đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của tập đoàn dưa chuột địa phương miền bắc việt nam trong vụ xuân hè và hè thu 2014 tại gia lâm, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



NGUYỄN THUỲ DUNG



ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ
NĂNG SUẤT CỦA TẬP ĐOÀN DƯA CHUỘT ĐỊA PHƯƠNG
MIỀN BẮC VIỆT NAM TRONG VỤ XUÂN HÈ VÀ HÈ THU 2014
TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI



CHUYÊNNGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃSỐ:60 62 01 10


NGƯỜIHƯỚNGDẪNKHOAHỌC:
TS. TRẦN THỊ MINH HẰNG



HÀ NỘI - 2015
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn và các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày……tháng……năm 2015
Tác giả luận văn


Nguyễn Thùy Dung















Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của các
thầy, cô giáo cùng gia đình, bạn bè và đồng nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thị Minh Hằng, người hướng
dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài
cũng như hoàn chỉnh luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể thầy, cô giáo khoa Nông Học, đặc biệt các
thầy, cô giáo trong Bộ môn Rau - Quả thuộc Học Viện Nông nghiệp Việt Nam đã trực
tiếp giảng dạy và đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và người
thân đã tạo điều kiện về thời gian, công sức, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.

Hà Nội, ngày……tháng……năm 2015
Tác giả luận văn



Nguyễn Thùy Dung




Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii

MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng vii

Danh mục hình viii

Danh mục các chữ vıết tắt ix

MỞ ĐẦU 1

1. Tính cấp thiết của đề tài 1

2. Mục đích nghiên cứu 2

3. Yêu cầu của đề tài 2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột 3

1.1.1. Nguồn gốc và phân bố 3

1.1.2. Phân loại 4

1.2. Đặc điểm thực vật học của cây dưa chuột 5

1.2.1. Hệ thống rễ 5

1.2.2. Thân 6

1.2.3. Lá 6

1.2.4. Hoa 7

1.2.5. Quả 8

1.2.6. Hạt 8

1.3. Biểu hiện giới tính của cây dưa chuột 8

1.3.1. Gen biểu hiện giới tính 9

1.3.2. Các nhân tố phi di truyền ảnh hưởng lên biểu hiện giới tính 11

1.4. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh đối với sinh trưởng và phát triển của cây
dưa chuột 13

1.4.1. Nhiệt độ 13

1.4.2. Ánh sáng 14

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv

1.4.3. Nước 15

1.4.4. Dinh dưỡng khoáng 15

1.5. Đặc điểm di truyền và nguồn gen cây dưa chuột 17

1.5.1. Đặc điểm di truyền cây dưa chuột 17

1.5.2. Nguồn gen dưa chuột 17

1.6. Tình hình nghiên cứu về cây dưa chuột trong và ngoài nước 19

1.6.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 19

1.6.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 22

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1. Vật liệu nghiên cứu 26

2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 27

2.2.1. Địa điểm nghiên cứu 27

2.2.2. Thời gian nghiên cứu 27

2.3. Nội dung nghiên cứu 27

2.4. Phương pháp nghiên cứu 27

2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 27

2.4.2. Kỹ thuật trồng và chăm sóc 27

2.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 28

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 34

3.1. Đặc điểm thời tiết tại Gia Lâm, Hà Nội 2014 34

3.2. Khả năng nảy mầm của các mẫu giống dưa chuột trong tập đoàn nghiên
cứu 35

3.3. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các mẫu giống
dưa chuột trong điều kiện vụ Xuân hè và Hè thu 2014 37

3.3.1. Thời gian xuất hiện lá thật đầu tiên 37

3.3.2. Thời gian từ trồng đến khi xuất hiện tua cuốn. 40

3.3.3. Thời gian xuất hiện hoa đực đầu tiên 40

3.3.4. Thời gian xuất hiện hoa cái đầu tiên 41

3.3.5. Chênh lệch thời gian xuất hiện hoa đực và hoa cái đầu tiên trên giống 41

3.3.6. Thời gian thu hoạch quả lần đầu 42

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v

3.3.7. Thời gian thu hoạch 43

3.3.8. Tổng thời gian sinh trưởng 43

3.4. Đặc trưng hình thái và sinh trưởng của các mẫu giống dưa chuột 44

3.4.1. Đặc trưng hình thái lá của các mẫu giống dưa chuột 44

3.4.2. Đặc trưng sinh trưởng của các mẫu giống dưa chuột 47

3.5. Đặc điểm ra hoa, đậu quả của các mẫu giống dưa chuột 55

3.5.1. Tổng số hoa cái trên cây 55

3.5.2. Tỷ lệ hoa cái 58

3.5.3. Tỷ lệ đậu quả 59

3.6. Đặc điểm hình thái hoa và biểu hiện giới tính của các mẫu giống dưa
chuột 60

3.6.1. Đường kính tràng hoa 62

3.6.2. Chiều dài cuống hoa 62

3.6.3. Chiều dài bầu hoa cái 62

3.6.4. Biểu hiện giới tính 62

3.7. Độ hữu thụ của hạt phấn các mẫu giống dưa chuột 63

3.8. Khả năng nảy mầm hạt phấn của các mẫu giống dưa chuột 64

3.8.1. Ảnh hưởng của nồng độ axit boric đến khả năng nảy mầm của hạt
phấn 64

3.8.2. Ảnh hưởng của nồng độ đường đến khả năng nảy mầm của hạt phấn
mẫu giống VP1 64

3.8.3. Khả năng nảy mầm của hạt phấn 65

3.9. Tình hình sâu bệnh hại trên đồng ruộng của các mẫu giống dưa chuột 66

3.9.1. Tình hình nhiễm sâu hại của các mẫu giống 70

3.9.2. Tình hình nhiễm bệnh hại của các mẫu giống 70

3.10. Đặc điểm hình thái, cấu trúc và chất lượng quả thương phẩm của các
mẫu giống dưa chuột 72

3.10.1. Đặc điểm hình thái quả thưởng phẩm của các mẫu giống dưa chuột 72

3.10.2. Đặc điểm cấu trúc và chất lượng quả thương phẩm 75

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vi

3.11. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các mẫu giống
dưa chuột 79

