I. Đặc điểm hạt giống
Chất lượng hạt giống được xác định bởi một số đặc điểm di truyền và sinh lý. Đặc điểm di truyền liên quan đến sự khác biệt giữa hai hoặc nhiều dòng di truyền, trong khi sự khác biệt giữa các lô hạt giống của một dòng di truyền bao gồm đặc điểm sinh lý. Các yếu tố di truyền có thể ảnh hưởng đến chất lượng bao gồm:
Các đặc điểm kiểu hình hoặc môi trường bao gồm:
- Khả năng bị tổn thương trong quá trình gieo trồng
- Điều kiện sinh trưởng trong quá trình phát triển hạt giống
- Dinh dưỡng của cây mẹ
- Thiệt hại bên ngoài trong quá trình sản xuất hoặc bảo quản do máy móc hoặc côn trùng gây ra
- Độ ẩm và nhiệt độ trong quá trình bảo quản
- Tuổi hoặc sự chín của hạt giống
Sự suy giảm chất lượng hạt giống có thể bắt đầu ở bất kỳ thời điểm nào trong giai đoạn phát triển của cây kể từ khi thụ tinh trở đi. Chất lượng hạt giống phụ thuộc vào các điều kiện vật lý mà cây mẹ tiếp xúc trong các giai đoạn sinh trưởng cũng như trong quá trình thu hoạch, chế biến, bảo quản và gieo trồng.
Nhiệt độ, chất dinh dưỡng và các yếu tố môi trường khác cũng ảnh hưởng đến chất lượng và sự phát triển của hạt giống.
Hạt giống chất lượng cao là kết quả của thực hành sản xuất tốt, bao gồm:
- Duy trì độ thuần di truyền đúng cách;
- Điều kiện phát triển tốt;
- Thời điểm và phương pháp thu hoạch thích hợp;
- Quá trình quá trình đập, làm sạch và sấy khô phù hợp;
- Hệ thống bảo quản và phân phối hạt giống thích hợp.
Hạt giống chất lượng cao phải đúng chủng loại hoặc giống, ít giống lẫn nhất và có tỷ lệ nảy mầm cao trên đồng ruộng. Các tiêu chí chính để mô tả chất lượng hạt giống là:
- Các đặc tính của giống
- Đặc điểm lô hạt giống
- Sức sống của hạt giống
1. Đặc điểm độ thuần của giống
Độ thuần của giống là độ thuần về di truyền hoặc giống cây trồng và có thể được mô tả bằng các thuộc tính vật lý và hóa học của cây trồng.
- Yếu tố hạt giống: Những đặc điểm đặc trưng cụ thể của hạt giống gồm chiều dài và chiều rộng, hình dạng, kích thước, màu sắc và mùi thơm. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để định lượng các đặc điểm này bao gồm các phép đo vật lý về chiều dài và chiều rộng, khối lượng 1.000 hạt, đo màu bằng mắt thường và máy đo màu, cũng như kiểm tra mùi, bằng mắt và máy.
- Phân tích hóa học: Các phân tích hóa học khác nhau cũng có thể được sử dụng để phân biệt giữa các giống. Các chỉ tiêu như hàm lượng amyloza, màu tiêu hóa kiềm, độ đặc gel và protein trong gạo có thể được sử dụng để phân biệt các giống.
- Các tính trạng của cây: Các đặc điểm cây trồng thường nhất quán bao gồm chiều cao cây, thời gian trưởng thành, màu sắc cây trồng và thói quen sinh trưởng của cây. Những biến đổi nhỏ có thể xảy ra, đặc biệt là trong điều kiện môi trường phát triển khắc nghiệt hơn.
Đặc điểm lô hạt
Mô tả lô hạt giống bao gồm mức độ lẫn tạp, kích thước hạt và số lượng hạt bị hư hỏng, biến dạng hoặc bị bệnh.
- Tạp chất: Gồm các hạt cỏ dại, hạt của các loại cây trồng hoặc loài khác và vật liệu trơ như đá, bụi bẩn hoặc cành cây được coi là tạp chất. Tạp chất được biểu thị bằng phần trăm khối lượng.
