http://www.ebook.edu.vnTrường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Sản xuất giống và công nghệ hạt giống----------------------- 92 CHƯƠNG 6
SỨC SỐNG VÀ BỆNH HẠT GIỐNG
6.1 Sức sống hạt giống
6.1.1 Khái niệm
Năm 1876 Fredrich Noble lần ñầu tiên ñưa ra khái niệm sức sống, ông giới thiệu
một thuật ngữ Tricbkraft với nghĩa là “lực truyền” hoặc cường ñộ của mầm ñể
truyền ñạt ý tưởng về sức sống hạt giống. Ngoài tỷ lệ nảy mầm thì tốc ñộ và sự ñồng
nhất của sự nảy mầm cũng là một thông số rất quan trọng ñể ñánh giá chất lượng
hạt giống. ðến năm 1950 hội nghị kiểm nghiệm hạt giống Quốc tế bắt ñầu quan tâm
ñến vấn ñề sức sống hạt giống. Các phòng thí nghiệm Châu Âu và Mỹ những năm
1950 ñưa ra những kết quả kiểm nghiệm nảy mầm chưa thống nhất và Frank cho
rằng có thể do sự khác nhau về khái niệm và phương pháp kiểm nghiệm nảy mầm
của các phòng thí nghiệm này. Các phòng thí nghiệm Châu Âu xây dựng tiêu chuẩn
kiểm nghiệm nảy mầm với hạt ñậu trong ñiều kiện tối ưu, môi trường ñặc thù là
gạch vụn và ñất ñể ñánh giá sức sống hạt giống. Các phòng kiểm nghiệm của Mỹ sử
dụng nền ñất gần như Châu Âu ñể kiểm nghiệm ñánh giá sức khoẻ cây con. Có sự
sai khác giá trị tỷ lệ nảy mầm trên ñồng ruộng và trong phòng kiểm nghiệm, sự sai
khác này có thể do hai yếu tố: Thứ nhất kiểm nghiệm trong phòng ñược thử trong
ñiều kiện môi trường, ñộ ẩm, ánh sáng và các ñiều kiện khác tối ưu, trong khi trên
ñổng ruộng phụ thuộc vào ñiều kiện tự nhiên, do vậy tỷ lệ này mầm trong phòng bao
giờ cũng cao hơn trên ñồng ruộng. Thứ hai nảy mầm trong tự nhiên cũng sai khác
với trong phòng kiểm nghiệm vì hạt bị hư hỏng trong quá trình gieo ở ñiều kiện tự
nhiên, hơn nữa trên ñồng ruộng chỉ xác ñịnh nảy mầm hay không nảy mầm mà
không ñánh giá sức khỏe mầm và cây con hoặc tiềm năng dự trữ của hạt. Chính ñiều
với hàm lượng nước thấp sẽ bị gây hại cơ học ở mức nhỏ nhất. Thời gian chín sinh
lý ñến thu hoạch hạt ñược bảo tồn trên cây là rất cần thiết vì không chỉ là ñể giảm
ñộ ẩm mà nó còn ảnh hưởng ñến chất lượng hạt.
Các yếu tố ảnh chủ yếu hưởng ñến sức sống hạt giống:
+ Yếu tố di truyền
+ Môi trường và dinh dưỡng của cây mẹ
+ Giai ñoạn chín khi thu hoạch
+ Kích thước hạt
+ Khối lượng hạt
+ Tính toàn vẹn của hạt
+ Sự hư hỏng và tuổi hạt
+ Sâu bệnh
6.1.2.1 Vật chất di truyền
Trong nhiều năm nhà chọn giống cây trồng không chú ý ñến sức sống hạt giống mà
chỉ tập trung cố gắng tăng năng suất. Các nhà chọn giống cũng cải tiến những ñặc
ñiểm của hạt như ñộ chắc, chống chịu sâu bệnh, hàm lượng protein và kích thước
hạt. Những yếu tố này hướng ñến khả năng nảy mầm ñồng ruộng tốt hơn và thường
cho năng suất cao hơn. Ngoài nảy mầm biểu hiện lý học về sức sống hạt giống cần
quan tâm. Sức sống hạt giống cũng liên quan ñến ưu thế lai, bởi vì các yếu tố liên
quan ñến sức sống của hạt ñều do các nhân tố di truyền ñiều khiển.