3.11.1. Số quả trung bình/cây 81

3.11.2. Khối lượng trung bình quả 81

3.11.3. Năng suất cá thể 82

3.12. Khả năng kết hạt của các mẫu giống dưa chuột 83

3.12.1. Chiều dài hạt 83

3.12.2. Chiều rộng hạt 85

3.12.3. Độ dày hạt 85

3.12.4. Khối lượng 100 hạt 85

3.12.5. Tỷ lệ hạt chắc 86

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 87

1. Kết luận 87

2. Đề nghị 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

PHỤ LỤC 93





Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vii

DANH MỤC BẢNG
STT TÊN BẢNG TRANG
Bảng 3.1. Tỷ lệ nảy mầm của các mẫu giống vụ Xuân hè và Hè thu 2014 35

Bảng 3.2. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển chủ yếu của
các mẫu giống dưa chuột 38

Bảng 3.3. Đặc điểm hình thái lá của các mẫu giống dưa chuột 46

Bảng 3.4. Đặc điểm sinh trưởng thân của các mẫu giống dưa chuột 48

Bảng 3.5. Đặc điểm sinh trưởng lá của các mẫu giống dưa chuột 49

Bảng 3.6. Đặc điểm ra hoa đậu quả của các mẫu giống dưa chuột 57

Bảng 3.7. Đặc điểm hình thái hoa và biểu hiện giới tính của các mẫu giống
dưa chuột 60

Bảng 3.8. Đánh giá độ hữu dục hạt phấn của các mẫu giống dưa chuộthạt
phấn giống VP1 64

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ đường đến khả năng nảy mầm của hạt
phấn VP1 65

Bảng 3.11. Đánh giá khả năng nảy mầm hạt phấn của các mẫu giống trong
môi trường 0,15g/100ml agar + 0,3 g/100ml đường sucrose và
0,04% axit boric 66

Bảng 3.12. Đánh giá tình hình sâu bệnh hại trên đồng ruộng của các mẫu
giống dưa chuột vụ Xuân hè 68

Bảng 3.13. Đánh giá tình hình sâu bệnh hại trên đồng ruộng của các mẫu
giống dưa chuột vụ Hè thu 69

Bảng 3.14. Đặc điểm hình thái quả thương phẩm 74

Bảng 3.15. Đặc điểm cấu trúc quả thương phẩm của các mẫu giống dưa chuột 76

Bảng 3.16. Đặc điểm chất lượng quả thương phẩm của các mẫu giống dưa chuột 77

Bảng 3.17. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các mẫu giống
dưa chuột 80

Bảng 3.18. Đặc điểm hạt giống và khả năng kết hạt của các mẫu giống dưa
chuột 84


Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page viii

DANH MỤC HÌNH

STT TÊN HÌNH TRANG
Hình 3.1. Diễn biến thời tiết tại Gia Lâm, Hà Nội năm 2014 34


Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ix

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AVRDC Asian Vegetable Research and Development Center
(Trung tâm nghiên cứu phát triển rau Châu Á)
BNNPTNN Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
ĐB Đồng bằng
FAO Food and Agriculture Organization
(Tổ chức nông lương của Liên Hợp Quốc)
IPGRI Viện Quỹ gen cây trồng Quốc tế
NPGS Ngân hàng gen cây trồng quốc gia Liên bang
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
TB Trung bình
VIR Viện trồng trọt thuộc Liên bang Nga













Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Dưa chuột (Cucumis sativus L.) là loại rau ăn quả thương mại quan trọng, được
trồng phổ biến làm thực phẩm thông dụng ở nhiều nước trên thế giới. Do có hàm lượng
các chất dinh dưỡng và năng lượng thấp trong khi hàm lượng vitamin và chất khoáng
cao nên dưa chuột rất được ưa chuộng ở các nước có khẩu phần ăn giàu năng lượng
(Bose et al., 2002). Ở Châu Á, dưa chuột là loài rau trồng quan trọng đứng hàng thứ tư
sau cà chua, bắp cải và hành. Còn ở Tây Âu, dưa chuột đứng ở vị trí thứ 2 sau cà chua
với thị trường xuất nhập khẩu rất sôi động(Tatlioglu, 1993; Eifediyi et al., 2010).
Ở nước ta những năm gần đây dưa chuột đã trở thành cây rau quan trọng
trong sản xuất, và có hiệu quả kinh tế lớn. Theo số liệu thống kê của FAO2012,
diện tích dưa chuột của cả nước năm 2009 là 31.570havới năng suất bình quân đạt
182,8 tạ/ha, cao hơn so với năng suất trung bình của toàn thế giới. Dưa chuột được
trồng ở hầu hết tất cả các tỉnh thành trên cả nướctrong đó chủ yếu ở các tỉnh vùng
Đồng bằng sông Hồng và các tỉnh vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Ở các vùng
trồng dưa chuột tập trung như Vĩnh Phúc, Hưng Yên và Hà Nam năng suất đạt
trên 230 tạ/ha, lớn hơn nhiều so với năng suất bình quân của cả nước. Ở vùng
Đồng bằng sông Hồng, dưa chuột được trồng chủ yếu trong vụ đông và vụ xuân.
Trong vụ hè, năng suất và chất lượng quả thường thấp do dưa chuột là loại cây
chịu nóng kém. Nhiệt độ thích hợp cho dưa chuột sinh trưởng phát triển chỉ từ 25 -
30
0
C; nhiệt độ cao, thời gian chiếu sáng dài ảnh hưởng tới sự phân hóa hoa, giảm
chất lượng hoa và tỷ lệ thụ tinh, đậu quả của dưa chuột gây khó khăn cho việc
thâm canh, dải vụ.
Hiện nay ở các vùng trồng dưa chuột tập trung cung cấp nguyên liệu cho chế
biến ở nước ta chỉ có một phần diện tích được trồng bằng các giống dưa chuột địa
phương, còn lại hầu hết là sử dụng các giống dưa chuột lai nhập nội từ nước ngoài.
Các giống nhập nội có ưu điểm cho năng suất cao, chất lượng quả tốt và phù hợp

cho chế biến. Tuy nhiên, các giống dưa chuột nhập nội đều có giá hạt giống khá
cao, một số giống có khả năng kháng sâu bệnh kém. Một nhược điểm nữa là người
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2

