I. Giới thiệu
Quá trình hình thành hạt gạo là một chuỗi các sự kiện sinh học phức tạp, đóng vai trò quan trọng quyết định đến năng suất và chất lượng. Tuy nhiên, quá trình này bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các yếu tố nội sinh (di truyền) và ngoại sinh (môi trường, kỹ thuật canh tác…). Việc hiểu rõ hơn các giai đoạn trong quá trình tạo gạo và các yếu tố ảnh hưởng giúp áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp để nâng cao hiệu quả sản xuất.
Hình: Gạo vào no đầy, sáng chắc
II. Các giai đoạn chính trong quá trình tạo gạo trên lúa
2.1. Giai đoạn ra hoa, thụ phấn và thụ tinh
Diễn ra trong khoảng 1 - 3 ngày. Lúa là loài thực vật thụ phấn chủ yếu qua gió, nên thụ phấn xảy ra nhanh chóng sau khi hoa nở. Giai đoạn này đánh dấu thời điểm khởi đầu quá trình hình thành hạt gạo.
2.2. Giai đoạn hình thành phôi và nội nhũ sữa (Giai đoạn sữa)
Kéo dài khoảng 5 - 7 ngày sau thụ tinh. Ở thời điểm này, các chất đường bột được dự trữ trong thân và được tạo ra từ quá trình quang hợp sẽ được vận chuyển vào hạt. Hơn 80% vật chất tích lũy được hình thành từ con đường quang hợp. Chính vì thế, ở thời điểm này vai trò của bộ lá đòng là hết sức quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất. Phôi bắt đầu phân chia nhanh chóng và nội nhũ tích lũy chất hữu cơ hòa tan, trong đó hàm lượng nước rất cao, tạo thành dịch sữa trắng đục. Đây là giai đoạn nền tảng chuẩn bị cho sự tích lũy tinh bột về sau.
2.3. Giai đoạn tích lũy tinh bột (Giai đoạn chắc hạt)
Diễn ra từ 15 - 20 ngày sau giai đoạn sữa. Tinh bột được tổng hợp mạnh mẽ và tích lũy vào nội nhũ, đồng thời hàm lượng nước trong hạt giảm dần. Nội nhũ trở nên đặc, vỏ hạt chuyển vàng. Đây là giai đoạn quyết định trực tiếp đến khối lượng và chất lượng hạt gạo.
2.4. Giai đoạn chín sinh lý
Kéo dài 7 - 10 ngày. Hạt đạt trọng lượng và hàm lượng khô tối đa, các quá trình trao đổi chất giảm mạnh và dừng lại. Vỏ hạt chuyển vàng hoàn toàn, hạt cứng, chuẩn bị thu hoạch.
III. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gạo
2.1. Yếu tố giống (di truyền)
Giống lúa là yếu tố nội sinh quan trọng nhất. Mỗi giống có các đặc điểm về thời gian sinh trưởng, khả năng tích lũy tinh bột, tỷ lệ phôi, độ chắc của hạt, hàm lượng protein và amylose trong gạo khác nhau. Giống tốt có khả năng chịu điều kiện ngoại cảnh bất lợi tốt hơn, tích lũy vật chất hiệu quả, cho năng suất và chất lượng cao hơn.
2.2. Điều kiện dinh dưỡng
Nitơ (N): Ảnh hưởng mạnh đến quá trình quang hợp, phân hóa hoa, sự phát triển phôi và nội nhũ. Bón quá nhiều N ở giai đoạn tạo gạo làm kéo dài thời gian sinh trưởng, hạt không chắc.
Phospho (P): Thúc đẩy hình thành rễ, đòng, góp phần vào quá trình phân hóa hoa, tăng tỷ lệ đậu hạt.
Kali (K): Thúc đẩy quá trình vận chuyển các chất dinh dưỡng vào hạt, cải thiện chất lượng gạo, tăng độ chắc hạt.
2.3. Quản lý nước
Ở giai đoạn làm đòng và trổ bông, nếu thiếu nước sẽ làm giảm tỷ lệ đậu hạt, giảm tích lũy tinh bột, dẫn đến hạt lép, nhẹ. Duy trì mực nước hợp lý (3 - 5 cm) trên ruộng trong suốt thời kỳ đòng, trỗ là rất quan trọng.
2.4. Nhiệt độ
Nhiệt độ tối ưu cho quá trình tạo gạo dao động từ 25-30°C.
Nhiệt độ cao (> 35°C) làm giảm sức sống hạt phấn, giảm tỷ lệ thụ phấn, gây hiện tượng lép hạt.
Nhiệt độ thấp (< 20°C) làm giảm hoạt động của enzyme chuyển hóa tinh bột, làm kéo dài thời gian vào gạo.
2.5. Ánh sáng
Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình quang hợp, quyết định lượng chất dinh dưỡng vận chuyển về hạt. Giai đoạn làm đòng - trổ - chắc hạt cần ánh sáng mạnh, ổn định để đảm bảo năng suất cao. Thời tiết âm u kéo dài làm giảm tỷ lệ đậu hạt, hạt chắc kém.
2.6. Sâu bệnh và điều kiện thời tiết bất lợi
Sâu bệnh (sâu cuốn lá, sâu đục thân, nhện gié, đạo ôn cổ bông, lem lép hạt, cháy bìa lá,…) cũng là những tác nhân chính làm giảm tỷ lệ hạt chắc, ảnh hưởng đến chất lượng gạo.
Gió mạnh, mưa lớn trong giai đoạn trổ có thể làm rụng hoa, giảm thụ phấn, dẫn đến hạt lép.
