Hạt giống có thể ngủ rất lâu vì khi hạt khô, phôi cây bên trong gần như ngừng mọi hoạt động sống, được vỏ cứng và kho chất dự trữ bao bọc. Trong điều kiện khô, mát và kín, có những hạt giữ được sức sống đáng kinh ngạc: một hạt sen cổ khoảng một nghìn ba trăm năm tuổi ở Trung Quốc và một hạt chà là khoảng hai nghìn năm tuổi ở Israel đã nảy mầm thành cây.
Chào bạn, đây là Nhà Sinh Học. Hạt thóc giống trong chum nhà nông là một sinh vật đang ngủ, chờ đúng lúc để thức dậy. Tập này mình nói về giấc ngủ ấy, và vì sao cỏ dại cứ nhổ là mọc lại.
Bên trong một hạt giống có gì?
Một hạt giống gồm ba phần chính. Phôi là cây con thu nhỏ với mầm rễ, mầm thân và lá mầm. Chất dự trữ là kho lương thực cho phôi dùng lúc nảy mầm, nằm trong lá mầm như hạt đậu hoặc trong phần nội nhũ như hạt gạo. Vỏ hạt bọc ngoài cùng, bảo vệ.
Hạt gạo mình ăn chủ yếu là phần nội nhũ, kho tinh bột. Mầm phôi nhỏ xíu nằm ở một góc hạt, phần lớn bị xát bỏ khi xay gạo trắng.
Khi hạt chín và khô dần, lượng nước trong hạt giảm xuống rất thấp. Ở trạng thái khô, các phản ứng trong tế bào chậm lại tới mức gần như dừng hẳn. Phôi không chết mà ngủ.
Hạt như một chiếc tàu vũ trụ nhỏ: mang theo người lái, lương thực, vỏ bảo vệ, và chờ hạ cánh xuống đúng nơi đúng lúc.
Ngủ và ngủ sâu: không phải hạt nào gặp nước cũng nảy mầm
Hạt khô gặp nước, độ ấm, không khí thì đa số nảy mầm. Nhưng nhiều hạt có thêm cơ chế ngủ nghỉ: dù đủ điều kiện vẫn chưa chịu mọc, cho tới khi một tín hiệu đặc biệt xuất hiện.
Có hạt có vỏ quá cứng, nước không thấm vào, phải bị mài mòn, nứt vỡ hay đi qua ruột chim thú mới nảy mầm. Có hạt chứa chất ức chế bên trong, phải được rửa trôi bằng mưa nhiều lần. Có hạt cần trải qua một mùa lạnh, có hạt cần ánh sáng, có hạt ở vùng hay cháy rừng lại cần khói hoặc nhiệt.
Những cơ chế này giúp cây không nảy mầm sai lúc, chẳng hạn mọc ngay sau một trận mưa trái mùa rồi chết khô vì hạn. Chúng cũng rải việc nảy mầm ra nhiều năm, để không đặt hết trứng vào một giỏ.
Người trồng lúa nhiều vùng có kinh nghiệm ngâm thóc giống trong nước ấm theo tỉ lệ ba sôi hai lạnh rồi ủ. Nước ấm vừa phải giúp hạt hút nước nhanh và phá bớt trạng thái ngủ.
Những hạt giống ngủ nghìn năm
Ở một lòng hồ đã khô cạn tại tỉnh Liêu Ninh, Trung Quốc, người ta tìm thấy những hạt sen cổ nằm trong lớp bùn. Đo tuổi bằng cacbon phóng xạ cho thấy có hạt khoảng một nghìn ba trăm năm tuổi, và hạt ấy vẫn nảy mầm được khi các nhà khoa học xử lý vỏ và gieo.
Ở Israel, những hạt chà là tìm thấy khi khai quật pháo đài cổ trên núi đá Masada được gieo vào năm hai nghìn lẻ năm. Một hạt có tuổi khoảng hai nghìn năm đã nảy mầm, cây được đặt tên Methuselah, theo tên nhân vật sống thọ nhất trong Kinh Thánh.
Những trường hợp này rất hiếm và cần điều kiện bảo quản đặc biệt: khô hạn, ổn định nhiệt độ. Phần lớn hạt giống thông thường chỉ giữ sức nảy mầm vài năm tới vài chục năm.