sản xuất phụ thuộc vào nguồn hạt giống được cung cấp. Sự đa dạng về nguồn gen,
đặc biệt là các đặc tính thích nghi của các giống dưa chuột địa phương trong cả
nước là điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu, chọn tạo các giống dưa chuột mới.
Trong đó sự đa dạng di truyền về các tính trạng nông học, năng suất, chất lượng,
khả năng chống chịu với các điều kiện ngoại cảnh là nguồn tính trạng có giá trị để
chọn tạo thành công các giống dưa chuột lai cung cấp cho sản xuất. Do đó, trên cơ
sở tập đoàn các mẫu giống dưa chuột địa phương của TS. Trần Thị Minh Hằng và
các cộng sự thu thập được từ 2011 đến nay, chúng tôi tiến hành đề tài: "Đánh giá
khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của tập đoàn dưa chuột địa phương
miền Bắc Việt Nam trong vụ Xuân hè và Hè thu 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội".
2. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh trưởng, phát triển, khả năng
chống chịu sâu bệnh hại, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tập đoàn
dưa chuột địa phương miền Bắc Việt Namnhằm chọn ra các tính trạng quý phục vụ
công tác chọn tạo giống dưa chuột trong nước cũng như công tácbảo tồn,khai thác
và phát triển nguồn gen dưa chuột ở nước ta.
- Đánh giá khả năng ra hoa, đậu quả của các mẫu giống dưa chuột trồng trong
điều kiện có nhiệt độ cao (vụ Xuân hè và vụ Hè thu) ở Hà Nội, từ đó xác định khả
năng chịu nóng của các mẫu giống nhằm phục vụ cho công tác chọn tạo giống dưa
chuột chịu nhiệt, thích hợp cho sản xuất trái vụ ở Hà Nội nói riêng và vùng Đồng
bằng sông Hồng nói chung.
3. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá đặc điểm hình thái của các mẫu giống dưa chuột trong tập đoàn
nghiên cứu.
- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, cho năng suất và chất lượng của

các mẫu giống dưa chuột.
- Đánh giá tình hình nhiễm sâu bệnh hại trên đồng ruộng của các mẫu giống
dưa chuột.
- Đánh giá độ hữu dục và sức sống của hạt phấn hoa dưa chuột trong điều
kiện vụ Hè thu.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột
1.1.1. Nguồn gốc và phân bố
Dưa chuột (Cucumis sativus L.) thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae), là một
trong những loài rau được trồng nhiều nhất trên thế giới, xếp thứ tư sau cà chua,
hành và cải bắp (Jianbinet al.,2010; Ngô Thị Hạnh và cs., 2011).Được biết đến cách
đây khoảng 5000 năm (Nahit, 2004), song hiện chưa có tài liệu nào xác minh chính
xác về nguồn gốc của cây dưa chuột.
Phần lớn các nhà nghiên cứu đều thống nhất với quan điểm do De Candolle
đưa ra năm 1912 rằng dưa chuột có nguồn gốc từ Tây Bắc Ấn Độ, nơi tồn tại các
loài họ hàng hoang dại với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 14. Các tác giả đã chứng
minh sự tồn tại hơn 2000 năm của dưa chuột ở vùng này và cho rằng từ đây chúng
lan dần sang phía Tây và xuống phía Đông (Nahit, 2004). Cũng có ý kiến cho rằng
dưa chuột có nguồn gốc tại Nam Á và được trồng trọt từ rất lâu, khoảng 3000 năm
(Irem, 2009).Từ những nơi này dưa chuột được đưa đến các vùng như Tây châu Á,
các nước Bắc Phi và Nam Âu (Latha, 2012).
Jianbin et al.(2010)cho rằng Trung Quốc là trung tâm khởi nguyên thứ hai
của cây dưa chuột. Các giống dưa chuột địa phương của Trung Quốc có nhiều tính
trạng lặn như quả dài, hình thành quả không cần qua thụ phấn (dạng
parthenocarpy), quả không chứa chất gây đắng (cucurbitaxin), gai quả màu trắng.
Năm 1976 trong luận văn tiến sỹ của mình, nhà chọn giống Tkachenco đã

nêu giả định rằng Việt Nam có thể là trung tâm khởi nguyên của loài cây này. Qua
nghiên cứu nhiều năm tập đoàn giống dưa chuột địa phương thu thập từ nhiều vùng
khác nhau của Việt Nam và qua khảo sát tại chỗ, Taracanov (1975) cũng đồng ý với
ý kiến của Tkachenco về nguồn gốc của cây dưa chuột ở Việt Nam.
Hiện nay, dưa chuột được trồng rộng rãi khắp nơi trên thế giới, từ vùng nhiệt
đới Châu Á, Châu Phi tới tận 63 vĩ độ Bắc và đã trở thành một trong những hàng
nông sản có giá trị cao trên thị trường thế giới (Wang et al., 2007; Maryam et al.,
2012).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4

1.1.2. Phân loại
Dưa chuột thuộc họ bầu bí Cucurbitaceae, chi Cucumis, loài C.Sativus L., có
bộ nhiễm sắc thể 2n = 14 (Irem, 2009). Do trong quá trình tồn tại và phát triển, từ
một dạng ban đầu, dưới tác dụng của điều kiện sinh thái khác nhau và các đột biến
tự nhiên, dưa chuột đã phân hóa thành nhiều kiểu sinh học (biotype). Việc phân loại
chúng theo đặc tính sinh thái và di truyền học giúp cho công tác nghiên cứu giống
sử dụng đúng đắn và dễ dàng các đối tượng nghiên cứu. Các nhà phân loại đã cố
gắng nhiều trong lĩnh vực này, tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có một bảng phân
loại thống nhất.
Theo bảng phân loại của Gabaev (1932) (dẫn theo Trần Khắc Thi, 1985),
loài C.Sativus được chia thành 3 loài phụ:
1. Loài phụ Đông Á - ssp -Righi dus Gab
2. Loài phụ Tây Á - ssp -Graciolos Gab
3. Dưa chuột hoang dại - ssp -Agrotis Gab, Var. Hardwikii (Royla)
Theo đặc điểm quả giống và vùng phân bố, các loài phụ trên được chia thành
14 thứ. Loài phụ Đông Á có 8 thứ, loài phụ Tây Á có 5 thứ và dưa chuột hoang dại
hardwikii.
Ngoài ra, Tkachenco (1967) đã phân loài C.sativus thành 3 thứ: dưa chuột
thường, dưa chuột lưỡng tính và dưa chuột hoang dại (Tạ Thu Cúc, 2007).

Nhà di truyền học Ba Lan Kubicki (1969) chia C.sativus thành 3 thứ
(Nguyễn Văn Hiển, 2000):
1. Var. vulgaris - dưa chuột trồng, gồm 2 nhóm sinh thái địa lý: Đông và Tây Á
2. Var. hermafroitus - dưa chuột lưỡng tính
3. Var. hardwickii - dưa chuột hoang dại từ Nepan
Bảng phân loại này mặc dù chỉ dựa trên quan điểm hình thái thực vật nhưng
tương đối thuận lợi khi sử dụng trong công tác nghiên cứu giống.
Theo Tatlioglu (1993) chi Cucumis nằm ở 2 vùng địa lý khác nhau:
1. Nhóm Châu Phi: chiếm phần lớn các loài, phổ biến ở châu Phi, Trung Đông
đếnPakistan và Nam Ả Rập.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5

2. Nhóm Châu Á: được tìm thấy ở các vùng phía Đông và Nam dãy Hymalaya. Các
giống dưa chuột Việt Nam thuộc nhóm này.
Về các giống dưa chuột Việt Nam, Viện cây lương thực và thực phẩm (Trần
Khắc Thi và cs., 1979) đã phân các giống hiện có thành 2 kiểu sinh thái (ecotype):
miền núi và đồng bằng. Trong đó, kiểu sinh thái miền núi có nhiều đặc tính hoang
dại và thích ứng với môi trường cao (chịu lạnh, chống bệnh phấn trắng, phản ứng
chặt với độ dài ngày…). Kiểu sinh thái đồng bằng có thể là sản phẩm tiến hoá của
dưa chuột miền núi do đột biến và tác động của con người trong quá trình canh tác
và chọn lọc.
1.2. Đặc điểm thực vật học của cây dưa chuột
Cây dưa chuột là cây hàng năm, thân thảo, thân leo hay bò, có phủ một lớp
lông dày, gây ngứa và làm rát da.
1.2.1. Hệ thống rễ
Dưa chuột có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới ẩm nên rễ dưa chuột yếu hơn so
với các cây khác trong họ bầu bí. Hệ rễ ưa ẩm, không chịu khô hạn hay ngập úng.
Rễ dưa chuột dài 10 - 15cm. Khối lượng rễ xấp xỉ 1,5% trọng lượng toàn bộ cây,
phân bố rộng khoảng 60 - 90cm. Đối với các cây lai F1, ở tất cả các pha sinh

trưởng, bộ rễ phát triển mạnh và có khối lượng lớn hơn bố mẹ.
Hệ rễ có thể ăn sâu dưới tầng đất 1m, rễ nhánh, rễ phụ phát triển tùy điều
kiện đất đai. Hệ rễ phân bố ở tầng đất 0 - 30cm nhưng hầu hết tập trung ở tầng đất
15 - 20cm.Sau mọc 5 - 6 ngày, rễ phát triển mạnh. Thời kỳ cây con rễ sinh trưởng
yếu. Khi cây trưởng thành, hệ thống rễ ăn rộng 18 - 21cm, rễ bất định sẽ mọc ra từ
vùng điểm của thân leo.
Cây có bộ rễ lớn thường phổ biến ở các giống chín muộn, có khối lượng thân
lá lớn, mặt khác, đối với các giống lai chín sớm ở hầu hết các pha sinh trưởng bộ rễ
đều lớn hơn mẹ. Như vậy giữa giống lai và giống không lai có thể phân biệt ngay ở
những ngày đầu tiên sau khi hạt nảy mầm, và bộ rễ của cây lai được coi như một
trong những chỉ tiêu năng suất cao của giống.
Ngoài ra khả năng sinh trưởng và phát triển của bộ rễ dưa chuột còn phụ
thuộc vào giống, điều kiện đất đai, giai đoạn sinh trưởng và điều kiện bảo quản hạt.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 6

1.2.2. Thân
Thân dưa chuột thuộc loại thân leo bò, thân mảnh, nhỏ, chiều cao thân,
đường kính thân phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuật chăm sóc. Thân
tròn hoặc có góc cạnh, có lóng ít hay nhiều tùy giống. Thân chính có độ dài khoảng
2 - 3m, phân thành các đốt, mỗi đốt mang 1 lá hoặc cũng có thể mang 2 lá ở một số
trường hợp đặc biệt. Đối với những giống trung bình và giống muộn đường kính đạt
gần 1cm là cây sinh trưởng tốt. Sau khi hình thành 2 - 3 lá, cành cấp 1 và tua cuốn
bắt đầu xuất hiện.
Trong quá trình dịch chuyển từ vùng này sang vùng khác, nhiệt đới ẩm tới
đồng bằng, sa mạc và canh tác trong nhà kính, khả năng ra tua cuốn cũng yếu hơn.
Đây là quá trình tiến hóa lâu dài hàng ngàn năm tới mức không hình thành tua cuốn
là đỉnh cao nhất của sự tiến hóa Cucumis sativus.
Tập tính sinh trưởng của thân dưa chuột có tầm quan trọng trong công tác
chọn giống. Do thuộc loại thân bò leo nên cần làm giàn để nâng đỡ thân, lá và quả

làm tăng năng suất và chất lượng quả.
1.2.3. Lá
Lá là cơ quan dinh dưỡng làm nhiệm vụ quang hợp chủ yếu trên cây, ngoài
ra lá còn có chức năng thoát hơi nước và trao đổi không khí. Cây có bộ lá phát triển
tốt và đầy đủ sẽ có khả năng quang hợp cao do đó khả năng tích lũy vật chất nhiều
tạo tiền đề cho năng suất cây trồng cao.
Lá dưa chuột có hai lá mầm mọc đối xứng qua trục thân và lá thật. Lá mầm
hình trứng và là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá và dự đoán tình hình sinh trưởng
của cây. Độ lớn, sự cân đối và thời gian duy trì của lá mầm phụ thuộc vào chất
lượng giống, khối lượng hạt giống, chất dinh dưỡng trong đất, độ ẩm đất, nhiệt độ
đất.Lá thật có 5 cánh, chia thuỳ nhọn hoặc có dạng chân vịt, có dạng lá tròn, trên lá
có lông cứng, ngắn. Màu sắc lá thay đổi theo giống từ xanh đến xanh vàng hoặc
xanh thẫm. Hình dạng và kích thước lá biến đổi ngay trên cùng một cây. Độ dày
mỏng của lông trên lá và diện tích lá thay đổi tùy giống, tùy giai đoạn sinh trưởng,
điều kiện ngoại cảnh, kỹ thuật chăm sóc.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7

