Nội dung bài viết
*Đặc điểm thực vật học của cây ngô
Hệ thống rễ
1.1. Rễ mầm
– Rễ mầm (còn gọi là rễ mộng, rễ tạm thời, rễ hạt): Phát triển từ rễ sơ sinh của phôi. Rễ mầm thứ cấp thường khoảng 3-4 cái và tồn tại từ nảy mầm đến khi ngô 4-5 lá, về sau vai trò này nhường lại cho rễ đốt. Gồm có 2 loại rễ mầm: Rễ mầm sơ sinh và rễ mầm thứ sinh.
+ Rễ mầm sơ sinh (rễ chính) là cơ quan đầu tiên xuất hiện sau khi hạt ngô nảy mầm.
+ Rễ mầm thứ sinh cũng được gọi là rễ phụ. Rễ này xuất hiện từ sau sự xuất hiện của rễ chính và có số lượng khoảng từ 3 đến 7 cái.
1.2. Rễ đốt
– Rễ đốt phát triển từ các đốt thấp của thân nhất nằm dưới mặt đất 3-4cm, mọc vòng quanh các đốt dưới mặt đất bắt đầu lúc ngô được 3-4 lá.
– Rễ đốt làm nhiệm vụ cung cấp nước và các chất dinh dưỡng suốt thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây ngô ngoài ra còn chống đổ.
1.3. Rễ chân kiềng
– Rễ chân kiềng (rễ neo-rễ chống): Là loại rễ đốt được mọc ở đốt gần sát trên mặt đất (thường mọc ở 2 hay 3 đốt cuối).
– Rễ chân kiềng ngoài nhiệm vụ chống đổ cho cây còn hút nước và chất dinh dưỡng. Độ sâu của rễ và sự mở rộng của nó phụ thuộc vào giống, độ phì nhiêu và độ ẩm của đất.
Xem thêm: Tổng quan về cây ngô
1.4. Sự phát triển của rễ
Hạt ngô mới nảy mầm, rễ mầm ra trước. Hai ngày sau từ rễ mầm sẽ mọc ra nhiều rễ con. Khoảng 7-10 ngày sau lớp rễ đốt đầu tiên xuất hiện và 16 -17 ngày sau có 2-3 lớp rễ đốt và sau đó cứ 5-7 ngày ra thêm được một lớp rễ dưới. Theo thứ tự các lớp rễ đốt phát sinh dần từ dưới lên trên tạo nên một hệ rễ chùm.
2. Thân cây ngô
– Thân cây ngô đặc, đường kính khoảng 2-4 cm tùy thuộc vào giống, môi trường sản xuất và trình độ thâm canh. Đường kính thân của cây ngô phụ thuộc vào 3 vị trí khác nhau.
+ Đốt ở gốc có đường kính lớn và lóng ngắn.
+ Đốt giữa thân có đường kính nhỏ hơn, lóng dài hơn.
+ Đốt ở ngọn nhỏ và dài.
– Quá trình phát triển của thân ngô trải qua mấy giai đoạn.
+ Từ khi cây ngô mọc đến khi có 7 lá tốc độ phát triển của thân chậm.
+ Từ 7-9 lá gọi là thời kỳ chuyển giai đoạn của cây ngô, tốc độ phát triển rất chậm.
+ Từ 9 lá đến trỗ cờ là giai đoạn lớn vọt của cây ngô cả về chiều cao và đường kính thân rất nhanh (trước khi trỗ 15-20 ngày thấy tốc độ đạt 8-10cm/ngày).
+ Khi trỗ xong thì cây ngừng sinh trưởng về chiều cao.
3. Lá ngô
– Đặc điểm: Sau khi bao lá mầm nhú lên khỏi mặt đất, những lá bắt đầu mọc theo thứ tự thời gian. Căn cứ vào hình thái và vị trí trên thân có thể chia làm 4 loại lá.
+ Lá mầm là lá đầu tiên khi cây còn nhỏ, chưa phân biệt được phiến lá với vỏ bọc lá.
+ Lá thân là những lá có mầm nách ở kẽ chân lá hay những lá mọc trên những đốt thân.
+ Lá ngọn là những lá ở phần trên của bắp trên cùng hay những lá mọc ở trên các đốt ngọn, không có mầm nách ở kẽ lá.