- Kích thước hạt: Độ đầy đặn của hạt nói chung là đặc điểm mong muốn; cho thấy hạt giống có tiềm năng tạo ra cây con khỏe mạnh trong điều kiện thuận lợi.
- Hạt giống bị hư hỏng, biến dạng hoặc bị nhiễm bệnh: Hạt giống chất lượng thấp có nhiễm các bệnh truyền nhiễm, côn trùng và các tạp chất ngoại lai khác. Hạt giống chất lượng cao không được có các loại tổn thương cơ học làm giảm khả năng nảy mầm và sức sống của cây con.
- Gạo đỏ: Gạo đỏ không được chấp nhận trên thị trường gạo. Hạt giống không được có nhiều hơn 25% diện tích bề mặt có màu đỏ hoặc sọc đỏ.
- Khả năng sống của hạt giống: Khả năng sống của hạt giống trên đồng ruộng sẽ được xác định phần lớn từ độ ẩm khi lưu trữ, khả năng nảy mầm và sức sống của cây con.
- Độ ẩm: Độ ẩm có ảnh hưởng rõ rệt đến tuổi thọ và sức sống của hạt. Độ ẩm hạt phải nhỏ hơn 14% khi bảo quản trong thời gian ngắn và nhỏ hơn 12% khi bảo quản trong thời gian dài.
- Tỷ lệ nảy mầm: Được xác định bằng cách đếm số lượng hạt nảy mầm thực tế. Nhiều giống có thời gian ngủ nghỉ ngay sau khi thu hoạch. Khi bảo quản trong hệ thống mở truyền thống, tỷ lệ nảy mầm của hầu hết các hạt giống bắt đầu xấu đi nhanh chóng sau 6 tháng.
- Sức sống của hạt giống: Đặc tính này được sử dụng để ước tính năng suất tiềm năng trên đồng ruộng. Mặc dù tốc độ nảy mầm có thay đổi đôi chút giữa các giống, nhưng hạt phải hấp thụ độ ẩm và trong vòng 2 ngày sẽ tạo ra rễ (rễ mầm) và lá đầu tiên (lá mầm) trong vòng 4 ngày. Lúc này hạt được coi là đã nảy mầm.
Sức sống của hạt giống được định nghĩa là tổng số các đặc tính của hạt, quyết định mức độ hoạt động và hiệu suất của hạt trong quá trình nảy mầm và hình thành cây con. Sức sống của hạt giống là một yếu tố quan trọng thường ảnh hưởng đến quá trình hình thành cây con.
Những hạt giống có sức sống thấp thường tạo ra những cây con yếu ớt, dễ bị ảnh hưởng bởi các áp lực môi trường, trong khi đó, hạt có sức sống cao nảy mầm sớm và đồng đều, điều này mang lại cho cây con đang phát triển lợi thế cạnh tranh trước các áp lực môi trường khác nhau.
2. Chứng nhận hạt giống
Mục đích của chứng nhận hạt giống là để duy trì và cung cấp cho nông dân những hạt giống chất lượng cao và thuần chủng về mặt di truyền của các giống cây trồng ưu việt. Chỉ những giống cây trồng có kiểu gen di truyền vượt trội và được nhân giống để duy trì độ thuần chủng mới đủ điều kiện để được chính phủ chứng nhận. Hạt giống được chứng nhận có độ thuần khiết di truyền cao, tỷ lệ nảy mầm và sức sống cao, chất lượng tốt.
