1 2 LỜI NÓI ĐẦU Sản xuất lương thực là ngành quan trọng của nông nghiệp Việt Nam Lúa là cây lương thực quan trọng nhất, chiếm diện tích gieo trồng lớn nhất Cây lương thực quan trọng thứ hai là ngô, th[.]
1 LỜI NÓI ĐẦU Sản xuất lương thực ngành quan trọng nông nghiệp Việt Nam Lúa lương thực quan trọng nhất, chiếm diện tích gieo trồng lớn Cây lương thực quan trọng thứ hai ngơ, thứ ba sắn có xu hướng gia tăng diện tích gieo trồng Việt Nam đạt an ninh lương thực phạm vi quốc gia Tuy nhiên để đảm bảo an ninh lương thực cấp hộ gia đình phạm vi nước vấn đề lớn, đặc biệt miền núi phía Bắc Cây lương thực mơn học bắt buộc nằm chương trình đào tạo nhiều trường Đại học Nông nghiệp nước nói chung giảng dạy khoa Nơng lâm trường Cao đẳng Cộng đồng Lào Cai Tập giảng Cây lương thực biên soạn dùng làm tài liệu giảng dạy tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Cao đẳng Nông lâm kết hợp Trung cấp Trồng trọt trường Cao đẳng Cộng đồng Lào Cai Kết cấu tập giảng Cây lương thực gồm hai phần Cây lúa Cây màu (Cây ngô, Cây khoai lang Cây Sắn) Trong trình biên soạn tập giảng này, chúng tơi tham khảo số tài liệu tác giả Tuy nhiên, thời gian, nguồn tư liệu có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc để tập giảng Cây lương thực hoàn chỉnh Tác giả PHẦN MỘT: CÂY LÚA Chương ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC VÀ SINH VẬT HỌC CÂY LÚA 1.1 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI 1.1.1 Nguồn gốc Cây lúa ngũ cốc có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất, năm loại lương thực giới, với ngơ, lúa mì (tiểu mạch), sắn (khoai mì) khoai tây Căn vào tài liệu khảo cổ Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam lúa có mặt từ 3000-2000 năm trước cơng ngun Ở Trung Quốc vùng Triết Giang xuất lúa 5000 năm, hạ lưu sông Dương Tử 4.000 năm Tuy nhiên, thiếu tài liệu để xác định cách xác thời gian lúa đưa vào trồng trọt Mặc dù ý kiến cụ thể nguồn xuất xứ khác nhau, chưa thống có nhiều tài liệu lịch sử di tích khảo cổ chứng minh phương diện sinh thái học lúa nghề trồng lúa có từ lâu đời gắn liền với lịch sử phát triển loài người, Châu Á Về nguồn gốc thực vật, lúa thuộc họ hoà thảo (Gramineae), chi Oryza Trong chi Oryza có nhiều lồi, sống năm nhiều năm, có lồi trồng Oryza sativa: phổ biến Châu Á, chiếm đại phận diện tích trồng lúa, có nhiều giống có đặc tính tốt, cho suất cao Oryza glaberrima: hạt nhỏ, suất thấp, trồng diện tích nhỏ Tây Phi Lúa trồng lúa dại qua chọn lọc tự nhiên chọn lọc nhân tạo lâu đời hình thành Quá trình hình thành lồi lúa trồng khái qt sau: Trong thời tiền sử, lạc sinh sống vùng có lúa dại O fatua hố trồng nơi xa độc lập với Trước hết, họ hái lượm vùng tự nhiên có O fatua mọc Đến năm gần đây, nơng dân ta Nam cịn gặt “lúa ma” Đồng Tháp Mười Những nông dân bán đảo Đơng Dương người đem hạt O fatua “gieo” quanh nơi cư trú Chiến tranh, trao đổi, kết hợp nhiều lần lạc việc hình thành hình thức nhà nước làm hỗn tạp với mức độ khác loại hình Oryza fatua hố, làm đa dạng hố loại hình lúa bắt đầu gieo trồng Từ nảy sinh vơ số loại hình giống lúa khác mà ngày theo phân loại Carl Linné gọi tên chung Oryza sativa 1.1.2 Phân loại Có thể coi Linné người đặt móng cho việc phân loại Oryza Trong “Các loài thực vật” (Species Plantanlm, 1753), Linné mơ tả lồi Sativa trồng Ấn Độ (Goutchin G.G 1935) Việc phân loại Oryza có nhiều ý kiến khác nhau: - Roshevits R.U (1931) chia chi Oryza làm 19 loài - Chaherjee, (1948) chia làm 23 loài - Richharia R, (1960) chia làm 18 loài - Gkose R.L.M cộng (1962) chia làm 24 loài - Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế IRRI (1963) phân chi Oryza làm 19 lồi Nói chung loài Oryza ưa đầm lầy, trừ Oryza meyriana số loại hình thuộc lồi Oryza oficinalis có khả sinh sống khu rừng ẩm thấp thung lũng ẩm Đối với lúa trồng, có nhiều cách phân loại khác nhau: - Theo điều kiện sinh thái, Kato (1930) chia lúa trồng thành nhóm lớn Japonica (lúa cánh) Indica (lúa tiên) Đinh Dĩnh (1958) cho lúa cánh bắt nguồn từ Trung Quốc nên gọi Suno - Japonica Goutchin lại chia loài phụ: Indica, japoica Brevis - Theo thời gian sinh trưởng, Roxburg chia giống lúa trồng Ấn Độ thành hai nhóm chín sớm chín muộn mà khơng quan tâm hình thái Watt, vào vụ trồng Ấn Độ chia thành lúa thu lúa đông - Theo mùa vụ gieo cấy năm thời gian sinh trưởng, người Trung Quốc chia lúa trồng thành lúa sớm lúa muộn lúa xuân lúa mùa - Theo điều kiện tưới gieo cấy, người ta chia lúa trồng thành nhóm lúa nước lúa cạn - Dựa vào cấu tạo hạt, Komik Atefeld phân chia lúa Java (Indonexia) thành lúa tẻ (utilissma) lúa nếp (glutinosa) Tóm lại, việc phân loại lúa vấn đề phức tạp phân bố rộng, trồng trọt điều kiện khác thời tiết, đất đai Đến nay, nhiều điều kiện sinh thái khác nhau, lúa trồng hình thành nhiều loại hình nhiều giống lúa có đặc trưng khác 1.2 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC CÂY LÚA 1.2.1 Rễ lúa Rễ lúa thuộc loại rễ chùm mọc từ đốt thân, rễ làm nhiệm vụ hút nước, dinh dưỡng mọc từ đốt mặt đất, đốt mặt đất hình thành nên rễ bất định (Rễ khí sinh) Vùng rễ có hai lớp: lớp rễ mặt lớp rễ thường ăn sâu Lớp rễ mặt phát triển theo chiều ngang từ đốt phát triển mạnh lớp rễ đủ oxy dinh dưỡng Rễ hay rễ nguyên thuỷ thường chết vòng tháng, rễ già chuyển màu nâu, rễ non rễ có màu trắng Hình 1.1 Rễ lúa Rễ phát triển chủ yếu vùng tầng đất cày khoảng 18cm (lúa có tưới) rễ to khỏe xuyên qua tầng đế cày sâu 18 cm Cấu tạo rễ gồm có rễ lơng hút, cắt ngang cho thấy trung tâm rễ có cấu tạo rỗng, có ống dẫn nước (thơng thường có ống), tế bào vỏ rễ lông hút Lông hút ống nhỏ, kéo dài phần đầu rễ, có chức hút nước dinh dưỡng vào rễ, lông hút tồn thời gian ngắn lông hút liên tục xuất (hình Bộ rễ giống lúa phát sinh vùng sinh thái khác có phân bố, độ dài, khả ăn sâu khác Sự phân bố rễ phụ thuộc vào độ sâu lớp đất mặt, tầng đế cày sâu rễ ăn sâu, lượng khơng khí đất, dinh dưỡng, lượng nước biện pháp canh tác Rễ ăn sâu khả hút tăng, biện pháp kỹ thuật làm đất, bón phân, làm cỏ vô quan trọng tác động đến phát triển rễ Hình 1.2 Cấu tạo rễ lúa 1.2.2 Thân lúa Thân tính từ mặt đất đến đỉnh sinh trưởng thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, đến đốt cổ thời kỳ sinh trưởng sinh thực Chiều cao thân phát triển theo giai đoạn sinh trưởng lúa đạt chiều cao cuối lúa trỗ hoàn toàn Chiều cao thân tính từ mặt đất đến cổ bơng, chiều cao tính từ mặt đất đến hạt đỉnh đầu bơng Chiều cao phụ thuộc vào giống môi trường Căn vào chiều cao người ta phân lúa thành ba nhóm là: - Nhóm cao có chiều cao 120 cm, nhóm chủ yếu giống địa phương số giống dài ngày tẻ tép, tám, nếp tan nhe, tan lả, tẻ nương - Nhóm lúa có chiều cao trung bình từ 100 đến 120 cm chủ yếu giống lúa cải tiến - Nhóm thấp có chiều cao 100 cm giống cải tiến, ngắn ngày 1.2.3 Lóng đốt Số lóng số đốt với giống lúa khác chất di truyền lúa quy định Số lóng số đốt tuơng đối ổn định bị biến động mơi trường Giống ngắn ngày có khoảng 13 - 15 đốt - lóng; giống trung ngày có khoảng 16 - 18 đốt - lóng; giống dài ngày có khoảng 20 - 21 đốt - lóng Chiều dài lóng tính khoảng cách hai đốt Lóng gốc thường ngắn, thành dày lóng thường dài đường kính nhỏ dần, độ dày mỏng lóng phía 1.2.4 Nhánh lúa Nhánh hình thành từ lách lá, nhánh hình thành từ thân lúa nhánh bản, nhánh đẻ từ lách thứ nhánh thứ nhất, nhánh thứ 3, thứ 4… Từ nhánh lại hình thành nhánh gọi nhánh cấp hai, nhánh cấp phía ngồi tán có khả đẻ nhánh hình thành nhánh cấp Nhánh có sức sinh trưởng mạnh nhánh cấp cấp nên có khả tạo bông, hạt nhiều Các nhánh cấp cấp thường đẻ muộn, sinh trưởng yếu nên thường nhánh vơ hiệu bơng nhỏ hạt nhánh Khả đẻ nhánh đặc điểm di truyền giống phụ thuộc vào môi trường dinh dưỡng Theo Bùi Huy Đáp (1970), điều kiện vụ mùa, cấy thưa, đủ dinh dưỡng giống lúa Tám lùn đẻ 200 nhánh, có đến 180 nhánh có khả hình thành bơng Vụ chiêm, giống chiêm canh đẻ 113 nhánh có 101 nhánh thành bơng Các giống lúa cải tiến đẻ - 25 nhánh điều kiện thâm canh theo quy trình kỹ thuật giống Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (1996) phân chia khả đẻ nhánh giống lúa cải tiến điều kiện canh tác bình thường thành mức: - Khả đẻ nhánh cao 25 nhánh/khóm - Khả đẻ nhánh tốt 20 đến 25 nhánh/khóm - Khả đẻ nhánh trung bình 10 đến 19 nhánh/khóm - Khả đẻ nhánh thấp đến nhánh/khóm - Khả đẻ nhánh thấp 60o, - Góc trung bình: Góc độ địng từ 30 – 59o, - Góc nhỏ: Góc độ địng < 29o Góc độ giống địa phương lớn, xoè ngang hạn chế giống che khuất làm giảm khả quang hợp Một yếu tố để giống cải tiến đạt suất cao đứng, góc nhỏ (trung bình từ – 15o), đặc điểm giúp lúa tăng khả tiếp nhận ánh sáng tăng khả quang hợp tạo lượng vật chất hữu cao Màu sắc lúa đa dạng có màu xanh nhạt đến xanh đậm, số giống có màu tím sọc tím Màu sắc thay đổi mạnh theo môi trường đặc biệt thay đổi thay đổi chế độ nước, phân bón, nhiệt độ ánh sáng Chiều dài tính từ gốc đến lá, đầu thường có chiều dài ngắn sau dài thứ tính từ đòng xuống Chiều dài chiều rộng đòng hình dạng tính trạng đặc thù giống, đa số giống lúa có phẳng, số giống uốn cong gọi uốn cong lòng mo giống C70 Chiều dài đòng: chia thành mức (theo tác giả Nguyễn Văn Hiển) - Nhóm địng dài: > 35cm - Nhóm địng trung bình: 25 - 35cm - Nhóm địng ngắn: < 25cm Chiều dài đòng giống địa phương biến động từ 23 - 44cm, chiều rộng địng trung bình biến động từ - 2,5cm , thay đổi theo môi trường kỹ thuật canh tác giống cải tiến địng ngắn Trình tự lá: Khi thứ bắt đầu mở, thứ xuất thứ mở hoàn toàn thứ hai nhú bắt đầu mở Tốc độ phụ thuộc vào giống, mùa vụ nhiệt độ môi trường, nhiệt độ thích hợp khoảng 24 - 27oC 1.2.6 Cơ quan sinh sản Cấu tạo hoa lúa: đốt cổ đến gốc hoa, trục bông, gié cấp 1, gié cấp 2, gié mang hoa lúa Mỗi hoa lúa cấu tạo vỏ trấu to, vỏ trấu nhỏ, râu, nhị, nhuỵ, mày hoa, đế hoa cuống hoa Số hoa biến động lớn từ vài chục hoa đến 400 hoa tuỳ giống môi trường, điều kiện canh tác, trung bình số hoa bơng từ 70 đến 120 hoa Cấu tạo hoa gồm: vỏ trấu (vỏ trấu lớn vỏ trấu nhỏ), vỏ trấu thường có đường gân rãnh, đường gân rãnh sâu hay lớn tuỳ thuộc giống Ngoài gân rãnh vỏ trấu có lớp lơng gai nhỏ, đặc điểm cấu tạo có tác dụng