Đặc tính thực vật học của cây khoai lang

1/ Rễ cây khoai lang

1/1/ Sự tạo thành rễ khoai lang

* Trong hoàn cảnh trồng bằng hạt, gặp hoàn cảnh thuận lợi hạt sẽ nảy mầm, sau khi tiến hành gieo 3 – 5 ngày ra rễ chính, 5 – 7 ngày trên rễ chính bước đầu ra rễ con, 20 – 25 ngày lá giai đoạn đầu xuất hiện, rễ con ra nhiều.

* Trong hoàn cảnh trồng bằng dây (sinh sản vô tính) kể từ thời điểm đặt dây đến khi ra rễ mất khoảng 5 – 7 ngày. Rễ được tạo thành ở những mắt đốt thân từ trên xuống bên dưới. Mỗi một mắt đốt thân có thể ra được 10 – 15 rễ, nhưng trên thực tế thường chỉ có 5 – 7 rễ, trong đó có khoảng 2 – 3 rễ có thể phân hoá thành rễ củ.

Theo Wilson (1970) để ý về hình thức biểu hiện ra bên ngoài có thể xếp rễ khoai lang thành 3 loại bao gồm 10 dạng sau:

• Loại rễ phụ: (Rễ phát triển trên những mắt đốt thân) được chia thành 2 loại và 7 dạng khác nhau:

A. Rễ hướng địa

– Rễ cám

– Rễ lớn

– Rễ hình dây

– Rễ thon dài

– Rễ củ

B. Rễ xu hướng trung gian (đa phần rễ phát triển phía trên mặt đất)

– Rễ cám

– Rễ lớn

• Loại rễ nằm ngang:

– Rễ tạo thành từ rễ già

• Loại rễ mọc ra từ củ

– Rễ đầu củ

– Rễ bên củ

1/2/ Sự hình thành và phát triển của rễ

Trên thực tế sản xuất, dựa trên đặc điểm, chức năng nhiệm vụ và mức độ phân hoá có thể chia rễ khoai lang thành 3 loại:

– Rễ con (còn được gọi là rễ cám, rễ nhỏ)

– Rễ củ

– Rễ nửa chừng (còn được gọi là rễ đực, rễ lửng)

1/2/1/ Rễ con

Bắt đầu mọc ở những mắt gần sát mặt đất, 7 – 10 ngày sau khi bén rễ, rễ con phát triển ở lớp đất mặt và phát triển nhiều nhất ở thời kỳ sau trồng khoảng 1,5 – 2 tháng, tiếp đến rễ con phát triển chậm dần.

Khi thân khoai lang bò phía trên mặt đất, trong hoàn cảnh thuận lợi ở những mắt đốt thân cũng sẽ mọc ra nhiều rễ con và rễ con đó cũng có thể phân hoá thành rễ củ. Sự sinh trưởng của bộ rễ con có liên quan đến sự phát triển thân lá phía trên mặt đất. Tuy vậy trong hoàn cảnh rễ con phát triển quá nhiều sẽ gây ảnh hưởng nhiều đến sự tạo thành và lớn lên của củ. Giải pháp khống chế tối ưu nhất là nhấc dây và cày xả luống.

– Về giải phẫu rễ con (rễ hút thức ăn) có kết cấu như sau:

+ Một lớp vỏ phía bên ngoài dầy, gồm nhiều tế bào

+ Một lớp nội bì rõ rệt

+ Một lớp nội bì phát triển

+ Bốn nhóm mô và libe sơ cấp cùng bốn nhóm gỗ sơ cấp.

Chức năng đa phần của rễ con là hút nước và dưỡng chất để nuôi cây.

1/2/2/ Rễ củ

– Được phân hoá tạo thành từ rễ con.

Trong hoàn cảnh thuận lợi, sau khi tiến hành trồng 15 – 20 ngày, trong rễ con có sự phân hoá và hoạt động của tượng tầng quyết định rễ con phân hoá thành rễ củ và tiếp đến phát triển thành củ khoai lang. Củ khoai lang được tạo thành ổn định (còn được gọi là củ hữu hiệu) vào thời gian sau trồng khoảng 30 ngày (đối với giống ngắn ngày) và 35 – 40 ngày (đối với giống trung bình và dài ngày). Sự phân hoá tạo thành củ khoai lang còn dựa vào điều kiện nhiệt độ, ẩm độ đất và sự cân bằng dinh dưỡng.

