Chương 1 TONG QUAN TAI LIEU 1.1 Nguồn gốc và phân loại 1.1 Nguồn gốc Theo những nghiên cứu về nguồn gốc cây trồng, Vavilov (1926) đã chứng minh miền Trung Nam Mexico là trung tâm phát sinh thứ nhất và vùng núi Andet thuộc Peru là trung tâm phát sinh thứ 2 của cây bắp. Nghiên cứu cũng kết luận bắp bắt nguồn từ một loại cây hoang dại từ miền Trung Mexico ở độ cao 1. Bang chứng khảo cổ học đầu tiên về bắp được thuần hóa đến từ hang động San Marcos ở Tehuacan và hang Guila Naquitz ở bang Oxaca, Mexico có niên đại khoảng năm 4. Bắp ngọt có độ ngọt cao hơn các loại bắp khác, đây là một loại đột biến lặn tại locus quy định tính ngọt của bắp (su: sugary) trên NST số 4.
Sự đột biến gen này gây ra sự tích tụ đường hòa tan và polysaccharide trong nội nhũ của hạt (Tracy và Hallauer, 1994). Bắp ngọt được phát hiện năm 1770 ở Pennsylvania. Năm 1979 được nhắc đến lần đầu tiên bởi thé dân người da đỏ. Sau đó có tên là “Papoon corn”.
Năm 1821, một số công ty tư nhân chính thức công bố một loạt các giống bắp ngọt. Ban đầu bắp ngọt có nội nhũ trang. Năm 1902, các quan thé có nội nhũ trắng được thay đồi nhờ thụ phan tự nhiên với bắp ngọt có tên là “Golden Bantam” hình thành loại bắp hai màu, vàng - trang (bi - color). Tuy nhiên, bắp ngọt màu vàng được yêu thích nhất, từ đó công ty giống W.
Atlee Burpee chính thức công bó các giống bắp ngọt vàng và phát triển đến ngày nay. Ngày nay bắp ngọt có nhiều màu sắc rất đa dang: trắng, vàng, đỏ, tím va dang lẫn tap. Sau hơn 200 năm phat triển, đến đầu thập ki 50 và 60 của thé ky XX, trường Dai học Ollinois phát hiện thêm hai gen shrunken (sh2) và sugery enhanced (se), cây bắp ngọt bắt đầu phát triển mạnh mẽ ở nhiều nước như Anh, Hoa Kỳ. Đến nay bắp ngọt đã có mặt ở hau hêt các nước trên thê gidi.2 Phân loại Bắp (Zea mays L.) thuộc họ Hòa thảo Poacea, tộc Tripsaceae, chi Zea, được nha thực vat hoc Linnaeus đặt tên theo hệ thống tên kép Hy Lạp - La Tinh: Zea - từ Hy Lap chỉ cây ngũ cốc và mays là “maya” - tên bộ tộc đa đỏ vùng Trung Mỹ - xuất xứ của cây bắp, bắp có bộ NST 2n = 20.
Dựa vào vào đặc điểm hạt có mày hay không có mày, hình thái bên ngoài và kết câu bên trong dé phân chia các loài phụ (Kernike, 1920). Sturtevant đã dựa vào nguyên tắc nay chia bắp thành 8 loài phụ: bắp bọc (Zea mays var. tunitcata), bắp nỗ (Zea mays var. everta), bắp bột (Zea mays var.
amylacea), bắp ngọt (Zea mays var. saccharata), bap rang ngua (Zea mays var. indentata), bap da ran (Zea mays var. indurata), bap đường bột (Zea mays var.
amylacea saccharata), bap tim (Zea mays varindurata). Sau đó, Colins bồ sung thêm bắp nếp Trung Quốc (Zea mays var. ceratina) thành 9 loài phụ. Gần đây, Kulesov và Koiukhov bổ sung thêm bắp bán răng ngựa (Zea mays var.
semiindentata) tat cả gồm 10 loài phụ. Trong đó loài phụ bắp ngọt có tên khoa học là Zea mays var.1 Phân nhóm bap theo gen quy định tính ngọt : Hàm | : Ƒ Tên loại bap KH. Cặp gen lặn Năm trên NST sô đường (%) Bap ngọt thông thườn ie = 5 5-11 susu 4 (normal sugary) Bap ngọt tăng cườn ihe = 12 - 20 sese 4 (enhanced sugary) Bap siéu ngot 21 - 30 sh2sh2 3 (super / extra sweet) (Schultheis, 1998) Dựa trên hàm lượng đường và một số đặc điểm khác Vince va cs (2002) chia bap ngọt thành 3 nhóm: -Bắp ngọt thường - normal sugary (su) là bắp tiêu chuẩn cho tiêu dùng ăn tươi, hàm lượng đường từ 5 - 11%, nảy mam được ở nhiệt độ > 15°C. -Bắp ngọt đậm - sugary enhanced (se) độ đường khá cao từ 12 - 20% và thời gian chuyên đường thành tinh bột chậm hơn sau thu hoạch, nội nhũ rất mềm, nảy mầm được ở nhiệt độ >15°C.
