Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. ĐẶC TÍNH SINH TRƯỞNG CỦA CỎ HOÀ THẢO 1. Giới thiệu về cỏ hòa thảo Cỏ hoà thảo chỉ có một họ duy nhất là họ hoà thảo (Graminea) và có 28 họ phụ, 563 giống, 6802 loài. Ở nước ta, cỏ hoà thảo chiếm vị trí quan trọng trong nguồn thức ăn xanh của gia súc ăn cỏ, vì nó chiếm 95 - 98 % trong thảm cỏ (Từ Quang Hiển và CS, 2002) [32].
Hanson, (1972) [120] cho biết, có gần 75 % cỏ được trồng ở vùng đất trồng cỏ là loài hòa thảo. Cỏ hòa thảo chiếm phần lớn trong đồng cỏ tự nhiên. Riêng ở Mỹ có gần 1500 loài hòa thảo. Cỏ hòa thảo trồng nói chung, là những loại cỏ đã được nghiên cứu lai tạo hay tuyển chọn từ tự nhiên, với mục đích tạo ra các giống cho năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi với điều kiện tự nhiên và điều kiện canh tác ở một vùng hay khu vực nào đó.
Theo David và CS, (1993) [108] thì hiệu quả của cỏ là biến đổi năng lượng mặt trời thành lá xanh để động vật có khả năng thu nhận năng lượng này. Tuy nhiên, sử dụng năng lượng từ lá lại phụ thuộc vào chu kỳ phát triển của cây. Các cỏ nói chung và cỏ hòa thảo nói riêng, sinh trưởng và tái sinh đều trải qua ba giai đoạn, mỗi giai đoạn lại có đặc điểm riêng như sau: Giai đoạn I (sinh trưởng chậm): xảy ra sau khi cây cỏ mới bị chăn thả, thu cắt hay mới gieo trồng. Sau khi thu cắt, lá mất đi nên cây không có khả năng thu nhận ánh sáng mặt trời.
Trong khi đó, cây đòi hỏi nhiều năng lượng để phát triển. Vì vậy, để bù lại sự thiếu hụt đó, năng lượng được huy động từ rễ. Rễ trở nên nhỏ đi và yếu hơn, vì năng lượng được sử dụng để phát triển lá. Chính vì vậy, khi cây bị ngập úng vào giai đoạn này, cỏ sẽ rất dễ chết, do lá để thoát hơi nước không có, còn rễ thì yếu nên dễ bị tổn thương dẫn đến thối rễ.
Cây cỏ ở trong giai đoạn I sinh trưởng rất chậm, năng suất thấp, nhưng lá mềm, ngon miệng và có giá trị dinh dưỡng cao. Giai đoạn II (sinh trưởng nhanh): là giai đoạn từ sau khi gieo trồng hoặc sau khi thu cắt hay sau chăn thả từ 10 - 15 ngày trở đi. Khi tái sinh đạt tới 1/4 hay 1/3 kích thước của cây trưởng thành, năng lượng được hấp thu đủ qua quá trình quang hợp để cung cấp cho sự phát triển và bắt đầu bổ sung cho rễ. Đây là thời gian cỏ phát triển nhanh nhất.
Trong giai đoạn này, lá chứa đủ protein và n 4 năng lượng thoả mãn nhu cầu dinh dưỡng cho gia súc và cỏ có chất lượng dinh dưỡng cao. Giai đoạn III (sinh trưởng chậm hoặc ngừng hẳn): Là giai đoạn từ sau khi gieo trồng hoặc sau khi chăn thả, sau khi cắt cỏ khoảng 40 - 70 ngày (Đoàn Ẩn và Võ Văn Trị, 1976) [2]. Cây tiếp tục phát triển, nhưng lá ngày càng trở nên nhạt dần, lá ở phần gốc chết đi và bị phân huỷ. Lá sử dụng nhiều năng lượng để hô hấp hơn là chúng có thể tạo ra từ quang hợp.
Ở giai đoạn 3, cỏ có phần thân chiếm đa số và nhiều xơ. Năng suất và hàm lượng các chất dinh dưỡng trong cỏ cao, tuy nhiên, tỷ lệ cỏ được sử dụng (gia súc ăn) và khả năng tiêu hoá của gia súc đối với lá và thân cây giai đoạn này thấp dần. Căn cứ vào đặc điểm sinh trưởng của từng giống theo từng giai đoạn để chúng ta định ra thời gian chăm sóc và thu cắt hợp lý. Giai đoạn I và đầu giai đoạn II, cần chăm sóc, xới xáo, diệt cỏ dại và bón thúc phân cho cỏ.