– Về giải phẫu rễ củ có kết cấu như sau:

+ Ngoại bì gồm nhiều lớp tế bào, bên dưới có lớp tượng tầng nên gọi là tượng tầng ngoại bì để tạo ra tế bào vỏ ở phía ngoài và tế bào lục bì ở trong. Vòng gồm nhiều bó mạch ở ngay dưới lớp ngoại bì. Vòng này cũng có lớp tượng tầng, gọi là tượng tầng mạch để tạo ra lớp libe thứ cấp ở phía ngoài và gỗ thứ cấp, tế bào bọc mô dự trữ ở phía bên trong.

Bên cạnh đó còn có những ống dẫn nhựa nằm không tập trung ở lớp bọc mô, giữa gỗ thứ cấp của vòng những bó mạch và lõi của rễ. Chung quanh các ống dẫn nhựa này cũng có lớp tượng tầng gọi là lớp tượng tầng đặc biệt phát triển từ các tế bào bọc mô để tạo ra ống nhựa mủ mới và những tế bào bọc mô phát triển về mọi hướng.

– Củ khoai lang thường dồn vào một chỗ nhiều ở những mắt gần sát mặt đất. Thông thường thời gian đầu phát triển đa phần theo chiều dài, thời gian cuối phát triển theo chiều ngang. Màu sắc hình dạng và số củ trên một cây nhiều hay ít dựa vào giống.

1/2/3/ Rễ nửa chừng

Là rễ có thể tạo thành củ, nhưng trong suốt sự hình thành và phát triển gặp hoàn cảnh bất thuận như nhiệt độ quá cao, quá thấp, ẩm độ đất bão hoà (mưa nhiều, đất ngập nước) không cân bằng dinh dưỡng NPK, nhất là quá nhiều đạm nên không phát triển thành củ. Các tác động này đa phần ức chế hoạt động của tượng tầng, thân lá phát triển quá nhanh. Điều đáng kể là khi đã tạo thành rễ nửa chừng, tiếp đến có gặp hoàn cảnh ngoại cảnh thuận lợi thì rễ nửa chừng cũng không phát triển thành củ được. Rễ đực thường có đường kính 2 – 5 milimét, dài 20 – 30 centimét, mọc thẳng tuột và cực kỳ nhanh, không phồng to thành củ được.

Trong sản xuất, để quá trình phát triển rễ khoai lang thuận lợi cần chú ý những vấn đề kỹ thuật sau:

* Chất lượng dây giống khi trồng,

* Thời gian từ khi cắt dây đến khi trồng,

* Cách làm đất lên luống,

* Cách trồng (phương thức trồng )

Thời vụ để trồng (chú ý đến điều kiện nhiệt độ và ẩm độ đất khi trồng).

2/ Thân cây khoai lang

Sau khi dây khoai lang bén rễ, rễ con đã phát triển thì những mầm nách trên thân cũng bắt đầu phát triển hình thành những thân phụ (cành cấp 1) và từ cành cấp 1 lại phát triển tiếp cành cấp 2/ Thân chính của khoai lang được tạo thành từ đỉnh sinh trưởng ngọn phát triển dài ra của dây khoai lang đem trồng.

2/1/ Đặc tính hình thức biểu hiện ra bên ngoài thân cây khoai lang

Thân khoai lang đa số là thân bò, nhưng cũng có các giống thân đứng hoặc thân leo. Chiều dài thân có khi tới 3 – 4m, trung bình khoảng 1,5 – 2m, đường kính thân thường nhỏ trung bình khoảng 0,3 – 0,6 centimét. Ở trên thân có cực kỳ nhiều đốt, mỗi đốt mang một lá. Chiều dài đốt trung bình khoảng 3 – 7 centimét. Tiết diện thân thường tròn hoặc có cạnh, một số loại giống trên thân thường có lông. Màu sắc thân cũng tuỳ giống khác nhau: Trắng vàng, xanh đậm, xanh nhạt,…

2/2/ Sự hình thành và phát triển của thân

Thân khoai lang bao gồm thân chính được phát triển từ phần ngọn của dây khoai lang đem trồng và thân phụ được phát triển từ nách lá (cành cấp 1 và cấp 2).