Độ thuần của giống cây trồng là yếu tố đầu tiên được xem xét trong chứng nhận hạt giống, nhưng các yếu tố khác như không có cỏ dại và bệnh, sức sống, độ thuần cơ học và cấp độ cũng rất quan trọng. Một trong những cách hiệu quả nhất để hạn chế sự phát triển của cỏ dại là sử dụng hạt giống không lẫn hạt cỏ dại. Trồng hạt giống sạch bệnh có thể giảm tổn thất theo cách tương tự. Hạt giống được làm sạch và phân loại đúng cách sẽ dễ trồng hơn và mang lại giá trị đồng đều hơn. Vì vậy, chứng nhận hạt giống đã được thiết kế không chỉ để duy trì độ thuần di truyền của các giống cây trồng ưu việt mà còn để thiết lập và duy trì các tiêu chuẩn hợp lý về tình trạng và chất lượng hạt giống.
2.1. Các nhóm hạt giống
2.2. Kiểm tra hạt giống
Mẫu hạt giống được thu thập và gửi đi phân tích trong phòng thí nghiệm sau khi sấy khô và xử lý. Các thử nghiệm được tiến hành bao gồm những thử nghiệm đánh giá như sau:
- Độ thuần của giống
- Hạt cỏ dại và giống cây trồng khác
- Vật liệu trơ (đá, đất,…)
- Các giống khác
- Gạo đỏ
- Tỷ lệ Nảy mầm
- Độ ẩm
3. Đo chất lượng hạt giống
Các thông số cần đo để xác định chất lượng hạt giống:
- Độ ẩm
- Tỷ lệ nảy mầm
- Độ tinh khiết của lô hạt
- Độ thuần của giống
- Hình dạng hạt giống
- Khối lượng của 1,000 hạt
- Hạt lúa đỏ.
Nhiều quốc gia có tiêu chuẩn riêng để có thể đo lường các thông số này.
3.1. Độ ẩm
Có hai phương pháp có thể được sử dụng để đo độ ẩm đó là phương pháp dùng lò sấy và sử dụng máy đo độ ẩm điện tử.
Dùng lò sấy: Phương pháp sấy khô này mất nhiều thời gian hơn để thực hiện nhưng cung cấp kết quả đáng tin cậy nhất. Nó dựa trên việc giảm khối lượng. Mẫu hạt được cân và sau đó đưa vào lò sấy cho đến khi loại bỏ hết nước và cân lại. Độ ẩm sau đó được tính toán dựa trên mức giảm khối lượng. Vì các phép đo khối lượng có độ chính xác cao nên đây là phương pháp chính xác nhất.
Máy đo độ ẩm điện tử: Phương pháp này sử dụng máy đo độ ẩm bằng đo điện trở hoặc điện dung của mẫu thóc. Khi sử dụng máy đo cần:
- Đọc hướng dẫn sử dụng.
- Bật máy đo độ ẩm.
- Đảm bảo máy được dùng cho thóc.
- Đổ mẫu thóc cần kiểm tra vào khay hoặc bát của máy đo độ ẩm.
- Xoay hoặc nhấn núm cho đến khi nó đóng hoàn toàn. Độ ẩm được hiển thị.
- Kiểm tra ít nhất ba mẫu và tính giá trị trung bình của ba số đo.
Cần phải hiệu chuẩn máy đo để có được độ chính xác cao nhất. Để hiệu chuẩn, hãy sử dụng phương pháp lò sấy để xác định độ ẩm chính xác cho mẫu thóc. Sau đó kiểm tra độ ẩm của một mẫu từ cùng một lô bằng máy đo độ ẩm và so sánh kết quả.
3.2. Kiểm tra tỷ lệ mầm
Thử nghiệm nảy mầm thường là thử nghiệm duy nhất mà nông dân có thể tiến hành trên hạt giống trước khi trồng. Theo dõi thời gian nảy mầm cũng sẽ cho thấy sức sống của cây.
Lấy mẫu: Nếu hạt giống đem đi khảo nghiệm là từ một lô hạt có nhiều hơn một túi thì mẫu phải được lấy từ nhiều túi. Một nguyên tắc nhỏ để xác định số lượng túi/bao cần lấy mẫu là căn bậc hai của số túi/bao của lô giống. Ví dụ, nếu lô có chín túi/bao thì lấy mẫu trong ít nhất ba túi/bao. Nếu lô có 100 túi/bao thì lấy mẫu từ ít nhất 10 túi/bao.