Hạt sen vốn nổi tiếng sống lâu vì vỏ cực cứng và kín nước. Đó cũng là lý do hạt sen già muốn gieo phải được mài bớt vỏ ở đầu hạt trước khi ngâm.
Ngân hàng hạt trong đất và ngân hàng hạt của con người
Dưới mỗi mét vuông đất ruộng vườn là hàng nghìn hạt cỏ dại đang ngủ, tích luỹ qua nhiều năm. Các nhà sinh thái học gọi đó là ngân hàng hạt trong đất. Mỗi lần cày xới, một số hạt được đưa lên mặt, gặp ánh sáng và nảy mầm.
Đó là lý do cỏ dại nhổ đợt này lại mọc đợt khác. Để cỏ ra hạt một mùa là nạp thêm hàng chục nghìn hạt vào ngân hàng ấy cho nhiều năm sau.
Con người cũng lập ngân hàng hạt giống để giữ đa dạng di truyền của cây trồng. Trên một hòn đảo ở vùng Bắc Cực của Na Uy có một kho hạt giống toàn cầu được xây sâu trong núi, giữ bản sao hạt từ nhiều ngân hàng gen trên thế giới. Nhiều nước, trong đó có Việt Nam, cũng có ngân hàng gen cây trồng của riêng mình.
Những giống lúa cổ, giống rau địa phương có thể chứa gen chống chịu hạn, mặn, sâu bệnh mà giống hiện đại không có. Giữ hạt là giữ lựa chọn cho tương lai.
Giữ hạt giống ở nhà thế nào cho lâu?
Hai kẻ thù chính của hạt giống là ẩm và nóng. Hạt ẩm thì hô hấp mạnh, tiêu hao chất dự trữ, dễ bị mốc, mọt. Ông bà ta phơi thóc giống thật khô, cất trong chum, vại có nắp kín, để nơi mát.
Ở nhà, bạn có thể phơi hạt rau thật khô, cho vào lọ thuỷ tinh kín kèm một gói hút ẩm, ghi tên và ngày, để nơi mát hoặc ngăn mát tủ lạnh. Đừng để hạt gần bếp hay chỗ nắng chiếu.
Hạt lai thế hệ đầu, thường được bán với tên giống lai, gieo lại vụ sau thường cho cây không đồng đều vì các tính trạng phân li. Muốn để giống, nên chọn giống thụ phấn tự do hoặc giống địa phương.
Lần tới mở gói hạt giống, bạn thử nghĩ mỗi hạt là một cây con đang ngủ, chờ đúng giọt nước và hơi ấm để thức dậy.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao gạo không nảy mầm mà thóc thì có?
Khi xay xát, lớp vỏ trấu bị bóc và phần phôi thường bị xát mất hoặc tổn thương, nên gạo trắng không nảy mầm. Thóc còn nguyên vỏ và phôi thì gieo được.
Hạt giống để lâu có mọc được không?
Tuỳ loại hạt và cách bảo quản. Nhiều hạt rau giữ sức nảy mầm vài năm nếu để khô mát, sau đó tỉ lệ nảy mầm giảm dần. Có thể thử gieo vài hạt trên giấy ẩm trước khi gieo cả luống.
Hạt có cần ánh sáng để nảy mầm không?
Một số hạt nhỏ như hạt rau diếp cần ánh sáng mới nảy mầm, nên chỉ phủ đất rất mỏng. Nhiều hạt khác nảy mầm tốt trong tối.
Vì sao gạo lứt nảy mầm được bán nhiều?
Gạo lứt còn giữ phôi nên có thể nảy mầm khi ngâm ủ. Quá trình nảy mầm làm thay đổi một số thành phần trong hạt. Các lời quảng cáo về tác dụng sức khoẻ cụ thể nên được đọc thận trọng.
Hạt cổ trong lăng mộ Ai Cập có nảy mầm không?
Có những câu chuyện về lúa mì trong lăng mộ Ai Cập nảy mầm, nhưng các nhà khoa học không xác nhận được trường hợp nào đáng tin. Những hạt cổ nảy mầm đã được kiểm chứng như hạt sen và chà là đều có tuổi đo bằng phương pháp khoa học.
