Chương 2. ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CHÍNH CỦA CÂY ĂN QUẢ
2.2. CÁC ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CHỦ YẾU Ở CÂY ĂN QUẢ
2.2.4. Sinh trưởng của quả
Ở phần lớn các loại cây ăn quả, quả được xếp vào nhóm quả thật được hình thành từ bầu hoa (phân biệt với nhóm quả giả là quả được hình thành từ các bộ phận của hoa như quả dứa do các lá bắc của hoa hoặc từ cuống hoa như quả đào lộn hột hình thành).
Sự sinh trưởng của quả được tính từ khi thời kỳ hoa tàn và bắt đầu ngay sau khi tế bào trứng trong lá noãn được thụ tinh bởi tinh tử tế bào hạt phấn để hình thành phôi hạt trong bầu hoa hoặc do các chất kích thích sinh trưởng nội sinh sản sinh ra trong bầu hoa.
Nhìn chung ở các loại quả có hạt, sự hình thành và sinh trưởng của phôi đã kích thích các bộ phận của bầu hoa sinh trưởng để thành quả.
Theo những biến đổi sinh lý, sinh hóa xảy ra trong quả người ta thường chia quá trình sinh trưởng của quả thành 3 giai đoạn sinh trưởng như sau:
1) Giai đoạn phân chia tế bào của quả: Là giai đoạn đậu và hình thành quả, được tính từ khi phôi được hình thành kích thích các bộ phận của bầu hoa phân chia ra số lượng lớn tế bào để hình thành cấu trúc của quả.
2) Giai đoạn dãn tế bào của quả: Là giai đoạn quả lớn nhanh, các tế bào sau khi được hình thành lớn lên về kích thước đồng thời với việc tích lũy các chất dinh dưỡng và nước.
3) Giai đoạn chuyển hóa các chất trong quả: Còn gọi là giai đoạn chuyển mã của quả, các tế bào trong quả tăng chậm về kích thước của chúng song trong chúng xảy ra quá trình chuyển đổi các chất đã tích lũy để tạo ra đường, protin, lipit, các chất thơm đặc trưng, các sắc tố.
Nguồn: Đoàn văn Lư, 2012
Hình 2.5. Biểu đồ biểu diễn các giai đoạn sinh trưởng của quả cây có múi
Nguồn: Wu & cs., 2019
Hình 2.6. Quá trình phát triển và thay đổi màu sắc của quả thanh long ruột đỏ sau ngày nở hoa
* Giai đoạn phân chia các tế bào của phôi hạt và các bộ phận của quả
Giai đoạn phân chia các tế bào của phôi hạt và các bộ phận của quả là quá trình phân chia nguyên nhiễm tăng số lượng tế bào và được kích thích bởi các hormone sinh trưởng được tạo ra do phôi hình thành. Sự phân chia tế bào trong giai đoạn này cần các chất hoạt tính sinh lý cao như các vitamin, các nguyên tố vi lượng cũng như các chất dinh dưỡng hữu cơ của cây cung cấp. Để thúc đẩy giai đoạn này người trồng thường bổ sung thêm các chế phẩm phun qua lá để cung cấp thêm các chất dinh dưỡng, chất kích thích sinh trưởng cho cây ngoài các chất dinh dưỡng và hormone nội sinh do cây cung cấp.
Tháng 3 Tháng 4 Tháng 10-11 Thời kỳ
đậu quả Quyết định số quả trên cây. Yêu cầu thụ phấn, thụ tinh tốt, các chất điều tiết
sinh trưởng để đậu quả
Thời kỳ quả phát triển Quyết định khối lượng quả. Yêu
cầu đầy đủ nước, dinh dưỡng
Thời kỳ chín Quyết định chất lượng quả. Yêu cầu nhiệt độ và độ ẩm vừa phải
Nếu quả không được cung cấp các chất dinh dưỡng, hormone đầy đủ sẽ ảnh hưởng đến quá trình này dẫn đến quả rụng (rụng do thiếu dinh dưỡng = rụng quả sinh lý) và vì vậy, giai đoạn này cũng là giai đoạn quyết định số quả đậu trên cây. Giai đoạn phân chia tế bào của quả chủ yếu tăng về số lượng còn kích thước tế bào không tăng nhiều, quả lớn chậm và thường kéo dài 3-4 tuần lễ kết thúc.
