Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1. Nguồn gốc và phân loại bắp ngọt 1.1 Nguồn gốc và phân loại thực vật bắp ngọt 1.1 Nguồn gốc Theo nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học, trong đó ông Vavilov đã cho rằng Mexico và Pêru là những trung tâm phát sinh sự đa dạng và di truyền học của bắp (Vavilov, 1962). Người bản địa ở miền Nam Mehico đã thuần hóa được bắp vào khoảng 10.000 năm trước đây, sau đó lan rộng ra khắp châu Mỹ. Người Maya và Aztec là những người đầu tiên trồng cây bắp dé sử dụng làm thực pham va là nguồn cung cấp năng lượng cho cuộc sống của họ (Purseglove, 1981).
Các khai quật và nghiên cứu ở Mexico và các khu vực khác của Châu Mỹ đã cung cấp nhiều thông tin về nguồn gốc và lịch sử tiến hóa của cây bắp. Các mẫu hoá thạch phan bắp cô nhất được tìm thấy ở thành phố Mexico và được xác định vào niên đại sông băng, khoảng 60.000 năm trước đây (Wilkes, 1988). Ngoài ra, các khai quật ở các động Bat và La Perra đã cung cấp thông tin về tiến hoá của cây bắp, trong đó bắp sớm nhất được xác định vào khoảng 13.500 năm trước CN. Các khai quật tại các động ở bang Chihuahua và Sonora cũng đã phát hiện các bắp được coi là nguyên mẫu của nòi bắp.
Thêm vào đó, di tích bắp ở thung lũng Tehuacan ở Mexico còn cung cấp nhiều thông tin về chuỗi tiễn hoá rõ rệt nhất của cây bap từ năm 5.000 trước CN đến khoảng năm 1.536 sau CN, trong đó bap sớm nhất được xác định là khoảng 5.000 năm trước CN và được coi là đại diện của ngô dại. Tuy nhiên, các di tích về bắp còn được tìm thấy ở nhiều vùng khác thuộc Châu Mỹ, nhưng số lượng phát hiện vẫn ít hơn và niên đại được xác định muộn hơn so với những gi tìm thay ở Mexico (Shroyer và Hickman, 1988).2 Phân loại thực vật Bắp thuộc họ hòa thảo (Gramineae): bộ rễ chùm, lá mọc thành hai dãy, gân lá song song, bọc lá chẻ dọc, có thìa lìa, mau đốt đặc, hoa mọc thành bông nhỏ có mày. Tộc Maydeae: hoa đực và hoa cái ở những vi trí khác nhau trên cùng một cây, thân đặc, có sáp. Chi Zea: hạt mọc ở trục bông (lõi bắp) ở phía bên cây, sau khi chín hạt to và mày nhỏ.
Loài Zea mays: nhánh mẹ phát triển vòi nhụy (râu) rat dài, số hàng hạt tương đối nhiêu, xêp song song trên trục bông. Trong tộc Maydeae gồm tám chi (Jenkins 1936, Mangelsdorf 1947 và Weatherwax 1954): Chi Zea quan trọng nhất. Chi Tripsacum có vài giá trị trong cây trồng thức ăn dai gia súc. Chi Euchlaena (Teosinte) là loài hoang dai gần nhất với bắp.
Dựa vào loài Zea mays có các câu trúc nội nhũ của hạt và được phan thành các loại phụ bao gồm: Bap răng ngựa (Zea mays var. Bap đá (Zea mays var. Bap nỗ (Zea mays var. Bap bột (Zea mays var.
Bap ngọt (Zea mays var. Bắp bọc (Zea mays var. Bap tim (Zea mays var. Bap ngọt bột (Zea mays var.
amylacea saccharata Sturt. Bap ban răng ngựa (Zea mays var. Bap là một loài cây sinh trưởng tốt với nhiều điều kiện khí hậu, có thé phân bố từ vùng có nhiệt độ cao nóng âm, mưa nhiêu tới vùng ôn đới xích đạo. Nó được trông từ 58°N (Nga và Canada) đến 43°S (Newzealand) và có độ cao từ 0 m mực nước biển cho đến 4.