1.2.4. Hoa
Hoa dưa chuột thường mọc thành chùm hoặc đơn ở nách lá. Hoa có màu vàng,
thụ phấn nhờ côn trùng. Hoa cái mọc riêng biệt hoặc thành chùm trên nách lá tuỳ
giống, bầu noãn của hoa cái phát triển rất nhanh ngay từ trước khi hoa nở. Hoa đực
mọc thành chùm với số lượng phụ thuộc vào giống. Hoa dưa chuột bắt đầu nở từ 5-10
giờ sáng. Hoa đực nở trước hoa cái trên cùng cây khoảng 2-3 ngày, tuổi thọ của hoa
đực ngắn từ 1-2 ngày. Hạt phấn có sức sống tốt nhất 4-5 giờ sau khi hoa nở.
Tuy thuộc nhóm thực vật có hoa đơn tính cùng gốc nhưng nhưng trong quá
trình tiến hóa và tác động của con người trong công tác chọn giống, đặc điểm này
của dưa chuột đã bị phá vỡ. Nhiều dạng hoa mới đã xuất hiện có ý nghĩa rất tích
cực trong nghiên cứu về di truyền tiến hóa của loài cây này.
Hoa dưa chuột có 4 - 5 đài, 4 - 5 cánh hợp, đường kính 2 - 3cm, màu sắc hoa

khác nhau tùy giống nhưng thường gặp là màu vàng.Hoa đực có 4 - 5 nhị đực hợp
nhau (hoặc 3 nhị đực hợp nhau), hoa cái bầu thường có 3 - 4 noãn, núm nhụy phân
nhánh hoặc hợp, hoa lưỡng tính có cả nhị và nhụy.
Dựa vào tỷ lệ hoa đực, hoa cái, hoa lưỡng tính trên cây, dưa chuột được phân
chia thành (Saito et al., 2007):
Monoecious: Cây có cả hoa đực và hoa cái
Dioecious: Hoa đực trên một cây còn hoa cái trên cây khác
Androecious: Cây chỉ có hoa đực
Andromonoecious: Cây có hoa lưỡng tính và hoa đực
Gynoecious: Cây chỉ có hoa cái
Gymonoecious: Cây có hoa lưỡng tính và hoa cái
Prydominantly female: Cây có hầu hết là hoa cái nhưng cũng có một vài hoa đực
Parthenocarpyx: Cây sinh sản không qua thụ tinh, ở dưa chuột là sự tạo quả không hạt
Hầu hết dạng trồng trong nhà kính thường là gynoecious (đơn tính cái) hoặc
có khi là prydominantly female.Hoa lưỡng tính ít gặp ở dưa chuột. Nhiều giống cũ
thuộc loại đơn tính cùng gốc (monoecious). Hầu hết những giống hiện đang sử
dụng là cây đơn tính cái (gynoecious) với hầu hết là hoa cái trên cây (chỉ khoảng
5% là hoa đực).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 8

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).Nhìn chung hoa đực ra
sớm hơn hoa cái và thông thường 1 nách lá chỉ có 1 hoa cái. Tuy nhiên sự ra hoa cái
và hoa đực phụ thuộc vào giống, mật độ, nhiệt độ, cường độ ánh sáng, thời gian
chiếu sáng, chất điều tiết sinh trưởng, phân bón
1.2.5. Quả
Quả dưa chuột thuộc loại quả thịt. Hình dạng, độ dài, khối lượng, màu sắc
quả sai khác rất lớn giữa các giống. Quả từ non đến chín chuyển từ màu xanh đến
xanh trắng, hoặc vàng nâu, điều này phụ thuộc vào màu gai của quả. Lúc còn non

quả có gai xù xì, màu trắng, đen hoặc nâu, khi lớn gai từ từ mất đi. Quả non dạng
hình trứng, thon, hình trụ, elip trứng. Phân bố gai có 3 dạng: đơn giản - lông (hoặc
gai) nằm trực tiếp trên bề mặt quả; phức tạp - gai nằm trên trụ nhỏ phát sinh từ quả;
hỗn hợp - có cả 2 dạng trên.
Màu sắc gai có thể là trắng, đen hoặc nâu sáng. Bề mặt quả có thể nhăn nhẹ,
nhăn sâu, nhẵn phẳng hoặc nhẵn hơi gợn. Quả từ khi hình thành đến chín thương phẩm
có màu xanh đậm, xanh nhạt, có hoặc không có hoa văn (sọc, vệt, chấm), khi chín sinh
lý quả chuyển sang màu vàng sậm, nâu, trắng xanh hoặc trắng vàng tuỳ giống.
Hình cắt ngang quả có hình tròn hoặc tròn góc cạnh. Quả dưa chuột có 3
múi, hạt đính vào giá noãn.
1.2.6. Hạt
Hạt dưa chuột dạng dẹt hình oval dài 10-15mm, vỏ hạt nhẵn trắng đến đen.
Mỗi cạnh hạt có một rãnh, phôi được bao quanh bởi ngoại nhũ, phôi lớn hai lá mầm
tiêu hoá nội nhũ hoàn toàn.
1.3. Biểu hiện giới tính của cây dưa chuột
Ở bất kỳ loài thực vật nào có sinh sản hữu tính cũng biểu hiện đặc điểm giới
tính riêng biệt của nó. Nghiên cứu dạng hoa, mức độ biểu hiện giới tính và giới hạn
biến đổi đặc tính này không chỉ có ý nghĩa về mặt lý luận mà còn có ý nghĩa thực tế
trong việc giải quyết vấn đề tăng năng suất, chất lượng sản phẩm của các cây trồng
nông nghiệp trong đó có cây dưa chuột (Vũ Văn Liết và Nguyễn Văn Hoan, 2007;
Vũ Thị Việt Hồng, 2010).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9