-Bắp siêu ngọt - supersweet or shrunken - 2 (sh2) bắp có hàm lượng đường cao 21-30%, gấp 2 - 3 lần bắp ngọt tiêu chuẩn, bắp cho thị trường ăn tươi, hạt nhỏ và nhẹ hơn hai loại trên, hạt nhăn nheo.2 Đặc điểm thực vật học 1.1 Rễ Ré mam gồm rễ mam sơ sinh và rễ mam thứ sinh. Rễ mam sơ sinh (rễ chính) là co quan xuất hiện đầu tiên khi hạt bắp nảy mầm. Bắp là loại hòa thảo chỉ có một rễ mầm sơ sinh. Sau một thời gian ngắn xuất hiện, rễ mầm sơ sinh có thê ra nhiều lông hút và nhánh.
Thường rễ mầm sơ sinh ngừng phát triển, khô đi và biến mat vào khoảng giai đoạn lá thứ 3. Rễ mầm thứ sinh xuất hiện sau rễ chính, thường khoảng 3 - 7 rễ. Rễ mầm thứ sinh cùng với rễ mầm sơ sinh xuất hiện trong thời gian ngắn tạo hệ thống rễ tạm thời cung cấp nước và chất dinh dưỡng cho cây trong khoảng thời gian 2 - 3 tuần. Rễ đốt (còn gọi là rễ phụ có định) phát triển từ các đốt thấp của thân, mọc vòng quanh các đốt dưới mặt đất bắt đầu lúc bắp được 3 - 4 lá và có số lượng lớn từ 8 - 16 rễ ở mỗi đốt.
Ban đầu rễ đốt có mọc theo hướng ngang, sau đó ăn sâu xuống đất, có thê ăn sâu đến từ 2,5 - 5 m. Rễ đốt làm nhiệm vụ hút nước và các chất dinh dưỡng suốt thời kì sinh trưởng và phát triển của cây. Ré chân kiéng mọc quanh đốt sát mặt đất. Rễ chân kiéng to, nhẫn, ít phân nhánh, không có rễ con và lông hút trên mặt đất.
Ngoài chức năng bám chặt vào đất giúp cây chống đỡ, rễ chân kiềng còn tham gia hút nước và chất dinh dưỡng cho cây (Ngô Hữu Tình, 1997).2 Thân Thân bắp đặc, đường kính khoảng 2 - 3 em tùy thuộc vào giống, môi trường sản xuất và trình độ thâm canh. Than bắp có thé cao từ 2 - 3 m. Tùy chiều dai của các long khác nhau và nó được xem như một đặc điểm có giá trị trong việc phân loại các giống bap. Long mang bắp có chiều đài thích hợp dé bắp có thê định vị và phát triển.
Trong điều kiện bình thường, cây bắp cao từ 1,8 đến 2,0 m có số long thay đổi tùy thuộc vào giống. Chiều dài lóng trên thân không đều nhau. Lóng ở gần gốc thường ngắn, lên cao long to và dai dan, phát triển nhất là những long mang bắp. Các lóng về phía ngọn lại ngăn và bé dân.
Trên các đốt thân, bao gồm các đốt từ đốt mang bắp trở xuống mỗi đốt đều mang một mầm nách, do vậy tiết diện ngang của các đốt thân này có hình trăng khuyết do vết lõm chứa mầm nách.3 Lá Căn cứ vào vị trí trên thân và hình thái có thể chia lá bắp thành 4 loại: lá mầm, lá thân, lá ngọn và lá bi. Lá bắp chủ yếu được cấu tạo bởi bẹ lá, phiến lá và lưỡi lá (thìa lá). Lá của các giống khác nhau thay đôi về số lá, điện tích lá, độ dày, mật độ lông to, màu lá, gân lá. Hầu hết các giống bắp đều có thìa lìa ở đáy phiến lá, chỉ một số loại không có thìa lia làm cho lá bó, gần như thang đứng theo thân.