Do sự phân bố rộng như vậy thì trong quá trình chọn lọc và lai tạo cũng tạo ra nhiều dạng, loại bắp khác nhau (Humlam, 1942). Sau hơn 200 năm phát triển, đến đầu thập ki 50 và 60 của thé kỷ 20, Trường Đại học Ollinois phát hiện thêm hai gen shrunken (sh) 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 hầu hết các nước trên thế giới (Schultheis, 1998).1 Màu sắc hạt và lõi của một số dạng bắp ngọt Màu sắc Tên thứ Hạt Loi Trang Trang var. duleis Korn Trang Đỏ var.
subduleis Kulesh et Kozhuh Hong (đỏ nhạt) Trắng var. flavoduleis Korn Hồng (đỏ nhạt) Trắng var. rubentiduleis Kiorn Do Do var. subrubentideis Kulesho et Kzhuh Tim - var.
rubroduleis Kron Xanh - var. lilacinoduleis Korn Den Trang var. cocruleoduleis Korn Hat trong với vạch đỏ VAT. atratoduleis Kulesh et Kozhuh Hạt trên bắp có nhiêu màu var.2 Phân loại bắp ngọt Phân loại bắp ngọt có thé dựa trên ham lượng đường và một số đặc điểm khác.
Vince và cs (2002) dựa trên hàm lượng đường và một số đặc điểm phân bắp ngọt thành 3 nhóm: + Bắp ngọt ngọt thường - normal sugary (sz), có độ brix dao động từ 5 - 11%, nảy mầm được ở nhiệt độ > 15°C, đây là bắp tiêu chuẩn cho tiêu dùng ăn tươi. + Bap ngọt ngọt đậm - sugary enhanced (se) độ đường cao hon (độ brix dao động từ 12 - 20%) và thời gian chuyền đường thành tinh bột chậm hon sau thu hoạch, nội nhũ rất mềm, nảy mam được ở nhiệt độ > 15°C. Các dong thí nghiệm nhóm bắp ngọt ngọt đậm có độ brix dao động từ 12 - 14%. + Bap ngọt siêu ngọt - supersweet or shrunken-2 (s2) bắp có hàm lượng đường cao gấp 2 - 3 lần bắp ngọt ngọt thường (độ brix đao động từ 21 - 27%).
Hạt của loại bắp ngọt này thường nhăn nheo, nhỏ và nhẹ hơn hai loại trên.2 Phân nhóm bắp theo gen quy định tính ngọt Hàm lượng đường Tên loại bắp Cặp gen lặn Nam trên NST số (%) Baap ngot t ngot ngot thud thuong 5-11 SUSU 4 (normal sugary) Baap ngot t ngot ngot dadam 12-20 sese 4 (sugary enhanced) Bapap ngotngot sié siéu u ngo ngot 21-27 sh2sh2 3 (super/extra sweef) (Schultheis, 1996) Cây bắp ngọt không trồng chung với các loại bắp khác vì tính ngọt của bắp là do gen lặn quy định, vì thế tính ngọt chỉ biểu hiện khi cặp gen su, se hoặc s2 ở dạng đồng hop tử. Khi một giống bắp ngọt nào đó nhận phan từ giống bắp khác không có gen se, su hoặc s2 thì cặp alen tại vi trí đột biến ở dạng dị hợp tử, như thế bắp sẽ không có tính ngọt. Alen se và sz đột biến tại cùng một vị trí trên NST số 4, vì thế hai giống bắp có gen se và su có thể trồng gần nhau mà bắp vẫn có tính ngọt. Riêng giống bắp có gen sh2 thì 6 tuyệt đối phải trồng cách ly với bất cứ loại bắp nào khác mới duy trì được tính ngọt (Schultheis, 1998).2 Đặc điểm thực vật học 1.1 Rễ Rễ là cơ quan quan trọng của cây trồng, có chức năng quan trọng trong việc hấp thụ nước và chất dinh dưỡng, gắn kết và hỗ trợ cây trồng tránh đỗ ngã, lưu trữ dự trữ, tương tác với vi sinh vật đất và tạo không gian cho rễ cây phát triển.
