Mở đầu Chƣơng 1. Tổng quan tài liệu Chƣơng 2. Đối tƣợng, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3. Kết quả nghiên cứu và bàn luận Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo 4 CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Nguồn gốc, giá trị và vị trí phân loại của cây ngô 1. Nguồn gốc cây ngô Theo Vavilov (1926), Mexico và Peru là những trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền của cây ngô. Mexico là trung tâm thứ nhất, nơi phát sinh ra cây ngô.
Vùng Andet (Peru) là trung tâm thứ hai, nơi cây ngô trải qua quá trình tiến hóa nhanh chóng. Cho tới nay, có nhiều giả thiết về nguồn gốc di truyền của cây ngô, có thể tóm tắt sau: Cây ngô là cây lai giữa Teosinte và một thành viên không rõ thuộc chi Andrôpgoneae. Cây ngô là cây lai nhị bội tự nhiên giữa các loài Á châu thuộc chi Maydeae và Andropogoneae Ngô là cây lai giữa ngô bọc, Teosinte và Trisacum. Ngô là cây lai của ngô bọc Nam Mỹ, Trisacum Trung Mỹ và Teosinte.
Ngô, Teosinte và Trisacum bắt nguồn riêng rẽ từ một dạng tổ tiên chung. Teosinte là nguồn gốc của ngô sau một hoặc nhiều đột biến. Trong nhiều giả thuyết, thuyết Teosinte (Beadle, 1939: Langham, 1940:Langley,1941) cho rằng, có một hoặc nhiều đột biến xảy ra với cây Teosinte đã làm thay đổi một vài cấu trúc đã tạo nên cây ngô nguyên thủy, đây là giả thuyết thuyết phục nhất. Gần đây, Beadle (1978), Kato (1988), phân tích sự tƣơng đồng về hình thái tế bào, đặc biệt là các phức hợp nốt (Knob complexes) ở nhiễm sắc thể đã khẳng định rằng, ngô bắt nguồn từ Teosinte ở Mexico.
Cây ngô đƣợc đƣa vào Việt Nam khoảng 300 năm trƣớc, có thể thông qua 2 con đƣờng, từ Trung Quốc và từ Indonesia. Một số tƣ liệu cho rằng, 5 ngƣời Bồ Đào Nha đã nhập ngô vào Java (Indonêsia) có thể trực tiếp từ Nam Mỹ vào năm 1496. Sau đó, ngô từ Indonesia chuyển sang Việt Nam [20]. Vị trí phân loại cây ngô Cây ngô có tên khoa học là Zea mays L., thuộc chi Maydeae, họ Hòa thảo (Poaceae), bộ Hòa thảo (Poales), lớp một lá mầm (Monocotyledoneae), nghành hạt kín (Angiospermatophyta), phân giới thực vật bậc cao (Cormobionta).
Hiện nay trên thế giới tồn tại hai hệ thống phân loại đối với loài Zea mays [20], [25], [27]. Giá trị của cây ngô 1. Giá trị dinh dưỡng Ngô là cây lƣơng thực giàu dinh dƣỡng, là một loại ngũ cốc rất có lợi cho sức khỏe. Đây không chỉ là một nguồn thực phẩm giàu năng lƣợng, hàm lƣợng dinh dƣỡng cao mà còn giúp tránh nguy cơ ung thƣ, các bệnh về tim hay chứng tăng huyết áp.
Thành phần các chất dinh dƣỡng trong hạt ngô đƣợc trình bày ở bảng 1. Giá trị dinh dƣỡng (trong 100 g ngô tƣơi) Năng lƣợng 354 kcal Niacine (B3) 11 mcg Carbohydrate 21 g Folate (B9) 6 mcg Đƣờng 4,5 g Vitamin C 1mcg Chất xơ 2,4 g Vitamin B2 100 mcg Chất béo 1,5 g Magiê 27 mg Chất đạm 3,4 g Calci 30 mg Vitamin A 1 mg Phospho 190 mg Thiamine (B1) 300 mcg Nƣớc 13,8 g (Nguồn: CAROTY, 2017) Ngô là loại thực phẩm giàu calo, có nguồn vitamin dồi dào, giàu chất khoáng, và chất chống oxi hóa, giúp bảo vệ tim mạch và cải thiện tình trạng thiếu máu, giảm mức cholesterol, giảm đau khớp, xƣơng và có tác dụng tốt 6 cho bệnh nhân Alzheimer. So với lúa gạo, các thành phần nêu trong bảng 1. Đặc biệt là hàm lƣợng các acid amin không thay thế trong protein nội nhũ của hạt khá cao [20].