1.3.1. Gen biểu hiện giới tính
Dưa chuột thuộc dạng cây đơn tính cùng gốc (Monoecious), trên cây có cả
hoa đực và hoa cái riêng. Các cây dưa chuột đơn tính cùng gốc thường trải qua 3
pha biểu hiện giới tính: ở pha thứ nhất, giai đoạn đầu của thời kỳ sinh trưởng, chỉ
xuất hiện hoa đực;pha thứ hai là thời gian dài sau thụ quả đầu cây với sự xuất hiện
xen kẽ của cả hoa đực và hoa cái; và ở pha thứ ba, giai đoạn rất ngắn cuối thời kỳ

sinh trưởng với sự xuất hiện chủ yếu của các hoa cái.
Theo Tatlioglu (1993) dưa chuột có 3 kiểu hoa gồm hoa đực, hoa cái và hoa
lưỡng tính. Sự phân bố của các loại hoa trên cây hình thành các dạng giới tính khác
nhau ở dưa chuột (Tatlioglu, 1991). Dạng cây đơn tính cùng gốc(Monoecious) có cả
hoa đực và hoa cái trên cùng một cây trong khi dạng cây đơn tính cái (Gynoecious)
chỉ có hoa cái trên cây (Leah, 2008). Do chỉ có hoa cái trên các đốt thân, dạng cây
đơn tính cái có năng suất cao nhất trong các dạng giới tính khác nhau của cây dưa
chuột. Vì thế trong sản xuất thương mại những năm gần đây hầu hết các giống dưa
chuột đều là giống đơn tính cái. Các dạng giới tính khác của cây dưa chuột bao gồm
dạng cây đơn tính đực (Androecious) chỉ có hoa đực trên cây, dạng cây lưỡng tính
(Hermaphroditic) chỉ có hoa lưỡng tính và dạng cây lưỡng tính đực
(Andromonoecious) có cả hoa đực và hoa lưỡng tính trên cây.
Ngoài các nhân tố môi trường và các gen biến đổi, có 3 gen chính quy định
di truyền giới tính ở dưa chuột là gen Acr/acr, M/m và A/a (Galun, 1961). Ảnh
hưởng của các gen này tới giới tính cây dưa chuột được miêu tả trong bảng sau
(Nahit, 2004):
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 10

Kiểu hình và kiểu gen của một số dạng giới tính cơ bản ở dưa chuột


Ngoài 3 gen trên cũng có một số gen kiểm soát sự biểu hiện giới tính ở dưa
chuột nhưng không nằm trong các mẫu cơ bản (Kubicki, 1969). Các gen quy định
dạng cây nhỏ gọn (cp/cp) và cây dạng cụm (de/de) đã được chứng minh là có ảnh
hưởng đa chiều lên sự biểu hiện giới tính ở dưa chuột (Lower, 1979). Kiểu hình bộ
nhị hoa được quy định bởi tương tác giữa gen de/de quy định đặc tính sinh trưởng
và gen Acr/acr. Một số gen khác ảnh hưởng đến biểu hiện giới tính ở dưa chuột là
gen gy quy định giới tính cái (Kubicki, 1969) và gen Tr quy định dạng cây tam tính
(Trimonoecious) với cả hoa đực, hoa cái và hoa lưỡng tính trên cùng một cây

(Kubicki, 1969). Ngoài ra, Kubicki còn chứng tỏ biểu hiện giới tính hoa đực được
kiểm soát bằng gen a trong mối tương tác bởi locus acr. Một số nghiên cứu khác lại
xác định gen mmffkiểm soát giới tính lưỡng tính và đực, còn gen aa kiểm soát hoa
đực. Nahit (2004) chứng minh rằng, gen M kiểm tra cơ chế phát triển của nhị hoặc
nhụy, khi cây có gen m/m có hoa lưỡng tính. Trong kết quả nghiên cứu của
Tkachenco (1967) về di truyền giới tính ở dưa chuột, tác giả cho rằng cả 7 cặp
nhiễm sắc thể đều tham gia vào việc hình thành giới tính.
Sự biểu hiện giới tính là một tính trạng quan trọng trong nhân giống dưa
chuột. Cùng với dạng cây đơn tính đực (Androecious), dạng cây lưỡng tính đực
(Andromonoecious) và dạng cây lưỡng tính (Hermaphroditic) không được sử dụng
cho sản xuất quả. Các dạng cây còn lại có tiềm năng năng suất tăng cùng với số
lượng hoa cái. Cây lai đơn tính cái F1 được tạo ra bằng cách sử dụng cây đơn tính
cái làm cây mẹ. Cây lai F1 tạo ra từ thụ phấn với cây đơn tính đực, lưỡng tính đực
và cây đơn tính cùng gốc có số lượng hoa đực biến đổi khác nhau do sự phụ thuộc
của gen trội Acr vào điều kiện môi trường (Tatlioglu, 1983). Dạng cây đơn tính cái
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11

và dạng cây lưỡng tính đóng vai trò quan trọng cho chọn tạo giống lai F1 chỉ có hoa
cái (Nahit, 2004).
1.3.2. Các nhân tố phi di truyền ảnh hưởng lên biểu hiện giới tính
Các nhân tố sinh thái cũng có ảnh hưởng lớn đến biểu hiện giới tính ở dưa
chuột. Theo Tatlioglu (1993) chế độ dinh dưỡng, nguồn nước, nhiệt độ, ánh sáng,
phytohormones và các chất ức chế sinh trưởng là các nhân tố phi di truyền ảnh
hưởng đến giới tính dưa chuột.
1.3.2.1. Ảnh hưởng của dinh dưỡng và độ ẩm
Bổ sung Nitơ trong các giai đoạn phát triển khác nhau của cây không chỉ
kích thích tăng trưởng mà còn tăng lượng hoa cái trên cây. Việc tăng cường biểu
hiện giới tính cái bằng cách tăng hàm lượng Nitơ được kích thích khi cây sinh
trưởng trong điều kiện ngày ngắn. Ngoài ra nước cũng đóng một vai trò quan trọng

trong biểu hiện giới tính của dưa chuột. Hàm lượng nước cao, trong cả đất và không
khí là điều kiện cần thiết cho sự phân chia và hình thành hoa cái. Trong khi đó điều
kiện khô cần thiết cho sự hình thành các tính trạng của giới tính đực (Chailakhyan,
1987).
1.3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng
Các nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ và cường độ ánh sáng lên biểu
hiện giới tính của dưa chuột biến đổi theo nguồn vật liệu sử dụng (Nahit, 2004).
Điều tra trên các cây đơn tính cùng gốc và đơn tính khác gốc khác nhau cho thấy
nhiệt độ cao và thấp có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của hoa đực và hoa cái.
Theo Galun (1961) trong điều kiện ngày ngắn với thời gian chiếu sáng ít hơn 8 giờ
và nhiệt độ thấp và cường độ ánh sáng thấp sẽ kích thích sự hình thành hoa đực.
Trong khi đó, Lower (1986) cho rằng sự phức tạp của việc xác định nguồn gốc và
mức độ ảnh hưởng của các yếu tố di truyền tới biểu hiện giới tính của dưa chuột là
do sự không ổn định của các dạng giới tính trong các điều kiện môi trường khác
nhau. Sự biến đổi giới tính do ảnh hưởng của điều kiện thời tiết ở các loài dưa chuột
đã được nghiên cứu từ những năm 1819. Quang chu kỳ và nhiệt độ là hai nhân tố
sinh thái quan trọng nhất ảnh hưởng tới biểu hiện giới tính ở dưa chuột
(Chailakhyan, 1987). Ngoại trừ giống hardwwickii, hầu hết các giống dưa chuột là
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12

