1 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CÂY NGƠ NGHỀ TRỒNG NGÔ HÀ NỘI 2011 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm MÃ TÀI LIỆU: MĐ 01 LỜI GIỚI THIỆU Phát triển chương trình dạy nghề trình độ sơ cấp nhằm đáp ứng nhu cầu đào tạo nghề nông nghiệp cho lao động nông thôn giai đoạn 2009 – 2015 Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, nhu cầu cấp thiết sở đào tạo nghề Đối tượng người học lao động nông thôn, đa dạng tuổi tác, trình độ văn hố kinh nghiệm sản xuất Vì vậy, chương trình dạy nghề cần kết hợp cách khoa học việc cung cấp kiến thức lý thuyết với kỹ năng, thái độ nghề nghiệp Trong đó, trọng phương pháp đào tạo nhằm xây dựng lực kỹ thực công việc nghề theo phương châm đào tạo dựa lực thực Sau tiến hành hội thảo DACUM hướng dẫn tư vấn nước với tham gia chủ trang trại, công ty người trồng ngô, xây dựng sơ đồ DACUM, thực bước phân tích nghề soạn thảo chương trình đào tạo nghề trồng ngơ cấp độ cơng nhân lành nghề Giáo trình đào tạo nghề “ Trồng ngô” với giáo trình biên soạn tích hợp kiến thức, kỹ cần có nghề, cập nhật tiến khoa học kỹ thuật thực tế sản xuất ngô địa phương nước, coi cẩm nang cho người đã, trồng ngơ Bộ giáo trình mơ đun 01 gồm có bài: Bài 1: Đặc điểm thực vật học ngô Bài 2: Các giai đoạn sinh trưởng phát triển ngô Bài 3: u cầu sinh thái ngơ Để hồn thiện giáo trình chúng tơi nhận đạo, hướng dẫn Vụ Tổ chức cán – Bộ Nông nghiệp PTNT; Tổng cục dạy nghề - Bộ Lao động - Thương binh Xã hội Sự hợp tác, giúp đỡ Viện rau quả, môn rau Trường Đại học nông nghiệp Hà Nội Đồng thời nhận ý kiến đóng góp nhà khoa học, cán kỹ thuật Viện, Trường, sở sản xuất ngô, Ban Giám Hiệu thầy cô giáo Trường Cao đẳng Nông nghiệp phát triển nông thôn Bắc Bộ Chúng xin gửi lời cảm ơn đến Vụ Tổ chức cán – Bộ Nông nghiệp PTNT, Tổng cục dạy nghề, Ban lãnh đạo Viện, Trường, sở sản xuất, nhà khoa học, cán kỹ thuật, thầy cô giáo tham gia đóng góp nhiều ý kiến quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để hồn thành giáo trình Trong q trình biên soạn chắn khơng tránh khỏi sai sót, chúng tơi mong nhận nhiều ý kiến đóng góp nhà khoa học, cán kỹ thuật, đồng nghiệp để giáo trình hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tham gia biên soạn Ông Trần Văn Dư Bà Đào Thị Hương Lan Bà Trần Thị Thanh Bình Ông Lê Văn Hải Ông Nguyễn Đức Ngọc Bà Lê Thị Mai Thoa Ông Nguyễn Văn Hưng MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG Bài 1: ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC CỦA CÂY NGÔ Hệ thống rễ 1.1 Rễ mầm 1.2 Rễ đốt 1.3 Rễ chân kiềng 1.4 Sự phát triển rễ Thân 2.1 Hình thái 2.2 Sự tăng trưởng Lá ngô 3.1 Đặc điểm 3.2 Những điều kiện ảnh hưởng đến phát triển 10 4.1 Hoa đực 12 4.2 Hoa 13 4.3 Đặc điểm trình thụ phấn, thụ tinh 15 Hạt ngô 16 Bài 2: CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƢỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY NGÔ 19 Các giai đoạn sinh trưởng phát triển ngô 19 1.1 Giai đoạn nảy mầm (Từ trồng đến lá) 19 1.2 Giai đoạn (Từ lúc ngô đến phân hóa hoa) 20 1.3 Giai đoạn vươn cao phân hóa quan sinh sản (Từ phân hóa hoa đến trỗ cờ) 21 1.4 Thời kỳ nở hoa (Bao gồm trỗ cờ, tung phấn, phun râu, thụ tinh) 22 1.5 Thời kỳ chín (Bao gồm từ thụ tinh đến chín) 22 Sự hình thành phát triển quan sinh sản 24 2.1 Các bước hình thành bơng cờ 25 2.2 Các bước hình thành bắp ngơ 25 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến phát sinh quan sinh sản 26 Bài 3: YÊU CẦU SINH THÁI CỦA CÂY NGÔ 30 Nhiệt độ 30 Nước 31 Quan hệ tốc độ phát triển ngô độ ẩm đất 32 Chế độ khơng khí đất 33 Ánh sáng 34 Đặc điểm quang hợp ngô 35 5.1 Đặc điểm quang hợp loại C4 35 5.2 Ưu chu trình C4 36 MÔ ĐUN 1: ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CÂY NGÔ Mã mô đun: MĐ 01 Giới thiệu mô đun: Mô đun đặc điểm sinh học ngô mô đun kiến thức nghề kỹ thuật sản xuất ngô Yêu cầu học viên cần phải đảm bảo đủ số lý thuyết thực hành Bài 1: ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC CỦA CÂY NGÔ Mục tiêu: Xác định quan, phận ngô mối liên hệ quan phận trình sinh trưởng, phát