Tài liệu Động thái một số chỉ tiêu sinh li – hóa sinh theo tiến trình phát triển của quả dưa chuột (Cucumis s

ĐỀ TÀI: Động thái một số chỉ tiêu sinh li – hóa sinh theo tiến trình phát triển của quả dưa chuột (Cucumis sativus L.) tại Sóc Sơn – Hà Nội

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lư do chọn đề tài
Dưa chuột c̣n gọi là dưa leo, Tên khoa học là cucumis sativus L., thuộchọ bầu bí (cucubitaceae), vỏ xanh, có hột nhưng ăn được. Dưa chuột có xuất xứ từ Ấn Độ, được trồng ở nước ta đă hàng ngàn năm nay[16].
Dưa chuột là cây ưa ẩm, kém chịu hạn nhưng cũng không chịu được úng, ưa đất thịt nhẹ, đất cát pha, giàu chất hữu cơ và tơi xốp, độ pH thích hợp từ 5, 5-6, 5. Các vựng cú khí hậu ấm áp, nhiệt độ trung b́nh tháng từ 18 - 30[SUP]0[/SUP]C đều có thể trồng dưa chuột [16].
Tuy không có mùi vị nhiều nhưng dưa chuột xứng đáng là nhà vô địch rau quả với hàm lượng khoáng chất cao. Trong đó đặc biệt nhất là kali (300mg/100g) có tác dụng giúp thận hoạt động tốt hơn và hạn chế stress. Ngoài ra dưa chuột c̣n chứa tới 96%-98% nước, và thành phần dinh dưỡng rất phong phú: 0, 8% protein, 3% cacbohydrat, 12mg % can xi, 56mg% P, 0, 63mg % sắt, mangan, iot. Ngoài ra dưa chuột c̣n chứa hầu hết các loại vitamin như: B[SUB]1[/SUB], B[SUB]3[/SUB], B[SUB]5[/SUB], B[SUB]6[/SUB], vitamin C 5mg%. PP 0, 1mg% vitamin A 0, 30mg%, và E dù chỉ là một lượng không đáng kể. Những vitamin này góp phần làm giảm lượng đường, và tham gia vào quá tŕnh tạo enzyme, quỏ tŕnh hấp thụ chất sắt của cơ thể [34].
Kết quả nghiên cứu dược lư c̣n cho thấy: ở gần cuống và trong vỏ dưa chuột, có một loại hoạt chất vị đắng (Cucurbitacina) có tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, hỗ trợ điều trị AIDS v́ Cucurbitacina có thể kích thích khả năng miễn dịch của cơ thể [35].
Hiện nay dưa chuột đă trở thành một thứ rau thông dụng, rất được ưa chuộng, có thể ăn sống, ngâm giấm, nấu các món ăn hay chế biến đồ hộp, được dùng làm thuốc. Theo Tây y, dưa chuột có tác dụng lọc máu, ḥa tan axớt uric và muối urat, có tác dụng lợi tiểu, bài sỏi, bài chất béo xấu, pḥng chống bệnh viêm khớp, thấp khớp dạng thống phong (gút), an thần nhẹ, hạ huyết áp, giảm sốt, tẩy giun sán (nhất là hạt). Trong trái dưa chuột tươi có chứa một số propanol và alcohol, có tác dụng ức chế sự chuyển hóa các chất đường thành chất mỡ. Trong dưa chuột c̣n có nhiều chất xơ, có tác dụng làm tăng nhu động dạ dày và ruột, đẩy nhanh tốc độ đào thải những thứ cặn bă ra khỏi cơ thể và hạ cholesterol. Do đó, thường xuyên ăn dưa chuột có thể giảm béo. Lá cây dưa chuột có vị đắng, tớnh b́nh, hơi có độc; có tác dụng chữa đau bụng ỉa chảy. Ngoài ra nước ép dưa chuột có tác dụng da ẩm nhuận, làm cho các nếp nhăn nhỏ giăn rộng ra và làm các vết đen trên mặt mờ dần, nên dưa chuột c̣n được sử dụng để chế ra một số mỹ phẩm (Sữa chống khô da, Kem dưa chuột sáp ong ). Dưa chuột Ngày càng được dùng nhiều để chữa một số bệnh ngoài da như nếp nhăn, nứt nẻ, da mốc, tàn nhang, da nhờn. Để dưỡng da đắp dưa chuột tươi lên mặt, pḥng chống rụng tóc [36].