bảo vệ hạt hoa, mật độ lông dày hay thưa, dài hay ngắn đặc điểm di truyền giống Nhiều giống đầu vỏ trấu có râu đặc biệt giống lúa thuộc lồi phụ Japonica Hình dạng hoa kích thước hoa lúa hình thành nên hình dạng kích thước hạt thóc gạo sau Hoa thường có màu xanh nhạt giống cải tiến Q5, khang dân, CR203, C70 Hình 1.7 Cấu tạo hoa lúa Trong hoa lúa có nhị đực (gồm nhị bao phấn), vỏ bao phấn cấu tạo chủ yếu cellulose bao phấn cấu tạo hai mảnh vỏ, bao phấn chứa hạt phấn Nhụy phân thành hai nhánh có hình dạng hai chổi lông núm nhụy, với cấu tạo nhụy dễ dàng nhận phấn phấn chín rơi xuống đầu nhụy Bầu nhụy chứa túi phôi, túi phôi chứa nhân đối cực, nhân phân cực, tế bào trứng Sau thụ phấn, thụ tinh hoa phát triển thành hạt thóc mang đặc điểm kích thước, hình dạng hoa Đặc điểm quan trọng chất lượng hạt, đặc biệt chất lượng thị trường dạng hạt thóc định dạng hạt gạo, nhiên màu sắc hạt gạo khơng hồn tồn màu sắc vỏ trấu hình dạng kích thước hạt thóc định hình dạng kích thước hạt gạo CÂU HỎI ƠN TẬP Cây lúa có nguồn gốc từ đâu? Phân loại lúa? Trình bày đặc điểm phận lúa? Nêu cấu tạo hoa lúa? Chương YÊU CẦU SINH THÁI VÀ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LÚA 2.1 NHIỆT ĐỘ VỚI SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LÚA Chế độ nhiệt ảnh hưởng lớn khơng đến q trình sinh trưởng phát triển lúa mà cịn ảnh hưởng đến kiểu sinh trưởng lúa Trong thời gian sinh trưởng lúa nhiệt độ trung bình, tổng nhiệt độ, phạm vi chênh lệch nhiệt độ ngày đêm, thay đổi nhiệt độ ban ngày tổng hợp yếu tố có tương quan đến suất chất lượng hạt (Moomaw Vergara, 1965) Nhiệt độ nguyên lý cho nảy mầm, đẻ nhánh, hoa, chín trình bày bảng sau: Giai đoạn sinh trưởng Nhiệt độ nguyên lý (0C) Thấp Cao Tối ưu Nảy mầm 16-19 45 18-40 Cây 12-35 35 25-30 Ra rễ 16 35 25-28 Ra 7-12 45 31 Đẻ nhánh 9-16 33 25-31 Bắt đầu phân hoá hoa 15 Các bước phân hoá hoa 15-20 30 Nở hoa 22 35-36 30-33 Chín 12-18 >30 20-29 Nguồn Yoshida,1978 Nhiệt độ cho đẻ nhánh tối ưu 32-34oC Miền Trung Đồng Bằng Sông Cửu Long thường mức nhiệt độ vụ mùa Đồng Bằng Sông Hồng vụ mùa có số ngày đạt mức nhiệt độ thời kỳ đẻ nhánh Các giai đoạn sinh trưởng khác yêu cầu nhiệt độ khác nhau, nhìn chung nhiệt độ giai đoạn chín thấp cho suất cao hơn, nhiệt độ thấp giai đoạn có nghĩa keo dài thời gian tích luỹ vào hạt 2.1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ thấp Nhiệt độ thấp gây hại đến lúa vùng nhiệt độ thấp Châu Á (Kaneda,1972), nhiệt độ thấp điều kiện bất lợi cho sản xuất lúa Giai đoạn mẫn cảm với nhiệt độ thấp giai đoạn nở hoa giai đoạn sau phân bào giảm nhiễm gây bất dục (Satake Hayase, 1970) Nhiệt độ thấp 15 - 17oC gây bất dục giống chịu lạnh 17 - 19oC giống chịu lạnh giai đoạn phân bào giảm nhiễm Tóm lại nhiệt độ thấp 15 - 20oC giai đoạn gây bất dục tỷ lệ lép cao lúa Nhiệt độ khơng khí nhiệt độ nước tưới thấp ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển sản xuất lúa, biểu lúa bị hại nhiệt độ thấp: - Tỷ lệ nảy mầm thấp - Sinh trưởng chậm biến màu mạ - Sinh trưởng còi cọc, giảm chiều cao khả đẻ nhánh - Trỗ chậm - Khơng trỗ - Nở hoa kéo dài trỗ khơng - Suy thối hoa - Chín khơng - Bất dục - Tỷ lệ lép cao Miền Bắc Bắc Trung Bộ nhiệt độ thấp đầu vụ xuân trở ngại cho sản xuất lúa, khó khăn làm mạ Nhiệt độ thấp đặc biệt ảnh hưởng đến sản xuất lúa vụ xuân tỉnh miền núi phía Bắc, vùng nhiệt độ thấp kéo dài Nhiệt độ thấp ngồi gây chết mạ cịn kéo dài thời gian sinh trưởng lúa vụ xuân chậm ảnh hưởng đến thời vụ vụ mùa Ngày có nhiều tiến kỹ thuật giống lúa ngắn ngày gieo cấy vụ xuân muộn, kỹ thuật làm mạ mạ sân, mạ dapo, mạ tunnel chống rét cho mạ hạn chế thiệt hại chết mạ vụ xuân Những năm trời rét đậm, kéo dài rét muộn gây ảnh hưởng đến sản xuất lúa vụ xuân sớm xuân muộn 2.1.2 Ảnh hưởng nhiệt độ cao Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến trình vào hạt, nhiệt độ cao gây bất dục tỷ lệ lép cao, giai đoạn trỗ lúa giai đoạn mẫn cảm nhiệt độ cao (Satake Yoshida, 1978) Nhiệt độ cao giai đoạn trước trỗ ảnh hưởng mạnh có tương quan số ngày nhiệt độ cao trước sau trỗ với tỷ lệ đậu hạt Khi nhiệt độ cao ngày liên tục cho tỷ lệ đậu hạt 75% ngày có nhiệt độ 35oC, 38oC tỷ lệ đậu hạt giảm 55% tăng lên 41oC tỷ lệ đậu hạt 15% Các giống khác phản ứng với nhiệt độ cao khác Satake Yoshida (1977) thí nghiệm giống CT80 CT50 nhiệt độ cao, giống CT80 có tỷ lệ đậu hạt 80% giống CT 50 tỷ lệ thấp đậu hạt 50% điều kiện nhiệt độ Nhiệt độ tối đa thông thường 35 - 41oC Nhiệt độ cao thời gian nở hoa thiệt hại đến tỷ lệ đậu hạt sau đến trước nở hoa thiệt hại thấp nhiệt độ cao sau nở hoa Như hai vấn đề để khắc phục nhiệt độ cao giống chống chịu giống có thời điểm nở hoa phù hợp, tập trung vào buổi sáng 2.2 ÁNH SÁNG VỚI SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LÚA 2.2.1 Bức xạ Bức xạ mặt trời xạ lượng từ mặt trời đo cal/cm2/giờ, ghi nhận xạ độ dài bước sang phần nhìn thấy (380 – 720nm) tổng số lượng lượng cho quang hợp Trong thời kỳ chín trồng vùng nhiệt đới lượng xạ tập trung đạt trung bình khoảng 350 cal/cm2/ngày Lúa trồng vào