Phần thứ nhất CÂY LÚA docx

Nguồn gốc, lịch sử phát triển * Nguồn gốc Cây lúa là một trong những cây ngũ cốc có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất, là một trong năm loại cây lương thực chính của thế giới, cùng với ngô

Phần thứ nhất CÂY LÚA

Lý thuyết : 10 tiết

NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH

Chương 1: Nguồn gốc, giá trị và tình hình phát triển 2 tiết Chương 2: Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa 3 tiết Chương 3: Kỹ thuật trồng lúa 5 tiết

Chương 1 NGUỒN GỐC, GIÁ TRỊ KINH TẾ VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN

1.1 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI

1.1.1 Nguồn gốc, lịch sử phát triển

* Nguồn gốc

Cây lúa là một trong những cây ngũ cốc có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất, là một

trong năm loại cây lương thực chính của thế giới, cùng với ngô, lúa mì (tiểu mạch), sắn

(khoai mì) và khoai tây Căn cứ vào các tài liệu khảo cổ ở Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam cây lúa đã có mặt từ 3000-2000 năm trước công nguyên Ở Trung Quốc vùng Triết Giang đã xuất hiện cây lúa 5000 năm, ở hạ lưu sông Dương Tử 4.000 năm Tuy nhiên, vẫn

còn thiếu những tài liệu để xác định một cách chính xác thời gian cây lúa được đưa vào trồng trọt Dù sao người ta vẫn cho lúa là một cây trồng cổ, có vai trò quan trọng trong đời sống và lịch sử phát triển của hàng ngàn triệu người trên trái đất.

Mặc dù ý kiến cụ thể về nguồn xuất xứ còn khác nhau, chưa thống nhất nhưng cónhiều tài liệu lịch sử và di tích khảo cổ đã chứng minh về phương diện sinh thái học câylúa và nghề trồng lúa đã có từ lâu đời gắn liền với lịch sử phát triển của loài người, nhất là

ở Châu Á

Về phương diện sinh thái ta cũng thấy những vùng trên đều có những đặc điểmgiống nhau về điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm phù hợp với cây lúa Nơi đây đã vàđang tồn tại các loại hình lúa dại, có ít nhiều quan hệ với lúa trồng Mặt khác các tài liệulịch sử, di tích khảo cổ, đời sống văn hoá, xã hội, tập quán của vùng này gắn bó chặt chẽvới cây lúa từ lâu đời Sau hết, nơi đây lúa gạo được coi là nguồn lương thực chính có liênquan đến đời sống của hàng trăm triệu người

Về nguồn gốc thực vật, cây lúa thuộc họ hoà thảo (Gramineae), chi Oryza Trong chi Oryza có nhiều loài, sống một năm hoặc nhiều năm, trong đó chỉ có 2 loài trồng là

Oryza sativa, phổ biến ở châu á, chiếm đại bộ phận diện tích trồng lúa, có nhiều giống có

đặc tính tất cho năng suất cao và Oryza glaberrima, hạt nhỏ, năng suất thấp, chỉ trồng trên

diện tích nhỏ ở Tây Phi Lúa trồng hiện nay là do lúa dại qua chọn lọc tự nhiên và chọn lọcnhân tạo lâu đời hình thành

Quá trình hình thành loài lúa trồng có thể được khái quát như sau: Trong thời tiền

sử, các bộ lạc sinh sống trong vùng có lúa dại O falua đã thuần hoá nó và trồng nó ởnhững nơi xa nhau và độc lập với nhau Ở vùng nhiệt đới gió mùa này, năng suất cây dạituỳ thuộc vào mùa mưa Nơi nào mưa đều, có nước nó sẽ cho nhiều hạt Và những loài câysinh sống ở trên đầm lầy có điều kiện cho thu hoạch ổn định Trong thời kỳ sức sản xuất

còn rất thấp, con người nguyên thuỷ tìm kiếm thức ăn bằng cách hái lượm những cây sống

ở vùng có nước ngập ẩm thường xuyên ấy vào mùa khô hanh Trước hết, trước hết họ hái

lượm ở các vùng tự nhiên có O fatua mọc Đến những năm gần đây, nông dân ta ở Nam

bộ vẫn còn đi gặt “lúa ma” ở Đồng Tháp Mười Những nông dân ở bán đảo Đông Dương

có thể là những người đầu tiên đã đem hạt O fatua “gieo” quanh nơi cư trú Không cần có

công cụ sản xuất phức tạp gì cũng làm được việc đó (đốt cỏ và rạ trong mùa khô rồi gieohạt chờ mưa, hạt sẽ mọc) Nhưng khi bắt đầu trồng lúa ở đầm lầy, con người phải định cư,xây dựng lều lán, nhà cửa trên những khu đất cao hay phải làm nhà sàn Ngày nay vẫn cònnhững hình thức kiến trúc này ở Đông Nam Á, cả ở miền Nam nước ta Chiến tranh giữacác bộ lạc, sự trao đổi giữa các bộ lạc, sự kết hợp nhiều lần của các bộ lạc và việc hìnhthành những hình thức đầu tiên của nhà nước đã làm hỗn tạp với mức độ khác nhau những

loại hình Oryza fatua đã thuần hoá, đã làm đa dạng hoá các loại hình lúa bắt đầu được gieo

trồng Từ đó nảy sinh vô số các loại hình và các giống lúa khác nhau mà ngày nay theo

phân loại của Carl Linné từ đầu thế kỷ XVIII, đã được gọi tên chung là Oryza sativa.

