Giáo trình Cây lúa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG BỘ MÔN TÀI NGUYÊN CÂY TRỒNG GIÁO TR NH CÂY LÚA Biên so Ì ạn: Nguyễn Ngọc Đệ Cần Thơ/2008 THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG CỦA GIÁO TRÌNH 1. THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ Họ và tên: NGUYỄN NGỌC ĐỆ Sinh năm: 22/8/1956 Cơ quan công tác: Bộ môn: Tài nguyên cây trồng Khoa: Viện NC Phát triển ĐB ......................................... Trường: Đại học Cần Thơ Địa chỉ Email để liên hệ: nnde@ctu.edu.vn 2. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG Giáo trình có thể dùng tham khảo cho những ngành nào: Nông học, Trồng trọt, Bảo vệ thực vật, Quản lý đất đai ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... Có thể dùng cho các trường nào:............................................................................... Đại học Cần Thơ, Đại học Nông Lâm Tp. HCM, Các Đại học khác có chuyên ngành đào tạo như trên ................................................................................................................................... Các từ khóa (Đề nghị cung cấp 10 từ khóa để tra cứu):............................................ Giống lúa, bệnh hại lúa, sâu hại lúa, sinh lý lúa, sinh trưởng lúa, kỹ thuật canh tác lúa, chất lượng lúa gạo, sinh thái cây lúa, bảo quản lúa gạo, chọn tạo giống lúa ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... Yêu cầu kiến thức trước khi học môn này: .............................................................. Sinh lý thực vật, Nông hóa thổ nhưỡng, Bảo vệ thực vật đại cương, Trồng trọt đại cương ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... Đã xuất bản in chưa, nếu có thì Nhà xuất bản nào:................................................... Đã xuất bản quyết định xuất bản số 720/QĐ-ĐHQGTPHCM, ngày 03/12/2008. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh. 1 MỤC LỤC THÔNG TIN TÁC GIẢ ................................................................................................. 1 MỤC LỤC........................................................................................................................ 2 DANH SÁCH HÌNH..................................................................................................... 11 DANH SÁCH BẢNG .................................................................................................... 17 CẢM TẠ ........................................................................................................................ 19 MỞ ĐẦU........................................................................................................................ 20 CHƯƠNG 1: VỊ TRÍ KINH TẾ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH LÚA ................................................................................................................ 21 1.1. VỊ TRÍ KINH TẾ CỦA LÚA GẠO.................................................................. 23 1.1.1. Giá trị dinh dưỡng ........................................................................................ 23 1.1.2. Giá trị sử dụng .............................................................................................. 25 1.1.3. Giá trị thương mại ........................................................................................ 26 1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA GẠO TRÊN THẾ GIỚI.................................. 27 1.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA GẠO Ở NƯỚC TA VÀ ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG .............................................................................................................. 34 1.4. NHỮNG TIẾN BỘ GẦN ĐÂY VÀ TRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH TRỒNG LÚA........................................................................................................................... 38 1.5. CÂU HỎI ÔN TẬP ............................................................................................ 40 1.6. BÀI ĐỌC THÊM ............................................................................................... 41 CHƯƠNG 2: NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI LÚA................................................ 42 2.1. NGUỒN GỐC .................................................................................................... 42 2.1.1. Nơi xuất phát lúa trồng................................................................................. 42 2.1.2. Tổ tiên lúa trồng ........................................................................................... 43 2.1.3. Lịch sử ngành trồng lúa ................................................................................ 45 2.2. PHÂN LOẠI LÚA ............................................................................................. 46 2.2.1. Theo đặc tính thực vật học ........................................................................... 46 2.2.2. Theo sinh thái địa lý ..................................................................................... 47 2.2.3. Theo đặc tính sinh lý: Tính quang cảm ........................................................ 49 2.2.3.1. Nhóm lúa quang cảm ........................................................................... 49 2.2.3.2. Nhóm lúa không quan cảm .................................................................. 50 2.2.4. Theo điều kiện môi trường canh tác ............................................................. 50 2.2.5. Theo đặc tính sinh hoá hạt gạo ..................................................................... 51 2.2.6. Theo đặc tính của hình thái .......................................................................... 52 2.3. CÂU HỎI ÔN TẬP ............................................................................................ 53 2 2.4. BÀI ĐỌC THÊM ............................................................................................... 53 CHƯƠNG 3: HÌNH THỂ HỌC VÀ SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY LÚA........... 54 3.1. CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG CỦA CÂY LÚA ..................................... 