Cuối giai đoạn II, đầu giai đoạn III, cần nhanh chóng thu cắt hoặc chăn thả, vì lúc này năng lượng thu được từ đồng cỏ là cao nhất. Nếu không thu hoạch ngay, cỏ sẽ già, lá mất mầu dần, hiệu suất quang hợp kém nên giá trị dinh dưỡng giảm dần, ảnh hưởng đến khả năng tái sinh lần sau và giảm số lứa cắt hay số lần chăn thả trên năm. Còn nếu thu hoạch non, năng suất sẽ thấp, đồng thời nếu thu hoạch quá nhiều lứa trên năm, thì dự trữ các chất dinh dưỡng và khoáng ở phần gốc và rễ để phát triển cành lá sẽ bị cạn kiệt, đồng cỏ chóng bị tàn lụi. Vì vậy, cần có thời gian nghỉ (khoảng cách cắt hoặc chăn thả) hợp lý để duy trì nhiệm kỳ sử dụng cỏ lâu dài.
Không cho động vật gặm hay cắt cỏ quá thấp để tránh cỏ bị quay lại giai đoạn I và tồn tại ở giai đoạn này lâu, do tái sinh rất chậm nên sẽ làm giảm tổng sản lượng cỏ. Đặc tính sinh trưởng của thân và lá Sau khi nẩy mầm, khối lượng vật chất khô (VCK) của hạt sẽ giảm dần, do chất dự trữ ở hạt được sử dụng cho quá trình nẩy mầm. Sinh trưởng lúc này chậm. Khi lá xanh xuất hiện, cây non bắt đầu hoạt động quang hợp, sự sinh trưởng bắt đầu tăng dần.
Đến gần giai đoạn trưởng thành thì sinh trưởng giảm dần và ngừng hẳn, cũng có khi ở giai đoạn này khối lượng VCK của cây bị giảm đi. Lá non của cỏ non phát triển từ lá chồi mầm tạo ra ở đỉnh mô phân sinh. Hầu hết các tế bào của lá được cấu tạo trong khi lá còn rất nhỏ trong chồi (Langer, n 5 1972) [141]. Kết quả sinh trưởng của lá là sự mở rộng của kích cỡ tế bào (Esau, 1960) [112] và tăng khối lượng (Coyne và CS, 1995) [104].
Lá mới sinh lấy cacbohydrate từ rễ, thân hay từ lá già cho tới khi chúng hoàn thiện và do đòi hỏi phải sinh trưởng, nên chúng đồng hóa các sản phẩm dự trữ được từ rễ, lá, gốc để hình thành lá mới (Coyne và CS, 1995) [104], (Langer, 1972) [141]. Các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng của thân, lá Có rất nhiều yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cỏ như giá trị của phẩm giống hay các yếu tố khí hậu, thời tiết, đất đai. Trong các yếu tố đó, thì ánh sáng, nhiệt độ, nước và chất dinh dưỡng có trong đất là các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới đời sống của cỏ. Sức nẩy mầm của cỏ (hạt, hom) Sự sinh trưởng của cỏ phụ thuộc vào sức nẩy mầm của hạt, hạt có sức nầy mầm cao sẽ tạo điều kiện tốt cho sinh trưởng sau này.
Sức nẩy mầm của giống không những phụ thuộc vào bản thân hạt, mà còn phụ thuộc vào sự chuẩn bị giống của con người, điều kiện đất đai và khí hậu. Đối với các giống cỏ dùng hom cũng vậy, những đoạn hom đầu có tỷ lệ nẩy mầm cao nhất, khi tăng số đốt của hom sẽ tăng tỷ lệ nẩy mầm, tuy nhiên từ đốt thứ 3 trở đi thì tỷ lệ nẩy mầm giảm xuống đột ngột. Trong thời kỳ nẩy mầm của hạt giống, thì phạm vi nhiệt độ của đất và không khí từ 15 - 350C là thuận lợi cho cỏ sinh trưởng và phát dục. Nhìn chung, khi nhiệt độ tăng lên làm rút ngắn rất nhiều thời gian từ khi gieo hạt tới khi mọc mầm, tuy nhiên, tăng hoặc giảm thấp quá ngưỡng chịu đựng của cây, có thể làm cây non đói ăn tạm thời và ảnh hưởng tới khả năng sinh trưởng về sau.