* Lịch sử phát triển

Quê hương của cây lúa, không như nhiều người tưởng là ở Trung Quốc hay Ấn Độ,

mà là ở vùng Đông Nam Á, vì vùng này khí hậu ẩm và là điều kiện lý tưởng cho phát triểnnghề trồng lúa Theo kết quả khảo cổ học trong vài thập niên qua, quê hương đầu tiên củacây lúa là vùng Đông Nam Á và Đông Dương, những nơi mà dấu ấn của cây lúa đã được ghinhận là khoảng 10.000 năm trước Công Nguyên Còn ở Trung Quốc, bằng chứng về cây lúalâu đời nhất chỉ 5.900 đến 7.000 năm về trước, thường thấy ở các vùng xung quanh sôngDương Tử Từ Đông Nam Á, nghề trồng lúa được du nhập vào Trung Quốc, rồi lan sangNhật Bản, Hàn Quốc - những nơi mà cư dân chỉ quen với nghề trồng lúa mạch Ở TrungQuốc và Nhật Bản ngày xưa, chỉ có giai cấp quí tộc hay võ sĩ mới có gạo ăn thường xuyên

Ở Hàn Quốc, người ta có danh từ “annam mi” để chỉ loại gạo nhập cảng từ Việt Nam và cácnước Đông Nam Á

Từ trung tâm khởi nguyên, cây lúa được phát triển về cả hai hướng Đông và Tây.Cho đến thế kỷ thứ nhất, cây lúa được đưa vào trồng ở vùng Địa Trung Hải như Ai Cập,Italia, Tây Ban Nha Đến đầu thế kỷ thứ XV cây lúa từ Bắc Italia nhập vào các nước ĐôngNam như Nam Tư cũ, Bungari, Rumani Đầu thế chiến thứ hai, lúa mới được trồng đáng

kể ở Pháp, Hungari

Đến thế kỷ XVII cây lúa được nhập vào Mỹ và trồng ở các bang Virginia, Nam

Carolina và hiện nay trồng nhiều ở Califomia, Louisiana, Texas

Theo hướng đông, đầu thế kỷ XI cây lúa từ Ấn Độ được nhập vào Indonexia, đầutiên ở đảo Java

Đến giữa thế kỷ XVIII cây lúa từ Iran nhập vào trồng ở Kuban (Nga) Cho đến nay,cây lúa đã có mặt trên tất cả các châu lục, bao gồm các nước nhiệt đới, á nhiệt đới và một

số nước ôn đới Ở Bắc bán cầu cây lúa được trồng ở Đông bắc Trung Quốc 53oB cho tới

Nam bán cầu ở châu Phi, Australia (New South Wales, 35o vĩ Nam)

Hiện nay lúa đang được gieo trồng rộng rãi trong những điều kiện sinh thái và khíhậu rất khác nhau vì cây lúa rất thích nghi với môi trường và con người đã thành côngtrong việc cải tạo môi trường nên cây lúa ngày nay đã có thể trồng được ở nhiều địaphương Lúa được trồng ở cả châu Á, Châu Đại Dương, Châu Âu, Châu Phi, Châu Mỹ, ởnửa cầu Bắc đến vĩ độ 50OB (Tiệp Khắc) và ở nửa cầu Nam đến vĩ độ 35ON (vùngNewsouth Wales thuộc Úc và ở Uruguay), từ vùng ven biển đến độ cao 3000m trên mặtbiển ở vùng Himalaya, từ đồng ngập sau tới 6m ở Bangladesh đến những nương cao, hầunhư không lúc nào mặt nương có lớp nước phủ, từ những vùng nhiệt đới mưa nhiều (trên1500mm/năm và trong vụ lúa cũng có trên 1000mm) đến những vùng chỉ có mưa 9,8 -13,8mm trong vụ lúa (Liên Xô)

Oryza sativa là loài lúa chủ yếu, người ta cho rằng bắt nguồn từ Đông Nam châu Á.

Tính toán sản lượng lúa cho thấy Châu Á không chỉ là quê hương của Oryza sativa mà còn

là nơi trồng lúa chính trên thế giới Các giống lúa Indica được phổ biến rộng ở vùng nhiệtđới Đông Nam Á, các giống lúa Japonica thích nghi với điều kiện lạnh hơn nên được trồng

ở các miền Trung và Nam Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản, Đài Loan

1.1.2 Phân loại

Có thể coi coi Linné là người đầu tiên đặt nền móng cho việc phân loại Oryza Trong cuốn “Các loài thực vật” (Species Plantanlm, 1753), C Linné đã mô tả loài Sativa

trồng ở Ấn Độ (Goutchin G.G 1935)

Việc phân loại chi Oryza có nhiều ý kiến khác nhau:

- Róhevits R.U (1931) chia chi Oryza ra làm 19 loài

- Chaherjee, (1948) chia làm 23 loài

- Erygin P.S (1960) chia làm 23 loài

- Grist D.H (1960) chia làm 25 loài

- Richharia R, (1960) chia làm 18 loài

- Gkose R.L.M và cộng sự (1962) chia làm 24 loài

- Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế IRRI (1963) đã phân chi Oryza làm 19 loài

Nói chung các loài Oryza đều là những cây ưa đầm lầy, trừ Oryza meyriana và một

số loại hình thuộc loài Oryza oficinalis còn có khả năng sinh sống ở những khu rừng ẩm

thấp và trong những thung lũng ẩm Do phát sinh và phát triển ở các vùng nhiệt đới và Ánhiệt đới, thường đủ ánh sáng và nhiệt độ nên nước là yếu tố hạn chế đối với các loài

Oryza.