giống trung tính, không yêu cầu thời gian chiếu sáng để nở hoa. Tuy nhiên, dưa
chuột phản ứng với các chế độ chiếu sáng khác nhau với sự thay đổi về số lượng và
loại hoa (Nitsch et al., 1952). Ngày ngắn thúc đẩy xu hướng hình thành hoa cái thể
hiện ở sự rút ngắn thời gian ra hoa cái đầu tiên và tần số xuất hiện của các đốt mang
hoa cái. Nhiệt độ thấp, liên tục hay chỉ trong thời gian tối cũng đều làm tăng số hoa
cái của cây (Irem, 2009). Trong khi đó, nhiệt độ cao và ngày dài kích thích sự hình
thành hoa đực (Joana, 2011). Trong những điều kiện môi trường nhất định, chủ yếu
trong các điều kiện khắc nhiệt, cây đơn tính cái và cây lưỡng tính sinh ra một số
lượng hoa đực khác nhau tùy vàoloài (Tatlioglu, 1983; Lower, 1986). Biểu hiện giới

tính của các giống đơn tính cái lai với gen dị hợp tử ở locus Acr chịu ảnh hưởng sâu
sắc của điều kiện môi trường.
Sự biến đổi giới tính của dưa chuột có thể quan sát được ở các giai đoạn phát
triển khác nhau của cây. Sự giảm nhiệt độ ở giai đoạn đầu của sinh trưởng có thể
dẫn tới sự biến đổi về mặt di truyền của các gen quy định tính đực tới sự hình thành
dạng cây giới tính cái và nhiệt độ thấp ở cuối giai đoạn phát triển của cây có thể dẫn
tới sự hình thành hoa lưỡng tính. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ trên các cây
đơn tính cùng gốc mang hoa đơn tính cho thấy số hoa cái tăng lên trong điều kiện
nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao dẫn tới sự hình thành hoa đực (Nahit, 2004). Trong
điều kiện ngày ngắn hoa cái xuất hiện sớm và số lượng của hoa cái cũng nhiều hơn.
1.3.2.3. Ảnh hưởng của phytohormone và chất ức chế tăng trưởng
Phytohormone được hình thành một cách tự nhiên và chúng có hiệu quả chỉ
với một lượng rất nhỏ. Phytohormone hoạt động như một tín hiệu kích thích hay
hạn chế sinh trưởng hay điều chỉnh một số quá trình phát triển. Một số hormone
được hình thành ở một tế bào và được vận chuyển tới các mô khác còn một số khác
hoạt động ngay trong tế bào mà chúng được sinh ra. Thông thường phytohormone
được chia thành 5 nhóm bao gồm auxin, cytokinin, giberelin, abscisic acid và
ethylene. Vai trò của các chất điều hòa sinh trưởng trong biểu hiện giới tính của dưa
chuột ở cả cây đơn tính cùng gốc và khác khốc với các hoa đơn tính đã được chứng
minh trong nhiều nghiên cứu (Nahit, 2004).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13

1.4. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh đối với sinh trưởng và phát triển của cây
dưa chuột
Nghiên cứu đặc điểm sống của các loài rau trên quan điểm tiến hóa
Taracanov (1975) đã phân biệt dưa chuột với các loài rau và quả khác là ở giống
cây này thường thấy quá trình suy yếu khả năng ổn định cơ thể sống cũng như từng
bộ phận của cơ thể, đồng thời củng cố các đặc tính đối kháng lại những yếu tố đặc
trưng cho vị trí nó tồn tại. Vì vậy vấn đề di truyền ảnh hưởng của điều kiện ngoại

cảnh lên cây không những có ý nghĩa về lý luận mà còn có ý nghĩa thực tiễn và nó
có liên quan tới điều kiện trồng trọt của giống trong môi trường khí hậu cụ thể và
trong việc nhập nội. Và điều kiện môi trường này bao gồm 4 nhóm là khí hậu (ánh
sáng, nhiệt độ, độ ẩm không khí), thổ nhưỡng, sinh vật và các tác động của con
người tới cây.
1.4.1. Nhiệt độ
Dưa chuột thuộc nhóm cây ưa nhiệt, yêu cầu khí hậu ấm áp và khô ráo để sinh
trưởng phát triển. Hạt dưa chuột có sức sống cao, có thể nảy mầm ở nhiệt độ 12 -
13
0
C, tuy nhiên, nhiệt độ đất tối thiểu phải đạt 16
0
C khi đó hạt có thể nảy mầm sau 9
- 16 ngày, nếu nhiệt độ đất khoảng 21
0
C thì hạt sẽ nảy mầm sau 5 - 6 ngày. Ngưỡng
nhiệt độ tối ưu cho cây sinh trưởng và phát triển là từ 25 - 30
0
C. Dưới tác động của
điều kiện nhiệt độ cao cây ngừng sinh trưởng, hoa cái không xuất hiện, lá bị héo. Đặc
biệt, nếu nhiệt độ ở ngưỡng 35 - 40
0
C trong thời gian dài, cây sẽ chết (Joana, 2011).
Nhiệt độ thấp ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây từ sự phát triển cá thể đến giới tính,
ảnh hưởng tới tốc độ lớn của quả và năng suất cá thể. Ngoài ra, ở điều kiện dưới
15
0
Ccây rơi vào trạng thái mất cân bằng giữa quá trình đồng hóa và dị hóa, toàn bộ
chu trình sống bị đảo lộn làm cho cây tích lũy độc tố (Chung and Staub, 2003). Trong
trường hợp bị lạnh kéo dài số lượng độc tố tăng làm chết các tế bào, cây sẽ chết (Vũ

Thị Việt Hồng, 2010).
Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng phát triển của cây mà
còn ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian ra hoa cũng như quá trình thụ tinh, thụ phấn.
Ở nhiệt độ thích hợp, cây ra hoa cái ở ngày thứ 26 sau khi nảy mầm. Nhiệt độ càng
thấp thời gian này càng kéo dài. Tổng tích ôn từ lúc hạt nảy mầm đến lúc thu quả
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14