Dưa chuột được trồng ở các tỉnh như Hưng Yên, Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Hà Nội có thời gian sinh trưởng trung b́nh từ 75 - 85 ngày. Cho thu hoạch sớm (sau trồng 28-30 ngày) và thời gian cho thu hoạch kéo dài. Năng suất cao 40-45 tấn/ha (1, 5 - 4, 6 tấn/sào Bắc bộ) [16].
Mặc dù có nhiều công tŕnh nghiên cứu về cây dưa chuột nhưng các nhà khoa học ở Việt Nam mới chỉ nghiên cứu về mặt đặc điểm sinh học, sinh thái và kỹ thuật chăm sóc, bảo quản, chế biến nhằm nâng cao năng suất và lợi ích kinh tế của cây chứ chưa có công tŕnh nghiên cứu nào quan tâm đến những biến đổi sinh lí – hóa sinh theo pha phát triển của quả, để chỉ rừ thời kỳ nào thu hoạch quả đạt giá trị dinh dưỡng cao nhất. Để bổ sung kiến thức về mặt này của quả dưa chuột, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: “ Động thái một số chỉ tiêu sinh li – hóa sinh theo tiến tŕnh phát triển của quả dưa chuột (Cucumis sativus L.) tại Sóc Sơn – Hà Nội”
2. Mục đích của đề tài
- Theo dơi động thái sinh trưởng của quả dưa chuột trồng tại Sóc Sơn – Hà Nội từ lúc h́nh thành đến khi quả chín.
- Định tính và định lượng thành phần dinh dưỡng trong thịt quả qua các pha sinh trưởng phát triển từ đó rút ra quy luật chuyển hóa sinh lư, hóa sinh các chất dinh dưỡng từ khi quả non đến khi quả chín.
- Xác định phẩm chất của quả dưa chuột và thời gian chín sinh lí thực sự của quả.
Đề tài của chúng tôi cũng mong muốn giúp người nông dân hiểu rơ hơn về giá trị của quả dưa chuột và tiến tŕnh sinh trưởng phát triển của quả dưa chuột để có biện pháp chăm sóc cây phù hợp nhằm đạt năng suất cao, ổn định; đề xuất thời điểm thu hoạch phù hợp với việc bảo quản, đảm bảo có giá trị dinh dưỡng và giá trị thương phẩm cao nhất sau thu hái.





NỘI DUNG
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Đặc điểm sinh học của cơy dưa chuột
1.1.1 Nguồn gốc phân loại
* Nguồn gốc:
Cơy dưa chuột có nguồn gốc từ Ấn Độ (Nam Á) cách đơy khoảng 3000 năm. Từ Ấn Độ nó được mang đến Italia, Hy Lạp .và mói về sau nó mới được đưa đến Trung Quốc. Dưa chuột có mặt ở Chơu Âu là từ Italia, Pháp từ những năm đầu của thế kỷ IX; ở Bắc Mỹ từ giữa thế kỷ XVI [16].
Trung Quốc là trung tơm khởi nguyên thứ hai của dưa chuột. Ở Việt Nam dưa chuột được xuất hiện đơy 4000 năm từ thời Hùng Vương.[16]
Nghiên cứu các đặc tớnh sinh vật học của các giống dưa chuột Việt Nam, viện Cơy lương thực và thực phẩm (Trần Khắc Thi, Vũ Tuyên Hoàng – 1979) [20] đă phơn các giống hiện nay thành 2 kiểu sinh thái (ecotype): miền núi và đồng bằng, trong đó kiểu sinh thái miền núi có nhiều đặc tớnh hoang dại và thích ứng với môi trường cao (chịu lạnh, chống bệnh phấn trắng, phản ứng chặt với độ dài ngày .), kiểu đồng bằng có thể là sản phẩm tiến húa của dưa chuột miền núi đột biến và tác động của con người trong quá tŕnh canh tác và chọn lọc giống.