54 3.1.1. Giai đoạn tăng trưởng................................................................................... 55 3.1.2. Giai đoạn sinh sản......................................................................................... 56 3.1.3. Giai đoạn chín............................................................................................... 56 3.2. HẠT LÚA VÀ SỰ NẨY MẦM......................................................................... 59 3.2.1. Hạt lúa........................................................................................................... 59 3.2.1.1. Vỏ lúa................................................................................................... 59 3.2.1.2. Hạt gạo ................................................................................................. 59 3.2.2. Sự nẩy mầm .................................................................................................. 60 3.3. MẦM LÚA VÀ MẠ NON................................................................................. 61 3.4. RỄ LÚA.............................................................................................................. 62 3.4.1. Rễ mầm......................................................................................................... 62 3.4.2. Rễ phụ (còn gọi là rễ bất định) ..................................................................... 62 3.5. THÂN LÚA........................................................................................................ 64 3.6. LÁ LÚA ............................................................................................................. 67 3.6.1. Phiến lá ......................................................................................................... 67 3.6.2. Bẹ lá .............................................................................................................. 68 3.6.3. Cổ lá.............................................................................................................. 68 3.7. BÔNG LÚA ....................................................................................................... 70 3.7.1. Hình thái và cấu tạo...................................................................................... 70 3.7.2. Quá trình phát triển của đồng lúa và sự trổ bông ......................................... 71 3.8. HOA LÚA .......................................................................................................... 72 3.8.1. Hình thấy và cấu tạo ..................................................................................... 72 3.8.2. Sự phơi màu, thụ phấn và thụ tinh................................................................ 73 3.9. CÂU HỎI ÔN TẬP ............................................................................................ 75 3.10. BÀI ĐỌC THÊM ............................................................................................. 75 CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI CÂY LÚA ................................................... 76 4.1. ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU – THỦY VĂN ............................................................. 76 4.1.1. Nhiệt độ ........................................................................................................ 76 4.1.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp............................................................... 77 4.1.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao ................................................................ 77 4.1.2. Ánh sáng ....................................................................................................... 78 4.1.2.1. Cường độ ánh sáng............................................................................... 78 3 4.1.2.2. Quang kỳ .............................................................................................. 79 4.1.3. Lượng mưa ................................................................................................... 82 4.1.4. Gió ................................................................................................................ 83 4.1.5. Thủy văn ....................................................................................................... 84 4.1.5.1. Vùng lúa nổi......................................................................................... 86 4.1.5.2. Vùng lúa cấy 2 lần ............................................................................... 86 4.1.5.3. Vùng cấy lúa 1 lần ............................................................................... 86 4.2. ĐIỀU KIỆN ĐẤT ĐAI ...................................................................................... 86 4.2.1. Yêu cầu đất đai ............................................................................................. 86 4.2.2. Đất trồng lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long ................................................ 87 4.3. THỜI VỤ - VÙNG TRỒNG LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ...... 89 4.3.1. Canh tác lúa cổ truyền .................................................................................. 89 4.3.1.1. Vùng lúa nổi......................................................................................... 89 4.3.1.2. Vùng lúa cấy 2 lần ............................................................................... 90 4.3.1.3. Vùng lúa cấy 1 lần ............................................................................... 91 4.3.2. Các hệ thống canh tác trên đất lúa hiện nay ................................................. 94 4.3.2.1. Vùng phù sa nước ngọt ........................................................................ 95 4.3.2.2. Vùng nước trời nhiễm mặn .................................................................. 97 4.4. CÂU HỎI ÔN TẬP ............................................................................................ 