+ Lá bi là những lá bao bắp
– Các bộ phận của lá gồm: Bẹ lá, phiến lá, thìa lìa hay tai lá (ligula).
Xem thêm: Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây khoai tây
+ Bẹ lá (cuống lá) bao chặt vào thân, trên mặt bẹ lá có nhiều lông. Bẹ lá làm thân cứng thêm, khi còn non do các bẹ lá lồng gối vào nhau tạo thành thân giả bao phủ kín thân chính, khi vươn lóng từ 9 lá về sau lóng dài ra và to dần, bẹ lá không có khả năng phủ kín thân để lộ thân chính.
+ Phiến lá (hay bản lá): Thường rộng, dài, mép lá lượn sóng, ở một số giống lá có nhiều lông tơ, lá ngô có gân song song. Từ gốc thân, lá có chiều dài tăng dần đạt chiều dài nhất ở lá mang bắp trên cùng sau đó chiều dài của lá ngô giảm dần.
+ Thìa lìa: Là phần nằm giữa bẹ lá và phiến lá, gần sát với thân cây. Tuy nhiên, không phải giống ngô nào cũng có thìa lìa, ở những giống không có thìa lìa, lá ngô gần như thẳng đứng, ôm lấy thân.
– Số lá là đặc điểm khá ổn định ở cây ngô, có quan hệ chặt với số đốt và thời gian sinh trưởng. Những giống cây ngô ngắn ngày thường có 15-16 lá, giống ngô trung bình có 18-20 lá, giống ngô dài ngày thường có trên 20 lá.
4. Hoa ngô
4.1. Hoa đực
* Cấu tạo hoa đực và sự sắp xếp hoa đực trên hoa tự đực (bông cờ)
– Bông cờ được phát triển ở đầu ngọn cây, có một trụ chính và có nhiều nhánh, trên nhánh có nhiều gié, mỗi gié có 2 hoa.
– Trong 2 hoa đó thì một hoa có cuống dài và một hoa có cuống ngắn.
– Mỗi bông cờ có từ 700-1400 hoa đực, mỗi hoa đực có 3 bao phấn, mỗi bao phấn có 2 ngăn, mỗi một ngăn có từ 1000-2500 hạt phấn
=> Một bông cờ thường có từ 10- 30 triệu hạt phấn Số hoa trên một bông cờ nhiều ít phụ thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh. Ở nước ta trong điều kiện canh tác bình thường.
+ Giống ngắn ngày có 500-700 hoa,
+ Giống trung ngày có khoảng 700-1.000 hoa,
+ Giống dài ngày có trên 1.000 hoa.
=> Hoa đực nhiều, khỏe là một đặc tính tốt của cây ngô giúp cho quá trình thụ phấn được thuận lợi.
4.2. Hoa cái
* Đặc điểm cấu tạo của hoa cái và bắp ngô
– Bắp ngô được hình thành nách lá. Về lý thuyết mỗi nách hình thành một bắp, trong sản xuất mỗi cây ngô chỉ có 3 bắp tỷ lệ chiếm 10-15%.
– Hoa tự cái (hay bắp ngô) được sinh ra từ nách lá phần giữa thân.
– Bắp ngô gồm các bộ phận chính như cuống bắp và lõi bắp.
– Đặc điểm của đôi chùm hoa là mỗi chùm hoa chỉ tạo thành một hạt, một đôi chùm hoa cho hai hạt nên số hàng hạt trên bắp ngô thường là một số chẵn.
– Số hàng hạt, số hạt nhiều hay ít trên b ắp ngô tùy giống, điều kiện ngoại cảnh. Trung bình một bắp có từ 12 đến 16 hàng, thấp nhất là 10 -12 hàng, cao nhất 18-20 hàng.
– Phía trên bầu nhị có núm và vòi nhị vươn dài ra thành râu.
– Trên râu có nhiều lông tơ và tiết ra chất nhựa làm cho hạt phấn dính vào dễ nảy mầm. Sau thụ tinh râu chuyển sang màu sẫm rồi héo dần.
– Thời gian bắp phun râu sau tung phấn từ 3-5 ngày hoặc 1-2 tuần tùy theo giống và điều kiện ngoại cảnh. Ở miền Bắc nước ta ngô hè thu phun râu 5-8 ngày, ngô đông phun râu 10-15 ngày.