triển Vai trò quan, phận sinh trưởng biện pháp kỹ thuật giúp cho quan sinh trưởng điều kiện thuận lợi A Nội dung: Hệ thống rễ Ngơ giống hịa thảo khác có hệ rễ chùm Căn vào hình thái vị trí thời gian phát sinh chia rễ ngô thành loại: 1.1 Rễ mầm Rễ mầm (còn gọi rễ mộng, rễ tạm thời, rễ hạt): phát triển từ rễ sơ sinh phôi Rễ mầm thứ cấp thường khoảng - tồn khoảng thời gian ngắn đời sống ngô – từ nảy mầm đến ngô -5 – sau vai trò nhường lại cho rễ đốt Rễ mầm gồm có loại: rễ mầm sơ sinh rễ mầm thứ sinh Rễ mầm sơ sinh (rễ chính) quan xuất sau hạt ngơ nảy mầm Ngơ có rễ mầm sơ sinh Sau thời gian ngắn xuất hiện, rễ mầm sơ sinh nhiều lơng hút nhánh Thường rễ mầm sơ sinh ngừng phát triển, khô biến sau thời gian ngắn (sau ngô lá) Tuy nhiên có rễ tồn lâu hơn, đạt tới độ sâu lớn để cung cấp nước cho (thường gặp giống chịu hạn) Rễ mầm thứ sinh gọi rễ phụ rễ mầm phụ Rễ xuất từ sau xuất rễ có số lượng khoảng từ đến Tuy nhiên, số không xuất lọai rễ Rễ mầm thứ sinh với rễ mầm sơ sinh tạo thành hệ rễ tạm thời cung cấp nước chất dinh dưỡng cho khoảng thời gian - tuần đầu Sau vai trũ nhường cho hệ rễ đốt Hình 1.1.: Rễ mầm ngơ 1.2 Rễ đốt Rễ đốt (còn gọi rễ phụ cố định) phát triển từ đốt thấp thân nằm mặt đất -4cm, mọc vòng quanh đốt mặt đất bắt đầu lúc ngô - Số lượng rễ đốt đốt ngô từ - 16 Rễ đốt ăn sâu xuống đất đạt tới 2,5m, chí tới 5m, khối lượng rễ đốt lớp đất phía Rễ đốt làm nhiệm vụ cung cấp nước chất dinh dưỡng suốt thời kỳ sinh trưởng phát triển ngô 1.3 Rễ chân kiềng Rễ chân kiềng (rễ neo – rễ chống): loại rễ đốt mọc đốt gần sát mặt đất (thường mọc hay đốt cuối) Ở giống nhiệt đới rễ thường phát triển mạnh Về hình thái rễ chân kiềng thường to nhẵn, phân nhánh Rễ chân kiềng ngồi nhiệm vụ chống đổ cho cịn hút nước chất dinh dưỡng Độ sâu rễ mở rộng phụ thuộc vào giống, độ phì nhiêu độ ẩm đất Trong điều kiện thích hợp rễ ngơ mở rộng đâm sâu khoảng 60 cm sau tuần trồng Tuy nhiên, điều kiện độ ẩm thấp rễ nhỏ đâm sâu 2,4m Ở thời kỳ hoa hàng gần bao phủ lớp rễ Nếu làm cỏ, xới, xáo mức giai đoạn cuối làm đứt rễ gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng hạn chế suất ngô 1.4 Sự phát triển rễ Hạt ngô nảy mầm, rễ mầm trước Hai ngày sau từ rễ mầm mọc nhiều rễ Khoảng – 10 ngày sau lớp rễ đốt xuất 16 – 17 ngày sau có -3 lớp rễ đốt sau – ngày thêm lớp rễ Theo thứ tự lớp rễ đốt phát sinh dần từ lên tạo nên hệ rễ chùm Bộ rễ phát triển tốt điều kiện đất tơi xốp, thoáng khí, đủ ẩm (khoảng 60 đến 80% độ ẩm tương đối) giàu chất dinh dưỡng Theo Êônđacô, rễ mầm bị đứt rế đốt chưa hình thành ảnh hưởng đến trình phân chia tế bào, thân phát triển chậm, thấp bé chín chậm Rễ mầm đứt muộn hình thành lớp rễ đốt, tác hại Ngược lại rễ đốt đứt muộn tác hại lớn, đặc biệt từ ngô đạt sau (bảng 1) Hình 1.2: Bộ rễ ngơ Làm đứt rễ xới xáo tượng khó tránh, sau xới xáo cần tăng cường bón phân tưới nước giữ ẩm cho đất để rễ ngơ chóng hồi phục Bảng 1: Ảnh hƣởng tƣợng đứt rễ thời kỳ khác Các thời kỳ Trọng lượng khô (g) Năng suất hạt ngô So với đối chứng (%) - Làm chết rễ mầm Khi -4 180 78 Khi – 10 260 100 Khi trỗ cờ 282 100 Khi – 278 86 Khi -10 205 66 Khi trỗ cờ 162 65 Khi chín sữa 214 84 - Làm chết nhiều lớp rễ đốt Khơng hình thành bắp - - Đối chứng khơng bị đứt rễ 297 100 - Làm chết lớp rễ đốt Thân 2.1 Hình thái Thân ngơ đặc, đường kính khoảng - cm tùy thuộc vào giống, mơi trường sản xuất trình độ thâm canh Thân ngơ cao từ -4m Chiều dài lóng khác xem xét đặc điểm có giá trị việc phân loại giống ngơ Lóng mang bắp kéo dài thích hợp để bắp ngơ định vị phát triển Trong điều kiện bình thường ngơ cao 1,8 – 2m có số lóng thay đổi tùy thuộc vào giống Giống ngô ngắn ngày, cao 1,2 – 1,5m có 14 – 15 lóng Giống ngơ trung ngày, cao 1,8 – 2m có 18 – 22 lóng Giống ngơ dài ngày, cao 2,0 – 2,5m có 20 -22 lóng Chiều dài lóng thân khơng Ở gần gốc lóng ngắn, lên cao lóng to dài dần, phát triển lóng mang bắp Các lóng phía lại ngắn bé dần Hình thái lóng, đặc biệt lóng gần gốc có ảnh hưởng nhiều đến tính chống đổ hệ rễ Những lóng lại ảnh hưởng đến chế độ ánh sáng thụ phấn ngơ Các lóng gốc nhỏ dài hệ rễ thường yếu, 10 dễ bị đổ Trái lại lóng gốc ngắn, mập hệ rễ thường phát triển mạnh, tính chống đổ cao Các lóng dài mập biểu tốt, đầy đủ ánh sáng cho quang hợp, trình thụ phấn tiến hành dễ dàng, bắp bị sâu bệnh chóng chín Người ta dùng biện pháp kỹ thuật tưới nước, điều hòa độ ẩm đất, bón phân kỹ thuật chăm sóc để điều khiển lóng phát triển theo hướng có lợi Hình 1.3: Thân ngơ Trên đốt thân, bao gồm đốt từ đốt mang bắp trở xuống đốt mang mầm nách, tiết diện ngang lóng thân có hình trăng khuyết vết lõm chứa mầm nách Cịn lóng (bao gồm đốt đốt mang bắp trở lên) thường nhỏ có tiết diện trịn Những mầm nách gần gốc có khả phát triển thành nhánh Đặc tính đẻ nhánh thường tồn loại hình cổ ngơ đường, ngơ bọc,… 2.2 Sự tăng trưởng Qua thời kỳ thân phát triển với tốc độ khác Thời kỳ đầu thân phát triển chậm sau nhanh dần biểu rõ rệt hai pha giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Khi hoa đực phơi màu, bắp phun, râu tiếp tục lớn tốc độ chậm Sau thụ tinh ngô ngừng sinh trưởng 31 - Mô tả đặc điểm lá, mãu sắc rễ - - Đo đường kính rễ, thân, đếm số lượng rễ đốt, rễ chân kiềng, số đốt mang rễ chân kiềng, đường kính rễ, chiều dài, số lượng đốt/cây - Mô tả đặc điểm lá, thân, màu sắc lá, rễ - Đo chiều cao cây, chiều dài Xoáy nõn - Đo đường kính rễ, thân, đếm số lượng rễ đốt, rễ chân kiềng, số đốt mang rễ chân kiềng, đường kính rễ, chiều dài, số lượng đốt/cây - Mô tả đặc điểm lá, thân, màu sắc lá, rễ - Đo chiều cao cây, chiều dài Trổ cờ, - Đo đường kính rễ, thân, đếm số lượng rễ đốt, rễ chân kiềng, phun râu số đốt mang rễ chân kiềng, đường kính rễ, chiều dài, số lượng đốt/cây - Mô tả đặc điểm lá, thân, màu sắc lá, rễ - Đo: chiều cao cây, chiều dài lá, chiều cao cờ, số gié hoa đực, chiều cao đóng bắp, số bắp/cây - Đếm số C Ghi nhớ: - Đặc trưng ngô giai đoạn sinh trưởng phát triển - Các yếu tố ảnh hưởng đến giai đoạn sinh trưởng, phát triển ngô - Các biện pháp kỹ thuật tác động giai đoạn đảm bảo cho ngô sinh trưởng điều kiện thuận lợi 32 Bài 3: YÊU CẦU SINH THÁI CỦA CÂY NGÔ Nhiệt độ Cây ngơ có nguồn gốc vùng nhiệt đới, qua trình trồng trọt, chọn lọc hóa ngày ngơ trồng nhiều vùng khí hậu khác Phần lớn ngơ trồng miền ấm vùng có khí hậu ơn đới cận nhiệt đới ẩm, khó phát triển vùng bán khơ hạn Ở Bắc bán cầu, việc trồng ngô đạt tới cường độ cao vùng có đường đẳng nhiệt tháng khoảng 21,10C đến 260C Tương tự Nam bán cầu với mùa trồng ngược lại Cây ngơ trồng tất vĩ tuyến, trừ nơi lạnh mùa trồng ngắn Ở Mỹ ngô trồng hầu hết phía nam vĩ 45 Bắc Trung tâm vành đai ngơ đặt vùng khí hậu ơn đới có mùa hè ấm áp khơng có mùa khơ, tháng có nhiệt độ bình qn 10 0C, khơng băng giá Hầu hết diện tích trồng ngô Châu Âu nằm vĩ tuyến 50 với mùa trồng kéo dài 140 ngày, nhiệt độ tháng trung bình khoảng 30 0C Diện tích trồng ngơ Balkan, Italy nam nước Pháp có khí hậu nóng, khơng có mùa khơ mùa hè khô Cần nhấn mạnh việc phát triển giống ngô ưu lai thích nghi vùng trồng khác - Ngơ trồng độ cao khác nhau: Ở Châu Âu (Tyrol) độ cao 1.300m; Châu Á (Kashmir) độ cao 2.000m, Peru Mehico trồng độ cao 3.000 – 3.900m - Ngơ trồng khí hậu ấm, nhiệt độ yêu cầu từ trồng đến lúc hoa, suốt thời kỳ nảy mầm, thích hợp vào khoảng 18,30C; nhiệt độ 12,80C dẫn đến giảm suất Nhiệt độ tối thiểu nằm – 100C Theo Wallace Bressman (1937), nhiệt độ bình quân 15,5 – 18,30C thời gian từ gieo đến mọc thường từ – 10 ngày Còn nhiệt độ từ 10 đến 12,80C trình nảy mầm kéo dài từ 18 – 20 ngày Nếu đất ẩm nhiệt độ 21,10C q trình nảy mầm xảy – ngày Khí hậu lạnh ẩm bệnh phát triển mạnh Nhiều tác giả bệnh khác gây cho hạt bị hại điều kiện nhiệt độ thấp Sau nảy mầm ngô chống chịu nhiệt độ thấp điểm đóng băng Hanna (1929) chứng minh -1,60C ngô bị tổn thương 4,40C ngơ bị chết Nhiệt độ có ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng ngô Trong đời sống thời kỳ ngô cần lượng tích nhiệt định Dù lượng nhiệt độ sinh truơngr, phát triển bình thường Tùy giống mà lượng tích nhiệt 33 yêu cầu khác Giống chín muộn, yêu cầu tích nhiệt cao Ngay giống, vùng vĩ độ cao tích nhiệt lớn vùng vĩ độ thấp (bảng 6) Bảng 