Tất cả những chức năng này đóng vai trò quan trọng trong sinh trưởng và phát triển của cây. Theo Trần Thị Dạ Thảo (2009) cây bắp có 3 loại rễ chính: rễ mầm, rễ đốt, rễ chân kiéng. Ré mam: trong qua trình nay mầm của cây bap có chức năng chính là hấp thụ nước và chất dinh dưỡng, cung cấp cho cây con. Rễ mầm chính xuất hiện đầu tiên và sau 10 — 12 giờ trên rễ mầm chính mọc thêm 2 - 5 rễ mầm phụ.
Tuy rễ mầm chỉ tồn tại trong khoảng 15 - 20 ngày, nhưng nếu rễ mầm bị chết sớm, cây con có thê bị ảnh hưởng xau, sinh trưởng phát triển kém thậm chí không thé nảy mầm hoặc không mọc được. Rễ đốt: sau khi cây bắp phát triển đến giai đoạn có 3 - 4 lá và nó xuất hiện dưới mặt đất từ 3 — 4 cm mọc xung quanh các đốt dưới mặt đất. Chúng có số lượng từ 8 — 16 rễ ở môi đốt thân. Có nhiệm vụ quan trọng là hấp thụ nước và chất dinh dưỡng từ môi trường xung quanh dé cung cap cho cây từ khi có 4 lá cho đến khi cây già chết.
Ngoài ra, rễ đốt còn đóng vai trò hỗ trợ cho cây bắp đứng vững. Rễ chân kiềng: là những rễ bắt nguồn từ đốt thân mọc ở gần mặt đất và lan ra theo hình chân kiéng và tạo thành một hệ thống rễ mạnh mẽ. Loại rễ này thường không có lông hút và không phân nhánh. Đầu rễ thường tiết ra các chất nhờn, rễ thường có màu tím tía sau chuyền thành màu xanh lục.
Nhiệm vụ của rễ chân kiéng là có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước, dinh dưỡng và giữ vững cây trên mặt đất.2 Thân Thân bắp xốp dang thang đứng, chiều cao từ 1,5 — 3 m và có đường kính từ 2 — 4 cm, tùy thuộc vào từng giống, quá trình chăm sóc và điều kiện ngoại cảnh. Quá trình phát triển và phân lóng ở bắp diễn ra sớm khi cây được 4 — 5 lá và kết thúc bằng bông cờ. Số lượng long trên thân bắp dao động từ 8 — 30 long, độ dài và đường kính thay đổi theo từng vị trí trên cây. Cac long càng ở gần mặt đất càng ngắn va to tạo sự cứng cáp cho cây, lóng ở thân mang trái bắp và mang lá, lóng ở ngọn dài và nhỏ tạo điều kiện cho bông cờ chồ thoát.
Dựa vào đặc điểm của thân mà có thé phân ra thành nhiều giống khác nhau.3 Lá Lá của bắp được chia làm 4 loại: lá mầm, lá thân, lá ngọn và lá bi. Các bộ phận của lá gồm: be lá, phiến lá và tai lá. Thông thường mỗi cây có số lá từ 6 — 22 tùy thuộc vào giống và chúng mọc đối xen kẻ nhau, là cơ quan quang hợp, tổng hợp và vận chuyên các chât dinh dưỡng đê nuôi trái. Các lá bắp đều phát sinh từ các đốt trên và dưới mặt đất, chúng mọc đối xen kẻ nhau và cuộn tròn thành hình loa kèn xung quanh thân.
Tổng số lá phụ thuộc vào giống và chế độ canh tác. Khi chế độ chăm sóc không tốt có thé làm giảm khoảng 5 lá. Tốc độ ra lá phụ thuộc vào thời kỳ sinh trưởng. Khi cây có từ 3 — 7 lá bộ rễ còn chậm phát triển cây có thé ra lá chậm từ 4— 5 ngày 1 lá, nhưng tới thời kỳ tăng vọt hoạt động của rễ phát triển mạnh, thân lớn lên rất nhanh do vậy mà tốc độ ra lá lớn từ 2 — 3 ngày ra l lá.4 Hoa Bắp là một loại cây có 2 hoa trên cùng một gốc, được gọi là hoa đơn tính đồng chu.
Hai bộ phận sinh san của bắp là hoa đực (bông cd), hoa cái (trái) tuy hoa đực và hoa cái cùng năm trên cùng một cây nhưng nó nam ở vi trí khác nhau.