mùa khô điều kiện có tưới có lượng xạ lớn mùa mưa 10 Stansel cộng (1965) gợi ý lúa yêu cầu lượng xạ lớn từ trỗ đến 10 ngày trước chín Ở Châu Á có tương quan chặt lương xạ 45 ngày trước thu hoạch với suất lúa (De Datta, 1970) Thí nghiệm sớm có tương quan chặt suất lúa lượng xạ 30 ngày thời gian sinh trưởng tiếp nghiên cứu De Datta xác nhận tương quan chặt tích luỹ chất khô suất hạt Những kết luận rằng, lượng xạ nhận sớm từ giai đoạn bắt đầu phân hố hoa đến chín quan trọng cho tích luỹ vật chất khơ Theo Murata (1966), kết tích luỹ tinh bột thân bắt đầu 10 ngày trước trỗ, tích luỹ tinh bột vào hạt 30 ngày sau trỗ tổng thời kỳ 40 ngày trước chín xem thời kỳ tạo hạt 2.2.2 Độ dài ngày Độ dài ngày tự nhiên quang chu kỳ ảnh hưởng đến sinh trưởng lúa bao gồm độ dài ngày đêm thời gian chuyển tiếp sáng tối xen kẽ, độ dài ngày liên quan đến thời gian mặt trời mọc lặn Lúa ngắn ngày mẫn cảm với quang chu kỳ, ngày dài ngăn cản hoa (Vergara Chang, 1976) Với giống cảm quang, giống địa phương cảm quang cho suất ổn định qua năm nhiên suất số giống không cao Độ dài ngày cảm quang tạo khả nhận nhiều lượng mặt trời yếu tố quan trọng suất lúa 2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC VÀ ĐỘ ẨM KHƠNG KHÍ 2.3.1 Lượng nước Nhu cầu nước vô quan trọng lúa, nhu cầu khác nhóm giống lúa nước, lúa cạn, lúa chịu nước sâu hay lúa Nhu cầu nước lúa khác thời kỳ sinh trưởng, phát triển 11 thiếu nước giai đoạn sinh trưởng sinh thực ảnh hưởng nghiêm trọng đến suất lúa lúa cạn lúa có tưới Bị hạn ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển giới hạn làm chết Những giống lúa cạn phục hồi tưới nước hay có mưa, giống lúa có tưới khả phục hồi hay khơng thể phuc hồi Mưa đầu vụ cung cấp nước cho gieo hạt, lượng mưa thấp cao ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm Giai đoạn đẻ nhánh lúa cần lượng nước lớn giảm dần đến chín Giai đoạn đẻ nhánh thiếu nước hay thừa nước (nước sâu) hạn chế khả đẻ nhánh lúa, giai đoạn trỗ thiếu nước dẫn đến tượng nghẹn địng khơng trỗ thốt, tỷ lệ lép cao, giai đoạn vào thiếu nước dẫn đến tỷ lệ lép cao giảm suất Nước bên cạnh cung cấp cho hoạt động trao đổi chất cịn có tác dụng điều hồ khơng khí quần thể ruộng lúa, hạn chế cỏ dại, sâu bệnh, cung cấp oxy cho rễ lúa phát triển điều hồ độ ẩm khơng khí Nước ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển lúa yếu tố định đến sản xuất lúa Nhu cầu nước qua thời kỳ sinh trưởng phát triển lúa khác nhau: - Thời kỳ nảy mầm: hạt lúa bảo quản thường phải giữ độ ẩm 13%, ngâm ủ hạt thóc hút nước đạt 22% hoạt động nảy mầm tốt độ ẩm đạt 25 - 28% Những giống lúa cạn lại gieo khơ đất đủ ẩm trời mưa có nước nảy mầm mọc - Thời kỳ mạ: từ sau gieo đến mạ mũi chơng cần giữ ruộng đủ ẩm Trong điều kiện rễ lúa cung cấp nhiều oxy để phát triển nội nhũ phân giải thuận lợi Khi mạ 3-4 giữ ẩm để lớp nước nông nhổ cấy - Thời kỳ ruộng cấy: từ sau cấy đến lúa chín thời kỳ lúa cần nước Nếu ruộng khơ hạn q trình sinh trưởng gặp trở ngại rõ rệt Ngược lại mức nước ruộng q cao, ngập úng khơng có lợi: lúa đẻ nhánh khó, vươn dài, yếu ớt, dễ bị đổ sâu bệnh Người ta dùng nước để điều tiết đẻ nhánh vô hiệu ruộng lúa 2.3.2 Độ ẩm khơng khí Độ ẩm tương đối nước khơng khí, tỷ lệ phần trăm áp suất nước áp suất nước bão hoà nhiệt độ có độ ẩm tương đối đo ẩm kế Đố ẩm ảnh hưởng trước hết đến thay đổi xạ mặt trời nhiệt độ dẫn đến ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển suất lúa ẩm độ trung bình trước thu hoạch có xu hưởng ngược lại với lượng xạ thời kỳ, tương quan độ ẩm suất không cao, nhiên thời gian ẩm kéo dài điều kiện để bệnh phát triển 2.4 SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LÚA 2.4.1 Các thời kỳ sinh trưởng - phát triển lúa Trong tồn đời sống lúa, chia thời kỳ sinh trưởng chủ yếu sinh trưởng dinh dưỡng sinh trưởng sinh thực - Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng tính từ lúc gieo đến lúc làm đòng Trong thời kỳ này, lúa chủ yếu hình thành phát triển quan dinh dưỡng lá, phát triển rễ, đẻ nhánh Ở lúa cấy phân thời kỳ mạ thời kỳ đẻ nhánh ruộng cấy - Thời kỳ sinh trưởng sinh thực thời kỳ phân hố, hình thành quan sinh sản lúc làm đòng thu hoạch Bao gồm q trình làm địng, trổ bơng hình thành hạt Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng có ảnh hưởng trực tiếp đến việc hình thành số bơng, 12 thời kỳ sinh trưởng sinh thực định việc hình thành sổ hạt bông, tỷ lệ hạt trọng lượng 1000 hạt Có thể xem thời kỳ từ trỗ đến chín thời kỳ ảnh hưởng trực tiếp đến suất thu hoạch Về mặt nông học chia thời kỳ: Sinh trưởng dinh dưỡng từ lúc nảy mầm; sinh trưởng sinh thực từ làm địng đến trổ bơng thời kỳ chín từ trổ đến thu hoạch Với giống có thời gian sinh trưởng 120 ngày, điều kiện nhiệt đới, thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng 60 ngày, làm đòng 30 ngày chín 30 ngày Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng thường biến động mạnh Thời kỳ làm đòng biến động khoảng 30 - 40 ngày tuỳ theo giống ngắn ngày hay dài ngày Thời kỳ chín biến động chủ yếu theo nhiệt độ: 30 ngày vùng nhiệt