Đặt vấn đề Cây ngô (Zea mays) có nguồn gốc miền Trung Mexico cách đây 7000 được tiến hóa từ cỏ dại, nhưng quê hương chuyển ngô thành lương thực là châu Mỹ. Hạt ngô chứa xấp xỉ 72% tinh bột, 10% protein, và 4% chất béo, cung cấp năng lượng 365 Kcal/100 g và được trồng rộng khắp trên thế giới. Ngô sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau làm lương thực, thức ăn chăn nuôi, công nghiệp chế biến bánh kẹo, chế biến dầu và công nghiệp chế biến cồn, trong 10 năm gần đây được sử dụng chế biên nhiên liệu sinh học ngày càng tăng, 40% ngô sử dụng cho chế biến nhiên liệu sinh học. Do vậy, nhu cầu sản xuất ngô ngày càng tăng cho các mục đích sử dụng khác nhau và an ninh lương thực.
Là một trong ba cây lương thực quan trọng sau lúa mỳ, lúa nước và sản lượng đứng thứ hai, năng suất cao nhất trong các cây ngũ cốc. Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng đứng thứ hai sau cây lúa và là cây màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu đang đặt ra những thách thức to lớn đối với các quốc gia, nhất là đối với các nước đang phát triển như Việt Nam. Với nền nông nghiệp còn phụ thuộc nhiều vào tự nhiên như hiện nay.
Việt Nam được đánh giá là 1 trong 5 quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề bởi biến đổi khí hậu. Các tác động của biến đổi khí hậu như nước biển dâng, lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn, thời tiết cực đoan đang hiện hữu ngày càng nhiều hơn, rõ rệt hơn, gây thiệt hại cho kinh tế nông nghiệp nói riêng và kinh tế - xã hội Việt Nam nói chung. Mặn là một trong những yếu tố phi sinh học quan trọng làm giảm sự phát triển của thực vật bằng cách ảnh hưởng đến các chức năng sinh lý cũng như sinh hóa khác nhau như quang hợp, tổng hợp diệp lục, chuyển hóa dinh dưỡng, hấp 1 thu và dịch chuyển ion, hô hấp và chuyển hóa carbohydrate (Farooq & cs., 2009), từ đó làm giảm năng suất ngô (Carpici & cs., 2010); lạc (Taufiq & cs. Ngô là cây trồng nhạy cảm với lượng muối vừa phải (Passioura, 2007).
Các nghiên cứu gần đây đã cho thấy sự giảm đáng kể sự phát triển của bộ rễ, chiều cao cây, cũng như khối lượng khô của cây ngô (Cramer & cs., 2012) trong điều kiện mặn. Mặn ở giai đoạn nảy mầm và giai đoạn cây con ở ngô gây thiệt hại nặng nề hơn so với giai đoạn sinh trưởng sau (Maiti & cs. Trong giai đoạn nảy mầm của cây ngô, một lượng lớn Na+ và Cl- đã vận chuyển đến phần phát triển của chồi và theo thời gian, nồng độ K+ và Ca2+ lại giảm trong các mô nằm ở phần phôi hạt (Ashraf & Wahid, 2000) Việc phát triển ngô trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đang gặp phải khó khăn do sự biến đổi khí hậu. Biến đổi khí hậu tác động đến Việt Nam ngày càng rõ nét, đặc biệt là xâm nhập mặn ngày càng khốc liệt ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất của người dân, cũng như tác động tiêu cực đến nông nghiệp (Nguyễn Văn Thắng & cs.
Do đó, việc sử dụng các giống ngô có khả năng chịu mặn vào sản xuất là rất cần thiết. Để nâng cao tiềm năng năng suất và cải thiện khả năng chống chịu của cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng thì quan trọng là phải hiểu được cơ chế sinh lý, sinh hóa của thực vật trong điều kiện mặn. Xuất phát từ thực tế trên, em tiến hành nghiên cứu: “Ảnh hưởng của mặn đến một số chỉ tiêu sinh trưởng phát triển và sinh lý cây ngô (Zea mays L,) ở giai đoạn cây con tại Gia Lâm, Hà Nội” 1. Mục đích và yêu cầu 1.
