Tại sao trên cùng một thửa ruộng, ngô lại dễ có sản lượng cao hơn tiểu mạch?

Trong sản xuất nông nghiệp, con người phát hiện trên cùng một thửa ruộng, trồng ngô thường dễ thu hoạch được sản lượng cao hơn lúa mì. Tình hình tự nhiên như đất đai, phân bón… trên cùng một thửa ruộng cơ bản là như nhau, tại sao ngô dễ thu sản lượng cao hơn lúa mì, điều này chủ yếu có liên quan đến đặc tính sinh học của bản thân ngô và lúa mì.

Các nhà sinh học căn cứ vào đặc tính sinh vật học của thực vật phân chúng thành hai loại; một loại là lúa mì, lúa, đại mạch… gọi là thực vật C3; một loại là ngô, cao lương… gọi là thực vật C4. Thực vật C3 là chỉ thực vật này khi quang hợp, cố định cacbon đioxit, hình thành sản phẩm đầu tiên là Arisacchare, còn thực vật C4 khi tác dụng quang hợp cố định cacbon đioxit nhờ một loại men hình thành sản phẩm đầu tiên là Tetrasacchare. Từ đó có thể thấy thực vật C3 và thực vật C4 khi cố định đioxit cacbon, hai sản phẩm đầu tiên của sự quang hợp khác nhau. Chính vì vậy, dẫn đến một vài hoạt động sinh lí của lúa mạch và ngô khác nhau.

So sánh ngô và tiểu mạch, còn có một đặc điểm độc đáo hơn. Trước tiên, kết cấu phiến lá của ngô khá độc đáo. Kết cấu phiến lá của ngô có hình vòng hoa, tế bào xanh trong lá vây xung quanh “con đường” vận chuyển nước và chất dinh dưỡng – bó mao mạch; chúng xếp thành hình rẻ quạt; mà các bó mao mạch là hai tầng vòng tròn đồng tâm, vòng trong là tế bào vách mỏng có chứa chất diệp lục, giống như “vành đai” bao xung quanh đường xá của thành phố, vòng ngoài là những tế bào thịt lá nhiều tầng, có chứa lượng lớn thể diệp lục. Vòng ngoài và vòng trong đều có thể có diệp lục, như vậy sẽ giúp cho sự quang hợp sản sinh chất hữu cơ.

Thứ hai, thể diệp lục ở trong vành đai bó mao mạch của ngô lớn hơn thể diệp lục của tế bào thịt lá của phiến lá, sau tác dụng quang hợp có thể nhanh chóng tích lũy tinh bột. Thêm vào đó giữa tế bào vành đai và tế bào thịt lá có chức năng vận chuyển, lại có thêm những “con đường” có thể kịp thời vận chuyển chất hữu cơ do tác dụng quang hợp tạo ra. Như vậy thực vật C4 so với loại thực vật C3 có hiệu suất quang hợp hơn, vì vậy chất hữu cơ mà ngô có thể tích lũy nhiều hơn lúa mì.