Nhiệt độ Tất cả quá trình sinh lý thực vật đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ (Salisbury và Ros, 1969) [175]. Nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp tới sinh trưởng của cây, nhiệt độ tăng (nằm trong nhiệt độ tới hạn) thì sinh trưởng tăng và khi nhiệt độ giảm thì sinh trưởng chậm lại. Nếu tăng nhiệt độ tới giới hạn nhất định có tác dụng thúc đẩy quá trình hấp thu chất khoáng của rễ (Trịnh Xuân Vũ và Lê Doãn Diên, 1976) [82]. Theo Bogdan, (1977) [95] nhiệt độ thấp nhất để cỏ nhiệt đới nẩy mầm là 15 - 200C và tối ưu là 25 - 350C.
Nhiệt độ tối ưu cho cỏ ôn đới quang hợp là 15 - 200C và cỏ nhiệt đới là 30 - 400C. Sự hình thành diệp lục bắt đầu khi nhiệt độ lớn hơn 10 - 150C. Cây thức ăn gia súc sinh trưởng tốt nhất trong biên độ nhiệt độ ban ngày hẹp từ 7,2 C đến 350C. Nhiệt độ thích hợp cho đẻ nhánh con của cỏ nhiệt đới thường 0 n 6 nhỏ hơn nhiệt độ thích hợp cho nhánh sinh trưởng (Cooper và Taiton, 1968) [13].
Ở nhiệt độ thấp dưới 100C cây cỏ nhiệt đới có hiện tượng úa vàng, sau đó chết, do diệp lục bị phá hủy. Chính vì vậy, ở các vùng núi cao và xa xích đạo, thì giá lạnh và sương muối là yếu tố giới hạn đối với các giống cây thức ăn có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới (McWilliam, 1978) [153]. Hầu hết cỏ hòa thảo có nhiệt độ tối thích hợp cho sinh trưởng khoảng 200C, nhưng vẫn có thể sinh trưởng ở nhiệt độ thấp hơn (Cooper và Taiton, 1968) [103]. Giới hạn về nhiệt độ của các loài thực vật khác nhau là khác nhau.
Trong khoảng nhiệt độ từ 0 - 350C, nhiệt độ không khí cứ tăng lên 100C có thể làm cho quá trình sống của thực vật tăng 1 - 2 lần. Khi nhiệt độ tăng quá 350C, quá trình sống giảm yếu đi hoặc ngừng hẳn, còn khi nhiệt độ từ 40 - 500C, quá trình sống ngừng hoàn toàn. Dưới ảnh hưởng lâu dài của nhiệt độ cao (chưa vượt qua ngưỡng cao nhất) thực vật phát dục rất nhanh và phát dục này là không bình thường. Nếu ảnh hưởng đúng vào thời kỳ sinh trưởng thì thực vật còi cọc, khí quan dinh dưỡng phát triển không tốt, hoa nở sớm, sản lượng thấp.
Nhìn chung, khi nhiệt độ giảm xuống hay tăng lên quá nhiều thì thực vật bắt đầu chết từng bộ phận hay chết hoàn toàn; Ở nhiệt độ thích hợp nhất, thực vật sinh trưởng vừa nhanh lại vừa tốt. Nếu nhiệt độ tăng, tỷ lệ tiêu hóa được của cỏ và tỷ lệ cacbohydrate phi cấu trúc giảm, nhưng thường thì tỷ lệ chất khoáng và protein tăng (Smith, 1970) [186]. Vì vậy, nhiệt độ hay thời gian thu hoạch cỏ trong năm sẽ ảnh hưởng tới giá trị dinh dưỡng của thức ăn (Harris, 1978) [122]; (Marten, 1970) [150]. Nước Nước là yếu tố cần thiết không thể thay thế cho sự sinh trưởng của cây.
Cây sinh trưởng mạnh nhất khi tế bào bão hòa nước. Giảm mức độ bão hòa thì tốc độ sinh trưởng chậm lại. Vì vậy, mùa mưa lượng nước được đảm bảo nên cỏ sinh trưởng mạnh, còn mùa khô thì ngược lại, do lượng nước trong đất là nhân tố hạn chế nhất trong mùa này. Vì vậy, cần tưới nước cho cỏ trong mùa khô.