Đối với lúa trồng, cũng có nhiều cách phân loại khác nhau:

- Theo điều kiện sinh thái, Kato (1930) chia lúa trồng thành 2 nhóm lớn là Japonica

(lúa cánh) và Indica (lúa tiên) Đinh Dĩnh (1958) cho rằng lúa cánh bắt nguồn từ TrungQuốc nên gọi là Suno - Japonica Goutchin lại chia ra 3 loài phụ: Indica, japoica và Brevis

- Theo thời gian sinh trường, Roxburg chia ra các giống lúa trồng ở Ấn Độ thành

hai nhóm chín sớm và chín muộn mà không quan tâm về hình thái Watt, căn cứ vào vụtrồng ở ấn Độ chia thanh lúa thu và lúa đông

- Theo mùa vụ gieo cấy trong năm và thời gian sinh trưởng, người Trung Quốc chia

lúa trồng thành lúa sớm và lúa muộn hoặc lúa xuân và lúa mùa

- Theo điều kiện tưới và gieo cấy, người ta chia lúa trồng thành 2 nhóm là lúa nước

và lúa cạn

- Dựa vào cấu tạo hạt, Komik và Atefeld phân chia lúa ở Java (Indonexia) thành

lúa tẻ (utilissma) và lúa nếp (glutinosa)

Tóm lại, việc phân loại lúa là vấn đề phức tạp vì nó phân bố rộng, được trồng trọt

trong những điều kiện khác nhau về thời tiết, đất đai Đến nay, trong nhiều điều kiện sinhthái khác nhau, lúa trồng cũng đã hình thành ra nhiều loại hình và nhiều giống lúa có đặctrưng đặc tính khác nhau

1.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN LÚA GẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

* Tình hình sản xuất lúa trên thế giới

Cây lúa có nguồn gốc nhiệt đới, dễ trồng và cho năng suất cao Theo thống kê củaFAO 2008, hiện nay trên thế giới có 118 nước trồng lúa, vùng trồng lúa khá rộng từ vĩ

50OB - 35ON Nhưng do điều kiện sinh thái nên diện tích trồng lúa chủ yếu tập trung ở châu

Á (chiếm khoảng 90%) đây là vùng tập trung đại đa số các nước đang phát triển và dân sốtăng nhanh, điều kiện thâm canh còn lạc hậu, nên năng suất còn thấp

Năm 2000 diện tích trồng lúa của toàn thế giới là 154.169 nghìn ha, năng suất là38,84 tạ/ha, sản lượng là 598,880 triệu tấn thì đến năm 2006 diện tích trồng lúa của toànthế giới là 146.634 nghìn ha, năng suất là 41,12 tạ/ha, sản lượng là 634,606 triệu tấn Nhưvậy diện tích trồng lúa có giảm nhưng năng suất lúa được nâng cao nên sản lượng lúa tăng

Bảng 1 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa trên thế giới năm 2006

(nghìn ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (tr.tấn)

Năng suất giữa các Châu chênh lệch nhau nhiều Năng suất cao tập trung ở cácChâu có diện tích trồng lúa ít (Châu Âu, Châu Úc) Theo FAO 2008 thì hiện nay có khoảng

23 nước trên thế giới có bình quân năng suất hơn 5 tấn/ha, 12 nước có năng suất 4-5 tấn/ha

và 83 nước có bình quân năng suất nhỏ hơn 3 tấn/ha

Bảng 1.7 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của một số nước trên thế giới năm 2006

là Trung Quốc đạt (184,07 triệu tấn) Mặc dù Ấn Độ là nước có diện tích lớn nhất (43,700triệu ha) nhưng sản lượng vẫn thấp hơn Trung Quốc, thể hiện trình độ sản xuất của cácnước trong khu vực còn chênh lệch nhau khá nhiều dẫn đến sản lượng còn thấp mặc dù códiện tích canh tác lớn

* Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam

Việt Nam là một nước nông nghiệp năm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, có khíhậu nóng ẩm, mưa nhiều, địa hình phức tạp có 3/4 diện tích là đồi núi và có nhiều vùngsinh thái và tiểu khí hậu khác nhau Nghề trồng lúa có từ lâu đời, cây lúa được trồng từ Bắcchí Nam, từ đồng bằng ven biển đến trung du miền núi, người dân có tính cần cù, sáng tạo

và nhiều kinh nghiệm sản xuất

Bảng 1.8 Thống kê sản xuất hai loại cây lương thực chính ở Việt Nam 1990-2006Năm

Diện tích( triệu ha)

Năng suất(tấn/ha)

Sản lượng(triệu tấn)

Xuất khẩugạoLúa Ngô Lúa Ngô Lúa Ngô (Tr tấn)

Trong các loại cây lương thực lấy hạt ở Việt Nam thì lúa và ngô là hai loại câylương thực chính, song so với tổng sản lượng của hai loại cây này thì sản lượng ngô chỉvào khoảng trên dưới 10% Sản lượng hai loại cây này tăng liên tục trong những năm quanguyên nhân tăng năng suất và sản lượng lúa, ngô là do những thay đổi về cơ chế chínhsách của Đảng và nhà nước, kết hợp đẩy mạnh ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật mới vào sảnxuất như giống mới, mức độ thâm canh, thuỷ lợi

Hiện nay lúa Việt Nam trên 7,3 triệu ha, chiếm trên 60% tổng diện tích đất trồng trọt.Sản xuất lúa ở Việt Nam có tiến bộ vượt bậc vì Việt Nam từ một nước nhập khẩu lúa gạohơn 3 thập kỷ qua, đã trở thành nước xuất khẩu từ 1989 số lượng gạo xuất khẩu từ ViệtNam trong các năm 1989 là 1,42 triệu tấn gạo, đến năm 2007 đã xuất khẩu 4,5 triệu tấngạo, đứng thứ 2 trên thế giới

Trong 17 năm từ 1990 đến 2007 khối lượng gạo xuất khẩu của cả nước tăng gần3,6 triệu tấn, kim ngạch thu về tăng gấp 2,5 lần, năm 2007 đạt đến 4,5 tỷ USD đó là bướcnhảy vọt quan trọng làm thay đổi cục diện sản xuất nông nghiệp, cho phép chuyển từ mộtnền sản xuất chủ yếu để tiêu dùng trong nước sang một nền nông nghiệp hàng hoá hướngmạnh về xuất khẩu

