Bài giảng Tổng quan về cây lúa

Cây lúa Oryza Sativa L. Nguyễn Việt Long Tài liệu tham khảo  Bùi Huy Đáp. Cây lúa Việt Nam. NXB Khoa học kỹ thuật,1 980  Bùi Huy Đáp. Lúa Việt Nam trong vùng lúa Nam và Đông Nam á. NXB NN,1978  Nguyễn Hữu Tề và cộng sự. Giáo trình Cây lương thực -Tập 1, Cây lúa. NXB NN 1997  Shouichi Yoshida . Fundamnentals of rice crop science IRRI- 1981., Chương I I.1. Giá trị kinh tế  Lúa là 1 trong 3 loại cây lương thực quan trọng nhất của thế giới  Lúa là cây lương thực quan trong nhất của người dân châu Á…  Một số đặc điểm của hệ thống luân canh trồng cây lúa nước.  ổn định và bền vững thích ứng với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa.  Có khả năng thâm canh cao, giải quyết lương thực cho vùng có mật độ dân số cao.  Cây lúa cho các loại sản phẩm có giá trị cao, người ăn lúa không bị suy thoái.  Hàm lương tinh bột cao (62.4%), khả năng đồng hoá cao (95.9%) …  Hàm lượng Protein 6-8% (10 – 11%), có đầy đủ các a xít a min cần thiết.  Hàm lương lipít trung bình 2.2 %  Các Vitamin nhóm B nhiều, ít vitamin A (Đây là một hạn chế ) Golden rice  Văn hoá đời sống, tập tục, thói quen của người dân Châu Á và Việt nam.  Ngoài việc sử dụng làm lương thực, gạo và các sản phẩm phụ khác đựoc sử dụng với rất nhiều mục đích khác nhau: các loại bánh, Rượu, làm TAGS, chất đốt, các sản phẩm khác .... ( đa mục đích). I.2. Tình hình sản xuất Năm Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn) 1995 149.446.707 36,608 547.101.106 1996 150.262.627 37,829 568.425.714 1997 151.408.479 38,242 579.017.121 1998 152.001.570 38,078 578.785.495 1999 156.462.321 38,945 670.779.929 2000 153.765.832 38,946 598.851.733 2001 155.000.000 37,858 586.800.000 2002 578.6.00000 Diễn biến tình hình sản xuất lúa trên thế giới Những nước xuất khẩu gạo Tên nước Năm 1995-1996 Năm 1996-1997 Năm 1997-1998 Năm 2001-2002 Thái Lan 5,3 4,8 4,8 4,8 Việt Nam 2,5 3,1 3,6 3,55 Mỹ 2,7 2,5 2,7 2,7 Pakixtan 1,7 1,7 1,7 1,7 Trung Quốc 0,3 0,5 0,6 0,8 Triệu tấn Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam Năm Diện tích trồng lúa (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn) 1995 6.765.000 36,898 24.963.700 1996 7.003.800 37,689 26.396.700 1997 7.003.700 38,768 27.523.900 1998 7.362.700 39,585 24.145.500 1999 7.468.100 41,048 31.393.800 2000 7.654.900 42,527 32.554.000 2001 7.484.000 42,757 33.000.000 2002 7.433.000 45,20 33.600.000 Tình hình sản xuất lúa  Bình quân lươngthực của Việt nam :  Năm 1975 đạt 200 kg/người/năm  Năm 1985 đạt 300 kg/người/năm  Năm 2001 đạt 420 kg/người/năm  Cây lúa nước là cây trồng bản địa quan trọng nhất của Việt nam  trong suốt lịch sử hình thành và phát triển của Đất nước .  Là cây trồng chính trong hệ thống luân canh của Việt nam  Hệ thống luân canh mà cây lúa nước đóng vai trò chính.  ổn định và bền vững thích ứng với dk nhiệt đới gió mùa.  Khả năng thâm canh cao, giải quyết lương thực cho các vùng có mật độ dân số cao.  Sự độc canh cây lúa trong một thời gian dài, phần nào ảnh hưởng đến sự phát triển nền nông nghiệp đa canh, nhiều sản phẩm hàng hoá.  Sản lượng lúa hiện chiếm 90% sản lượng lương thực của Việt Nam, dự kiến đến năm 2010 chỉ còn chiếm 80%, phần còn lại do các loại cây lương thực khác (Cây Màu) I.3. Nguồn gốc và phân loại Nguồn gốc và quá trình phát triển  Cây lúa là loại cây lương thực có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất (7000 – 10000 năm).  Trung tâm khởi nguyên cây lúa là Trung Quốc và ấn Độ (Nam á).  Việt Nam và vùng Nam á là một trong các vùng trồng lúa cổ nhất.  Thế kỷ I cây lúa được trồng tại Ai cập , Italia, Tây ban nha ( ĐTH)  Thế kỷ XV cây lúa được nhập vào các nước Bungari, Rumani, Sec ...  Thế kỷ XVII lúa được nhập vào Mỹ, từ đó phát triển ra các nước trong khu vực.  Hiện nay cây lúa là cây lương thực có diện tích lớn thứ 2 trên thế giới, Phân loại cây lúa (rice family classification) 1. Phân loại thực vật (Oryza sativa L, 2n = 24)  Loại cây 1 lá mầm: Monocotyledoneae.  Họ hoà thảo: Gramineae.  Chi: Oryza  Loài: Oryza sativa.  Tên khoa học: Oryza sativa L. Phân loại theo loài phụ :  Oryza sativa ssp Indica (Lúa tiên)  Oryza sativa ssp Japonica (Lúa cánh)  Oryza sativa ssp Javanica Đặc điểm Indica Japonica Javanica Dạng hạt Dài Ngắn Dày Chiều dài lá Dài Ngắn Dài Góc lá Rộng Hẹp Hẹp Màu sắc thân lá Xanh nhạt Xanh đậm Xanh nhạt Độ cứng của thân Mềm Cứng Cứng Góc lá đòng Hẹp Trung bình Rộng Đốt cao nhất Nhô khỏi bẹ lá Không nhô Không nhô Kích thước lá đòng Dài và hẹp Ngắn và hẹp Dài và rộng Số nhánh Nhiều Nhiều ít Hình dạng nhánh Xoè Thẳng Thẳng Lông trên lá Dày Không Thưa Lông trên vỏ hạt Thưa Dày Dày Râu Không có Không có Có Tính rụng hạt Dễ rụng Khó rụng Khó rụng Số bông Nhiều ít ít Chiều dài bông Trung bình Ngắn Dài Sự phân nhánh của bông Trung bình ít Nhiều Mật độ hạt/bông Trung bình Cao Trung bình Chiều cao cây Cao Thấp Cao Chịu phân Kém Tốt Trung bình Chịu rét Kém Tốt Kém Phẩm chất gạo Cứng Dẻo Cứng- Dẻo Phân bố N.đới Ôn đới N.đới Phân loại theo vụ/năm  Lúa chiêm  Lúa Xuân (Trà Xuân sớm, Xuân muộn, Xuân chính vụ)  Lúa Mùa (Trà Mùa sớm, mùa chính vụ, mùa muộn) Phân loại theo điều kiện tưới nước :  Lúa nước  Lúa cạn  Lúa chịu nước trời  Theo chất lượng :  - Lúa tẻ - Lúa nếp  - Hạt tròn - Hạt dài  - Độ bạc bụng  - Dạng hình gạo xay  - Mầu vỏ cám ( Trắng, đỏ, tím)  - Hương thơm ( Không thơm, hơi thơm, thơm)  - Hàm lượng amylose  - Độ phân huỷ throng kiềm.  - Độ sánh của hồ  - Hàm lượng Protêin trong gạo xay The facts of rice  Lúa là loại cây trồng độc canh lớn nhất  90% lượng lúa được sản xuất tại Châu á  Năm 2000 sản lượng lúa 600 triệu tấn.  Sản xuất lúa là hoạt động kinh tế quan trọng nhất trên TG  Có hàng ngàn giống lúa được nông dân sử dụng.  Chỉ có 6-7 % SL lúa được XK ở các nước sinh ra cây lúa.  Diện tích trồng lúa chiếm 11% diện tích đất trồng trọt  Lúa là nguồn thu nhập quan trọng nhất của vùng nông thôn châu á.  Lúa được trồng trong 250 triệu trang trại vùng châu á (DT TT nhỏ hơn 1 ha)  Lúa được trồng trọt cách đây 10.000 năm.  Canh tác lúa có liên quan đến tín ngưỡng, phong tục tập quán  Lúa còn là phương tiện thanh toán, trả công và cho vay …  Một nửa dân số trên thế giới ăn gạo (lúa)  Lúa là loại cây lương thực quan trọng nhất đối với người nghèo.  