* Giai đoạn dãn tế bào đã được phân chia
Là giai đoạn các tế bào đã được phân chia tăng mạnh về kích thước do sự tăng chất nguyên sinh và các cơ quan tử của tế bào và được gọi là giai đoạn quả lớn nhanh đạt kích thước tối đa của giống. Đây là giai đoạn quả cần đủ nước, các chất dinh dưỡng vô cơ và hữu cơ và thường kéo dài từ 1 tháng đến 4-5 tháng hoặc hơn tùy loại giống cây ăn quả.
Sự hoạt động của bộ lá, cung cấp nước và phân bón cho cây là những yếu tố ảnh hưởng rất quan trọng để quá trình giãn xảy ra thuận lợi, làm tăng kích thước của quả và đây là giai đoạn quyết định khối lượng quả.
* Giai đoạn chuyển hóa các chất trong quả
Giai đoạn này bắt đầu khi quả đạt được kích thước tối đa, quả không tăng lên nhiều về kích thước và trong quả xảy ra sự biến đổi các chất như các axit hữu cơ, sắc tố… thành đường, vitamin, hương vị, màu sắc của quả quyết định đến chất lượng quả. Sự biến đổi các chất xảy ra trong quả được kiểm soát bởi enzyme, chất cùng lên men và ảnh hưởng bởi các yếu tố nhiệt độ, ẩm độ cũng như các yếu tố ngoại cảnh khác tùy vào điều kiện sinh thái của vùng trồng, do đó cùng một giống nhưng trồng ở điều kiện khí hậu, thời tiết khác nhau thì chất lượng quả cũng khác nhau mang tính đặc sản của vùng miền.
Những biện pháp kỹ thuật như chọn vùng trồng, bao quả, bón phân kali, che nắng… là các giải pháp nhằm giữ vững chất lượng và tăng chất lượng quả.
Hình 2.7. Sự thay đổi màu (chuyển mã) của vỏ quả cam quýt
* Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của quả - Yếu tố nội tại ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của quả
Số lượng tế bào sinh ra trong quả: nếu số lượng tế bào nhiều sẽ gia tăng cơ hội làm tăng khối lượng và kích thước quả nếu các điều kiện liên quan khác được tối ưu. Do đó, các yếu tố nội tại bên trong của quả, đặc biệt là khả năng kích thích của phôi hạt tạo ra các chất kích thích sinh trưởng nội sinh sẽ giúp kéo dài thời kỳ phân bào và thúc đẩy tế bào phình to có vai trò quyết định trong sự phát triển của quả. Việc phun các chế phẩm phân bón lá trước và sau khi nở hoa ngoài các yếu tố dinh dưỡng có thêm các chất α-NAA và GA3 giúp tăng khả năng đậu quả và kéo giãn tế bào để chứa được nhiều chất dinh dưỡng dự trữ hơn.
Số lá nuôi một quả và mật độ quả trên cây: giống xoài ‘Amrapali’ cần 30 lá (Singh & cs., 2007), các giống đào Elberta cần 70 lá (Weinberger & Cullinan, 1932).
Những cây đậu quá nhiều quả cần chủ động tỉa hoa và tỉa quả sớm để đảm bảo năng suất và kích thước quả thương phẩm. Khối lượng quả đào phụ thuộc rõ rệt vào mật độ quả và số quả trên cây, khi tỉa thưa quả với mật độ phù hợp sẽ làm tăng kích thước quả (Ojer & Reginato, 2002; Marini1 & Sowers, 1994). Mặt khác, khi cây nhiều quả dễ bị gãy cành và ra quả cách năm. Trên cây có thể phun ethphon hoặc α-NAA khi cây mới đậu quả sẽ làm rụng bớt quả (Wheaton, 1981).
