1. Đặc điểm giai đoạn chín của cây lúa

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) thì giai đoạn chín bắt đầu từ lúc trổ bông đến lúc thu hoạch, giai đoạn này kéo dài trung bình khoảng 30 ngày đối với hầu hết các giống lúa ở vùng nhiệt đới; tuy nhiên, nếu đất ruộng có nhiều nước, thiếu lân, thừa đạm, trời mưa ẩm, ít nắng trong thời gian này thì giai đoạn chín sẽ kéo dài hơn và ngược lại. 

Sau quá trình thụ tinh bông lúa bước vào giai đoạn hình thành phôi (bộ phận sinh sản) và phôi nhũ (phần tinh bột chiếm đa phần của hạt lúa). Phôi phát triển khá nhanh sau khi hoa lúa thụ tinh, chỉ sau khoảng 2 tuần đã phát triển xong và nằm ở dưới bụng hạt. Theo Bùi Huy Đáp (1989), song song với sự phát triển của phôi, thì phôi nhũ cũng phát triển rất nhanh, khối lượng hạt gạo tăng nhanh trong vòng 15-20 đồng thời với quá trình vận chuyển và tích luỹ vật chất về hạt; sau 21 ngày, hạt lúa đạt tới trọng lượng lớn nhất. 

Cùng với các yếu tố như nội tại của giống và sự chăm sóc, sự tạo hạt còn phụ thuộc nhiều vào các điều kiện ngoại cảnh: nhiệt độ, gió, mưa, ẩm độ, lượng nước trên ruộng, dinh dưỡng đã hấp thụ…Theo Suichi Yosida (1985) thì ở nhiệt độ 28^oC thời gian làm hạt của giống IR20 là 13 ngày và ở nhiệt độ 16^oC  là khoảng 33 ngày. Đối với các giống lúa ngắn ngày, khoảng từ ngày 75 sau khi sạ trở về sau là giai đoạn vào chắc, cần hạn chế nước ruộng để thúc đẩy quá trình vận chuyển dinh dưỡng từ thân lá vào hạt, sớm hoàn tất giai đoạn vào chắc và hạn chế đổ ngã (Trung tâm Khuyến Nông tỉnh An Giang, 2012). 

Trong thời kỳ này nếu không được chăm sóc tốt hoặc cây lúa gặp những điều kiện bất thuận thì sẽ bị ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất, chất lượng hạt thóc. Hạt thóc lép là do thiếu tinh bột để làm đầy hạt, như vậy nguyên nhân hạt thóc bị lép còn do nhiều yếu tố khác như: nhiệt độ (quá cao hay quá thấp), ánh sáng không đủ, mưa nhiều ngay lúc trổ và lúc vào hạt, lượng và tỉ lệ các loại phân bón không thích hợp, sự gây hại của sâu, bệnh… 

Dựa vào sự biến đổi về hình dạng, màu sắc, chất dự trữ và khối lượng hạt, người ta chia quá trình chín của hạt lúa ra làm 4 giai đoạn nhỏ: chín sữa, chín sáp, chín vàng và chín hoàn toàn.

Hình 2. Sự tích lũy carbohydrate trong các bộ phận khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa

2. Các giai đoạn nhỏ của giai đoạn chín ở cây lúa

2.1 Giai đoạn chín sữa (ngậm sữa) 

Giai đoạn chín sữa bắt đầu sau khi phơi màu từ 5-7 ngày, chất dự trữ trong hạt lúa ở dạng lỏng và trắng như sữa (do các chất dự trữ trong thân lá và sản phẩm quang hợp được chuyển vào trong hạt) nên gọi là giai đoạn lúa “ngậm sữa”. Kích thước và trọng lượng hạt gạo tăng dần làm đầy vỏ trấu. Bông lúa nặng cong xuống nên gọi là lúa “cong trái me”. 

Hình dạng hạt đã hoàn thành, lưng hạt có màu xanh; trọng lượng hạt trong thời kỳ này tăng rất nhanh, có thể đạt 75- 80% trọng lượng cuối cùng của hạt thóc. Hơn 80% chất khô tích lũy trong hạt là do quang hợp ở giai đoạn sau khi trổ (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).

Nếu đảm bảo đủ lượng Kali trong lần bón thúc đợt 3 sẽ giúp cây lúa tăng cường khả năng tích lũy chất vào hạt, nâng cao chất lượng hạt, tăng khả năng chống chịu, hạn chế đổ ngã. Từ khi làm đòng đến lúc lúa bắt đầu chín sáp, nên tiếp tục giữ nước để giúp lúa trổ, thụ phấn, thụ tinh và vào hạt được tốt hơn. Do đó, các điều kiện dinh dưỡng, tình trạng sinh trưởng, phát triển của cây lúa và thời tiết… từ giai đoạn lúa trổ trở đi hết sức quan trọng đối với quá trình hình thành năng suất lúa. 

Hình 2. Giai đoạn chín sữa của bông lúa

2.2 Giai đoạn chín sáp 

Giai đoạn chín sáp là giai đoạn mà chất dịch trong hạt thóc dần dần đặc lại (do nước bị mất dần), khiến cho hạt lúa cứng; màu xanh ở lưng hạt thóc dần chuyển màu vàng nhưng vỏ trấu vẫn còn xanh và trong giai đoạn này trọng lượng hạt thóc tiếp tục tăng lên. 

Trong giai đoạn này cần tháo nước ruộng để thúc đẩy quá trình chín và để dễ dàng áp dụng cơ giới lúc thu hoạch.

Hình 3. Giai đoạn bông lúa chín sáp

2.3 Giai đoạn chín vàng 

Hạt tiếp tục mất nước, gạo cứng dần, trấu chuyển sang màu vàng đặc thù của giống lúa, bắt đầu từ những hạt cuối cùng ở chót bông lan dần xuống các hạt ở phần cổ bông nên gọi là “lúa đỏ đuôi”, lá già rụi dần.

Hình 4. Giai đoạn bông lúa chín vàng

2.4 Giai đoạn chín hoàn toàn

Giai đoạn chín hoàn toàn khi ta nhận thấy vỏ trấu từ màu vàng chuyển sang vàng nhạt và hạt lúa chắc cứng, cũng là lúc hạt lúa đạt trọng lượng tối đa. Hạt gạo  lúc này khô cứng lại, ẩm độ hạt khoảng 20% hoặc thấp hơn, tùy ẩm độ môi trường, lá xanh chuyển vàng và rụi dần. Thời điểm thu hoạch tốt nhất là khi 80 % hạt lúa ngã sang màu trấu đặc trưng của giống (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).

Hình 5. Ruộng lúa đang chuyển từ giai đoạn chín vàng sang giai đoạn chín hòa toàn