Đặc điểm sinh lý của cây lúa - Phần 1

1. TÍNH MIÊN TRẠNG CỦA HẠT LÚA

1.1 Nguyên nhân 

Miên trạng hay hưu miên là trạng thái sống chậm (ngủ nghỉ) của hạt lúa sau khi thu hoạch một thời gian một thời gian nhất định. Miên trạng được định nghĩa, một cách tổng quát, là hiện tượng mà hạt còn sống vẫn không nẩy mầm hoặc nẩy mầm rất chậm, ngay cả khi được đặt trong điều kiện nhiệt độ, ẩm độ và oxygen thích hợp cho sự nẩy mầm. Hiện tượng nầy thường gặp khi dùng hạt giống lúa mới gặt để gieo sạ. Những giống lúa mới ngắn ngày thường có thời gian miên trạng khoảng 2-3 tuần lễ, các giống lúa địa phương càng dài ngày, thời gian miên trạng càng lâu, có khi đến trên 60 ngày như ở các giống Trái mây, Trắng lùn… Trong thời gian miên trạng, hạt rất khó nẩy mầm hoặc nẩy mầm rất ít. 

Nguyên nhân miên trạng chủ yếu là do vỏ hạt còn mới, dày, ít thấm nước và thấm khí. Miên trạng cũng có thể xảy ra do phôi phát triển chưa đầy đủ hoặc có chất ngăn cản sự nấy mầm ở trong hạt. Takahashi (1995) phân biệt 6 nguyên nhân gây ra miên trạng: (1) mầm chưa chín hình thái, (2) mầm non về sinh lý, (3) vỏ hạt cứng cơ học, (4) sự không thấm của vỏ hạt, (5) sự hiện diện của các chất ngăn cản và (6) sự ức chế của hệ thống chuyển hoá đặc biệt. Acid abscisic (ABA), annonalide là những chất ngăn cản sự nẩy mầm quan trọng được tìm thấy trong hạt lúa. 

1.2 Ảnh hưởng đến sản xuất 

Miên trạng có lợi là hạn chế được số hạt lúa nẩy mầm ngoài đồng khi chưa gặt, trong điều kiện ẩm ướt, làm giảm năng suất và phẩm chất gạo. Đặc tính nầy rất cần thiết đối với các giống lúa trồng ở vùng nhiệt đới, nơi có nhiệt độ, độ ẩm cao, ruộng ẩm ướt ngay vào thời điểm thu hoạch lúa. 

Tuy nhiên, trong điều kiện tăng vụ hiện nay, có rất nhiều trường hợp phải sử dụng ngay hạt giống mới gặt để gieo sạ cho kịp thời vụ. Trong trường hợp nầy, miên trạng trở thành yếu tố giới hạn gây khó khăn trong sản xuất.

1.3 Phương pháp phá miên trạng 

Phương pháp phá miên trạng tùy thuộc vào loại miên trạng. Để phá miên trạng, người ta có thể dùng nhiệt độ cao và khô; bóc vỏ trấu; dùng hoá chất hoặc áp dụng chất điều hoà sinh trưởng. Trong thực tế, người ta có thể phá miên trạng hạt lúa bằng cách phơi nắng liên tục 4-7 ngày (ban đêm có thể phơi sương) và xử lý bằng nước ấm 3 sôi + 2 lạnh (khoảng 52530C) trong 15 phút, xong ngâm ủ bình thường.  

Có thể dùng axit nitric (HNO3) hay axit sulfuric (H2 SO4 ) pha với nước sạch ở nồng độ 0,1-0,2 N; ngâm hạt giống trong 24 giờ với dụng cụ bằng sành sứ hay thủy tinh, nhựa, xong xả sạch bằng nước thường và ủ. Biện pháp nầy hữu hiệu nhất, sau khi xử lý, tỷ lệ nẩy mầm có thể đạt trên 90 %.  

Nếu có điều kiện, có thể sấy lúa ở nhiệt độ 52-53 0C trong 96 giờ cũng phá được miên trạng. Trong nghiên cứu với lượng hạt giống ít, người ta có thể bóc vỏ trấu cẩn thận không làm hư mầm hạt cũng giúp hạt nẩy mầm tốt. Tuy nhiên, bằng cách nầy hạt thường dễ bị nấm mốc tấn công, tốn nhiều công sức. 

Đối với những trường hợp miên trạng do nguyên nhân sinh hoá, thì miên trạng có thể là do sự thay đổi hormone, thành lập và tích luỹ các chất ngăn cản nẩy mầm. Trong số những nguyên nhân gây ra miên trạng thì những thay đổi hormone trong giai đoạn chín đóng vai trò rất quan trọng. 

GA có vai trò quan trọng trong giai đoạn phân chia tế bào, trương nở của phôi và phôi nhũ sau khi hạt thụ tinh. Khi GA tự do được chuyển thành dạng hợp chất, thì tiến trình tích luỹ tinh bột xảy ra. Khi hạt chín, hàm lượng GA tự do thấp hơn. IAA được tìm thấy ở dạng tự do trong tiến trình tạo hạt, nhưng giảm nhanh chóng khi hạt chín. Cytokinin cũng được tổng hợp trong cơ thể sống tương ứng với sự phát triển của hạt non. Acid abscisic (ABA) được hoạt hoá trong tiến trình tạo hạt và cũng giảm nhanh chóng khi hạt chín. Có khả năng ABA dự phần vào việc kiểm soát tính miên trạng và sự nẩy mầm của hạt. Trong trường hợp nầy, có thể dùng GA3 để trung hoà hoặc khống chế ABA, giúp hạt nẩy mầm tốt hơn. Có mối quan hệ rất gần giữa sự tích luỹ các chất dự trữ và sự thay đổi hormone trong quá trình tạo hạt sau khi thụ tinh. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa sự thay đổi hormone và miên trạng thì không rõ ràng. Vai trò của ethylene (C2H4), gần đây được xem xem như là một trong số những hormone, cũng không rõ. Roberts (1964) khám phá các chất ức chế hô hấp như cyanide (CN), azid (N3), hydroxylamine (NH2OH) và malonate, có thể phá được miên trạng (Takahashi, 1995)