7: Lƣợng nhiệt số nhóm ngơ vĩ độ khác (0C) Nhóm giống Vĩ độ 400 450 500 550 Chín sớm 2050 2100 2150 2250 Chín trung bình 2205 2300 2350 2400 Chín muộn 2940 3000 3000 3120 Ở miền Bắc Việt Nam, tổng nhiệt độ bình quân ngày đêm cần cho phát dục bình thường giống ngơ chín sớm 1.800 – 2.0000C; giống ngơ vụ muộn 2.300 – 2.6000C, vụ đông xuân miền Bắc tổng tích nhiệt lên tới 2.000 – 3.1000C Nhiệt độ có ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng ngô Trong suốt thời gian sinh trưởng đến ngô trỗ cờ, nhiệt độ có ảnh hưởng đến thời gian trỗ cờ thời gian sinh trưởng Ở giai đoạn sau trỗ chịu ảnh hưởng nhiệt độ Thời tiết nóng khơng làm cho q trình chín nhanh lên, nhiệt độ cao gây cho trình sinh trưởng nhanh thời kỳ trước trỗ cờ Về ban đêm lạnh làm giảm tốc độ sinh trưởng trước trỗ cờ Wallace Bressman (1937) phát nhiệt độ bình qn 21,10C vịng 60 ngày sau trồng làm tăng thời gian trỗ cờ khoảng từ – ngày Ở vùng bán hạn, nhiệt độ cao, đặc biệt kèm theo thiếu ẩm (ví mùa hè Khu 4, Khu Việt Nam) gây hại cho ngô Cây ngô thời kỳ trỗ cờ mẫn cảm với nhiệt độ cao Ở điều kiện nhiệt độ cao độ ẩm khơng khí thấp làm cho lá, cờ bị khô ngăn cản trình thụ phấn thụ tinh Hạt phấn sau rời khỏi bao phấn sức sống bị giảm nhanh Nƣớc Nước yếu tố môi trường quan trọng đời sống ngơ, nhu cầu nước ngơ lớn Ở vùng nóng, nơi có bốc nước cao, nhu cầu nước ngô lại cao Các nhà khoa học tính ngơ bốc từ - lít nước/ngày Trong q trình sinh trưởng phát triển ngơ bốc thoát khoảng 1800 nước tương đương với lượng nước mưa khoảng 175mm Tuy vậy, ngô trồng cạn có rễ phát triển mạnh, nên có khả hút nước từ đất khỏe, khỏe nhiều lồi trồng khác Ngơ có khả sử dụng nước tiết kiệm lượng nước cần để tạo đơn vị chất khô thấp 34 Ngơ lồi sinh trưởng nhanh, mạnh, tạo khối lượng chất xanh lớn, nên ngơ cần lượng nước lớn q trình sinh trưởng, lớn nhiều so với nhiều loại trồng khác Nhu cầu nước khả chịu hạn ngơ qua thời kỳ sinh trưởng có khác Ở thời kỳ đầu ngô phát triển chậm, tích lũy chất xanh nên khơng cần nhiều nước Ở thời kỳ - 13 ngô cần từ 28 - 35 m3, nước/ngày/ha Thời kỳ xoắn nõn, trỗ cờ, phun râu cần 65 - 70m3, nước/ngày/ha Cây ngô gặp hạn thời kỳ trỗ cờ, kết hạt (ở độ ẩm 40%) ảnh hưởng lớn đến suất Hạn kỳ mọc đến thứ 8, khơng giảm suất mà cịn có chiều hướng suất cao điều kiện đầy đủ nước, lý thời kỳ đầu ngô phát triển thân chậm (1 – 2% chất khô), rễ phát triển mạnh nên địi hỏi đất phải thống, tiếp sau từ ngơ – trở nhu cầu nước ngô tăng dần đạt đến đỉnh cao thời kỳ trỗ cờ, phơi màu, thụ tinh (1 ngô lúc sử dụng lít nước/ngày) Từ thụ tinh đến chín sữa ngơ cần nhiều nước, sau yêu cầu nước giảm dần Cây ngơ khơng có khả chịu úng, chí độ ẩm đất cao 80% có ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển ngô, đặc biệt thời kỳ (từ mọc đến thứ 8) Bảng 9: Ảnh hƣởng độ ẩm đất qua thời kỳ sinh trƣởng đến suất ngô Chế độ nƣớc Độ ẩm qua thời kỳ sinh trƣởng (%) Trọng lƣợng bắp (g) Tưới đầy đủ 60 60 60 60 167 Hạn từ đầu 40 40 40 40 89 * Khi mọc- thứ 40 60 60 60 172 * Lá thứ 8- trỗ cờ 60 40 60 60 135 * Trỗ cờ- kết hạt 60 60 40 60 74 * Kết hạt- chín 60 60 60 40 126 hoàn toàn Quan hệ tốc độ phát triển ngô độ ẩm đất Độ ẩm đất vốn gây ảnh hưởng đến việc tích lũy sinh khối gây ảnh hưởng đến tốc độ bước phân hóa cờ Trong điều kiện đồng ruộng, trữ lượng ẩm đất vào thời kỳ bắt đầu hình thành thường 40mm lớp đất – 50cm 70mm lớp đất -100cm, vùng đất đen thường > 100mm lớp đất -100cm Trữ lượng ẩm thay đổi giới hạn khơng gây biến động thời 35 gian từ mọc đến trỗ cờ (có nghĩa bước – 8) Tốc độ phát triển phân hóa cờ phụ thuộc chủ yếu vào chế độ nhiệt Kết nghiên cứu Trạm Khí tượng Xepeon (1959 – 1960) đất có tưới khơng tưới cho thấy chênh lệch lớn trữ lượng ẩm hữu hiệu lớp đất mặt (42 – 108 mm, 1959; 71 – 130mm, 1960), giai đoạn hình thành (giống ngơ VIR 42) hai ruộng có tưới khơng tưới Hiện tượng kìm hãm phát triển thấy rõ luống đất mặt bị khơ hạn Ví dụ hạ thấp trữ lượng ẩm đất lớp đất – 50cm đến 10mm, lớp đất từ -100mm đến 29mm vào bước phân hóa 7, bơng cờ dẫn đến kìm hãm q trình trỗ cờ ngơ (VIR 42) Hệ số tương quan thời gian phát dục giai đoạn trữ ẩm đất (khi độ trữ lượng ẩm > 40mm lớp đất từ -100 cm) không chặt chẽ với hệ số tương quan 0,21 Sự kìm hãm phát triển rõ rệt xảy thiếu ẩm nghiêm trọng (dưới 40mm lớp đất – 100 cm) Trong điều kiện trên, trỗ cờ ngô chậm so với điều kiện đủ ẩm Độ ẩm đất vốn có ảnh hưởng tích lũy vật chất ảnh hưởng khơng lớn đến tốc độ hồn thành bước phân hóa cờ bắp Chế độ khơng khí đất Để thu hoạch sản lượng ngơ cao, ngồi việc cung cấp nước chất dinh dưỡng cịn phải ý đến chế độ khơng khí đất Chế độ khơng khí ảnh hưởng gián tiếp thông qua nhiều khâu khác vi sinh vật, q trình biến đổi hóa học đất Cây ngơ, đặc biệt rễ ngơ thích hợp phát triển mơi trường hảo khí Nếu đất bí, rễ phát triển kém, ăn nơng, lơng hút, khả hút khống kém, dẫn đến tình trạng thiếu chất dinh dưỡng Theo Dêmirenko, điều kiện đất bí, rễ ngơ hình thành nhiều xoang hô hấp làm giảm khả hút chất dinh dưỡng Đất thống, tế bào vỏ có kích thước đồng nhất, xoang hơ hấp nhỏ đảm bảo cho q trình phát triển điều hòa, khả hút nước chất dinh dưỡng tốt Theo Secbia, điều kiện sử dụng nhiều phân đạm dạng amon, đất cần phải thoáng Đất bí hiệu lực amon giảm Trong đất, khơng sử dụng O2 mà CO2 Nhiều nghiên cứu gần cho biết 15 – 20% O2 dùng quang hợp hút từ rễ Tất phận ngô, kể rễ ngô hô hấp – hút O2 thải CO2 Lượng O2 cần nhiều, gam chất khô rễ ngày sử dụng 0,35 – 1,43 mg O2 Cây ngô cần O2 cao hoa phơi màu Đủ O2 rễ ăn sâu, có nhiều lơng hút, giúp cho trình hút chất dinh dưỡng thực tốt Đất bí làm giảm suất 36 Trong đất, qua trình hoạt động sinh học dẫn đến lượng O2 giảm dần, nồng độ CO2 tăng đến mức độ định hạn chế phát triển ngô Để cho ngô phát triển bình thường phải trì lượng O thích đáng đất cách cải thiện chế độ không khí đất thơng qua kỹ thuật làm đất xới xáo, áp dụng chế độ tưới hợp lý Ánh sáng Chế độ ánh sáng yếu tố quan trọng cho sống thực vật Ngô loại trồng có nguồn gốc nhiệt đới thuộc nhóm ngày ngắn Nghiên cứu phản ứng ngô độ dài ngày cho thấy ngô hình thành kiểu hình thái khác với độ dài ngày khác D.Azit rằng: Các giống ngô Châu Âu kết chọn lọc hoàn thành chu kỳ ánh sáng điều kiện ngày dài, loại trừ yêu cầu ngày ngắn Các cơng trình nghiên cứu quang chu kỳ cho thấy ngày ngắn sinh trưởng nhanh điều kiện độ dài đêm 10 -12 Rút ngắn số ban đêm đến mức -9 kìm hãm sinh trưởng chúng Hàng loạt tác Kuperman F.M, Sav Razumov nhấn mạnh rằng, rút ngắn thời gian chiếu sáng ban ngày đến 12 thúc đẩy trỗ cờ tạo thành bắp V.I Baliura (1990) chứng minh vùng địa lý khác nhau, tăng thời gian chiếu sáng ban ngày (ở phương Bắc) không gây ảnh hưởng định đến thời gian từ mọc đến trỗ cờ Tương tự vậy, A.P Degoceb (1957) nghiên cứu ngô gieo vĩ độ 43 – 54 (vùng Kazaxtan) cho thấy thay đổi độ dài ngày không gây tăng tổng tích ơn Các cơng trình nghiên cứu Trirocop IU Trircop (1969) cho ảnh hưởng độ dài ngày yếu tố có mối liên quan chặt chẽ với tốc độ hình thành thời gian mọc đến trỗ cờ Khi tiến dần lên phương Bắc tổng tích ơn (cao 100C) thời kỳ từ mọc đến trỗ cờ chí cịn giảm giảm thấp cân nhiệt, tăng thời gian giai đoạn hình thành vùng phía Bắc chậm so với vùng phía Nam Theo V.F Patianco (1952) cho giống ngơ chín sớm có khả phát triển chu kỳ chiếu sáng; giống chín muộn độ dài ngày kìm hãm hình thành quan sinh sản Patianco giải thích tượng u cầu khác độ dài chiếu sáng giống chín sớm qua giai đoạn ánh sáng từ – ngày; giống chín muộn địi hỏi qua giai đoạn ánh sáng từ -30 ngày Nhiều nhà bác học thấy rằng: chất lượng ánh sáng ảnh hưởng lớn vào lúc bắt đầu thời kỳ hình thành Theo S.S Sain (1959, 1964) F.M Kuperman (1956) thời gian chiếu sáng gây ảnh hưởng đến nhịp độ phát triển ngô mà chất lượng ánh sáng, tia sáng có bước sóng dài (có ánh sáng buổi 37 sáng sớm buổi chiều tối) kìm hãm sinh trưởng cây; tia sáng có bước sóng ngắn (vào ngày) lại thúc đẩy phát triển Nghiên cứu Kuperman xác định thời gian chiếu sáng chất lượng ánh sáng gây ảnh hưởng lớn đến phát triển bắp cờ ngô Sự phát triển vùng phương bắc chậm lại cách đáng kể so với vùng phương nam - Bắp ngơ hình thành nhanh tác dụng tia