Lúa là nguồn cung cấp 1/4 năng lượng cho loài người.  Gạo được hiểu đồng nghĩa với từ lương thực của người dân châu á  Gạo là loại hạt quan trong nhất của vùng nhiệt đới châu mĩ la tinh & vùng caribê.  Từ TOYOTA có nghĩa là cánh đồng lúa rộng rãi (Tiếng Nhật)  Từ HONDA có nghĩa là cánh đồng lúa chính (Tiếng Nhật)  Các chương trình nghiên cúu đã tạo ra 75% giống lúa hiện đang trồng, tăng tiềm năng năng suất lúa từ 4 tấn lên trên 10 tấn/ha/vụ, tăng sản lượng lúa gấp hơn 2 lần từ 260 triệu tấn lên 600 triệu tấn trong vòng 40 năm, tạo ra các giống ngắn ngày, góp phần trồng 2- 3 loại cây trồng liên tiếp/năm (2-3 vụ/năm) và đã tạo ra các giống mới chống chịu với sâu bệnh hại, chịu được đất nghèo chất dinh dưỡng, đất chua, ngập úng và các loại đất có vấn đề khác… Chương 2. Đặc điểm thực vật học (GT+ TT)  I-Bộ rễ lúa  1- Các loại rễ & nhiệm vụ :  + Rễ mầm : Rễ ra từ phôi hạt. có tác dụng hút nước và chất dinh dưỡng đến lúc cây lúa có 3 lá.  + Rễ đốt : Ra từ các đốt thân nằm dưới mặt đất – sồng trong lớp bùn  + Tác dụng  Hút chất dinh dưỡng nuôi cây lúa trong suốt quá trình sống.  Trao đổi không khí , tạo môi trường hảo khí quanh bộ rễ  - Giữ cho cây lúa đứng vững trong đất.  2- Sự phát triển của bộ rễ :  - 30-50 ngày sau khi cấy, rễ phát triển nhiều theo chiều ngang ( hình quả trứng năm ngang)  - Sau ngày thứ 50 phát triển theo chiều sâu, hinh quả trứng đặt đứng.  3- Sự phân bố của bộ rế phụ thuộc :  - Độ sâu của tầng đất mặt  - Độ sâu của lớp nước tưới.  - Lượng không khí trong đất  - Vị trí phân bón trong đất  - Đặc điểm của từng loại giống.  Trong điều kiện thuận lợi rễ mọc sâu lan rộng hút các chất dinh dưỡng trong đất.  4- Mầu sắc của rễ lúa :  + Rễ mầu trắng là các rễ non, khả năng hút dinh dưỡng tốt  + Rễ mầu nâu – rễ đã già , khả năng hút chất dinh dướng giảm  + Rễ mầu đen – rễ già, chết.  Trong một rễ đầu rễ có mầu trắng, đây là phần có lông hút, hút chất dinh dưỡng và nước, giữa và cuối rễ có mầu nâu, chỉ làm nhiệm vụ dẫn truyền.  Tỉ lệ rễ trắng trong bộ rễ lúa là chỉ tiêu đánh giá khả năng hấp thụ của bộ rễ. II- THÂN VÀ LÁ LÚA. 1- Thân lúa :  Thời kỳ mạ và lúa non, thân lúa do các bẹ lá tạo thành..  Sau khi làm đốt thân lúa do các lóng và đốt tạo thành,  Số lóng / thân phụ thuộc vào giống:  Giống dài ngày 7-8 lóng, giống trung ngày 6-7 lóng,  giống ngắn ngày 4-5 lóng.  Lóng lúa rỗng, có tác dụng dự trữ, vận chuyển không khí từ lá xuống rễ.  Lóng gốc thường to, lóng mang bông cờ nhỏ và dài nhất.  Kết cấu thân lúa liên quan khả năng chống đổ gẫy,  Đặc điểm của từng loại giống: Lúa lai, lúa cải tiến, lúa cổ truyền.., Kiểu cây chống đổ...  Độ dầy của thân , kiểu bẹ lá...  Đất trồng và chất dinh dưỡng trong đất...  Kỹ thuật canh tác ( lượng phân bón, loại phân, cân đối, độ sâu mực nước)  Các loại lá: Lá mầm, lá thật  Số lá/cây phụ thuộc vào giống:  Giống dài ngày > 20 lá,  trung ngày 16-18 lá,  ngắn ngày 12-15 lá.  Số lá xanh tồn tại/cây thường 4-6 lá. Số lá xanh càng lớn, diện tích lá lớn, KN QH tốt, tiềm năng năng suất cao.  