– Trên một cây, bắp trên phun râu trước, bắp dưới phun râu sau, cách nhau khoảng 2-3 ngày.
– Trong một bắp các hoa cái phun râu từ dưới lên trên.
– Đặc điểm hoa đực chín trước là một nhược điểm của cây ngô.
– Vì khi bông cờ bắt đầu tung phấn rộ hoa cái chưa phun râu, khi bông cờ hết phấn thì hoa cái vẫn phun râu. Chính vì vậy, các hoa cái ở cuối bắp thường bị lép không hình thành hạt được.
– Tùy theo giống, điều kiện khí hậu mà phần không hình thành hạt dài hay ngắn còn gọi là “đuôi chuột”.
– Có thể sử dụng các biện pháp kỹ thuật:
+ Bố trí thời vụ thích hợp
+ Bón phân đúng kỹ thuật
+ Tưới nước đúng theo nhu cầu của cây ngô
+ Thụ phấn bổ khuyết để hạn chế hiện tượng này
* Vị trí đóng bắp và số bắp
Đối với giống ngô 14-15 lá, bắp thường đóng ở đốt thứ 7-8, vị trí khoảng từ 35- 45% chiều cao cây ngô. Đối với giống có 18-22 lá, bắp thường đóng ở đốt thứ 10-14, vị trí khoảng 45-60% chiều cao cây. Bắp đóng cao quá làm cây dễ đổ, còn thấp quá gây khó khăn cho quá trình thụ phấn. Ngoài ảnh hưởng của giống, chiều cao đóng bắp còn chịu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu.
Trong điều kiện nhiệt độ cao, dinh dưỡng đầy đủ, cây sinh trưởng tốt, bắp thường đóng cao hơn bình thường. Bắp ngô phát sinh từ mầm nách lá trên thân, số mầm nách nhiều nhưng chỉ có từ 1-3 mầm nách trên cùng phát triển thành bắp. Tỷ lệ cây 2 -3 bắp phụ thuộc nhiều vào giống, vùng sinh thái, mật độ và phân bón.
4.3. Đặc điểm quá trình thụ phấn, thụ tinh
* Quá trình thụ phấn, thụ tinh
Cây ngô là loại cây có hoa đơn tính cùng gốc, đây là điểm khác biệt của cây ngô với các cây trong họ hòa thảo (như lúa nước, lúa mì, kê,…) là những cây tự thụ. Ngô là cây giao phấn điển hình, sự giao phấn này được thực hiện chủ yếu nhờ gió và côn trùng. Xét về mặt sinh học, sự giao phấn có giá trị cao hơn sự tự thụ phấn, vì khi giao phấn có thể con cái được hình thành từ những tế bào sinh sản của bố và mẹ khác nhau.
Trong quá trình tái tổ hợp, thế hệ sau tích lũy được nhiều tính di truyền phong phú và có khả năng thích nghi tốt hơn với điều kiện môi trường. Cũng theo quan điểm này sự giao phấn khác gốc như ngô có giá trị sinh vật cao hơn sự giao phấn cùng gốc. Vì vậy, đặc tính giao phấn chéo khác gốc tiến hóa hơn so với đặc tính thụ phấn giữa các hoa đơn tính cùng gốc. Cùng với đặc điểm giao phấn chéo, cần nhấn mạnh tính hoa đực chín trước của quần thể ngô.
Bông cờ (hoa tự đực) được hình thành và phát triển trên ngọn thân chính. Bắp ngô (hoa tự cái) hình thành và phát triển ở mầm nách thân nên phát triển chậm hơn bông cờ 1-2 bước, do vậy dẫn đến sự chệnh lệch thời gian nở hoa giữa bông cờ và bắp ngô. Sự khác nhau này của những cây trong cùng một ruộng và giữa các hoa (đực, cái) trên cùng một cây càng tạo điều kiện để thụ phấn chéo rộng rãi.
Sau khi thụ phấn, hạt phấn rơi trên râu ngô 5-6 giờ thì bắt đầu nảy mầm, ống phấn mọc dài và đi dọc theo chiều dài của râu ngô đến tận túi phôi, tế bào phát sinh trong hạt phấn phân chia nguyên nhiễm sinh ra hai tinh trùng di chuyển ra phía đầu ống phấn, khi noãn đầu ống phẫn vỡ ra, phóng hai tinh trùng vào trong noãn. Ở đây quá trình thụ tinh diễn ra:
– Một tinh trùng đơn bội sẽ kết hợp với noãn cầu đơn bội thành hợp tử lưỡng bội (2n).
