Hạt giống là tư liệu sản xuất đặc biệt, đó là sinh vật sống. Hạt chứa chất dự trữ, chất kích thích sinh trưởng liên quan đến sự nảy mầm, tuổi thọ và sức khỏe hạt giống. Quá trình nảy mầm của hạt có vai trò là một đơn vị sinh sản, xây dựng và là sợi chỉ xuyên suốt sự sống của muôn loài. Sự nảy mầm của hạt còn là chìa khóa của nền nông nghiệp hiện đại. Vì thế nhận thức đầy đủ về nảy mầm của hạt là cần thiết để có năng suất cây trồng tối đa. Nảy mầm là sự tiếp tục các hoạt động sinh trưởng của phôi khi vỏ hạt thoái hóa và cây con nhú lên ( AOSA, 1981). Những yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng lớn đến sự nảy mầm của hạt. Trước hết, hạt muốn nảy mầm được phải hút nước vào và trương lên. Lượng nước tối thiểu hút vào nhiều hay ít tùy theo giống. Vai trò của nước lúc này là gây ra hiện tượng thủy phân các chất dự trữ và tổng hợp các chất mới. Nước là môi trường cần thiết đối với việc xuất hiện các hoạt tính của các loại enzim trong hạt. Nhiệt độ là yếu tố có tác dụng mạnh đến sự nảy mầm, nhiệt độ thích hợp cho hạt nảy mầm là 20 - 350C. Lượng oxy trong môi trường cũng ảnh hưởng quyết định đến tốc độ nảy mầm.
Trong cây có nhiều quá trình phát sinh hình thái và hình thành cơ quan khác nhau như hình thành rễ, thân, chồi, lá, hoa, quả, sự nảy mầm, sự chín, sự già hóa, sự ngủ nghỉ cũng được điều chỉnh bằng sự cân bằng hormôn gọi là riêng. Cân bằng hormon riêng là sự cân bằng của hai hoặc vài hormon quyết định đến một biểu hiện sinh trưởng và phát triển nào đó của cây. Sự ngủ nghỉ và nảy mầm của
hạt là sự cân bằng giữa ABA/GA. Sự tích lũy ABA nhiều sẽ ức chế sinh trưởng và cơ quan sẽ ngủ nghỉ; còn sự tích lũy GA sẽ kích thích nảy mầm. Tỷ lệ của hai chất này quyết định trạng thái ngủ hay nảy mầm của cơ quan. Khi hạt đang ở trạng thái ngủ nghỉ, hàm lượng ABA rất cao và GA không đáng kể. Ngược lại khi hạt giống hút nước, phôi tăng cường tổng hợp GA, GA vận chuyển ra khỏi phôi và kích thích sự tổng hợp α -amilaza từ lớp aleron. Đây là enzim quan trọng thực hiện quá trình phân giải tinh bột thành đường sử dụng làm nguyên liệu hô hấp. Đồng thời một phần trong số đường tạo thành được vận chuyển vào phôi làm nguyên liệu thúc đẩy sự sinh trưởng phát triển của mầm.
Trong thí nghiệm xử lý GA3 ở mỗi nồng độ thì tỉ lệ và thời gian nảy mầm ở mỗi công thức là khác nhau. Từ kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng GA3 đến tỷ lệ và thời gian nảy mầm cho thấy tỷ lệ nảy mầm khi xử lý GA3 ở ngày thứ nhất biến động giữa các công thức có xử lý GA3 với đối chứng khá lớn. Sự dao động trung bình giữa các công thức trong khoảng 30,3 - 52,3%. Trong đó công thức IV có tỷ lệ nảy mầm cao nhất (52,3%) và sai khác ở mức có ý nghĩa.