Mục đích Thông qua một số chỉ tiêu sinh trưởng phát triển và sinh lý để đánh giá ảnh hưởng của mặn và khả năng phục hồi của cây ngô trong điều kiện mặn, từ đó có 2 các biện pháp kỹ thuật hợp lý, cũng như nghiên cứu chọn tạo và phát triển các giống cây trồng chịu mặn nói chung và cây ngô nói riêng. Yêu cầu - Đánh giá ảnh hưởng của mặn đến một số chỉ tiêu sinh trưởng, sinh lý cây ngô trong điều kiện mặn nhân tạo. - Đánh giá khả năng chịu mặn của một số giống ngô. 3 PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Giới thiệu về cây ngô 2. Nguồn gốc phân loại của cây ngô. Cây ngô (Zea mays L.) thuộc chi Zea, họ hòa thảo (Poaceae hay còn gọi là Gramineae), lớp một lá mầm (Cosmobionia) và có bộ nhiễm sắc thể 2n=20. Cây ngô là cây hàng năm với hệ thống rễ chùm phát triển, là loài cây giao phấn có hoa đơn tính cùng gốc.
Cây ngô có nguồn gốc từ Trung Mỹ (Mexico…) và được trồng khá phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới trong đó có Việt Nam. Đặc điểm thực vật học của cây ngô. Rễ Ngô có hệ rễ chùm tiêu biểu cho bộ rễ của các cây họ hòa thảo. Ngô có 3 loại rễ chính: rễ mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng.
Rễ mầm (rễ mộng) Rễ mầm sơ sinh: Sau khi gieo, với điều kiện đủ ẩm và ấm hạt ngô nảy mầm. Cơ quan đầu tiên xuất hiện là rễ mầm sơ sinh. Sau một thời gian ngắn rễ mầm sơ sinh có thể ra nhiều lông hút và nhánh. Rễ mầm sơ sinh thường ngừng phát triển khô đi và biến mất.
Tuy nhiên, cũng có một số giống có thể tồn tại lâu hơn, đạt đến độ sâu để cung cấp nước cho cây trồng. Rễ mầm thứ sinh: xuất hiện sau sự xuất hiện của rễ mầm sơ sinh, với số lượng khoảng từ 3 đến 7. Tuy nhiên, đôi khi loại rễ này hoàn toàn vắng mặt. Rễ mầm thứ sinh cùng với rễ mầm sơ sinh tạo ra hệ rễ tạm thời cung cấp nước và các chất dinh dưỡng cho cây trong khoảng 2 -3 tuần.
Rễ đốt (rễ phụ cố định): phát triển từ các đốt thân năm dưới mặt đất, thường ngô có khoảng 4-5 lớp rễ đốt, các rễ đốt phát triển mạnh, phân nhánh cấp 1, cấp 2, ăn sâu và xa gốc ngô. Vai trò của rễ đốt là hút nước và các chất dinh 4 dưỡng từ đất nuôi cây ngô. Cần bảo vệ và phát triển bộ rễ đốt của cây ngô, vì đây là loại rễ hút chín nuôi cây ngô trong suốt thời gian sinh trưởng. Rễ chân kiềng (rễ chống): mọc quanh các đốt trên mặt đất sát gốc.
Rễ chân kiềng to, nhẵn, ít phân nhánh, không có rễ con và lông hút ở phần trên mặt đất. Rễ này giúp cây chống đỡ và bám chặt vào đất, chúng cũng tham gia hút nước và chất dinh dưỡng. Thân Ngô thuộc loại thân đặc, đường kính thân từ 2-4cm, chiều cao cây dao động từ 1,2- 4m. Trong điều kiện trồng trọt ở Việt Nam các giống ngô thường có chiều cao cây từ 1,5 -2,2m.
Thân ngô có khả năng chống đổ tốt, ít bị các loại sâu bệnh phá hoại so với các loại cây trồng khác. Lá Lá ngô bao gồm các bộ phận: bẹ lá, gối lá, phiến lá. Phiến lá ngô thường rộng, gân lá song song, mép lá lượn sóng, một số giống trên lá có nhiều lông tơ. Mật độ khí khổng cao, hai tế bào đóng mở khí khổng rất mẫn cảm với điều kiện bất thuận, Điều chỉnh tốt quá trình thoát hơi nước, giúp cho ngô sử dụng hiệu quả lượng nước cây hút được.