Độ dài thời gian sinh trưởng cho đến khi quả chín: ở cùng loại cây ăn quả, giống chín muộn thường cho quả có kích thước lớn hơn và năng suất cao hơn giống chín sớm vì quả của giống chín muộn thời gian tích luỹ dinh dưỡng vào quả dài hơn. Giống chín sớm có quả nhỏ hơn cũng do có sự cạnh tranh dinh dưỡng giữa quả ở những giống chín sớm với lá mới hình thành do tỉ lệ lá/quả còn thấp khi cả lộc và quả đều sinh trưởng mạnh. Trong trường hợp quả đã chín nhưng vẫn để lâu trên cây sẽ làm cây kiệt quệ giảm sức ra quả năm sau, thậm chí dẫn đến chết cây như trên cây cam sành.
Sự hình thành và phân bố hạt trong quả: độ lớn của quả tỉ lệ thuận với số lượng hạt phát triển trong quả có hạt như khế, na, lê, táo tây, mít... Hạt sản sinh hormone cho quả phát triển nên khi ngăn không hạt hoặc hạt phát triển không bình thường hình dạng quả sẽ bị dị dạng (quả méo). Ở các giống nho không hạt hay cam Washington Navel cần phun các chế phẩm kích thích sinh trưởng như GA3 khi quả mới đậu để cải thiện khả năng đậu quả và sinh trưởng của quả .
- Yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của quả
Nhiệt độ: Có ảnh hưởng rõ rệt đến phát triển của quả như thời gian quả đạt kích thước và khối lượng tối đa, màu sắc hay chất lượng quả… Quả thanh long ra đợt đầu mùa xuân và cuối mùa thu cần nhiều thời gian để quả chín cũng như khối lượng quả nhỏ hơn so với quả ra vào mùa hè. Màu sắc quả có múi ở miền Bắc thường có màu vàng cam đồng đều hơn so với màu xanh hay xanh lẫn vàng khi trồng ở miền Nam Việt Nam do nhiệt độ thấp tạo điều kiện thuận lợi cho hình thành sắc tố xantophil.
Ánh sáng: Cường độ và thành phần ánh sáng có ảnh hưởng đến phát triển của quả.
Nếu cường độ ánh sáng quá mạnh có thể gây bỏng quả, làm các tế bào vỏ quả bị tổn thương. Mùa thu thường có cường độ ánh sáng ngày quang mây >100.000lux làm bỏng vỏ quả bưởi, cam, quýt, vì vậy có câu nói dân gian ‘nắng tháng 8 rám trái bưởi’. Trong điều kiện thiếu ánh sáng không chỉ làm giảm kích thước quả mà còn có màu sắc kém rực rỡ.
Nước: Nếu xảy ra khô hạn do tưới không đủ nước, quả có khối lượng nhỏ, thịt quả chắc, độ brix tăng nhưng khi ẩm độ cao do mưa hay tưới nhiều, quả có kích thước lớn nhưng thịt quả mềm, ăn nhạt.
Gió: Gió nhẹ có lợi cho cây và phát triển của quả, làm tăng khả năng đậu quả, tăng độ ngọt, độ brix, màu sắc của quả. Tuy nhiên, nếu gió mạnh sẽ làm hạn chế sự thụ phấn do côn trùng ít hoạt động, gió mạnh làm tăng tốc độ thoát hơi nước và hô hấp, gió cũng tăng lan truyền bệnh hại quả (Bock & cs., 2010), tạo vết thương cơ giới và thậm chí rụng quả (Gardiner & cs., 2016). Độ ẩm không khí biến động mạnh, nhất là những đợt gió khô nóng ở miền Bắc (gió Lào, gió Phơn) có thể gây nứt quả, rụng quả.
Dinh dưỡng: Việc cung cấp dinh dưỡng kịp thời để quá trình phân chia tế bào quả cũng như tích luỹ chất dinh dưỡng vào quả thuận lợi sẽ tăng khối lượng, kích thước, màu sắc và các chỉ tiêu chất lượng quả. Việc bổ sung kali sớm và đầy đủ giúp cho quả lớn nhanh và tăng độ ngọt quả.
Sâu bệnh hại: Hạn chế tối đa việc gây hại của sâu bệnh hại để giúp quả phát triển bình thường. Những quả bị sâu bệnh hại thường không có giá trị thương phẩm do chất lượng kém, xấu mã. Bao quả đối với quả to như ổi, bưởi, xoài… không chỉ bảo vệ được quả mà còn giảm rõ rệt lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng.