Hình 1.3 Bản đồ diện tích trồng lúa ở Việt Nam

Với vị trí địa lý trải dài trên 15 vĩ độ Bắc bán cầu, từ Bắc vào Nam dài hơn 2000

km, đã hình thành nên đồng bằng châu thổ phì nhiêu của đất nước (Đồng Bằng Sông Hồng

ở miền Bắc và Đồng Bằng Sông Cữu Long ở miền Nam) cung cấp nguồn lương thực chủyếu cho nhân dân trên toàn quốc Theo các báo cáo của sở nông nghiệp và phát triển nôngthôn các tỉnh Đồng Bằng Sông Cữu Long thì diện tích gieo trồng toàn vùng năm 2006 đạt3,77 triệu ha, tổng sản lượng đạt 18,19 triệu tấn, và năng suất bình quân đạt 4,82 triệutấn/ha

Bảng 1.9 Diện tích, năng suất, sản lượng lúa theo từng vùng ở Việt Nam năm 2006

Đồng bằng sông Cửu Long 3.773,2 48,2 18.193,4

(Nguồn: Thống kê Việt Nam, 2008)

Trong vài năm trở lại đây chúng ta đã nhập nội, nghiên cứu và sản xuất lúa lai từcác nguồn của Trung Quốc và viện lúa IRRI Ở miền Bắc diện tích sử dụng lúa lai trong vụĐông Xuân 1993 - 1995 là 80.000 ha, năng suất 60-80 tạ/ha Cá biệt có nơi đạt năng suất140-150 tạ/ha Nhưng đến năm 2003 diện tích lúa lai đạt 600.00 ha các tỉnh có diện tích lúalai lớn như: Nam Định (97.000 ha), Thanh Hoá (79.000 ha), Nghệ An (66.700 ha) vànăng suất đạt 63 tạ/ha

Bảng 1.10 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa Việt Nam trong 10 năm trở lại đây.Năm ( 1000 ha)Diện tích Năng suất(tạ/ha) Sản lượng(1000 tấn)

vụ mùa năm 1991, Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn đã có chú trương mở rộng gieocấy lúa lai ở miền Bắc, miền Trung và Tây Nguyên để góp phần tăng năng suất và sảnlượng lúa, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia trên cơ sở xây dựng vùng lúa chất lượngcao phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu và giảm bớt diện tích lúa bấp bênh sang trồng câykhác.

Nhìn chung sản xuất lúa của Việt Nam có những bước phát triển đáng kể nhờ sự tácđộng của nhiều yếu tố khác nhau Trước hết phải kể đến chủ trương đường lối lãnh đạo củaĐảng và Nhà nước Mở đầu là chỉ thị 100, chính sách khoán 10 và đặc biệt gần đầy nhất là

Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn đã đưa ra pháp lệnh bảo vệ giống cây trồng và vậtnuôi, cùng với nhiều chính sách ưu đải khác, đã mở ra một hướng đi mới cho sản xuấtnông nghiệp ở Việt Nam Từ đó người nông dân yên tâm đầu tư sản xuất lúa, mở rộng sảnxuất Ngoài ra sự phát triển vượt bậc của sản xuất lúa ở nước ta cần có sự đóng góp mộtphần không nhỏ của các nhà khoa học Việt Nam Các nhà khoa học đã nghiên cứu, lai tạo

và chọn lọc để đưa ra các giống lúa mới có năng suất cao chất lượng tốt trong sản xuất.Các bộ giống mới thường xuyên được bổ sung và người dân cũng dần áp dụng các tiến bộkhoa học kỹ thuật, năng suất khá cao; Thái Bình 11,5 tấn/ha năm, Quảng Nam 21 tấn/hanăm (3 vụ), Tuy Hoà 70-80 tạ/ha

1.3 VỊ TRÍ, GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA CÂY LÚA

* Vị trí

- Lúa là một trong những cây lương thực quan trọng trên thế giới, nhất là ở Châu Á

Gạo là sản phẩm chính của cây lúa, là nguồn lương thực chính cung cấp tới 2/3

lượng calo cho hơn ba tỷ người ở châu Á, 1/3 lượng Calo cho 1,5 tỷ người châu Phi vàchâu Mỹ La Tinh Gạo cũng cung cấp đến 80% Cacbonhydrat và 40% Protein cho conngười (FAO, 2005)

Hình 1.1 Vị trí của cây lúa trên thế giới

* Giá trị dinh dưỡng

So sánh thành phần hoá học của một số cây lương thực ta thấy lúa gạo giàu tinh bột

và đường, tuy nhiên nghèo protein và chất béo hơn lúa mì và ngô

Bảng 1.1 So sánh thành phần dinh dưỡng của một số cây lương thực

Tên cây trồng Nước Xenlulô Chất béo Prôtít Tinh bột Đường

(Giáo trình cây lúa ĐHNNI - NXBNN - 1997)

Trong gạo có đầy đủ các axít amin không thay thế, các vitamin và các chất dinh dưỡngkhác

(Giáo trình cây lúa ĐHNNI - NXBNN - 1997)

Bảng 1.3 Thành phần sinh hoá của các loại hạt cây lương thực (% trọng lượng khô)

TT Lương thựcLoại cây Gluxit Protein Lipit Xơ Tro Nước

Tinh bột trong gạo có 2 loại: Amyloza có cấu tạo mạch thẳng, có nhiều trong gạotẻ; amylopectin có cấu tạo mạch ngang (mạch nhánh) có nhiều trong gạo nếp Tỷ lệ thànhphần amyloza và amylopectin cũng có liên quan đến độ dẻo của hạt: gạo nếp có nhiềuanlylopectin nên thường dẻo hơn gạo tẻ