đới 65 ngày vùng lạnh Hokkaido (Nhật) New South Wales (Australia) Sự khác biến động thời lượng thời kỳ sinh trưởng sở để áp dụng hệ thống biện pháp kỹ thuật khác Sự khác thời gian sinh trưởng chủ yếu thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng, phụ thuộc giống điều kiện ngoại cảnh Những giống chín sớm có thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng ngắn, chúng làm địng trước đạt số nhánh tối đa, thời gian làm đốt làm địng trùng nhau, chí phân hố địng làm đốt Ngược lại giống dài ngày thường đạt số nhánh tối đa làm đốt trước làm đòng - Thời gian sinh trưởng giống khác đơi chút lúa cấy lúa gieo thẳng Lúa cấy thường chín muộn lúa gieo - 10 ngày phải thời gian bén rễ - Ở lúa gieo thẳng thời kỳ bắt đầu đẻ nhánh sớm so với lúa cấy rễ không bị tổn thương nhổ cấy Tuy nhiên, số nhánh đẻ lúa gieo thường thấp so với lúa cấy lúa gieo thường đẻ 2-5 nhánh, cịn lúa cấy đạt tới 10-30 nhánh Nắm quy luật sinh trưởng, Phát triển lúa, chủ động áp dụng biện pháp kỹ thuật theo hướng có lợi cho trình sinh trưởng, phát triển nhằm tạo suất cao 2.4.2 Các giai đoạn quan trọng biện pháp kỹ thuật cần tác động 2.4.2.1 Thời kỳ nảy mầm Đời sống lúa bắt đầu trình nẩy mầm, thời kỳ mạ, đẻ nhánh Mầm lúa phát triển từ phôi hạt Phơi nằm phía bụng hạt, có khối lượng khơng đáng kể so với khối lượng tồn hạt Cấu tạo phôi gồm cô trục phôi, rễ phôi mầm phơi Bình thường hạt lúa bảo quản kho khơng thể nảy mầm hàm lượng nước hạt thấp (dưới 13% trọng lượng hạt) Nếu có điều kiện thuận lợi độ ẩm, nhiệt độ, oxy hạt nảy mầm a Q trình nảy mầm Hạt hút nước, độ ẩm hạt tăng, hoạt động men hô hấp phân giải tăng lên rõ rệt Dưới tác dụng men amylase, tinh bột chuyển hoá thành đường glucose Một phần glucose dùng đề hô hấp, phần chuyển đến miền sinh trưởng phôi, tái tạo thành xenlulose, cần thiết cho hình thành màng tế bào mới, phần glucose kết hợp với asparagin tạo thành Prơtêin tác dụng men protease peptose chuyển hoá thành pepton thành axit quan Phần lớn axit quan tổng hợp thành sinh chất giúp cho phôi phát triển 13 Sau phôi cung cấp glucose, axit quan tế bào phôi phân chia, lớn lên, trục phôi trương to đẩy mầm rễ khỏi vỏ trấu, hạt nứt nanh nảy mầm Hình 2.1 Quá trình nảy mầm hạt Khi hạt nảy mầm, xuất bao hình vảy, khơng có diệp lục, thứ đến khơng hồn tồn (chỉ có bẹ chưa có phiến lá) khơng có diệp lục Cuối xuất thật có đầy đủ bẹ lá, phiến lá, có khả hình thành diệp lục Những ban đầu thường ngắn nhỏ Người ta tính số từ thật thứ trở Đồng thời với trình nảy mầm, từ phơi xuất rễ phôi (hay rễ mộng, rễ hạt) Rễ dài, sau phát triển lông tơ giúp hạt hút nước thời kỳ đầu Thời kỳ từ lúc hạt nảy mầm có thật (khoảng 10-12 ngày thời kỳ hạt sử dụng chủ yếu chất dự trữ hạt Chỉ từ có 4-5 rễ phụ mạ sống hoàn toàn tự lập b Điều kiện ảnh hưởng đến nảy mầm - Sức nảy mầm hạt Hạt lúa muốn nảy mầm phải có sức nảy mầm tốt Sức nảy mẩm phụ thuộc vào q trình chín điều kiện bảo quản sau Nói chung, sau chín đồng ruộng, hạt lúa có khả nảy mầm, có giống cần qua thời kỳ ngủ nghỉ Một số giống lúa chiêm trước đây, chín vào nhiệt độ cao có mưa, dễ rơi rụng nảy mầm ruộng Nhưng có giống chín sinh lý chậm, sau thu hoạch phải bảo quản qua vụ đem gieo cấy lại, giống lúa muốn gieo cấy phải có biện pháp xử lý ngủ nghỉ để xúc tiến trình nảy mầm Khả hút nước, nảy mầm hạt phụ thuộc vào vỏ trấu Những giống có vỏ trấu mỏng thường hút nước nhanh giống vỏ dày, thời gian nảy mầm thường ngắn Ngồi ra, sức nảy mầm hạt cịn chịu ảnh hưởng lớn điều kiện bảo quản Trong điều kiện bảo quản tốt hạt giống qua 1-2 năm có sức nảy mầm tốt Nếu bảo quản điều kiện khơ lạnh (dưới 150C) giữ hạt giống lâu - Ngoại cảnh + Độ ẩm: Nếu không hút nước đạt độ ẩm thích hợp, hạt lúa khơng thể nảy mầm Hạt giống bảo quản kho, thường có độ ẩm 13% Khi ngâm nước, 18 đầu hạt hút nước tương đối nhanh, lúc hạt hút nước đạt độ ẩm 22 - 25% nảy mầm Tốc độ hút nước hạt phụ thuộc vào nhiệt độ không khí nhiệt độ nước Mạ chiêm xuân Ở miền Bắc điều kiện 14 thời tiết lạnh ngâm nước có nhiệt độ 25 - 30oC để rút ngắn thời gian ngâm Hạt giống ngâm chưa đạt độ ẩm thích hợp khó nảy mầm Khi hạt nảy mầm lượng nước hạt khoảng 30 - 40% tuỳ theo nhiệt độ Nhưng ngược lại, thời gian ngâm dài, hạt hút nhiều nước, tinh bột hạt phân giải thành đường hoà tan nước làm tiêu hao chất dự trữ hạt đồng thời dễ làm cho hạt bị chua, mầm bệnh phát triển, hạt bị thối mầm yếu Nhu cầu nước để hạt nảy mầm phụ thuộc vào giống Các giống lúa cạn, lúa chịu hạn, có khả hút nước nảy mầm tốt điều kiện đất tương đối khô Ngược lại giống lúa chịu nước sâu, nảy mầm tốt điều kiện thừa nước Khi xử lý ngâm ủ mạ, cần tuỳ theo đặc điểm giống để có thời gian ngâm ủ phù hợp giúp cho hạt nảy mầm nhanh + Nhiệt độ Hạt hút nước đạt độ ẩm cần thiết phải có nhiệt độ phù hợp nảy mầm Nhiệt độ giới hạn thấp trình nảy mầm 10 - 12oC Hạt nảy mầm tốt điều kiện 30 - 35oC Trên 40oC khơng có lợi cho q trình nảy mầm Nói chung vụ hè thu, vụ mùa ngâm ủ điều kiện nhiệt độ cao, hạt dễ nảy mầm, thời gian ngâm ủ ngắn Trái lại vụ chiêm xuân miền Bắc, ngâm ủ điều kiện