+ Sức sống ưu thế lai
Sức sống ưu thế lai là một tổ hợp các ưu thế của bố mẹ di truyền sang thế hệ con lai,
có giá trị một số tính trạng cao hơn bố mẹ. Sự vượt lên của con lai biểu hiện cao hơn
trong ñiều kiện bất thuận (stress condition) hơn trong ñiều kiện thuận lợi.Ví dụ hạt
ngô lai, lúa lai có thể nảy mầm và sinh trưởng nhanh hơn hẳn bố mẹ của chúng.
Tiềm năng sinh trưởng này do các cơ quan tử và hệ thống enzim bổ sung giúp tăng
hiệu quả hấp thu và sử dụng carbon.
+ ðộ chắc của hạt
Hạt cứng là một ñặc tính di truyền không phù hợp với công nghệ hạt giống bởi vì
các biến ñộng cực ñoan của nó trong nảy mầm và tỷ lệ ñậu hạt, mặc dù vậy gần ñây
Cải tiến chất lượng dinh dưỡng hạt thường liên quan ñến sức sống hạt giống, ví dụ
như giống ngô có hàm lương lysine cao thường gặp những vấn ñề tăng chất lượng
hạt giống như sức khoẻ hạt giống yếu, hạt nhỏ, hạt co ngót, méo mó. Các nhà chọn
tạo giống cây trồng ñang cố gắng tìm ra hệ thống gen ñiều khiển chất lượng dinh
dưỡng nhưng không làm giảm sức sống và sức khoẻ hạt giống. Nass và Crane ,1970
ñã tìm ra rất nhiều gen ñiều khiển biểu hiện của nội nhũ ảnh hưởng ñến nảy mầm
của hạt ở 15 , 20 và 25
o
C. Những hạt chứa gen A
1
tạo ra hạt giống có sức khoẻ tốt
hơn không chứa gen này. Ullrich và Eslick cũng so sánh ảnh hưởng của gen nội nhũ
co ngót với khối lượng hạt lúa mạch, phạm vi biến dị từ 38 ñến 95% ở cây bình
thường, như vậy chất lượng hạt giống cũng có thể cải tiến bằng chọn lọc.
6.1.2.2 Môi trường trong quá trình phát triển của hạt
Môi trường ảnh hưởng ñến phát triển và chất lượng của hạt giống vì vậy sản xuất hạt
giống cần thực hiện ở những vùng có ñiều kiện thuận lợi và phù hợp với loài cây
trồng ñể ñảm bảo chất lượng hạt giống.Ví dụ sản xuất hạt giống một số loại cỏ thức
ăn gia súc như cỏ nấm dày, cỏ thảm chỉ ở Tây Bắc Thái Bình Dương cho chất lượng
hạt giống tốt nhất vì hạt chín, khô và thu hoạch không gặp thời tết bất thuận như
mưa và ñộ ẩm cao. Những vùng có tưới của California, Idaho của Mỹ là nơi sản xuất
hạt giống bông, rau , hoa và cây thức ăn gia súc họ ñậu chất lượng cao bởi vì ñộ ẩm
không khí thấp, lượng mưa nhỏ và nhiệt ñộ ôn hoà. ðiều kiện môi trường làm giảm
sâu bệnh hại hạt cũng như rủi ro trong giai ñoạn thu hoạch. Mặc dù vậy nếu sản xuất
hạt giống ngay trong vùng tiêu thụ sẽ giảm chi phí vận chuyển, các công ty và ñơn
vị sản xuất cần chọn ñịa ñiểm sản xuất ñáp ứng hai yêu cầu chất lượng và giảm chi
phí, hạ giá thành.
+ ðộ ẩm và dinh dưỡng trong ñất
ðộ ẩm không phù hợp trong giai ñoạn phát triển của hạt và dẫn ñến sức khoẻ hạt
giống thấp, ñộ phì của ñất thấp dẫn ñến hạt nhỏ, hạt ñược tạo ra từ ñiều kiện dinh
mở vỏ. Hạt ñậu tương thu hoạch trong ñiều kiện mưa và ẩm ñộ cao cũng mất khả
năng gieo trồng, tổn thương trong quá trình thu hoạch, chế biến và bảo quản. Thí
nghiệm về thời vụ trồng và ñiều kiện thu hoạch ñến chất lượng hạt giống ñậu tương
Green ,1966 chứng minh rằng ñậu tương trồng sớm, chín vào thời kỳ nóng, thời tiết
khô thì chất lượng hạt giống thấp hơn trồng muộn tránh ñược thời tiết như trên. Sức
sống hạt giống bị ảnh hưởng trước thu hoạch còn do nguyên nhân nhiễm nấm, tăng
nhiệt ñộ và ñộ ẩm.