Lá công năng được tính là lá thứ 2 từ trên xuống. lá công năng thay đổi theo thời gian, đảm nhiệm các vai trò khác nhau trong quá trình phát triển cây lúa.  Lá đòng (lá cờ) đóng vai trò hết sức quan trọng đối với bông và hạt lúa. So sánh vị trí của lá đòng so với bông cờ có các kiểu lúa giấu bông và khoe bông.  Giống lúa mới NS cao?  Góc độ lá/thân càng nhỏ kết cấu thân lá gọn, khả năng quang hợp tốt, cho NS cao.  Các giống mới lá mọc thẳng có thể trồng dầy, sử dụng ánh sáng tán xạ, hiệu quả quang hợp cao... Lá lúa càng ngắn, cang mọc thẳng...  Lá lúa có khả năng vận chuyển ô xy xuống thân, chuyển về rễ để thay đổi chế độ không khí quanh vùng rễ, đây là khả năng thích ứng của cây lúa do sống lâu dài trong điều kiện ngập nước. 2. Lá lúa III. Hoa và hạt lúa. 1. Hoa lúa :  Cấu tạo của hoa lúa (GT+TT)  Quá trình nở hoa:  Sau khi lúa phân hoá đòng lúa xong, nhờ sự phát triển nhanh của các lóng trên đặc biệt là lóng trên cùng, bông lúa thoát ra khỏi bẹ lá đòng  trỗ bông. Khi toàn bộ bông lúa thoát khỏi lá đòng  trỗ xong (5-6 ngày).  Do có nhiều hoa trên 1 bông lúa, quá trình không trỗ đồng thời, nở theo quy luật từ trên xuống dưới, từ ngoài vào trong (GT+TT)  Thời gian nở hoa: Nở rộ 8-9 giờ sáng khi điều kiện thuận lợi: Nhiệt độ thích hợp, đủ nắng, trời quang mây, gió nhẹ. Trời nắng, nóng lúa trỗ sớm 7-8 giờ, trời âm u trỗ muộn 12-14 giờ.  Quá trình phơi mầu, thụ tinh : Khi vở trấu hé 0-4 phút thì bao phấn vỡ ra, tung hạt phấn vào đầu nhuỵ (quá trình thụ tinh). Sau khi thụ tinh xong vòi nhị vươn dài đẩy vỏ bao phấn ra khỏi vỏ trấu  qúa trình phơi màu. Sau đó hai vỏ trấu kép lại  kết thúc quá trình thụ tinh  rất mẫn cảm với điều kiện ngoại cảnh,  Thời gian từ lúc nở vở trấu đến lúc kép lại khoảng 50-60 phút  (tự thụ).  Lúa lai cần nhận phấn của cây (dòng) lúa khác, quá trình này đòi hỏi có vật liệu, quy trình công nghệ riêng khi sản xuất hạt giống lúa lai.  Do lúa tự thụ nên ruộng lúa thường đảm bảo độ đồng dều, hạt lúa thuần có thể sử dụng liên tiếp nhiều vụ ...  Quá trình phát triển phôi: ngay sau khi thụ tinh phôi đã phát triển mạnh, là trung tâm đón nhật và tích luỹ vật chất (GT)  Thời kỳ trỗ bông – làm hạt: bao gồm quá trình trỗ bông, nở hoa, thụ phấn, thụ tinh, hình thành hạt và chín. 2. Hạt lúa:  Cấu tạo hạt lúa (GT+TT)  Quá trình hình thành hạt lúa:  Thời kỳ chín sữa  Thời kỳ chín sáp  Thời kỳ chín hoàn toàn. IV- Kiểu cây lúa mới (hiện đại).  Cây lúa hiện đại đã được chọn tạo theo hướng:  khả năng sử dụng ánh sáng cao,  Chịu Phân  Ch .  Giống năng suất cao cần có các đặc điểm.  Thấp cây (0.8-1.2m)  Chống đổ tốt.  Khán sâu bệnh tốt  Lá ngắn, mọc thẳng, góc độ lá nhỏ.  Lá đòng (cờ) cao hơn bông lúa.  Đẻ nhánh khoẻ  Thế cây đẹp.  Hệ số kinh tế lớn hơn 0.5.  Tiêu chuẩn chọn 1 giống lúa trồng ngoài sản xuất.  Có khă năng cho năng suất cao.  Kháng sâu bệnh tốt.  Phẩm chất gạo phù hợp với người tiêu dùng.  Năng suất cao khi thâm canh.  Thích nghi rộng với các điều kiện khí hậu.  Thời gian sinh trưởng thích hợp.  Thích nghi với những loại đất đặc biệt của địa phương.