Thiết bị và vật liệu: để thực hiện thử nghiệm này bạn sẽ cần:
- Khay chống thấm nước (chai nước đáy phẳng, cắt làm đôi)
- Vật liệu hấp thụ nước (lý tưởng nhất là giấy ăn hoặc bông gòn)
- Hạt giống
- Nước
Quy trình thực hiện:
- Đặt vật liệu hấp thụ nước vào khay chống thấm.
- Lấy mẫu ngẫu nhiên từ mỗi lô hạt giống và trộn vào thùng chứa.
- Lấy ít nhất ba mẫu hạt từ hạt đã trộn.
- Đếm 100 hạt từ mỗi mẫu và đặt lên vật liệu hấp thụ nước bên trong khay.
- Làm ướt vật liệu hấp thụ nước một cách cẩn thận.
- Cứ sau 10 ngày: (1) kiểm tra mỗi ngày xem vật liệu hấp thụ nước còn đủ ẩm không và (2) ghi lại số lượng hạt nảy mầm.
- Tính số liệu nảy mầm trong 5 ngày và 10 ngày
Tỷ lệ nảy mầm là một chỉ số về sức sống. Hạt nảy mầm nhanh làm tăng khả năng hạt giống sẽ phát triển thành cây con trên đồng ruộng.
Tỷ lệ nảy mầm là số hạt trung bình nảy mầm trong khoảng thời gian 5 và 10 ngày.
Ví dụ: nếu sau 10 ngày có 86 hạt nảy mầm trong khay 100 hạt thì tỉ lệ nảy mầm sau 10 ngày là = (86/100)x100= 86%
3.3. Độ tinh khiết của lô hạt giống
Quy trình thực hiện đo độ tinh khiết.
- Chọn ngẫu nhiên một mẫu hạt giống [A] có khối lượng tối ưu là 100 g.
- Cân mẫu [A].
- Loại bỏ tất cả hạt cỏ dại, hạt giống cây trồng khác và hạt trơ.
- Cân cỏ dại và các hạt giống cây trồng khác đã được loại bỏ [B].
3.4. Độ thuần của giống
Hình thái hạt: Kích thước và hình dạng hạt (tỷ lệ chiều dài và chiều rộng) là một đặc tính rất ổn định của giống có thể được sử dụng để đo độ thuần của mẫu giống. So sánh tỷ lệ chiều dài và chiều rộng của mẫu với tỷ lệ được công bố của giống sẽ cho thấy độ thuần giống của mẫu hạt. Nếu độ chệnh lệch là đáng kể thì mẫu không thuần, nó có thể thuộc giống khác hoặc là hỗn hợp của nhiều giống.
Qui trình:
- Lấy một mẫu ngẫu nhiên từ lô hạt giống.
- Thu thập ngẫu nhiên 20 hạt từ mẫu này.
- Sử dụng thước cặp Vernier hoặc máy phóng ảnh để đo kích thước của từng hạt.
- Lập bảng chiều dài và chiều rộng của các hạt và tính giá trị trung bình.
3.5. Lấy mẫu dựa trên khối lượng
Đặc điểm thứ hai dùng để đo lường độ thuần của giống là khối lượng 1.000 hạt. Mỗi giống đều có số liệu khối lượng 1.000 hạt được công bố. Nếu khối lượng 1.000 hạt được tính từ mẫu khác với số liệu đã công bố này thì đó có thể là dấu hiệu cho thấy mẫu có chứa hỗn hợp nhiều loại giống.
Quy trình:
- Chọn một mẫu ngẫu nhiên từ lô hạt giống.
- Đếm 1.000 hạt nguyên hạt từ mẫu.
- Cân 1,000 hạt.
Đây chính là khối lượng của 1,000 hạt.
3.6. Hạt đỏ
Một hạt được coi là có màu đỏ nếu hơn 25% diện tích bề mặt của nó có màu đỏ hoặc có sọc.