* Phân loại:
Dưa chuột có tờn khoa học là Cucumis sativus L. thuộc họ bầu bí Cucurbitaceae [12]. Theo tài liệu [16], dưa chuột có bộ nhiễm sắc thể 2n = 14. Do trong quá tŕnh tồn tại và phát triển, từ một dạng ban đầu, dưới tác dụng của điều kiện sinh thái khác nhau và do đột biến tự nhiên, dưa chuột đă phơn húa thành nhiều kiểu sinh học (biotype) đa dạng. Việc phơn loại chúng theo đặc tớnh sinh thái và di truyền học giúp cho công tác giống sử dụng đúng đắn và dễ dàng các đối tượng nghiên cứu. Các nhà phơn loại dưa chuột đă cố gắng nhiều trong lĩnh vực này nhưng cho đến nay vẫn chưa có một bảng phơn loại thống nhất.
Theo bảng phơn loại của Gabaev X. (1932) [16] loài Cucumis sativus L. được phơn thành 3 loài phụ:
1. Loài phụ Đông Á – Ssp – Righi dus Gab
2. Loài phụ Tây Á – Ssp – Graciolos Var
3. Dưa chuột hoang dại – Sap agrostis Gab Var. hardwikii (Royia) Alef
Theo đặc điểm của quả và vùng phân bố, các loài phụ trên được chia thành 14 chi. Loài phụ Đông Á có 8 chi, loài phụ Tây Á có 5 chi và chi hoang dại.
Bảng phân loại của Gabaev X. tương đối chi tiết nhưng không được chính xác hoàn toàn, khi sử dụng bản này thường gặp nhiều khó khăn.
Trên cơ sở nghiên cứu sự tiến hóa sinh thái của loài C. Sativus, Filov A (1940)[21] đă đưa ra bảng phân loại chính xác hơn: bảng phân loại này tuy dựa trên quan điểm h́nh thái thực vật nhưng tương đối thuận lợi khi sử dụng trong công tác nghiên cứu giống [21].
Theo bảng này, dạng hoang dại được đưa vào nhóm phụ Ssp Agrostis Gab. Cũn các dạng khác là dạng trồng trọt và tập trung vào 6 loài phụ mang đặc trưng sinh thái rơ rệt:
1. Ssp. Europoae – Americanus Fil - Loại phụ Âu - Mỹ có diện tích phổ biến nhất.
2. Ssp. Occidentall – asisticus Fil – Loài phụ Tây Á, phổ biến ở Trung và Tiểu Á: Iran, Apganixtan, Azecbaizan. Loại này có tính chịu hạn cao.
3. Ssp. Chinensis Fil – Loài phụ Trung Quốc, trồng nhiều trong nhà kính của Châu Âu, dạng quả ngắn thụ phấn nhờ côn trùng và quả dài không qua thụ phấn.
4. Ssp. Indico – Japomcus Fil – Loài phụ Nhật Ấn, loài phụ này phổ biến ở vùng cận nhiệt có lượng mưa lớn. Các giống dưa chuột Việt Nam thuộc nhóm này.
5. Ssp. Himalaicus Fil – nhóm phụ Hymalayas.
6. Ssp. Helmaphroditus Fil – nhúm cơy lưỡng tính.
Ngoài ra c̣n có nhiều quan điểm phân loại khác như: dựa vào đặc điểm sinh trưởng, phương thức sử dụng .
1.1.2 Đặc điểm h́nh thái
Theo từ điển Bách khoa Nông nghiệp [22], ở Việt Nam, dưa chuột c̣n có tên là dưa leo, cây hàng năm, thơn lỏ cú lụng. Thân nhiều cành, có góc cạnh. Quả tṛn dài, màu lục nhạt hay vàng, mặt ngoài nhẵn hay có những u lồi ́nh gai. Ở Nam Bộ thường phân biệt 3 chủng: dưa chuột quả nhỏ (35 ngày có quả), dưa leo xanh (quả dài 10 – 15 cm, 50 ngày có quả, dưa bà ca
(50 ngày có quả, dài 15 – 30 cm, da xanh nhạt). Một số chủng nhập nội đáng chú ư: Green King, Tokyo slycer của Nhật Bản.