Protein: Tỷ lệ chiếm khoảng 6-8%, thấp hơn so với lúa mì và các loại khác Các

giống lúa Việt Nam có lượng protein thấp nhất 5,25%, cao nhất 12,84%, phần lớn trọngkhoảng 7-8%, lúa nếp có lượng protein cao hơn tẻ, lúa chiêm cũng có lượng protein cao

Lipit: Vào loại trung bình Phân bố chủ yếu ở lớp vỏ gạo Nếu ở gạo xay là 2,02%

thì ở gạo giã chỉ còn 0,52%

Vitamin: Trong lúa gạo có nhiều loại vitamin nhất là vitamin nhóm B như Bl, B2,

B6, PP lượng vitamin Bl là 0,45 mg/100 hạt (trong đó phân bố ở phôi 47%, vỏ cám 34,5%trong hạt gạo chỉ có 3,8%) so với lúa mì là 0,52 mỏ và ngô là 0,49 mỏ

Khoáng chất: Trong gạo có chứa nhiều khoáng như P2O5, K2O, MgO, SiO2, Na2O,CaO, Fe2O3

Như vậy, lúa là cây lương thực có giá trị dinh dưỡng cao, có đầy đủ các chất dinh

dưỡng như các cây lương thực khác ngoài ra còn có nhiều vitamin Từ đặc điểm dinh

dưỡng mà từ lâu gạo đã được coi là nguồn thực phẩm và dược phẩm có giá trị Vì vậy, tổchức dinh dưỡng quốc tế gọi ''Hạt gạo là hạt của sự sống'' (Grain de riz, Grain de vie)

* Giá trị kinh tế

Ngoài việc sử dụng làm lương thực, tăng thu nhập cho người nông dân đặc biệt trongviệc sử dụng lao động nhàn hạ theo mùa vụ, lúa còn đem lại giá trị xuất khẩu cao

Bảng 1.4 Xuất khẩu gạo của Việt Nam qua các năm

Bảng 1.5 So sánh sản lượng gạo xuất khẩu Việt Nam và Thái Lan qua các năm

(Nguồn: Thống kê Việt Nam, 2008)

Các sản phẩm phụ của cây lúa còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

 Gạo: Còn có thể dùng làm nguyên liệu sản xuất rượu, bia Bia sản xuất từ

lúa gạo có màu trong, hương thơm

 Tấm: Sản xuất tinh bột, rượu cồn, vốt ca, axeton, phấn mịn và thuốc chữa

bệnh

 Cám: Dùng để sản xuất thức ăn cho gia súc non và vỗ béo, làm thức ăn gia súc

tổng hợp Trong công nghệ dược, sản xuất vitamin Bl chữa bệnh tê phù Dầucám có chất lượng cao, dùng chữa bệnh, chế tạo sơn cao cấp, làm mỹ phẩm, chế

xà phòng

 Trấu: Sản xuất nấm mềm làm thức ăn gia súc, sản xuất vật liệu đóng lót

hàng; dùng để độn chuồng làm phân bón có SiO2 cao Ở nông thôn còn sửdụng làm chất đất

 Rơm rạ: Với thành phần chủ yếu là xenluloza có thể sản xuất thành giấy,

các tông xây dựng, đồ gia dụng như thừng chão, mũ, giầy dép Cũng có thểdùng rơm rạ để sản xuất thức ăn gia súc, trộn với cây họ đậu, làm thức ăn ủchua, sản xuất nấm rơm, độn chuồng, chất đất

Nếu tận dụng khai thác các sản phẩm phụ thì giá trị kinh tế của cây lúa còn rấtphong phú

Chương 2 QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LÚA

2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỜI SỐNG CỦA CÂY LÚA

2.1.1 Thời gian sinh trưởng của cây lúa

Thời gian sinh trưởng của cây lúa tính từ nảy mầm cho đến chín thay đổi từ 90 đến

180 ngày tuỳ theo giống và điều kiện ngoại cảnh Ở nước ta các giống ngắn ngày (trừ khicấy vào vụ chiêm xuân ở miền Bắc) có thời gian sinh trưởng khoảng 90-120 ngày, cácgiống trung ngày có thời gian sinh trưởng dài 140-160 ngày Các giống lúa chiêm cux ởmiền Bắc do sinh trưởng trong điều kiện nhiệt độ thấp, thời gian sinh trưởng kéo dài 180-

200 ngày, nếu trồng cấy ở miền núi phía Bắc có thể kéo dài đến 240 ngày

Ở Đồng bằng sông Cửu Long, các giống lúa địa phương có thời gian sinh trưởngtrong vụ mùa cũng tương đối dài: 200-240 ngày, cá biệt nhưng giống lúa nổi có thời ấmsinh trưởng đến 270 ngày

Do yêu cầu của thực tế sản xuất, các giống lúa dài ngày mẫn cảm với quang chu kỳ,đang được thay thế dần bởi các giống ngắn ngày hoặc cực ngắn, thấp cây, không có phảnứng với quang chu kỳ Chúng đáp ứng được với yêu cầu thâm canh, tăng vụ để tăng sảnlượng lương thực

Thời gian sinh trưởng của cây lúa còn phụ thuộc vào thời vụ gieo cấy với điều kiệnngoại cảnh khác nhau Ở miền Bắc, do thời tiết biến động trong năm, nhất là nhiệt độ nênthời gian sinh trưởng cũng thay đổi theo thời vụ gieo cấy Ngược lại ở miền Nam, do nhiệt