Giá trị sử dụng Làm lƣơng thực cho con ngƣời: Ngô là một trong những loại cây lƣơng thực quan trọng góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số thế giới. Tất cả các nƣớc trồng ngô nói chung đều ăn ngô ở mức độ khác nhau, 21% sản lƣợng ngô thế giới (hơn 100 triệu tấn) đƣợc sử dụng làm lƣơng thực cho con ngƣời. Các nƣớc Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi sử dụng ngô làm lƣơng thực chính. Các nƣớc Đông Nam Phi sử dụng 72% sản lƣợng ngô làm lƣơng thực, Tây Trung Phi: 66%, Bắc Phi: 45%, Tây Á: 23 %, Nam Á: 75%, Đông Nam Á và Thái Bình Dƣơng: 43%, Đông Á: 12 %, Trung Mỹ và Caribê: 56%, Nam Mỹ: 9%, Đông Âu và Liên Xô cũ: 7%, Tây Âu, Bắc Mỹ và các nƣớc phát triển khác: 4% [6].
Ở Việt Nam tỷ lệ ngô đƣợc sử dụng làm lƣơng thực chiếm 15 - 20%. Làm thức ăn cho chăn nuôi: Có thể nói ngô là cây thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay. Ngoài việc cung cấp chất tinh, cây ngô còn làm thức ăn xanh và ủ chua lí tƣởng cho đại gia súc, đặc biệt là bò sữa. Ngô làm thực phẩm và thuốc chữa bệnh: Những năm gần đây cây ngô còn là cây thực phẩm, ngƣời ta dùng bắp bao tử làm rau cao cấp.
Theo Đông y, các bộ phận của cây ngô đều đƣợc dùng làm thuốc với công dụng chính là lợi thuỷ, tiêu thũng, trừ thấp, góp phần trừ một số bệnh nhƣ: bƣớu cổ, sốt rét. Ngô dùng cho mục đích khác: Ngoài các mục đích trên, ngô còn đƣợc dùng làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rƣợu, cồn, tinh bột, dầu ngô, bánh kẹo,. Từ ngô, ngƣời ta đã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp, lƣơng thực, thực phẩm, công nghiệp dƣợc, công nghiệp nhẹ [21]. Đặc điểm hình thái và sinh trƣởng của cây ngô 1.
Đặc điểm hình thái của cây ngô 1. Rễ ngô Ngô có hệ rễ chùm tiêu biểu cho bộ rễ các cây họ hòa thảo. Ngô có ba hệ rễ chính: Rễ mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng. - Rễ mầm sơ sinh: Sau gieo nếu đủ ấm và ẩm hạt ngô nẩy mầm.
Cơ quan đầu tiên xuất hiện là rễ mầm sơ sinh (rễ chính và rễ phôi). Sau một thời gian xuất hiện rễ mần sơ sinh có thể ra nhiều lông hút và nhánh. Thƣờng thì rễ mầm sơ sinh ngừng phát triển, khô đi và biến mất sau một thời gian (vào khoảng giai đoạn ba lá). - Rễ mầm thứ sinh: Xuất hiện từ trụ gian lá mầm (mesocotyl) của phôi phía dƣới mấu của bao lá mầm (colcoptyl) sau sự xuất hiện của rễ chính.
Rễ mầm thứ sinh có số lƣợng từ 3 đến 7 rễ. Rễ mầm thứ sinh và sơ sinh tạo hệ rễ tạm thời cung cấp nƣớc và các dinh dƣỡng cho cây khoảng thời gian 2 – 3 tuần. - Rễ đốt (còn gọi là rễ phụ cố định): Xuất hiện ở các đốt thấp của thân, mọc vòng quanh các đốt dƣới mặt đất. Ngô ra rễ đốt đầu tiên lúc 3 – 4 lá và có số lƣợng lớn từ 8 – 16 rễ ở mỗi đốt.
Rễ đốt giúp cho cây ngô hút nƣớc và các chất dinh dƣỡng suốt đời cây ngô. - Rễ chân kiềng: Mọc quanh các đốt gốc sát mặt đất. 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 nƣớc và thức ăn [9].