Thân chính và thân phụ hình thành bộ khung thân khoai lang hỗ trợ cho lá phát triển thuận lợi.

Sự hình thành và phát triển của thân, dựa vào đặc điểm giống, trong điều kiện ngoại cảnh và giải pháp cách trồng.

Trong sản xuất để có cho năng suất cao thường người ta chọn các giống khoai lang có chiều dài thân ngắn hoặc trung bình, thân đứng hoặc bán đứng, đường kính thân lớn và chiều dài đốt ngắn (nhặt mắt).

Một vài đặc thù đa phần của thân khoai lang

Chỉ tiêu giống	Chiều dài thân chính ( centimét )	Chiều dài đốt ( centimét )	Đường kính thân ( centimét )	Hình dáng thân	Khả năng cho năng suất
Hồng Quảng	158,30	3,03	0,51	Hơi đứng	Cao
Bất Luận Xuân	138,50	2,83	0,40	Đứng	Cao
Hoa Bắc 48	110,25	2,35	0,60	Đứng	Khá cao
Lim Lá Nhỏ	297,50	5,52	0,35	Bò	Trung bình
Đỏ Ngọn	202,70	4,16	0,33	Bò	Thấp
Đồng Diều	397,60	6,75	0,25	Bò	Thấp

 (Nguồn: Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, 1996)

3/ Lá cây khoai lang

3/1/ Đặc tính hình thức biểu hiện ra bên ngoài lá khoai lang

Lá khoai lang mọc cách, có cuống dài (trên dưới 10 centimét ). Nhờ có cuống dài nên lá khoai lang có thể xoay chuyển phiến lá ra ngoài ánh sáng mặt trời. Hình dáng màu sắc lá dựa vào giống: Hình tim, mũi mác, xẻ thùy (nông, sâu hoặc chân vịt). Màu lá vàng nhạt, xanh, xanh đậm. Có một số loại giống, màu sắc lá thân và màu sắc lá ngọn cũng khác nhau.

Lá khoai lang giống CIP8 – Lá khoai lang giống KL5 – Lá khoai lang giống KB1

1/ Lá hình tim 2/ Lá xẻ thuỳ nông 3/ Lá xẻ chân vịt 4/ Lá xẻ thuỳ sâu

Những dạng lá của khoai lang

3/2/ Sự phát triển của lá

Khoai lang là một cây trồng có số lượng lá nhiều, bao gồm lá trên thân chính (40 – 50 lá) và lá trên những thân phụ (cành cấp 1, 2). Tổng số lá trên cây khoảng 300 – 400 lá. Do đặc tính thân bò, số lượng lá trên cây nhiều đã dẫn tới hiện tượng lá che khuất nhau nhiều gây giảm hiệu suất quang hợp, đồng thời hạ tuổi thọ của lá, tác động tới quá trình tích luỹ vật chất khô.

Để tạo cho cây khoai lang có được một cấu tạo lá hợp lý, tăng khả năng quang hợp cần phải lưu ý đến việc chọn cây giống, sắp xếp mật độ khoảng cách khi trồng hợp lý cũng như ảnh hưởng giải pháp chăm sóc, tưới nước, bón phân đầy đủ.

Trong sản xuất, để ngăn ngừa sự bò lan của thân, tạo điều kiện phân cành nhiều nhằm có được một bộ khung thân lá phát triển hợp lý, cần bấm ngọn cho khoai lang. Bấm ngọn có công dụng ức chế sự phát triển ngọn, nâng cao khả năng phân cành (cấp 1 và 2).

Bấm ngọn thường hay được tiến hành xử lý vào lúc thân chính dài khoảng 40 – 50 centimét. Giải pháp này chỉ vận dụng cho các giống có chiều dài thân chính dài hoặc thời vụ để trồng có điều kiện thuận lợi cho sự bò lan của thân chính.