xạ sóng ngắn Ở phương Bắc bắp ngơ phân hóa chậm bơng cờ, phương nam bắp ngơ phân hóa nhanh đuổi kịp phát triển cờ Yêu cầu ngô độ dài ngày xác định xảy vào giai đoạn phân hóa bước đến bước hình thành quan sinh sản Ở ngô, bước phát triển cờ xảy sớm phát triển bắp Thí nghiệm F.M Kuperman có vài kết luận sau: - Trong điều kiện chiếu sáng ánh sáng trắng xanh lam phát triển diễn nhanh - Trong điều kiện ánh sáng đỏ phát triển cờ không bị ảnh hưởng hình thành bắp chậm lại – bước - Ánh sáng màu lục kìm hãm sinh trưởng phát dục bắp Thành phần quang phổ ánh sáng khác ảnh hưởng đến phát triển bơng cờ bắp ngơ mà cịn ảnh hưởng tới phát triển thân, độ dài đốt cấu kích thước Đặc điểm quang hợp ngô 5.1 Đặc điểm quang hợp loại C4 Ngày người ta phân loại trồng theo loại hình quang hợp C3, C4 (kiểu C3 kiểu C4) nhóm CAM (tích lũy axit hữu bóng tối chuyển thành gluxit ngồi ánh sáng) Ngơ xếp vào nhóm kiểu C4 Ngơ quang hợp theo chu trình C4 hay cịn gọi chu trình Hater Slack Gọi C4 chuỗi cacbon sản phẩm axit hữu nhận CO2 axit photpho phenolpyruvic Khác với ngô, lúa quang hợp theo chu trình C3 (hay chu trình Calvil) Quang hợp C4 có ưu cho sinh khối lớn quang hợp C3 Kiểu C3 có hiệu suất sử dụng ánh sáng – 4%, kiểu C4 – 5%, tính xạ quang hợp có giá trị – 8% vfa 10 – 12% So với kiểu C3, kiểu C4 khơng có quang hơ hấp, có điểm bù CO2 thấp cường độ quang hợp cao Quang hô hấp tượng phần sản phẩm sơ cấp tạo từ khí CO2 khơng khí ánh sáng bị phân giải thành CO2 mà không kịp tham gia vào phản ứng trao đổi chất 38 Hiện tượng làm giảm suất nhiều Trái lại ngô hầu hết CO chuyển hóa quang hợp sử dụng trao đổi chất tích lũy khối lượng chất hữu nhiều so với kiểu C3 Theo Murata (1981) Nhật Bản hiệu suất quang hợp cao ngô 52 – 55 gam/m2 lá/ngày, hiệu suất sử dụng ánh sáng 4,6%, giá trị tương ứng lúa 35 – 36g/m2 lá/ngày 2,7 – 2,8% Ở Việt Nam, theo Nadtergaele (1986), hiệu suất tích lũy chất khơ (kg/ha/ngày) lúa ngô sau (bảng 9): Bảng 10: Hiệu suất tích lũy chất khơ ngơ lúa (kg/ha/ngày) Địa điểm Loại Mùa Mƣa (tháng – 8) 225 132 272 151 Kiểu C3 lúa 227 243 Kiểu C4 ngô Dầu Tiếng Kiểu C3 lúa Kiểu C4 ngô Hà Nội Khô (tháng – 2) 283 320 5.2 Ưu chu trình C4 Các loại quang hợp theo chu trình C4 có đặc tính ưu việt hẳn quang hợp theo chu trình khác Cây ngơ dẫn chứng điển hình - Lá ngơ mặt có khí khổng - Giữa hai lớp biểu bì, phía ngồi phần thịt lá, phía phần bó mạch Mặt cắt ngang ngơ khác với kiểu C3 Lục lạp ngô gồm loại: lục lạp tế bào thịt với hạt grama phát triển đầy đủ, chúng tích lũy khơng tích lũy tinh bột, lục lạp tế bào bó mạch khơng có hạt grama, chúng tích lũy nhiều tinh bột (grama hạt nằm lục lạp, có mỏng mang phần tử diệp lục) Tổ chức đặc biệt gọi tổ chức giải phẫu Kranz Chính hai loại lục lạp nằm hai phận khác làm tách biệt bước quang hợp kiểu C4 Sau cố định CO2 sản phẩm thu biến đổi thành malat aspactat Những chất vận chuyển đến nơi có enzim chu trình Calvin, xảy biến đổi tạo axit pyruvic lại tham phản ứng tái tạo chất nhận CO2: cacbonphotphat – enol – pyruvic Tất enzim chu trình Calvin nằm lục lạp tế bào bó mạch Trong lục lạp tế bào thịt tập trung enzim chu trình C4 Điều 39 chức tỏ quan hệ chu trình C3 C4 thực có hai loại lục lạp nằm hai vị trí khác nhau, tế bào thịt tế bào bó mạch Có thể nói q trình cố định CO2 theo chu trình Calvin bổ sung vòng với axit bốn nguyên tử cacbon chu trình C4 hai lần cố định CO2 Chu trình C4 có lực lớn với CO2, tế bào thịt kiểu C4 số lượng enol pyruvic cacboxylaza có tác dụng xúc tiến q trình cố định CO hàm lượng CO2 xuống thấp đến mức không xác định (đến 0,1 ppm) Nhờ có giải phẫu Kranz mà máy quang hợp gắn chặt với hoạt động dịng nước bó mạch, kiểu C4 khơng có quang hơ hấp, khả thoát khá, dẫn đến mức tiêu tốn nước cho đơn vị chất khô thấp, đồng thời trình vận chuyển sản phẩm quang hợp đến phận khác diễn nhanh Trong điều kiện khơ hạn, ánh sáng mạnh, ngơ sản sinh lượng chất khô gấp 1,5 – lần so với C3 điều kiện tương tự Ở Việt Nam vào mùa khô Dầu Tiếng hiệu suất tích lũy chất khơ tăng 28,5% so với lúa B Câu hỏi tập thực hành Câu hỏi: Trình bày ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh đến sinh trưởng, phát triển ngô Bài tập thực hành: Xác định ảnh hưởng nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng đến trình nảy mầm hạt sinh trưởng 2.1 Mục tiêu - Về kiến thức: Trình bày ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh đến trình sinh trưởng phát triển ngô - Về kỹ năng: Thực thành thạo kỹ sử dụng thiết bị đo độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng… - Về thái độ: Rèn luyện tình cẩn thận, tỷ mỉ, xác 2.2 Nội dung 2.2.1 Điều kiện thực - Địa điểm: Phịng học mơn - Dụng cụ, vật tư, thiết bị Sổ sách, giấy bút ghi chép, giấy A0, A4, panh, kẹp, khay inox, hộp petri, hạt ngô giống, ngơ bầu có - tủ bảo ơn, thiết bị đo độ ẩm, ánh sáng nhiệt kế 2.3 Trình tự thực 3.3.1 Kiểm tra dụng cụ, vật tư, thiết bị 40 2.3.2 Trình tự cơng việc TT Tên công việc Thiết bị dụng cụ Yêu cầu kỹ thuật Xác định ảnh hưởng Hạt ngô giống, đĩa Đảm bảo chế độ nhiệt độ đến trình nảy petri, giấy ẩm, tủ nhiệt ổn định mầm hạt định ơn suốt q trình thực Xác định ảnh hưởng ẩm Hạt ngô giống, đĩa độ đến trình nảy mầm petri, giấy ẩm, tủ hạt định ôn Xác định ảnh hưởng Cây ngô 3-4 lá, đĩa nhiệt độ đến sinh trưởng petri, giấy ẩm, tủ định ôn Xác định ảnh hưởng ẩm Cây ngô 3-4 lá, đĩa độ đến sinh trưởng petri, giấy ẩm, tủ định ôn Xác định ảnh hưởng Cây ngô 3-4 lá, đĩa ánh sáng đến sinh trưởng petri, giấy ẩm, tủ định ôn 2.2.3 Hướng dẫn chi tiết Tên công việc Hướng dẫn Xác định ảnh hưởng nhiệt độ đến trình nảy mầm hạt - Lấy 40 hạt ngô giống cho vào đĩa petri (10 hạt/đĩa) lót giấy lọc thấm ẩm, đậy nắp hộp lại đưa vào tủ bảo ôn: + Hộp 1: để nhiệt độ 13 oC + Hộp 2: để nhiệt độ 18 oC + Hộp 3: để nhiệt độ 22 oC + Hộp 4: để điều kiện tự nhiên phòng, mở nắp hộp - Theo dõi thời gian nảy mầm hộp Xác định hưởng ẩm độ trình ảnh đến nảy - Lấy 10 hạt ngô giống cho vào đĩa petri lót giấy lọc thấm ẩm giữ giấy lọc ẩm hạt mọc mầm, đậy nắp hộp lại để nhiệt độ 25 oC - Lấy 10 hạt ngô giống cho vào đĩa petri có lớp nước mỏng 41 mầm hạt giữ lớp nước ổn định vịng ngày, để nhiệt độ 25 oC - Theo dõi thời gian nảy mầm hộp Xác định ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh trưởng - Lấy 10 ngơ bầu có - để điều kiện nhiệt độ 18 20 oC - Lấy 10 ngơ bầu có - để điều kiện nhiệt độ 25 28 oC - Lấy 10 ngơ bầu có - để điều kiện nhiệt độ 18 20 oC - Lấy 10 ngơ bầu có - để điều kiện nhiệt độ phòng - Theo dõi tốc độ sinh trưởng - Theo dõi tốc độ sinh trưởng Xác định ảnh hưởng ẩm độ đến sinh trưởng - Lấy 10 ngơ bầu có - để điều kiện ẩm độ 40 60% - Lấy 10 ngơ bầu có - để điều kiện ẩm độ 80 85% - Lấy 10 ngơ bầu có - để điều kiện ẩm độ phòng - Theo dõi tốc độ sinh trưởng Xác định ảnh - Lấy 10 ngơ bầu có - để phịng thí nghiệm hưởng - Lấy 10 ngơ bầu có - để ánh sáng tự nhiên ánh sáng đến sinh trưởng - Theo dõi tốc độ sinh trưởng con, màu sắc thân,lá C Ghi nhớ: - Các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến sinh trưởng ngô - Các biện pháp kỹ thuật tác động nhằm hạn chế ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh bất thuận 42 HƢỚNG DẪN GIẢNG DẠY MÔ ĐUN I Vị trí, tính chất mơ đun/mơn học: - Vị trí: Mơ đun đặc điểm sinh học ngơ mơ đun chun mơn chương trình - Tính chất: Đây mơ đun kiến thức nghề kỹ thuật sản xuất ngô Yêu cầu học viên cần phải đảm bảo đủ số lý thuyết thực hành II Mục tiêu: - Trình bày đặc điểm thực vật học, nông sinh học, giai đoạn sinh trưởng phát triển ngô, yêu cầu sinh thái ngơ - Lựa chọn vùng sinh thái trồng ngô mang lại hiệu kinh tế - Xác định đặc điểm sinh học ngơ có liên quan đến kỹ thuật trồng chăm sóc - Áp dụng biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế ảnh hưởng bất lợi điều kiện ngoại cảnh đến sinh trưởng, phát triển ngô III Nội dung mơ đun: Mã Tên Loại dạy Thời gian Địa điểm Tổng Lý Thực số thuyết hành Kiểm tra* Bài 1: Đặc điểm thực MĐ 01 vật học ngơ Lý Phịng thuyết học/phịng + Thực thực hành hành mơn 16 8 Bài 2: Các giai đoạn MĐ 02 sinh trưởng phát triển ngơ Lý Phịng thuyết học/phịng + Thực thực hành hành mơn 20 11 Bài 3: Điều MĐ 03 kiện sinh thái Lý Phòng thuyết học/phòng + Thực thực hành 20 15 43 Mã Thời gian ngô Địa điểm hành Tên Loại dạy môn Tổng Lý Thực số thuyết hành Kiểm tra hết mô đun Cộng 60 Kiểm tra* 20 34 *Ghi chú: Thời gian kiểm tra tính vào thực hành IV Hƣớng dẫn thực tập, thực hành 4.1 Bài thực hành số 1: 4.1.1 Nguồn lực cần thiết - Địa điểm: Phịng học mơn - Dụng cụ, vật tư, thiết bị: Sổ sách, giấy bút ghi chép, giấy A0, A4, panh, kẹp, thước panme, thước cây, thước mét, khay inox, hộp petri, hạt ngô ủ nảy mầm, ngô giai đoạn - lá, - lá, xoắn nõn, trổ cờ, phun râu 4.1.2 Cách thức tổ chức: - Chia lớp thành nhóm từ - 10 học viên/nhóm - Giáo viên hướng dẫn quy trình thực thực hành mẫu - Các nhóm thực theo hướng dẫn giáo viên 4.2 Bài thực hành số 2: 4.2.1 Nguồn lực cần thiết - Địa điểm: Phòng học môn - Dụng cụ, vật tư, thiết bị: Sổ sách, giấy bút ghi chép, giấy A0, A4, panh, kẹp, khay inox, hộp petri, hạt ngô giống, ngô bầu có - tủ bảo ơn, thiết bị đo độ ẩm, ánh sáng nhiệt kế 4.2.2 Cách thức tổ chức: - Chia lớp thành nhóm từ - 10 học viên/nhóm - Giáo viên hướng dẫn quy trình thực thực hành mẫu - Các nhóm thực theo hướng dẫn giáo viên 44 V Yêu cầu đánh giá kết học tập 5.1 Bài 1: Tiêu chí đánh giá Cách thức đánh giá Tính xác mơ tả So sánh với mẫu vật nhóm giai đoạn sinh trưởng, phát triển ngơ nhóm học viên ghi lại thu hoạch thực hành 5.2 Bài 2: Tiêu chí đánh giá Cách thức đánh giá Tính đắn đánh giá So sánh với mẫu vật nhóm mức độ ảnh hưởng nhiệt độ, ẩm độ đến sinh trưởng, phát triển ngô nảy mầm hạt ngô nhóm học viên ghi lại thu hoạch thực hành VI Tài liệu tham khảo [1] Bộ môn lương thực (1977), Giáo trình lương thực tập II (Cây màu), Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội [2] Cao Đắc Điểm (1998), Cây ngô, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 45 BAN CHỦ NHIỆM XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH DẠY NGHỀ TRÌNH ĐỘ SƠ CẤP NGHỀ: KỸ THUẬT TRỒNG HỒ TIÊU (Kèm theo Quyết định số 2744 /BNN-TCCB ngày 15 tháng 10 năm 2010 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn) Chủ nhiệm: Ơng Trần Văn Dư - Phó hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nông nghiệp Phát triển nông thôn Bắc Bộ Phó chủ nhiệm: Bà Đào Thị Hương Lan - Phó trưởng phịng Vụ Tổ chức cán bộ, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn Thƣ ký: Bà Trần Thị Thanh Bình - Trưởng khoa Trường Cao đẳng Nông nghiệp Phát triển nông thôn Bắc Bộ Các ủy viên: - Ông Nguyễn Đức Ngọc, Giảng viên Trường Cao đẳng Nông nghiệp Phát triển nông thôn Bắc Bộ - Bà Lê Thị Mai Thoa, Giảng viên Trường Cao đẳng Nông nghiệp Phát triển nông thơn Bắc Bộ - Ơng Lê Văn Hải, Trưởng môn Viện nghiên cứu Ngô - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam - Ơng Nguyễn Đức Hạnh, Phó chủ nhiệm Hợp tác xã Toàn Thắng, Gia Lộc, Hải Dương./ DANH SÁCH HỘI ĐỒNG NGHIỆM THU CHƢƠNG TRÌNH, GIÁO TRÌNH DẠY NGHỀ TRÌNH ĐỘ SƠ CẤP (Theo Quyết định số 3495 /QĐ-BNN-TCCB ngày 29 tháng 12 năm 2010 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn) Chủ tịch: Ông Nghiêm Xuân Hội - Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nơng Lâm Thƣ ký: Ơng Hồng Ngọc Thịnh - Chuyên viên Vụ Tổ chức cán bộ, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn Các ủy viên: - Ông Lê Duy Thành - Giảng viên Trường Cao đẳng Nơng Lâm - Ơng Nguyễn Viết Thơng - Giảng viên Trường Cao đẳng Công nghệ Kinh tế Bảo Lộc - Bà Vũ Thị Thủy - Phó trưởng phịng Trung tâm Khuyến nơng Quốc gia./ ... 5.1 Đặc điểm quang hợp loại C4 35 5.2 Ưu chu trình C4 36 MÔ ĐUN 1: ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CÂY NGƠ Mã mơ đun: MĐ 01 Giới thiệu mô đun: Mô đun đặc điểm sinh học ngô mô đun kiến thức nghề. .. Trình bày đặc điểm thực vật học, nông sinh học, giai đoạn sinh trưởng phát triển ngô, yêu cầu sinh thái ngô - Lựa chọn vùng sinh thái trồng ngơ mang lại hiệu kinh tế - Xác định đặc điểm sinh học ngơ... đặc điểm sinh học ngô mô đun chuyên môn chương trình - Tính chất: Đây mô đun kiến thức nghề kỹ thuật sản xuất ngô Yêu cầu học viên cần phải đảm bảo đủ số lý thuyết thực hành II Mục tiêu: - Trình