– Tinh trùng đơn bội thứ hai kết hợp với nhân thứ cấp lưỡng bội thành tế bào tam bội (3n) là tế bào khởi đầu của phôi nhũ. Quá trình thụ tinh như vậy gọi là thụ tinh kép. Sau khi thụ tinh, các thành phần khác của tế bào phôi như tế bào đối cực, trợ bào đều tiêu biến đi, trong túi phôi chỉ còn lại hợp tử và tế bào khởi đầu của phôi nhũ.
Hợp tử sẽ tạo nên một màng bọc và bắt đầu phân chia để hình thành phôi, tế bào khởi đầu của phôi nhũ phân chia để hình thành phôi nhũ. Toàn bộ quá trình thụ tinh từ khi hạt phấn nảy mầm đến khi thụ tinh xong mất khoảng 24h.
* Quá trình hình thành hạt
Sau khi thụ tinh thì quá trình hình thành hạt ngô bắt đầu. Cutm isep và Culesova chia quá trình hình thành hạt ra làm 3 giai đoạn:
a) Hình thành hạt: Từ thụ tinh đến chín sữa, thời gian khoảng 20-25 ngày sau thụ tinh. Giai đoạn này tích lũy khoảng 30-35% chất khô của hạt.
b) Đáy hạt: Từ chín sữa đến chín sáp, thời gian khoảng 20 ngày, tích lũy từ 60- 75% chất khô của hạt.
c) Hạt chín: Từ chín sáp đến chín hoàn toàn, thời gian khoảng 15-20 ngày. Trong giai đoạn này hạt mất nước dần. Cùng với quá trình chín của hạt, hàm lượng các chất dinh dưỡng trong thân lá giảm nhiều vì phần lớn đã chuyển vào tích lũy ở hạt.
5. Hạt ngô
Hạt ngô thuộc loại quả dĩnh gồm các bộ phận chính: Vỏ hạt, lớp alơron, phôi, phôi nhũ và mũ hạt, phía dưới của hạt còn có gốc hạt gắn liền hạt với lõi ngô.
– Vỏ hạt bao bọc xung quanh hạt là một màng nhẵn, màu trắng, đỏ hoặc vàng tùy theo giống.
– Lớp alơron nằm sau tầng vỏ bao bọc lấy phôi nhũ và phôi.
– Phôi nhũ là bộ phận chính của hạt chủ yếu chứa tinh bột và các chất có giá trị dinh dưỡng cao. Tinh bột trong phôi nhũ chia thành tinh bột mềm (tinh bột), tinh bột cứng (tinh bột sừng hay tinh bột pha lê).
– Phôi gồm có ngù (phần ngăn cách giữa phôi nhũ và phôi), phần chính của phôi gồm: Lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm và chồi mầm. Trong 4 thành phần này, lá mầm thường phát triển rõ rệt.
– Phôi ngô lớn chiếm khoảng 8-15% trọng lượng hạt, bao quanh phôi còn có lớp tế bào xốp giúp cho việc vận chuyển hơi nước từ ngoài vào trong hạt (và ngược lại) được nhanh chóng.
Xem thêm: Tổng quan về cây khoai lang
Ngô là loại hạt kép có nhiều tinh bột, phôi nhũ chứa 70-78% trọng lượng hạt với giá trị dinh dưỡng khá cao so với gạo Những chất trong hạt ngô có cấu tạo không bền, rất dễ bị phân giải khi gặp nhiệt độ và độ ẩm thích hợp.
Ví dụ: Chất đạm có khả năng kết hợp với một lượng nướ c khá lớn để tạo thành chất keo, chất béo dễ bị ôi hóa, tinh bột trong điều kiện độ ẩm và nhiệt độ tăng dễ chuyển hóa thành đường. Phôi ngô chứa 20% tổng số đạm, hơn 80% chất béo, gần 75% tro của hạt, vì vậy phôi ngô được coi là bộ phận không ổn định nhất trong toàn bộ hạt ngô. Do hàm lượng đạm và chất béo của phôi cao, nên phôi là thức ăn thích hợp với các loại sâu bọ.