3.7. Ghi lại chất lượng lô hạt giống
Lấy mẫu hạt giống được cung cấp và tiến hành một loạt các cuộc kiểm tra chất lượng được mô tả ở trên. Sử dụng kết quả thử nghiệm để hoàn thành bảng dưới đây.
4. Định nghĩa các yếu tố chất lượng hạt giống
- Hạt giống thuần: Hạt giống thuần của một giống cây trồng căn cứ vào hình dạng, kích thước, màu sắc hạt. Nếu các hạt có đặc tính khác nhau nghĩa là chúng thuộc giống hỗn hợp, không phải là hạt giống thuần
- Hạt tốt nhất: Là hạt giống thuần dày hoặc đầy đặn, không có hoặc ít bị biến màu (bề mặt hạt bị biến màu ít hơn 0,5%). Hạt lép một nửa và lép sẽ thuộc loại hạt đầy một phần hoặc hạt rỗng.
- Bị đốm và đổi màu: Sự đổi màu của hạt gạo được chia làm 2 loại. Một là đốm do một số bệnh (đốm nâu) hoặc côn trùng (thiệt hại do bọ ăn lúa gây ra). Trường hợp còn lại là sự đổi màu trên một hoặc nhiều phần hạt do Curvularia (hạt đen) hoặc đôi khi do Alternaria padwickii (bệnh đốm lá) hoặc do thối bẹ trong một số trường hợp nhất định. Các bệnh lúa khác không tạo ra sự đổi màu đồng đều. Bất kỳ hạt nào có bề mặt hạt bị biến màu hoặc có đốm trên 0,5% được gọi là bị biến màu. Sự đổi màu có thể xảy ra trên các hạt được lấp đầy hoặc một phần hoặc rỗng
- Đầy một phần: Hạt giống không được lấp đầy hoàn toàn do chưa chín lúc thu hoạch hoặc do hạt bị nhiễm một số bệnh hoặc côn trùng phá hoại.
- Hạt biến dạng: Hạt có hình dạng bất thường do áp suất cơ học trong quá trình hình thành hạt hoặc do nhiễm trùng hạt (thối bẹ) hoặc bị nhiễm tuyến trùng đầu trắng hoặc thân.
- Hạt đã nẩy mầm: Sự nảy mầm có thể mang tính chất di truyền khi không có trạng thái ngủ (đã bị mọc mầm) hoặc khi bông tiếp xúc với nước lúa trước khi thu hoạch.
- Hạt bị dập (hạt giống bị bệnh): Những hạt này bị nhiễm bệnh than vàng do nấm hoặc bệnh nấm đen hạt ở Lúa [bệnh ở các phần cụ thể].
- Hạt không đầy: Các hạt không có nội nhũ có thể do một số yếu tố: một số bông con không thể thụ tinh và hình thành nội nhũ hoặc chết phôi do nhiễm trùng sớm (ví dụ: đốm nâu, thối bẹ, tuyến trùng đầu trắng, nhân đen, v.v.).
- Giống khác: Các loại hạt khác.
- Giống lúa bị lẫn: Chủ yếu được phân biệt bằng sự khác biệt về kích thước hạt, hình dạng, màu sắc vỏ trấu, râu hạt, độ phủ lông vỏ trấu, và màu vỏ hạt gạo. Thường có số lượng ít.
- Giống cỏ dại: Hạt của các loài khác, có kích thước khác nhau từ lớn đến nhỏ, số lượng của chúng ở lô hạt giống được ghi lại.
- Các phần khác của cây: Thường xuất hiện ở những lô hạt được xử lý không đúng cách, có những mảnh lá, thân hoặc cành bị gãy.
- Hạt trơ: Hạt lép do chưa chín lúc thu hoạch hoặc do hạt bị nhiễm một số bệnh hoặc côn trùng phá hoại.
- Côn trùng phá hoại: Lô hạt bị nhiễm côn trùng khi bảo quản có thể được ghi lại bằng cách đếm số hạt bị côn trùng phá hoại.