độ ít thay đổi trong năm, thời gian sinh trưởng không có những thay đổi đáng kể Ví dụ ởĐồng bằng Bắc bộ giống CR203 gieo cấy vào vụ xuân, có thời gian sinh trưởng 130-160ngày tuỳ theo trà sớm hay muộn, khi đưa vào vụ mùa thời gian sinh trưởng rút ngắn còn115-125 ngày Giống NN8 cấy vụ xuân có thời gian sinh trưởng 170 ngày, khi cấy vào vụmùa còn 120 ngày Ngay trong một vụ thời gian sinh trương cũng có những sai khác Vụchiêm xuân, ở miền Bắc năm trời rét lúa trổ muộn, sinh trưởng kéo dài, năm trời ấm thìngược lại Cũng trong vụ chiêm xuân, gieo sớm thời gian sinh trưởng dài, gieo muộn thờigian sinh trưởng rút ngắn Còn trong vụ mùa, nhiệt độ ít thay đổi qua các năm, nên thờigian sinh trưởng của các giống tương đối ổn định hơn Nắm được quy luật thay đổi thờigian sinh trưởng của cây lúa là cơ sở chủ yếu để xác định thời vụ gieo cấy, cơ cấu giống,luân canh tăng vụ ở các vùng trồng lúa khác nhau

2.1.2 Các thời kỳ sinh trưởng - phát triển của cây lúa

Trong toàn bộ đời sống cây lúa, có thể chia ra 2 thời kỳ sinh trưởng chủ yếu là sinhtrưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực

Nảy mầm

Mạ Nảy mầm - 3 lá

3 lá - cấySinh trưởng dinh dưỡng

Hồi xanh (bén chân)

Đẻ nhánh Đẻ nhánh hữu hiệu

Đẻ nhánh vô hiệuLàm đốt, làm đòng

Sinh trưởng sinh thực

Trổ bông, phơi màu, vào chắc, chín

- Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng, tính từ lúc gieo đến lúc làm đòng Trong thời

kỳ này, cây lúa chủ yếu hình thành và phát triển các cơ quan dinh dưỡng như ra lá, pháttriển rễ, đẻ nhánh Ở lúa cấy có thể phân ra thời kỳ mạ và thời kỳ đẻ nhánh ở ruộng cấy

- Thời kỳ sinh trưởng sinh thực, là thời kỳ phân hoá, hình thành cơ quan sinh sản

bắt đầu từ lúc làm đòng cho đến khi thu hoạch Bao gồm các quá trình làm đòng, trổ bông

và hình thành hạt Quá trình làm đốt (phát triển thân tuy là sinh trưởng dinh dưỡng nhưnglại tiến hành song song với quá trình phân hoá đòng nên nó cũng nằm trong thời kỳ sinhtrưởng sinh thực Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng có ảnh hưởng trực tiếp đến việc hìnhthành số.bông Còn thời kỳ sinh trưởng sinh thực quyết định việc hình thành số hạt trênbông, tỷ lệ hạt chắc và trọng lượng 1.000 hạt Có thể xem thời kỳ từ trỗ đến chín là thời kỳảnh hưởng trực tiếp nhất đến năng suất thu hoạch

Hình 3.1 Sơ đồ sinh trưởng - phát triển của cây lúa.

(Thời gian sinh trưởng 120 ngày trong điều kiện nhiệt đới)

Về mặt nông học có thể chia 3 thời kỳ: Sinh trưởng dinh dưỡng từ lúc nảy mầm;sinh trưởng sinh thực từ làm đòng đến trổ bông và thời kỳ chín từ trổ đến thu hoạch, vớigiống có thời gian sinh trưởng 120 ngày, trong điều kiện nhiệt đới, thời kỳ sinh trưởngdinh dưỡng là 60 ngày, làm đòng 30 ngày và chín 30 ngày

Thời kỳ sinh trưởng dinh dương thường biến động mạnh nhất Thời kỳ làm đòngbiến động trong khoảng 30-40 ngày tuỳ theo giống ngắn ngày hay dài ngày Thời kỳ chín

biến động chủ yếu theo nhiệt độ: 30 ngày ở vùng nhiệt đời và 65 ngày những vùng lạnhnhư Hokkaido (Nhật) hoặc New South Wales (Australia).

Sự khác nhau và biến động về thời lượng trong các thời kỳ sinh trưởng là cơ sở để

áp dụng các hệ thống biện pháp kỹ thuật khác nhau

Sự khác nhau về thời gian sinh trưởng chủ yếu là ở thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng,

phụ thuộc giống và điều kiện ngoại cảnh Những giống chín sớm có thời kỳ sinh trưởngdinh dưỡng ngắn, chúng có thể làm đòng trước khi đạt số nhánh tối đa, thời gian làm đất vàlàm đòng trùng nhau, thậm chí phân hoá đòng rồi mới làm đất Ngược lại ở giống dài ngàythường đạt số nhánh tối đa trước làm đòng và làm đốt trước làm đòng

- Thời gian sinh trưởng của cùng một giống có thể khác nhau đôi chút giữa lúa cấy

và lúa gieo thẳng Lúa cấy thường chín muộn hơn lúa gieo 7-10 ngày do phải mất thời gianbén rễ

- Ở lúa gieo thẳng thời kỳ bắt đầu đẻ nhánh sớm hơn so với lúa cấy vì bộ rê không

bị tổn thương do nhổ cấy Tuy nhiên, số nhánh đẻ ở lúa gieo thường thấp hơn so với lúacấy mỗi cây ở lúa gieo thường đẻ 2-5 nhánh, còn ở lúa cấy có thể đạt tới 10-30 nhánh Nắm được quy luật sinh trưởng, Phát triển của cây lúa, chúng ta có thể chủ động áp dụngcác biện pháp kỹ thuật theo hướng có lợi nhất cho quá trình sinh trưởng, phát triển nhằmtạo năng suất cao

2.2 CÁC GIAI ĐOẠN QUAN TRỌNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CẦN TÁC ĐỘNG

2.2.1 Thời kỳ nảy mầm

Đời sống cây lúa bắt đầu bằng quá trình nẩy mầm, tiếp theo là thời kỳ mạ, đẻnhánh Mầm lúa phát triển từ phôi trong hạt Phôi nằm ở phía bụng của hạt, có khối lượngkhông đáng kể so với khối lượng toàn hạt (trọng lượng khô của hạt thay đổi trong khoảng12-44 mg, vỏ trấu chiếm khoảng 21% trọng lượng hạt thóc) Cấu tạo của phôi gồm cô trụcphôi, rễ phôi và mầm phôi