đầu tiên ở các giống địa phương là 900
0
C, đến kết thúc là 1650
0
C. Trong đó hoa bắt
đầu nở ở nhiệt độ 15
0
C (sáng sớm) và bao phấn mở ở nhiệt độ 17
0
C. Nhiệt độ thích
hợp cho sự nảy mầm của hạt phấn 17-20
0
C, nhiệt độ quá cao hay quá thấp so với
ngưỡng nhiệt độ này đều làm giảm sức sống hạt phấn, dẫn đến giảm năng suất của
giống.
1.4.2. Ánh sáng
Dưa chuột thuộc nhóm cây ưa ánh sáng ngày ngắn, nghĩa là khi rút ngắn thời
gian chiếu sáng trong ngày ở những vùng có vĩ độ cao, tốc độ phát triển của cây
nhanh hơn, ra hoa tạo quả sớm hơn. Độ dài chiếu sáng thích hợp cho cây sinh
trưởng phát dục là 10 - 12 giờ/ngày. Thời gian chiếu sáng dài sẽ thúc đẩy sự sinh
trưởng thân lá, hoa cái xuất hiện muộn. Ánh sáng thiếu và yếu cây sinh trưởng phát
triển kém, ra hoa cái muộn, màu sắc hoa nhạt, vàng úa, hoa cái dễ bị rụng, năng suất

quả thấp, chất lượng giảm, hương vị quả kém (Vũ Thị Việt Hồng, 2010).
Cường độ ánh sáng thích hợp cho dưa chuột sinh trưởng, phát triển, tăng
hiệu suất quang hợp, tăng năng suất, chất lượng quả và rút ngắn thời gian lớn của
quả trong khoảng từ 15000 - 17000 lux.
Một trong những nghiên cứu đầu tiên có hệ thống về quang chu kỳ của dưa
chuột trên quan điểm sinh thái học và tiến hóa với các kết quả nghiên cứu cho thấy
các giống chín sớm có nguồn gốc phía Bắc cũng như phía Nam, các bộ phận dinh
dưỡng có khối lượng lớn ở điều kiện chiếu sáng 15 - 16 giờ, còn các giống trung
bình và muộn thì trong điều kiện 12 giờ. Taracanov (1975) nhận thấy các giống dưa
chuột ở gần trung tâm phát sinh thứ nhất (Việt Nam và Ấn Độ) trồng trong điều
kiện mùa hè ở Matxcova hầu như không ra hoa và hoàn toàn không tạo quả.
Điều kiện ánh sáng là một trong những nhân tố ảnh hưởng tới biểu hiện giới
tính của hoa dưa chuột. Tỷ lệ hoa cái giảm nếu trong điều kiện mật độ quá dày, ánh
sáng yếu, nhiệt độ cao. Hoa cái hình thành nhiều hơn trong điều kiện ngày ngắn còn
hoa đực được hình thành trong điều kiện ngày dài.
Độ dài ngày và cường độ chiếu sáng không phải là chỉ tiêu duy nhất đặc
trưng cho ảnh hưởng của ánh sáng đến hoạt động sống của cây, mà chất lượng ánh
sáng cũng có tác dụng làm tăng hoặc giảm màu sắc quả và ảnh hưởng tới thời gian
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 15

bảo quản quả sau thu hoạch. Các công trình nghiên cứu cho thấy chiếu sáng bổ sung
tia hồng ngoại lên cây sẽ kích thích sự phát triển của cây ngày dài và ức chế cây
ngày ngắn. Ngược lại, tia cực tím có bước sóng ngắn lại kích thích sự phát triển của
cây ngày ngắn và ức chế cây ngày dài.
1.4.3. Nước
Yêu cầu của dưa chuột về độ ẩm không khí và đất là do hàng loạt đặc điểm
sinh vật học của nó quyết định. Tập hợp tất cả các đặc tính có liên quan tới mức cân
bằng độ ẩm đã chứng tỏ mức độ ưa nước cao của loại cây này. Ví dụ nhóm sinh thái
ưa hạn Tây Á có đặc điểm khác biệt là lá tròn to, nhăn, gân lá mỏng, vỏ quả dày, gai

to, mô quả hình thành từ tế bào đài, thành tế bào mỏng, thân quả mềm, chứa lượng
nước lớn. Dưa chuột rất mẫn cảm với hạn đất và không khí. Chủ yếu do bộ rễ kém
phát triển và bộ lá lớn. Các nghiên cứu chỉ ra rằng để hình thành 100kg quả, cây
dưa chuột cần 9,2 - 11m
3
nước. Nhìn chung độ ẩm đất thích hợp cho dưa chuột sinh
trưởng là từ 85 - 95%, không khí từ 90 - 95%. Giảm độ ẩm không khí có tác động
nghịch, trước tiên tới chiều dài thân chính và lượng cành các cấp làm giảm năng
suất của cây.
Khi đất khô hạn, hạt mọc chậm, sinh trưởng thân lá kém, đồng thời trong cây
có sự tích lũy chất Cucubitaxin gây đắng quả. Khi thiếu nước nghiêm trọng sẽ xuất
hiện quả dị hình, quả đắng, cây nhiễm bệnh virus. Hạt nảy mầm yêu cầu lượng nước
bằng 50% khối lượng hạt. Thời kỳ thân lá sinh trưởng mạnh đến ra hoa cái đầu tiên
cây cần độ ẩm đất 70 - 80%. Thời kỳ ra hoa tạo quả là giai đoạn cây yêu cầu lượng
nước cao nhất (xấp xỉ 80% - 90%).
Trong điều kiện ngập nước, rễ cây bị thiếu oxi dẫn đến cây héo rũ, chảy gôm
thân, có thể chết cả ruộng.
Trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển, dưa chuột yêu cầu một lượng nước
khá lớn, vì vậy cần cung cấp đủ và kịp thời nước cho cây, đặc biệt là ở thời kỳ khủng
hoảng nước của cây (giai đoạn cây con và khi cây ra hoa hình thành quả, quả rộ).
1.4.4. Dinh dưỡng khoáng
Xuất xứ từ các vùng nhiệt đới ẩm, dưa chuột quen thích nghi với lượng dinh
dưỡng đầy đủ trên bề mặt của lớp đất rừng nhiệt đới ẩm. Trong điều kiện trồng trọt