Số lá là một đặc điểm khá 6n định, quan hệ chặt chẽ với số đốt và thời gian sinh trưởng.4 Hoa Bắp là lại cây có hoa lưỡng tính cùng gốc. Hai cơ quan sinh sản đực (bông cò) và cái (trai) trên cùng một cây nhưng có vi trí khác nhau. Hoa đực: hay còn gọi là bông cờ, bao gồm các hoa đực sắp xếp theo kiểu chùm bông, gồm một trục chính, trên trục chính phân làm nhiều nhánh và trên mỗi nhánh hay trục chính có nhiều gié. Các gié mọc đối diện nhau trên trục chính hay các nhánh, mỗi gié có 2 chùm hoa, mỗi chùm 2 hoa.
Trên mỗi chùm hoa có 2 vỏ trau ngoài có chứa 2 hoa, mỗi hoa có 2 vỏ trâu trong, mỏng, màu trắng, Ở giữa mỗi hoa có 3 nhị đực, mỗi nhị đực có 1 bao phấn. Trên | bông cờ, hoa thường nở theo thứ tự từ trên xuống dưới, từ ngoài vao trong. Hoa cái: hay còn gọi là trai, được sinh ra từ nách lá phan giữa than. Trai gôm các bộ phận chính như cuống trái và lõi trái.
Cuống trái gồm nhiều đốt rất ngắn, mỗi đốt trên cuông có | lá bi bao bọc nhắm bảo vệ trai, lá bi thường không có phiên. L6i trái trục chính của hoa tự cái, hoa cái mọc thành từng đôi. Mỗi chùm cũng có 2 hoa nhưng hoa thứ 2 thoái hóa. Số hàng hạt trên bắp thường là số chan.5 Hạt Hạt bắp thuộc loại quả dinh gồm các bộ phận chính: vỏ hạt, lớp aleuron, phôi, phôi nhũ va mũ hạt, phía đưới của hạt còn có gốc hạt gắn liền với lõi bắp.3 Giá trị dinh dưỡng Với thành phần dinh dưỡng phong phú và đầy đủ mà bắp ngọt được dùng rất nhiều trong thành phan thức ăn bổ sung cũng như khâu phan ăn hàng ngày của con người.
Bap vừa là món ăn b6 dưỡng và cung cấp nhiều năng lượng, vitamin dồi dào. Những sản phẩm điền hình được chế biến từ bắp là sữa bắp, bắp ăn tươi, bắp đóng hộp. Những thành phan, hàm lượng dinh dưỡng có trong bắp ngọt mà các nhà khoa học Mỹ đã phân tích được : Bảng 1.2 Phân tích thành phần, hàm lượng các chất dinh dưỡng của bắp ngọt (100g) Các chât Hàm lượng Cacbonhydrat 19g Đường 3,2 8 Pietary fiber 2,72 Chat béo 12¢ Protein 3,28 Vitamin A 10 mg Folate ( Vitamin B9) 46 mg Vitamin C 7 mg Sat 0,5 mg Magié 37 mg Kali 270 mg (USDA Nutrient database, 2011) Bảng 1.2 cho thay, hàm lượng vitamin A (10 mg) va vitamin C (7 mg) có trong bắp ngọt ở mức tương đối cao giúp tăng sức mạnh miễn dich cho cơ thé , đặc biệt ham lượng vitamin B9 khá cao đạt 46 mg giúp giảm axit amin có trong máu, ngăn ngừa các bệnh về tim. Bên cạnh đó các nguyên tố sắt, magiê giúp tăng cường sức mạnh tong thé của xương.4 Yêu cầu ngoại cảnh Bap ngọt sinh trưởng tối ưu khi nhiệt độ trong phạm vi 23°C đến 30C.
Nhiệt độ ban đêm cao gây bat lợi khi tăng tỷ lệ hô hap va mat các sản phẩm quang hợp, nhiệt độ dưới 10°C cây bắp ngọt hạn chế sinh trưởng.1 Ánh sáng Bắp là loại cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới, thuộc nhóm cây ngắn ngày. Thành phần quang phô ánh sáng khác nhau không những chi ảnh hưởng đến sự phát triển của bông cờ và trái mà còn ảnh hưởng đến sự phát triển của thân, độ dài đốt cũng như cấu trúc và kích thước lá.