Bình thường hạt lúa bảo quản trong kho không thể nảy mầm vì hàm lượng nướctrong hạt thấp (dưới 13% trọng lượng hạt) Nếu có các điều kiện thuận lợi về độ ẩm, nhiệt

độ, oxy thì hạt có thể nảy mầm

- Quá trình nảy mầm

Hạt hút nước, độ ẩm trong hạt tăng, hoạt động của các men hô hấp và phân giảicũng tăng lên rõ rệt Dưới tác dụng của men amylaza, tinh bột chuyển hoá thành đườngglucoza Một phần glucoza dùng đề hô hấp, một phần chuyển đến miền sinh trưởng củaphôi, tái tạo thành xenluloza, cần thiết cho sự hình thành màng tế bào mới, một phần củaglucoza cũng có thể kết hợp với asparagin tạo thành thoát mới

Prôtêin dưới tác dụng của men proteạza và peptoza chuyển hoá thành pepton rồithành axit quan Phần lớn axit quan được tổng hợp thành sinh chất giúp cho phôi phát triển

Sau khi phôi được cung cấp glucoza, axit quan các tế bào phôi phân chia, lớn lên,trục phôi trương to đẩy mầm và rễ ra khỏi vỏ trấu, hạt nứt nanh rồi nảy mầm

Hình 3.2 Quá trình nảy mầm của hạt

Khi hạt nảy mầm, đầu tiên xuất hiện lá bao hình vảy, không có diệp lục, thứ đến là

lá không hoàn toàn (chỉ có bẹ chưa có phiến lá) cũng không có diệp lục Cuối cùng mớixuất hiện các lá thật có đầy đủ bẹ lá, phiến lá, có khả năng hình thành diệp lục Những lában đầu thường ngắn và nhỏ Người ta tính số lá từ lá thật thứ nhất trở đi

Đồng thời với quá trình nảy mầm, từ phôi cũng xuất hiện 1 rễ phôi (hay rễ mộng, rễhạt) Rễ này dài, sau phát triển các lông tơ giúp hạt hút nước trong thời kỳ đầu

Thời kỷ từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi có 3 lá thật (khoảng 10-12 ngày là thời kỳhạt sử dụng chủ yếu các chất dự trữ trong hạt Chỉ từ khi có 4 lá và 4-5 rễ phụ cây mạ mới

Khả năng hút nước, nảy mầm của hạt còn phụ thuộc vào vỏ trấu Những giống có

vỏ trấu mỏng thường hút nước nhanh hơn giống vỏ dày, do đó thời gian nảy mầm thườngngắn hơn

Ngoài ra, sức nảy mầm của hạt còn chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện bảo quản.Trong điều kiện bảo quản tốt hạt giống có thể qua 1-2 năm vẫn có sức nảy mầm tốt Nếubảo quản trong điều kiện khô lạnh (dưới 15oC) có thể giữ hạt giống được lâu hơn

* Ngoại cảnh

Hạt giống muốn nảy mầm 'phải có các điều kiện ngoại cảnh phù hợp Các yếu tố cóảnh hưởng chủ yếu đến quá trình nảy mầm là độ ẩm, nhiệt độ và oxy

- Độ ẩm:

Nếu không hút nước đạt độ ẩm thích hợp, hạt lúa không thể nảy mầm được Hạtgiống bảo quản trong kho, thường có độ ẩm dưới 13% Khi ngâm nước, trong 18 giờ đầuhạt hút nước tương đối nhanh, lúc hạt hút nước đạt độ ẩm 22-25% có thể nảy mầm Tốc độhút nước của hạt phụ thuộc vào nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước Mạ chiêm xuân Ở

miền Bắc trong điều kiện thời tiết lạnh, đó thể ngâm trong nước có nhiệt độ 25 - 30oC đểrút ngắn thời gian ngâm

Hạt giống ngâm chưa đạt độ ẩm thích hợp thì khó nảy mầm Khi hạt nảy mầm lượngnước trong hạt khoảng 30-40% tuỳ theo nhiệt độ Nhưng ngược lại, thời gian ngâm quá dài,hạt hút nhiều nước, tinh bột trong hạt phân giải thành đường rồi hoà tan trong nước làm tiêuhao chất dự trữ trong hạt đồng thời dễ làm cho hạt bị chua, mầm bệnh phát triển, hạt sẽ bị thốihoặc mầm yếu

Nhu cầu về nước để hạt nảy mầm cũng còn phụ thuộc vào giống Các giống lúacạn, lúa chịu hạn, có khả năng hút nước và nảy mầm tết trong điều kiện đất tương đối khô.Ngược lại các giống lúa chịu nước sâu, có thể nảy mầm tốt trong điều kiện thừa nước

Khi xử lý ngâm ủ mạ, cần tuỳ theo đặc điểm của giống để có thời gian ngâm ủ phùhợp giúp cho hạt nảy mầm nhanh và đều

Hình 3.3 Quá trình hút nước của hạt ở nhiệt độ khác nhau (trên giấy lọc)

- Nhiệt độ:

Hạt hút nước đạt độ ẩm cần thiết phải có nhiệt độ phù hợp mới có thể nảy mầm.Nhiệt độ giới hạn thấp nhất đối với quá trình nảy mầm là lo-12oc Hạt nảy mầm tốt nhấttrong điều kiện 30-35oC Trên 40oC không có lợi cho quá trình nảy mầm Nói chung vụ hèthu, vụ mùa ngâm ủ trong điều kiện nhiệt độ cao, hạt dễ nảy mầm, thời gian ngâm ủ ngắn.Trái lại vụ chiêm xuân ở miền Bắc, ngâm ủ trong điều kiện nhiệt độ thấp nên thời gianngâm ủ thường kéo dài Có thể sử dụng rơm rạ bao tải phủ lên khối hạt để giữ nhiệt Trongquá trình ủ, bản thân khối hạt hô hấp cũng tạo ra nhiệt lượng đề xúc tiến nảy mầm Ngâm ủvới khối lượng hạt giống ít, dễ bị thiếu nhiệt nên hạt nảy mầm chậm Có thể dùng nước ấmtưới vào hạt giống để hạt hút ẩm, tăng cường hô hấp sẽ nảy mầm mạnh hơn

- Ôxy:

Cây lúa vốn sống trong điều kiện ruộng ngập nước, nên hạt có thể nảy mầm trongđiều kiện yếm khí hoặc thiếu ôxy Tuy nhiên trong điều kiện đó hạt chỉ nảy mầm, lá bao

kéo dài yếu ớt Trong môi trường ấm, hạt nảy mầm nhanh và ra rễ bình thường Oxy cần

thiết cho quá trình hô hấp của hạt, giúp cho quá trình phân giải vật chất trong hạt và phânchia tế bào mới Nếu thiếu oxy, tế bào kéo dài, các lá ban đầu dài ra yếu ớt Có đủ oxy rễmới phát triển được

Hình 3.4 1- Hạt lúa nảy mầm trong điều kiện đủ ôxy

Thí nghiệm cho thấy, khi hạt nảy mầm khống chế tỷ lệ oxy khác nhau thì sự pháttriển của mầm và rễ cũng khác nhau: Nếu lượng oxy là 0,2% sau 10 ngày chiều dài mầmtăng 72 lần, rễ tăng 36 lần, nếu lượng oxy là 20,8% thì số liệu tương ứng là 19 và 226 lần.Điều đó cho thấy khi hạt nảy mầm, oxy có ảnh hưởng chủ yếu đến sự phát triển

Trong kỹ thuật ngâm ủ, người ta điều tiết quan hệ nước - oxy để khống chế sự pháttriền của mầm và rễ theo yêu cầu Kinh nghiệm "ngày ngâm đêm ủ" cũng làm một biệnpháp điều tiết sự phát triển của mầm và rễ cho phù hợp Gần đây quy trình ngâm ủ theophương pháp mới của các chuyên gia Nhật Bản, tiến hành ngâm hạt giống trong môitrường chua (pH: 5-5,5) yếm khí để hạn chế rễ phát triển

Căn cứ vào đặc điểm sinh trưởng của cây mạ, có thể chia thời kỳ mạ ra 2 thời kỳnhỏ: thời kỳ mạ non và thời kỳ mạ khoẻ

- Thời kỳ mạ non

Thời kỳ mạ non đối với mạ được tính từ lúc gieo đến khi ra được 3 lá thật Nếuđiều kiện thuận lợi sau gieo 7-10 ngày là kết thúc thời kỳ này Nếu thời tiết bất thuận (gặprét, hạn ) thời kỳ này sẽ kéo dài hơn Đặc điểm chính của thời kỳ này là phôi nhũ tiếp tụcphân giải để cung cấp cho mầm và rễ, vì thế tốc độ hình thành các lá đầu tương đối nhanh.Tuy nhiên kích thước lá còn nhỏ nên nhu cầu dinh dưỡng.không đáng kể Mặt khác, ở dướimặt đất, sau khi gieo, rễ phôi tiếp tục phát triển và có thể hình thành vài lứa rễ đầu tiênnhưng số lượng rễ cũng không nhiều.

Do đó, sau khi gieo muốn cho cây mạ sinh trưởng thuận lợi, cần giữ ẩm cho ruộng

mạ, tránh bị ngập hoặc hạn Thời kỳ này dinh dưỡng của cây mạ chủ yếu dựa vào chất dựtrữ trong hạt nên chưa cần bón thúc Ngoài ra cung cần chú ý là thời kỳ này cây mạ cònnhỏ, yếu, khả năng chống chịu kém Vì vậy cần tạo điều kiện để cây mạ có khả năng chốngchịu rét, sâu bệnh

Tóm lại, thời kỳ mạ tuy thời lượng không nhiều (và có xu hướng ngày càng rút ngắn)nhưng lại có ý nghĩa đáng.kể trong toàn bộ quá trình sinh trưởng của cây lúa Tạo được mạtốt, mạ khoẻ làm cơ sở cho quá trình đẻ nhánh và các quá trình sinh trưởng tiếp theo

2.2.3 Thời kỳ đẻ nhánh

Sau khi cấy, cây lúa bén rê hồi xanh rồi bước vào thời kỳ đẻ nhánh Đây là thời kỳ

có ý nghĩa đáng kể trong toàn bộ đời sống cây lúa và quá trình tạo năng suất sau này

Quá trình bén rễ hồi xanh nhanh hay chậm liên quan trực tiếp đến quá trình đẻnhánh sớm hay muộn Nói chung nếu điều kiện ngoại cảnh thuận lợi, sau cấy 5-7 ngày câylúa có thể bén rễ hồi xanh, chuyển sang đẻ nhánh (ở vụ mùa) Trong điều kiện bất thuận lợinhư trời lạnh, âm u, thiếu ánh sáng, thời gian bén rễ hồi xanh kéo dài 15-20 ngày, có khi25-30 ngày (vụ chiêm ở miền Bắc)

Ở thời kỳ đẻ nhánh, nói chung cây lúa sinh trưởng nhanh và mạnh Trong thời kỳ

này cây lúa tập trung vào các quá trình phát triển của bộ rễ, ra lá và đẻ nhánh Thời kỳ đẻ