nhiệt độ thấp nên thời gian ngâm ủ thường kéo dài Có thể sử dụng rơm rạ bao tải phủ lên khối hạt để giữ nhiệt Trong trình ủ, thân khối hạt hô hấp tạo nhiệt lượng đề xúc tiến nảy mầm Ngâm ủ với khối lượng hạt giống ít, dễ bị thiếu nhiệt nên hạt nảy mầm chậm Có thể dùng nước ấm tưới vào hạt giống để hạt hút ẩm, tăng cường hô hấp nảy mầm mạnh + Ôxy Cây lúa vốn sống điều kiện mộng ngập nước, nên hạt nảy mầm điều kiện yếm khí thiếu ơxy Tuy nhiên điều kiện hạt nảy mầm, bao kéo dài yếu ớt Trong môi trường ấm, hạt nảy mầm nhanh rễ bình thường Oxy cần thiết cho q trình hơ hấp hạt, giúp cho q trình phân giải vật chất hạt phân chia tế bào Nếu thiếu oxy, tế bào kéo dài, ban đầu dài yếu ớt Có đủ oxy rễ phát triển Thí nghiệm cho thấy, hạt nảy mầm khống chế tỷ lệ oxy khác phát triển mầm rễ khác nhau: Nếu lượng oxy 0,2% sau 10 ngày chiều dài mầm tăng 72 lần, rễ tăng 36 lần, lượng oxy 20,8% số liệu tương ứng 19 226 lần Điều cho thấy hạt nảy mầm, oxy có ảnh hưởng chủ yếu đến phát triển Trong kỹ thuật ngâm ủ, người ta điều tiết quan hệ nước - oxy để khống chế phát triển mầm rễ theo yêu cầu Kinh nghiệm "ngày ngâm đêm ủ" làm biện pháp điều tiết phát triển mầm rễ cho phù hợp Gần quy trình ngâm ủ theo phương pháp chuyên gia Nhật Bản, tiến hành ngâm hạt giống môi trường chua (pH: 5-5,5) yếm khí để hạn chế rễ phát triển 2.4.2.2 Thời kỳ mạ Đối với lúa gieo thẳng (lúa sạ), sau thời kỳ nảy mầm thời kỳ bước vào thời kỳ đẻ nhánh có khoảng - Còn lúa cấy phải qua thời kỳ mạ Thời kỳ mạ dài hay ngắn tuỳ thuộc theo giống lúa mùa vụ Đối với giống địa phương, thời kỳ mạ vụ mùa khoảng 40 - 45 ngày, vụ chiêm khoảng 50 - 60 ngày lúa ngắn ngày khoảng 25 - 30 ngày Gần với giống lúa ngắn ngày, kết hợp với kỹ thuật làm mạ mới, nói chung thời kỳ mạ rút ngắn nhiều Ví dụ trà xuân muộn làm mạ nền, mạ sân, 15 tuổi mạ để 15 - 18 ngày, hay theo quy trình kỹ thuật chuyên gia Nhật, tuổi mạ 2,5 - ứng với thời gian - 10 ngày vụ mùa Căn vào đặc điểm sinh trưởng mạ, chia thời kỳ mạ thời kỳ nhỏ: thời kỳ mạ non thời kỳ mạ khoẻ a Thời kỳ mạ non Thời kỳ mạ non mạ tính từ lúc gieo đến thật Nếu điều kiện thuận lợi sau gieo - 10 ngày kết thúc thời kỳ Nếu thời tiết bất thuận (gặp rét, hạn ) thời kỳ kéo dài Đặc điểm thời kỳ phơi nhũ tiếp tục phân giải để cung cấp cho mầm rễ, tốc độ hình thành đầu tương đối nhanh Tuy nhiên kích thước cịn nhỏ nên nhu cầu dinh dưỡng không đáng kể Mặt khác, mặt đất, sau gieo, rễ phôi tiếp tục phát triển hình thành vài lứa rễ số lượng rễ khơng nhiều Do đó, sau gieo muốn cho mạ sinh trưởng thuận lợi, cần giữ ẩm cho ruộng mạ, tránh bị ngập hạn Thời kỳ dinh dưỡng mạ chủ yếu dựa vào chất dự trữ hạt nên chưa cần bón thúc Ngồi cần ý thời kỳ mạ nhỏ, yếu, khả chống chịu Vì cần tạo điều kiện để mạ có khả chống chịu rét, sâu bệnh b Thời kỳ mạ khoẻ Thời kỳ mạ khoẻ tính từ mạ có thật nhổ cấy Nói chung thời kỳ thường dài so với thời kỳ mạ non Kết thúc thời kỳ lá, mạ chuyển sang thời kỳ sống tự lập, chất dự trữ phôi nhũ sử dụng hết, mạ phải trực tiếp đồng hố dinh dưỡng từ mơi trường để sống phát triển Ở thời kỳ này, chiều cao, kích thước mạ tăng rõ, - lứa rễ có khả chống chịu tăng lên rõ rệt Thời kỳ mạ khoẻ thường kéo dài đến mạ có khoảng - giống có thời gian sinh trưởng trung bình - giống dài ngày Vụ chiêm xuân Ở miền Bắc, thời kỳ biến động theo thời tiết hàng năm Những năm rét nhiều, mạ sinh trưởng chậm, số nên thời kỳ thường kéo dài Ngược lại, năm trời ấm, mạ sinh trưởng mạnh, tốc độ nhanh, sớm đạt tuổi mạ cấy, cần có biện pháp hãm mạ để tránh mạ già, mạ ống Tóm lại, thời kỳ mạ thời lượng khơng nhiều (và có xu hướng ngày rút ngắn) lại có ý nghĩa đáng kể tồn q trình sinh trưởng lúa Tạo mạ tốt, mạ khoẻ làm sở cho trình đẻ nhánh trình sinh trưởng 2.4.2.3 Thời kỳ đẻ nhánh Sau cấy, lúa bén rễ hồi xanh bước vào thời kỳ đẻ nhánh Đây thời kỳ có ý nghĩa đáng kể toàn đời sống lúa trình tạo suất sau Quá trình bén rễ hồi xanh nhanh hay chậm liên quan trực tiếp đến q trình đẻ nhánh sớm hay muộn Nói chung điều kiện ngoại cảnh thuận lợi, sau cấy - ngày lúa bén rễ hồi xanh, chuyển sang đẻ nhánh (ở vụ mùa) Trong điều kiện bất thuận lợi trời lạnh, âm u, thiếu ánh sáng, thời gian bén rễ hồi xanh kéo dài 15 - 20 ngày, có 25 - 30 ngày (vụ chiêm miền Bắc) Ở thời kỳ đẻ nhánh, nói chung lúa sinh trưởng nhanh mạnh Trong thời kỳ lúa tập trung vào trình phát triển rễ, đẻ nhánh Thời kỳ đẻ nhánh thời kỳ định đến phát triển diện tích số bơng Do cần ý đến biện pháp 16 kỹ thuật nhằm làm tăng diện tích để tăng khả quang hợp tăng số yếu tố quan trọng đề tăng suất lúa Thời gian đẻ nhánh lúa từ sau lúa bén rễ hồi xanh đến làm đốt, làm đòng Thời gian dài hay ngắn phụ thuộc thời vụ, giống biện pháp kỹ thuật canh tác Vụ lúa Chiêm dài ngày, thời gian đẻ nhánh kéo dài tháng, vụ Mùa thời gian đẻ nhánh khoảng 40 - 45 ngày, vụ Xuân thời gian đẻ nhánh ngắn vụ Chiêm, vụ Hè Thu thời gian đẻ nhánh ngắn 20 - 25 ngày Trong vụ, trà cấy sớm thời gian đẻ nhánh dài trà cấy muộn Ngồi biện pháp bón phân, tưới nước khác ảnh hưởng đến thời gian đẻ nhánh Ví dụ: Thúc đạm sớm, đẻ nhánh sớm; bón nhiều phân, bón thúc muộn, thời gian đẻ nhánh kéo dài Mật độ gieo cấy thưa thời gian đẻ nhánh dài cấy dày, tuổi mạ non thời gian đẻ nhánh dài so với mạ già Trong thời gian đẻ nhánh nói chung, phân thời gian đẻ nhánh hữu hiệu (nhánh thành bông) thời gian đẻ nhánh vô hiệu Thời lượng chúng thay đổi tuỳ theo giống, thời vụ biện pháp kỹ thuật áp dụng 2.4.2.4 Thời kỳ làm đốt, làm đòng Trên đồng ruộng, sau đạt số nhánh tối đa, lúa chuyển sang thời kỳ làm đốt làm đòng (thời kỳ sinh trưởng sinh thực) Ở thời kỳ này, lúa tiếp tục cuối cùng, nhánh vô hiệu lụi dần, nhánh tốt phát triển hoàn chỉnh để trở thành nhánh hữu hiệu (bông lúa) Hoạt động sinh trưởng lúa tập trung cho q trình làm đốt, làm địng a Thời gian làm đốt - làm đòng Thời gian làm đốt, làm địng sớm hay muộn, dài hay ngắn có liên quan chặt chẽ đến thời kỳ trổ Những giống ngắn ngày có thời gian làm đốt khoảng 25 - 30 ngày, trung bình khoảng 30 - 40 ngày, giống dài ngày kéo dài 50 - 60 ngày Thời gian làm đốt dài hay ngắn thường có liên quan đến số lóng kéo dài thân nhiều hay Thời gian bắt đầu làm đốt thường có quy luật định Ở vụ mùa, lúa thường làm đốt vào trung tuần tháng 8, trước làm đòng - 10 ngày đến 20 ngày tuỳ giống (khi lúa có - đất làm đòng) Ở vụ chiêm thường làm đốt vào trung tuần tháng 3, trước làm đòng khoảng - ngày (khi lúa có - đốt làm địng) Các giống lúa ngắn ngày vụ xuân, hè thu, mùa thường bước vào trình làm đốt, làm địng Do thời gian làm đốt làm địng Đơi có trường hợp lúa phản hố địng làm đốt, trường hợp có thời gian làm đốt ngắn làm đòng Thời gian làm đòng dài hay ngắn chủ yếu phụ thuộc vào giống Những giống ngắn ngày thời gian làm địng khoảng 25 - 30 ngày Gióng trung ngày khoảng 30 - 35 ngày, giống dài ngày khoảng 40 - 45 ngày b Quá trình làm đốt Thân lúa phát triển từ trục phôi Trong thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng (thời kỳ mạ đẻ nhánh), thân lúa thân giả bẹ tạo thành Từ thời kỳ làm đốt trở (thực chất trình kéo dài lóng), thân lúa thức hình thành, số lóng kéo dài chiều dài lóng định chiều cao Khi lúa đẻ nhánh đạt số nhánh tối đa, trình làm đốt bắt đầu Quá trình làm đốt thường tính từ lóng thứ gốc thân kéo dài (từ 0,5cm trở lên) 17 Những lóng gốc thường ngắn, tốc độ phát triển chậm Các lóng dài tốc độ phát triển nhanh Sự phát triển lóng có quan hệ chặt chẽ với q trình trổ bơng Sự phát triển lóng đốt định chiều cao có liên quan đến khả chống đổ Hiện nay, giống lúa thấp thay giống lúa cũ cao chúng có khả chống đổ tết đầu tư thâm canh để đạt suất cao c Quá trình làm địng Q trình làm địng q trình phân hố hình thành quan sinh sản, có ảnh hưởng trực tiếp đến trình hình thành suất lúa Ở thời kỳ này, lúa có thay đổi rõ rệt mặt hình thái, màu sắc lá, hoạt động sinh lý, khả nămg chống chịu ngoại cảnh Các bước phân hố địng Q trình phân hố địng trình biến đổi phức tạp mặt hình thái sinh lý Việc phân chia bước phân hố địng cung có nhiều ý kiến khác Matsushima (Nhật) chia q trình phân hố địng thành 21 bước, số tác giả khác chia - bước Đào Thế Tuấn chia bước, Đinh Văn Lữ chia bước Theo Đinh Dĩnh (Trung Quốc), trình phân hố địng có bước: Bước 1: Phân hoá điểm sinh trưởng (1 - ngày) Điểm sinh trưởng nằm đọt thân lúa, ngồi có bao Khi bao phân hoá, điểm sinh trưởng chưa phình to Khi bao lớn lên điểm sinh trưởng dần phình to lên rõ rệt Khi chân điểm sinh trưởng xuất vân ngang kết thúc thời kỳ Bước 2: Phân hoá gié cấp (2 - ngày) Những vân điểm sinh trưởng thể nguyên thuỷ bao gốc gié cấp Điểm sinh trưởng tiếp tục lớn lên phân hoá gié cấp Khi chỗ sinh bao thứ xuất lông trắng kết thúc bước Bước 3: Phân hoá gié cấp hoa (4 - ngày) Sau gié cấp phân hố xong phân hố gié cấp từ nách bao gié cấp 1, gié cấp xuất hoa theo thứ tự từ tên Đồng thời bao gốc hoa sinh nhiều lơng trắng phủ kín bơng non Bước 4: Hình thành nhị nhụy (5 - ngày) Khi hoa gié cấp phân hoá xong hoa gié cấp xuất nhị nhụy Lúc số hoa xác định Trục bông, gié lớn lên rõ rệt Hoa hình thành nhị, nhuỵ bao phấn Bước 5: Hình thành tế bào mẹ hạt phấn (4 - ngày) Lúc nhị nhụy xuất mày trấu lớn lên tương đối nhanh, độ dài vượt 1/2 vỏ trấu (vỏ trấu bụng) vỏ trấu (vỏ trấu lưng) Khi vỏ trấu vỏ trấu ngồi gần sát bao phấn chia phịng phịng; nhụy phân hố hình thành đầu núm nhụy Vỏ trấu lớn nhanh gấp đôi chiều dài mày trấu Lúc xuất tế bào mẹ hạt phấn Bước 6: Phân chia giảm nhiễm tế bào mẹ hạt phấn (1 - ngày) Sau tế bào mẹ hạt phấn hình thành xong tiến hành phân bào giảm nhiễm Quá trình phân chia lần, tạo thành tế bào, khoảng - ngày Lúc bao phấn có màu vàng rõ rệt, đầu nhụy lên điểm hình núm nhỏ, chiều dài hoa đạt 1/2 chiều dài cuối 18 Bước 7: Tích luỹ chất hạt phấn (6 - ngày) Sau hạt phấn phát triển thành hình cầu nhỏ, màng ngồi hạt phấn hình thành, thể tích tăng lên, xuất lỗ nảy mầm, chất hạt phấn đầy lên Lúc chiều dài vỏ trấu tăng nhanh, gần ngừng chiều ngang hạt tăng nhanh, vỏ trấu silic hố, hình thành diệp lục, nhị nhụy lớn nhanh, mày trấu thối hố Bước 8: Hồn thành hạt phấn (3 - ngày) Trước trổ - ngày, chất hạt phấn tích luỹ đầy đủ, vỏ trấu xuất