* Hiện tượng ra quả cách năm
Sự không ổn định về năng suất quả trên cây, năm cho nhiều, năm cho ít hoặc không cho quả là hiện tượng xảy ra khá phổ biến ở các giống, loại cây ăn quả và được coi là hiện tượng cách năm mang quả. Hiện tượng này là kết quả tổng hòa của một quá trình từ khi các mầm chồi trên cây cảm ứng thành mầm hoa, phân hóa cho đến khi ra hoa, thụ phấn, thụ tinh và sinh trưởng lớn lên của bầu hoa thành quả xảy ra ở các điều kiện của từng năm khác nhau. Nguyên nhân của hiện tượng này là do cây không đủ các chất dinh dưỡng hữu cơ, nước cũng như các chất có hoạt tính sinh lý cao (các chất điều tiết sinh trưởng, vitamin, các nguyên tố vi lượng).
Để khắc phục hiện tượng này và nhằm ổn định năng suất của cây ăn quả thường chú trọng đến các kỹ thuật đảm bảo cho cây sinh trưởng, phát triển tốt cũng như các biện pháp điều chỉnh sự sinh trưởng, phát triển thái quá của cây thông qua kỹ thuật bón phân, tưới nước, cắt tỉa, thúc đẩy cảm ứng, phân hóa hoa, đảm bảo nguồn phấn, vecto truyền phấn và phòng trừ sâu, bệnh hại… một cách hợp lý, phù hợp với điều kiện sinh thái của vườn cây.
* Hiện tượng quả không hạt
Các bộ phận của hoa như lá bắc của hoa (đối với cây dứa hình thành quả giả) hay bầu hoa của một số giống cây ăn quả (hình thành quả thật) có khả năng tự sinh trưởng, phát triển để hình thành quả nhờ một cơ chế tự kích thích thông qua các chất điều tiết sinh trưởng mà không cần thông qua sự kích thích do quá trình hình thành phôi của hạt, do đó chúng có thể phát triển thành quả không cần thụ phấn, thụ tinh hình thành phôi hạt hoặc thành phôi hạt lép, hiện tượng này được gọi là hiện tượng quả không hạt.
Nguyên nhân của việc hình thành quả không hạt: do bản chất di truyền của giống (dứa, chuối...); do sự bất hòa hợp giữa giao tử đực (tinh tử) với giao tử cái (tế bào trứng) ở phần nhiều các giống cây ăn quả; do tác động của các yếu tố ngoại sinh (phun chế phẩm, điều kiện khí hậu, thời tiết...); hoặc do tuổi phát dục giai đoạn của cây.
Trong trồng trọt cây ăn quả, hiện tượng quả không hạt, hạt lép có ý nghĩa lớn và được quan tâm do yêu cầu của thị trường người tiêu dùng mong muốn quả không hạt.
Để tạo quả có hạt lép hoặc quả ít hạt (quả có <5 hạt/quả) đã và đang sử dụng các công cụ như chọn, tạo giống không hạt, sử dụng các chất điều tiết sinh trưởng, quản lý nguồn phấn… để không chỉ tăng năng suất quả mà còn tạo ra quả không hạt, làm hạt lép hoặc làm giảm số hạt trong quả.
Câu hỏi ôn tập
1. Vai trò của bộ rễ và các biện pháp tác động cải thiện sinh trưởng của bộ rễ?
2. Vai trò của thân, cành và các biện pháp kỹ thuật tác động cải thiện sinh trưởng của thân, cành?
3. Vai trò của bộ lá và các biện pháp tác động cải thiện sinh trưởng của bộ lá cây ăn quả?
4. Lấy ví dụ cây ăn quả ra hoa đầu cành, cây ăn quả ra hoa trên thân cành? Những chú ý kỹ thuật đối với từng nhóm cây này?
5. Trình bày các bước phân hóa hoa ở cây ăn quả và biện pháp nhằm tăng tỉ lệ hoa hữu hiệu trên cây?
6. Các giai đoạn sinh trưởng của quả và các chú ý kỹ thuật tác động đến từng giai đoạn này?