Bảng 4.1: Ảnh hưởng của GA3 đến tỷ lệ và thời gian nảy mầm của hạt xà lách Nồng độ
(ppm)
Tỷ lệ nảy mầm sau gieo … ngày (%)
1 2 3 4 5 6 TGNM (ngày) 0 (đ/c) 30,3 d 69,7 c 82,3 b 87,0 ab 89,0 ab 89,7 ab 3 5 33,3 d 68,0 c 76,0 d 79,7 d 83,3 de 84,0 de 3 10 46,0 b 70,0 c 79,0 bcd 84,0 bc 87,7 bc 88,3 bc 3 15 52,3 a 74,3 ab 81,3 bc 84,3 b 85,7 cd 86,3 cd 3 20 45,0 b 76,0 a 87,0 a 89,0 a 90,7 a 91,7 a 2 25 43,7 b 70,0 bc 77,0 d 80,7 cd 83,0 de 84,0 de 3 30 38,0 c 69,7 c 77,0 cd 80,0 d 81,7 e 82,3 e 3 CV% 9,35 7,37 5,77 5,57 3,87 3,98 - LSD0,05 3,07 4,17 3,67 3,70 2,64 2,75 -
tăng gần gấp đôi so với ngày thứ nhất, sự biến động giữa các công thức có xử lý GA3 so với đối chứng không lớn, dao động trung bình từ 68,0 - 76,0%. Trong đó công thức V có tỷ lệ nảy mầm cao nhất (76,0%), tỷ lệ nảy mầm giữa công thức V và IV không có sự sai khác có ý nghĩa. Các nhóm công thức I, II, III, VI, VII không sai khác ở mức có ý nghĩa. Ở ngày thứ hai thì công thức V đã nảy mầm >70% số hạt có trong đĩa petri.
Công thức II có tỷ lệ nảy mầm thấp nhất, như vậy khi xử lý GA3 ở nồng độ thấp thì không có hiệu quả kích thích hạt nảy mầm. Tỷ lệ nảy mầm ở ngày thứ 3 tăng từ 6 - 12,3% so với ngày thứ hai, sự dao động trung bình giữa các công thức 76,0 - 87,0%. Trong đó công thức V có tỷ lệ nảy mầm cao nhất (87%) và sai khác ở mức có ý nghĩa so với các công thức khác, các nhóm công thức III, IV, VII không có sự sai khác có ý nghĩa, công thức II có tỷ lệ nảy mầm thấp nhất (76%). Ở ngày thứ 3 thì các công thức nảy mầm >70% số hạt có trong đĩa petri. Ở ngày thứ 4 tỷ lệ nảy mầm tăng từ 3 - 5% so với ngày thứ 3. Sự biến động giữa công thức có xử lý GA3 so với đối chứng là không lớn. Tỷ lệ nảy mầm dao động từ 79 - 89% trong đó công thức V có tỷ lệ nảy mầm cao nhất (89%) Các nhóm công thức II, VI, VII không có sự sai khác. Khi xử lý GA3 ở nồng độ quá thấp sẽ không kích thích nảy mầm và xử lý ở nồng độ quá cao sẽ ức chế nảy mầm. Tỷ lệ nảy mầm ở ngày thứ 5 và 6 dao động trung bình giữa các công thức lần lượt là 81,7 - 90,67% và 82,3 – 91,67%, công thức V có tỷ lệ nảy mầm cao nhất (90,67 và 91,67%). Kết quả trình bày ở bảng 4.1 cho thấy ở ngày thứ 5 và 6 thì tỷ lệ nảy mầm ở công thức thứ II cao hơn công thức thứ VI và thứ VII. Như vậy khi xử lý GA3 ở nồng độ quá cao sẽ gây chết hạt còn ở nồng độ quá thấp thì hiệu quả kích thích nảy mầm giảm.
Tóm lại: khi xử lý GA3 20ppm cho hạt xà lách thì tỷ lệ cao nhất (91,67%) và thời gian nảy mầm ngắn nhất (2 ngày), điều này được giải thích khi bổ sung một lượng GA3 phù hợp thì làm giảm hàm lượng ABA ở trong hạt do đó hàm lượng tinh bột trong hạt giảm sẽ hình thành các chất đơn giản để dùng vào việc cung cấp nhiệt lượng cho quá trình cơ giới của mầm và cung cấp cho hợp thành các tế bào mầm non. Khi xử lý GA3 ở nồng độ 5ppm và 30ppm thì hiệu quả kích
thích nảy mầm giảm do ở nồng độ quá thấp và gây ức chế, gây chết khi xử lý ở nồng độ quá cao.