diệp lục - nhị lớn nhanh; hạt phấn tiến hành phần chia hạch đực hạch dinh dưỡng Trước lúc hoa nở hạch đực sinh Đến kết thúc q trình phân hố phát triển hoa lúa Trong q trình phân hố phát triển đòng từ bước đến bước (phân hố hoa), kích thước địng cịn nhỏ, dài từ 0,04 - 0,05cm Bắt đầu từ bước đòng phát triển lớn lên rõ rệt Đến bước chiều dài địng đạt - 12cm, khoảng 1/2 chiều dài sau Sự phát triển không khác nhiều giống 2.4.2.5 Thời kỳ trổ bông, làm hạt Đây thời kỳ sinh trưởng phát triển cuối lúa, có liên quan định trực tiếp đến trình tạo suất, chủ yếu định tỷ lệ hạt trọng lượng hạt Đây thời kỳ mà điều kiện ngoại cảnh có tác động rõ rệt trực tiếp đến suất Thời kỳ trổ - làm hạt bao gồm q trình trổ bơng, nở hoa, thụ phấn, thụ tinh, hình thành hạt chín a Q trình trổ bơng, nở hoa, thụ phấn Địng lúa sau phân hố hình thành xong trổ ngồi phát triển nhanh lóng Khi tồn bơng lúa khỏi bẹ địng kết thúc q trình trổ Thường khoảng 5-6 ngày, có giống trỗ vịng - ngày Thời gian trổ ngắn có khả tránh điều kiện bất thuận Cùng với q trình trổ bơng, có giống tiến hành nở hoa thụ phấn ngay, có giống phải chờ trổ xong tiến hành nở hoa thụ phấn Trên bông, hoa đầu đầu gié thường nở trước, hoa gốc thường nở hoa cuối Trình tự nở hoa có liên quan đến trình tự vào chắc, hoa gốc bơng nở cuối nên vào muộn gặp điều kiện bất thuận thường dễ bị lép có trọng lượng hạt thấp * Thời gian nở hoa Trong ngày hoa thường nở rộ vào - sáng có điều kiện nhiệt độ thích hợp, đủ ánh nắng, quang mây, gió nhẹ Những ngày mùa hè, trời nắng to nở hoa sớm vào - sáng Ngược lại trời âm u, thiếu ánh sáng gặp rét hoa phơi màu muộn hơn, vào 12 - 14 * Quá trình nở hoa - phơi màu Khi nở hoa phơi màu, vảy cá hút nước trương to lên, đồng thời với áp lực vòi nhị làm cho vỏ trấu mở Khi vỏ trấu vừa mở từ - phút bao phấn vỡ ra, hạt phấn rơi vào đầu nhụy Đó q trình thụ phấn Sau vịi nhị vươn dài nhanh đẩy bao phấn ngồi vỏ trấu (q trình phơi màu) Sau vòi nhị héo rũ bao phấn rụng Quá trình nở hoa thụ phấn hồn thành Thời gian bắt đầu nở hoa đến lúc vỏ trấu khép lại khoảng 50 - 60 phút Do đặc điểm cấu tạo nở hoa thụ phấn lúa tuyệt đại phận tự thụ phấn, tỷ lệ giao phấn thường không 2% 19 * Quá trình thụ tinh Sau trình thụ phấn trình thụ tinh hình thành hạt Trong điều kiện bình thường hạt phấn rơi xuống đầu nhuỵ, sau 15 phút ống phấn bắt đầu dài Trong vòng 10- 15 phút sau ống phấn dài gấp lần đường kính hạt phấn, chất hạt phấn dồn vào ống phấn Sau thụ phấn giờ, ống phấn tới đầu nhuỵ, sau ống phấn vào phôi châu, qua lỗ nỗn sào vào tới phơi nang, ống phấn trương to lên vỡ ra, giải phóng hạch đực, hạch đực kết hợp với trứng, hạch kết hợp với hạch thứ cấp Trứng sau thụ tinh phát triển thành phôi, hạch thứ cấp sau phát triển thành phôi nhũ (hạt gạo) Đó q trình thụ tinh kép Quá trình thụ tinh kéo dài sau thụ phấn * Phát triển phôi Sau thụ tinh, phôi phát triển nhanh, 24 sau trứng phân chia thành - tế bào, ngày sau phân biệt rõ mầm bao mầm nguyên thuỷ Sau - 10 ngày phận phơi trục phơi, mầm rễ, phơi phân biệt rõ Sau tuần phôi phát triển xong, nằm bụng hạt Về kích thước, sau thụ tinh 24 giờ, chiều dài, rộng phôi 0,051 x 0,042mm Sau 10 ngày 1,471 x 0,663mm đến chín khoảng 1,790 x 0,890mm * Phát triển phôi nhũ Sau thụ tinh, phôi nhũ phát triển nhanh Sau ngày tế bào phôi nhũ phân chia xong bất đầu tích luỹ tinh bột, sau ngày hình thành tầng dextrin, sau 10 ngày tích luỹ nhanh hydrat cacbon Lúc hạt gạo hình thành rõ chín dần Hạt gạo lúc đầu phát triển theo chiều dài, sau đến chiều rộng bề dày Trọng lượng hạt gạo tăng nhanh vòng 15-20 ngày sau trụ, đồng thời với trình vận chuyển tích luỹ vật chất hạt b Q trình chín hạt Dựa vào biến đổi hình dạng, màu sắc, chất dự trữ trọng lượng hạt, chia q trình chín hạt làm thời kỳ chín sữa, chín sáp chín hồn tồn * Chín sữa: Sau phơi màu 5-7 ngày, chất dự trữ hạt dạng lỏng, trắng sữa Hình dạng hạt hồn thành, lưng hạt có màu xanh Trọng lượng hạt tăng nhanh thời kỳ này, đạt 75 - 80% trọng lượng cuối * Chín sáp: Ở thời kỳ này, chất dịch hạt dần đặc lại, hạt cứng Màu xanh lưng hạt chuyển sang màu vàng Trọng lượng hạt tiếp tục tăng lên * Chín hồn toàn: Thời kỳ hạt cứng, vỏ trấu từ màu vàng chuyền sang vàng nhạt Trọng lượng hạt đạt tối đa Nói chung thời kỳ chín kéo dài khoảng 30-40 ngày tuỳ theo giống thơi vụ Đã thời kỳ định trọng lượng hạt ảnh hưởng trực tiếp đến trình tạo thành suất lúa 20 ... Trung cấp Trồng trọt trường Cao đẳng Cộng đồng Lào Cai Kết cấu tập giảng Cây lương thực gồm hai phần Cây lúa Cây màu (Cây ngơ, Cây khoai lang Cây Sắn) Trong q trình biên soạn tập giảng này, tham khảo... trình đào tạo nhiều trường Đại học Nông nghiệp nước nói chung giảng dạy khoa Nơng lâm trường Cao đẳng Cộng đồng Lào Cai Tập giảng Cây lương thực biên soạn dùng làm tài liệu giảng dạy tài liệu... góp bạn đọc để tập giảng Cây lương thực hoàn chỉnh Tác giả PHẦN MỘT: CÂY LÚA Chương ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC VÀ SINH VẬT HỌC CÂY LÚA 1.1 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI 1.1.1 Nguồn gốc Cây lúa ngũ cốc có