Thân Cao từ 0,3 đến 6,0 m (trung bình 1,5 – 3,0 m), tiết diện hình bầu dục, đƣờng kính trung bình ở lóng thứ ba là 3 – 4 cm. Ở gần gốc, lóng ngắn và có tác động đến mức độ đổ ngã của cây. Lóng ngọn nhỏ, dài ảnh hƣởng đến khả năng hấp thụ ánh sáng. Trong giai đoạn tăng trƣởng, thân mọc thêm 2 – 5 cm mỗi ngày.
8 Quá trình phân lóng ở ngô thƣờng diễn ra rất sớm và kết thúc khi cây ngô đƣợc 5 lá. Do đó, chỉ có điều kiện sinh trƣởng trong giai đoạn cây con là mới ảnh hƣởng đến số lóng/cây. Thân ngô non xốp, có nhiều nƣớc và chứa khoảng 5% đƣờng. Sau khi trổ, lƣợng đƣờng trong thân giảm nhanh và đƣợc chuyển vị về dự trữ ở hạt [10].
Lá Mọc từ các mắt trên thân, với số lá bằng với số mắt thân. Cây ngô mang từ 7 – 48 lá (các giống trồng thƣờng có 12 – 22 lá). Các giống chín sớm (sinh trƣởng dƣới 85 ngày) thƣờng có 12 – 16 lá, giống chín muộn (trên 100 ngày) có nhiều lá hơn. Lá ngô gồm bẹ lá mọc ôm lấy thân và xen kẽ nhau giữa các mắt kế cận.
Phiến lá dài 10 – 150 cm và rộng 1,5 – 15,0 cm tùy vị trí của lá trên thân. Nơi tiếp giáp giữa bẹ và phiến lá có một phần mỏng gọi là thìa lá (ligule). Phiến lá dài, gồm một gân chính và các gân phụ song song nhau. Phần bẹ lá ôm lấy thân và có thể che phủ hoàn toàn lóng bên trên, ở vài giống ngô, giữa phiến và bẹ đôi khi có mang tai lá (auricle).
Ngoài loại lá thông thƣờng, ngô còn mang lá bi (lá mo, hay vỏ trái) bao bọc phát hoa cái (trái). Đây là phần lá bị biến dạng, chỉ còn bẹ, để che chở trái bên trong. Mỗi trái ngô có 6 – 14 lá bi, mỗi lá bi dài từ 8 – 40 cm [10]. Cơ quan sinh sản Ngô là loại cây đơn tính cùng cây, hoa đực (cờ) đính ở ngọn thân thƣờng trổ trƣớc, hoa cái (trái ) mọc từ đốt ở khoảng giữa thân.
Hoa đực Là một chùm tụ tán tận ngọn, gọi là cờ ngô. Cờ dài khoảng 40 cm, mang nhiều nhánh (khác nhau tùy giống), mỗi nhánh gọi là gié (spikes). Mỗi gié mang nhiều gié hoa đực (spikelets). Các gié hoa trên trục chính thƣờng xếp theo hình xoắn ốc, trong lúc các gié hoa trên trục phụ thƣờng xếp ở mặt 9 trên gié thành 2 hàng.
Nhị đực có bao phấn màu vàng, xanh, tím hoặc hồng. Các giống ngô thân tím thƣờng có đỉnh và bao phấn màu tím. Bao phấn có 2 ngăn, chứa khoảng 4.000 hạt phấn/bao. Hoa cái Là một phát hoa hình thành từ một chồi nhánh, do đó cũng mang nhiều chồi mầm ở cuống trái.
Phát hoa cái đƣợc các lá bi (bẹ lá) che chở, mỗi lá bi đính trên một mắt cuống trái, chiều dài cuống trái cũng thay đổi tùy giống (3 – 50 cm). Phát hoa cái cũng gồm những cặp gié hoa, không cuống, xếp thẳng hàng. Những cặp gié hoa này đính trên trục phát hoa gọi là lỏi (hay cùi ngô). Lõi màu trắng, vàng hay đỏ.
Các gié hoa cũng hợp thành từng cặp, mỗi gié hoa cũng có hai hoa bên trong, nhƣng mỗi hoa có một bầu noãn bị lép, nên gié hoa chỉ còn 1 hoa cái hữu thụ tạo thành hạt ngô. Khi hoa cái nở, râu ngô sẽ mọc dài ra khỏi lá bi ở đầu trái (gọi là phun râu). Hạt phấn rơi bất cứ phần nào trên râu đều có thể thụ phấn đƣợc dễ dàng. Giai đoạn thụ phấn tốt nhất là khi râu mọc dài từ 3 – 5 cm.