Theo tài liệu [16] có thể mô tả đặc điểm h́nh thái chung của loài dưa chuột như dưới đơy:
1.1.2.1 Hệ thống rễ
Dưa chuột có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới ẩm nên rễ dưa chuột yếu hơn cây bí ngô, dưa hấu, dưa thơm. Hệ rễ ưa ẩm không chịu khô hạn không chịu ngập úng.
Hệ rễ phân bố ở tầng đất 0-30cm nhưng hầu hết tập chung ở tầng đất 15-20cm .
Sau mọc 5-6 ngày, rễ phát triển mạnh, trong thời ḱ cây con rễ sinh trưởng yếu. Khi cây trưởng thành hệ thống rễ ăn rộng ra 180-210 cm. Hệ rễ chiếm 1, 5% toàn bộ trọng lượng cây.

1.1.2.2 Thân
Thân dưa chuột thuộc loại thân leo bũ thơn mảnh, nhỏ, chiều cao thân, đường kính thân phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh. Thơn phơn thành các đốt, mỗi đốt mang một lá đặc biệt có thể mang hai lá. Trờn thân có cạnh và lông cứng sau khi h́nh thành 2-3 lá cành cấp một và tu quấn bắt đầu xuất hiện.
Đừng kớnh thơn là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá t́nh h́nh sinh trưởng của cây, đường kính thơn quỏ lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi. Đối với giống trung b́nh và giống muộn đường kính đạt gần một 1cm là cây sinh trưởng tốt.
1.1.2.3 Lá
Lá dưa chuột gồm có hai lá mầm và lá thật, hai lá mầm mọc đối sứng qua trục thân. Lá mầm h́nh trứng. Lá thật có năm cánh, chia thuỳ nhọn hoặc có dạng chân vịt; có dạng lỏ trũn, trờn lá có lông cứng, ngắn. Màu sắc lá thay đổi từ xanh vàng tới xanh thẫm, độ dầy mỏng của lụng trờn lỏ và diện tích lá thay đổi tuỳ giống, điều kiện ngoại cảnh, kĩ thuật chăm sóc.
1.1.2.4 Hoa
Hoa dưa chuột thường mọc thành chùm hoặc đơn ở nách lá.
Hoa dưa chuột thường có bốn đến năm đài, bốn đến năm cánh hợp, đuờng kính 2-3cm, màu sắc hoa tuỳ giống nhưng thường gặp là màu vàng. Hoa đực có bốn đến năm nhị đực hợp nhau (hoặc ba nhi đực hợp nhau), hoa cái bầu thường có 3-4 noón nỳm nhuỵ hoặc hợp, hoa lưỡng tớnh cú cả nhị và nhuỵ. Hoa dưa chuột thụ phấn nhờ côn trùng (ong mật) trừ những hoa lưỡng tính. Dưa chuột không thể giao phấn với dưa thơm (C.melon). Hoa lưỡng tính ít gặp ở dưa chuột. Hầu hết các giống hiện hành là cây đơn tính cái (gynoecious), hầu như toàn hoa cái (chỉ khoảng 5% là hoa đực)
Nh́n chung hoa đực ra sớm hơn hoa cái, hoa cái xuất hiện sau và thông thường một nách lá chỉ có một hoa .Tuy nhiờn sự ra hoa cái và hoa đực phụ thuộc vào giống, nhiệt độ, cường độ chiếu sáng vv
1.1.2.5 Quả và hạt
Quả dưa chuột là loại quả giả hay “pepo”. H́nh dạng quả và kích thước, màu sắc quả phụ thuộc vào giống. Quả non được bao phủ bởi một lớp lông dầy giống như bộ phận khác của cây, khi đỏm lụng này mất đi sẽ làm cho quả chỗ đó bị cong lại.