Một vài đặc thù đa phần của lá khoai lang

Giống	Số lá trên thân chính	Chiều dài cuống lá ( centimét )	Hình dáng lá
Hồng Quảng	49,5	13,60	Mũi mác, khía nông
Khoai Hẹ	55,1	8,00	Chân vịt, xẻ thùy sâu
Lim Lá Nhỏ	75,2	6,05	Hình tim, nhỏ
Hoa Bắc 48	44,2	13,65	Hình tim
Đỏ Ngọn	52,1	5,70	Mũi mác, khía hơi sâu
Đồng Điều	92,1	5,16	Mũi mác, khía nông

 (Nguồn: Đại học Nông nghiệp 1 Hà Nội, 1996)

4/ Hoa, quả và hạt khoai lang

4/1/ Đặc tính hình thức biểu hiện ra bên ngoài hoa và quả khoai lang

Khoai lang thuộc họ bìm bìm; hoa hình chuông có cuống dài, giống hoa rau muống. Hoa mọc ở nách lá hoặc đầu ngọn thân, mọc riêng rẽ hoặc thành chùm 3 – 7 hoa, mỗi hoa chỉ nở 1 lần vào buổi sáng sớm và héo vào lúc giữa trưa.

Tràng hoa hình phễu, màu hồng tía, cánh hoa dính liền, mỗi hoa có một nhị cái và 5 nhị đực cao thấp không đồng đều nhau và đều thấp hơn nhị cái. Sau khi đã nở hoa nhị đực mới tung phấn. Phấn chín chậm, kết cấu hoa lại không thuận lợi cho tự thụ phấn nên thường trong các quả đậu, tỷ lệ tự thụ phấn khoảng 10%, còn 90% thụ phấn khác cây, khác hoa. Trong sản xuất khoai lang thường thụ phấn nhờ gió hoặc côn trùng.

Quả khoai lang thuộc dạng quả sóc, hình hơi tròn, có 3 mảnh vỏ, mỗi quả thường có 1 – 4 hạt.

Hạt khoai lang thường có màu nâu đen, hình bầu dục hay đa giác, vỏ cứng vậy nên có thể duy trì khả năng sống được 20 năm hoặc lâu dài hơn.

Những bộ phận của hoa khoai lang

Hoa khoai lang

Quả và hạt khoai lang

4/2/ Nở hoa thụ phấn và tạo thành quả

Khoai lang có xuất xứ nhiệt đới. Điều kiện ngoại cảnh thuận lợi cho sự ra bông khoai lang thường là nhiệt độ khá cao (>200C), trời ấm cúng và nhất là phải có điều kiện ánh sáng ngày ngắn (8 – 10 giờ ánh sáng/ngày), cường độ ánh sáng yếu (bằng 26,4% cường độ ánh sáng trung bình). Ở Việt Nam, khoai lang thường ra bông vào mùa Đông, gặp hoàn cảnh nhiệt độ thấp, việc thụ phấn thụ tinh không thuận lợi tác động tới sự kết hạt của khoai lang. Cho nên trong công tác chọn tạo giống khoai lang bằng cách lai hữu tính, thường người ta phải che ánh sáng để hạ bớt thời gian chiếu sáng trong một ngày, hạ cường độ ánh sáng nhằm đẩy nhanh cho khoai lang ra bông sớm tạo điều kiện thuận lợi cho công việc lai tạo.

Sau khi tiến hành thụ tinh khoảng 1 – 2 tháng thì quả chín. Khi quả chín, quả tự tách vỏ làm hạt bắn ra ngoài. Vỏ hạt khoai lang cứng và dầy. Cho nên khi gieo hạt cần tiến hành xử lý hạt để hạt dễ mọc. Xử lý hạt khoai lang có thể bằng hai biện pháp:

– Xử lý bằng nước nóng (3 sôi 2 lạnh).

Xử lý bằng axit sulfuric (H₂SO₄) đậm đặc trong 20 – 60 phút, tiếp đến vớt ra sử dụng nước lã rửa sạch, ủ cho nảy mầm mới đem gieo.

Quả khoai lang