Trên bề mặt lá ngô có nhiều lông tơ có khả năng hạn chế quá trình thoát hơi nước. Phiến lá ngô hình lòng máng nên có thể dẫn nước vào gốc, giúp cho ngô tận dụng được lượng nước mưa ngay cả khi mưa nhỏ. Bộ lá ngô tạo góc nhỏ so với thân, tạo ra thế lá đứng giúp cho ngô sử dụng ánh sáng tốt, trồng được với mật độ cao. Bông cờ là cơ quan sinh sản đực của cây ngô.
Trên bông cờ có rất nhiều hoa đực sắp xếp với nhau theo kiểu bông chùm. Cấu tạo bông cờ gồm có trục chính, trên trục chính phân thành nhiều nhánh, trên các nhánh và trên trục chính có nhiều gié hoa (bông nhỏ) mọc đối diện với nhau. Mỗi gié hoa có hai chùm hoa: chùm cuống dài và chùm cuống ngắn. Mỗi chùm hoa có hai tai hoa, màu 5 xanh hay tím phụ thuộc vào giống.
trong mỗi hoa có 3 nhị đực, mỗi nhị đực có 1 bao phấn, mỗi bao phấn có hai phòng. Bắp ngô Đặc điểm phát triển của bắp ngô: Bắp ngô được tạo ra từ các mần nách phần giữa thân. Trên 1 cây ngô có thể tạo ra (phân hóa) được nhiều bắp ngô, nhưng do quá trình phân hóa không đều, lượng chất dinh dưỡng không được cung cấp đầy đủ, chỉ tạo được 1-2 bắp ngô có hạt cho thu hoạch gọi là bắp hữu hiệu. Cấu tạo bắp ngô: + Cuống bắp: gồm rất nhiều đốt ngắn xếp xít vào nhau.
Tại mỗi đốt có một lá bi phát triển, có tác dụng bảo vệ hoa cái trên bắp và các hạt ngô sau khi hình thành hạt + Bắp ngô: là phần phát triển từ trục chính của hoa tự cái bao gồm hai bộ phận: Lõi ngô và hạt ngô, lõi ngô là phần trục của bắp để đính các hoa cái lên trên, trên một bắp ngô có rất nhiều hoa cái, các hoa cái sắp xếp thành từng hàng trên lõi ngô, sau này phát triển thành các hàng hạt. Số hàng hạt trên bắp ngô thường chẵn và dao động từ 10 -18 hàng hạt. Hạt ngô Hạt ngô thuộc loại quả dĩnh gồm các bộ phận chính: vỏ hạt, phôi, nội nhũ Vỏ hạt bao bọc xung quanh hạt có màu trắng, đỏ hoặc vàng tùy theo giống. Nội nhũ là bộ phân chính của hạt, chủ yếu chứa tinh bột và các chất có giá trị dinh dưỡng cao.
Phôi nhũ gồm lá mầm, rễ mần và chồi mầm. phôi ngô lớn chiếm khoảng 8-15% trọng lượng hạt. Đặc điểm phôi lớn, hạt trần làm hạt ngô nhanh mất sức nẩy mầm, thời gian bảo quản ngắn. Yêu cầu về đất trồng và điều kiện sinh thái của cây ngô.Yêu cầu về đất trồng.
6 Ngô thích hợp sống ở những nơi đất có thành phần cơ giới nhẹ, tầng đất canh tác dày, tơi xốp giàu dinh dưỡng. Đất có độ PH trung tính từ 6 -7. Đất trồng cao, thoát nước tốt, ít bị úng khi mưa to, bằng phẳng, ít cỏ dại. Yêu cầu về nhiệt độ Ngô là loại cây trồng có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, yêu cầu nhiệt độ cao trên 200C trong suốt quá trình sinh trưởng.
Theo nhiều tác giả nhiệt độ thích hợp đối với cây ngô trong khoảng từ 25-300C.