Quả non dang h́nh trứng, thon, h́nh trụ, elip trứng. Phân bố gai ở ba dạng: đơn giản - lông (hoặc gai) nằm trực tiếp trên bề mặt quả; phức tạp-gai nằm trên trục nhỏ phát sinh từ quả; hỗn hợp cả hai rạng trên.
Màu sắc gai quả có thể là trắng, đen hoặc nơu sỏng.
Bề mặt quả có thể nhăn nhẹ, nhăn sâu nhẵn phẳng hoặc nhẵn hỏi gợn.
Khi quả cũn xanh mầu sắc vỏ quả có màu xanh đậm bề mặt vỏ qủa có vết. Khi chín vỏ qủa có màu vàng xám, vết rạn trên quả không có rănh.
H́nh dạng quả là h́nh trụ. Chiều dài cuống quả từ 1 - 2cm. kích thuớc quả trung b́nh 11 - 20cm. H́nh cắt ngang quả có h́nh tṛn.
Quả dưa chuột có ba múi hạt đính vào giỏ noón. Hạt dưa chuột hỡnh ụ van màu vàng nhạt.
1.1.3 Đặc điểm sinh thái
1.1.3.1. Nhiệt độ
Dưa chuột là cây trồng nông nghiệp ưa nhiệt.Theo số liệu của nhiều nhà nghiên cứu, nhiệt độ bắt đầu cho cây sinh trưởng là khoảng 12 – 15[SUP]o[/SUP]c, nhiệt độ tối thích 25- 30[SUP]o[/SUP]c. Vượt ngưỡng nhiệt độ này, các hoạt động sống của cây bị dừng lại, c̣n nếu hiện tượng này kéo dài thỡ cơy sẽ bị chết ở nhiệt độ 35- 40[SUP]o[/SUP]c[16]. Trồng dưa chuột ngoài đồng nếu gặp nhiệt độ 12, 8[SUP]o[/SUP]c kéo dài sẽ gây hại cho cây. Nhiệt độ quá cao sẽ gây ra hiện tượng quả có màu nhạt, quả có thể bị đắng (MotesJ., W.Roberts et al.1997)[31].
Dưa chuột là cây mẫn cảm với nhiệt độ thấp, do đó không thể bảo quản dưa chuột trong thời gian dài ở nhiệt độ 7 - 10[SUP]o[/SUP]c (Jennifer et al.2000) [30]
Tổng nhiệt độ không khí trung b́nh ngày đêm cần thiết cho sinh tưởng, phát triển dưa chuột vào khoảng 1500 - 2000[SUP]o[/SUP]c, c̣n để cho quá tŕnh tạo quả thương phẩm là 800 - 1000[SUP]o[/SUP]c (Kulturnaya, Tukvennye, Oguretzdynya. 1994)[29].
1.1.3.2. Ánh sáng
Dưa chuột là cây ngày ngắn. Độ dài chiếu sáng thích hợp cho cây sinh trưởng và phát dục là 10 – 12 giờ/ ngày. Nắng nhiều có tác dụng tới hiệu suất quang hợp, làm tăng năng suất, chất lượng quả, rút ngắn thời gian lớn của quả. Cường độ ánh sáng thích hợp cho dưa chuột trong phạm vi 15 – 17 klux.
1.1.3.3. Độ ẩm đất và không khí
Dưa chuột là cơy kộm chịu hạn và chịu úng. Độ ẩm đất thích hợp cho dưa chuột 85 – 95 %, không khí 90 – 95 %.
Khi đất khô hạn, hạt mọc chậm, sinh trưởng thân và lá kém, đồng thời trong cơy tớch luỹ chất Cucurbitacina gây đắng quả.Khi thiếu nước nghiêm trọng sẽ xuất hiện quả dị h́nh, quả đắng, cây nhiễm bệnh virus. Thời kỳ ra hoa tạo quả yêu cầu lượng nước cao xấp xỉ 80%. Thời kỳ thơn lỏ sinh trưởng mạnh đến ra hoa cái đầu tiờn cơy cần độ ẩm đất 70 – 80%, thời kỳ ra quả rộ và quả phát triển yờu cơự độ ẩm đất lớn hơn 80 – 90%.
1.1.3.4. Dinh dưỡng khoáng