+ Bảo quản hạt giống
Hạt giống sau thu hoạch ít khi ñược gieo trồng ngay không qua thời gian bảo quan
do vậy thời gian bảo quản, phương pháp bảo quản và môi trường bảo quản ( nhiệt
ñộ, ñộ ẩm và hàm lượng oxy) có ảnh hưởng ñến sức sống hạt giống. Theo George
(1980), ñộ ẩm an toàn với hạt dự trữ tinh bột là 12%, bảo quản hạt giống chứa dầu là
9%, hạt giống ñể dự trữ bình thờng là 6-8%.
6.1.3 Nguyên lý kiểm tra sức sống hạt giống
6.1.3.1 Chỉ tiêu kiểm nghiệm sức sống hạt giống
Một yêu cầu của kiểm nghiệm sức khoẻ hạt giống là phải nhận biết một hoặc một số
chỉ tiêu có thể lượng hoá ñược, thông thường là những chỉ tiêu xác ñịnh sự suy giảm
của hạt giống. Tất cả những thay ñổi trong quá trình hư hỏng của hạt giống ñã xảy ra
http://www.ebook.edu.vnTrường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Sản xuất giống và công nghệ hạt giống----------------------- 96 và dự ñoán xu hướng xảy ra với chất lượng hạt. Một mô hình lý thuyết ñược
Delouche và Baskin phát triển năm 1973 ñưa ra một số chỉ tiêu chính ñể xác ñịnh
sức sống hạt giống như sau:
- Tính toàn vẹn của tế bào là một chỉ tiêu ñánh giá sức sống hạt giống trước khi
ñánh giá nảy mầm, chỉ tiêu này phản ánh khả năng của hạt bảo tồn, mất sức nảy
mầm, chống sự xâm nhập của nước, nấm bệnh vi khuẩn và virus. Thành tế bào
tự nhiên .
+ Kiểm nghiệm gián tiếp là xác ñịnh những thành phần sinh lý ñặc thù của hạt, ví
dụ kiểm tra ñộ dẫn ñiện ñể giám ñịnh tính toàn vẹn của tế bào. Mặc dù vậy ñánh
giá gián tiếp có thể sai lệch cho nên cần kết hợp ñánh giá nhiều chỉ tiêu sinh lý
và ñánh giá trong ñiều kiện tự nhiên ñồng ruộng.
Phương pháp ñộ dẫn ñiện xác ñịnh mức ñộ hoàn chỉnh hình thái, ảnh hưởng của vi
sinh vật ñất và các yếu tố khác thường ñánh giá không ñầy ñủ. Kiểm nghiệm sức
http://www.ebook.edu.vnTrường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Sản xuất giống và công nghệ hạt giống----------------------- 97 sống hạt giống cũng có thể phân loại trên cơ sở tổ hợp các chỉ tiêu xác ñịnh sức
sống hạt giống.
Woodstock, 1973 chia kiểm nghiệm sức sống hạt giống ra kiểm nghiệm sinh hoá và
kiểm nghiệm sinh lý.
+ Kiểm nghiệm sinh lý xác ñịnh một số khía cạnh sự nảy mầm của hạt hoặc sinh
trưởng của cây con
+ Kiểm nghiệm sinh hoá ñánh giá các phản ứng hoá học như hoạt ñộng enzim hoặc
hô hấp liên quan ñến biểu hiện của sự nảy mầm.
Mc Donand bổ xung thêm kiểm nghiệm vật lý như kích thước hạt, mật ñộ hạt, ñộ
chín của hạt.. có liên quan ñến sức sống hạt giống. Một phương pháp khác ñể xác
ñịnh sức sống hạt giống phân ra hai loại là: Kiểm nghiêm môi trường bất thuận và
kiểm nghiệm nhanh.
+ Kiểm nghiệm môi trường bất thuận (stress test) là kiểm nghiệm trên một hay một
số môi trường khác nhau, ñiều kiện môi trường nhiệt ñộ như nhiệt ñộ cao, nhiệt
ñộ thấp, có ñất hay không ñất, loại ñất cho vào môi trường ñánh giá có tính chất
khác nhau. Phương pháp kiểm nghiệm này thực hiện chủ yếu ñánh giá sự nảy
mầm (lá mầm, chiều dài mầm..)