99 CHƯƠNG 5: ĐẶC ĐIỂM SINH LÝ CÂY LÚA...................................................... 100 5.1. TÍNH MIÊN TRẠNG CẢU HẠT LÚA .......................................................... 100 5.1.1. Nguyên nhân............................................................................................... 100 5.1.2. Ảnh hưởng đến sản xuất ............................................................................. 100 5.1.3. Phương pháp pháp miên trạng.................................................................... 101 5.2. QUANG HỢP VÀ HÔ HẤP............................................................................ 101 5.2.1. Quang hợp .................................................................................................. 101 5.2.2. Hô hấp......................................................................................................... 105 5.3. DINH DƯỠNG KHOÁNG CỦA CÂY LÚA.................................................. 107 5.3.1. Đất ngập nước và dinh dưỡng khoáng của cây lúa .................................... 107 5.3.2. Chất đạm (N) .............................................................................................. 108 5.3.3. Chất lân (P)................................................................................................. 111 5.3.4. Chất Kali (K) .............................................................................................. 112 5.3.5. Chất Silic (Si) ............................................................................................. 113 5.3.6. Chất sắt (Fe)................................................................................................ 114 5.4. CÂU HỎI ÔN TẬP ......................................................................................... 116 4 5.5. BÀI ĐỌC THỀM ............................................................................................. 116 CHƯƠNG 6: CẢI TIẾN GIỐNG LÚA .................................................................... 117 6.1. SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ CÔNG TÁC CẢI TIẾN GIỐNG LÚA ................... 117 6.2. CÁC QUAN ĐIỂM VỀ KIỂU HÌNH CÂY LÚA NĂNG SUẤT CAO.......... 119 6.2.1. Khái niệm về kiểu cây chịu phân ............................................................... 119 6.2.2. Khái niệm về kiểu cây lúa lý tưởng............................................................ 119 6.2.3. Quan điểm của các nhà nông học ............................................................... 120 6.2.4. Kiểu cây lúa cho các vùng sinh thái ........................................................... 121 6.2.5. Quan điểm tổng hợp ................................................................................... 122 6.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG LÚA ........................................... 123 6.3.1. Phục tráng giống......................................................................................... 123 6.3.1.1. Chọn lọc dòng thuần .......................................................................... 123 6.3.1.2. Chọn lọc hỗn hợp............................................................................... 123 6.3.2. Lai tạo ......................................................................................................... 124 6.3.2.1. Các phương pháp lại giống lúa .......................................................... 124 6.3.2.2. Phương pháp chọn lọc các thế hệ con lai........................................... 126 6.3.3. Phương pháp sử dụng lúa ưu thế lai ........................................................... 128 6.3.3.1. Điều kiện sử dụng lúa ưu thế lai ........................................................ 128 6.3.3.2. Vật liệu di truyền cần thết .................................................................. 128 6.3.3.3. Quy trình sản suất hạt ưu thế lai ........................................................ 129 6.3.4. Phương pháp gây đột biến .......................................................................... 132 6.3.5. Phương pháp cấy mô .................................................................................. 133 6.4. TIẾN TRÌNH CÔNG TÁC CẢI TIẾN GIỐNG LÚA..................................... 134 6.4.1. Xác định mục đích của chương tình cải tiến giống lúa .............................. 134 6.4.2. Các nguồn vật liệu ban đầu ........................................................................ 135 6.4.3. Lai tạo và chọn lọc ..................................................................................... 135 6.4.4. Quan sát sơ khởi ......................................................................................... 135 6.4.5. Trắc nghiệm hậu kỳ .................................................................................... 135 6.4.6. So sánh năng suất ....................................................................................... 135 6.4.7. Thử nghiệm khu vực hóa............................................................................ 135 6.4.8. Sản xuất thử ................................................................................................ 136 6.4.9. Sản xuất đại trà ........................................................................................... 137 6.5. CÔNG TÁC GIỐNG LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG................ 137 6.6. SƠ LƯỢC CÁC ĐẶT TÊN GIỐNG LÚA ...................................................... 138 6.7. CÂU HỎI ÔN TẬP .......................................................................................... 140 5 6.8. BÀI ĐỌC THỀM ............................................................................................. 140 CHƯƠNG 7: KỸ THUẬT CANH TÁC ................................................................... 141 7.1. CỞ SỞ KỸ THUẬT TĂNG NĂNG SUẤT LÚA ........................................... 141 7.1.1. Các thành phần năng suất lúa ..................................................................... 141 7.1.2. Các biện pháp kỹ thuật tăng năng suất lúa ................................................. 143 7.1.2.1. Số bông trên đơn vị diện tích ............................................................. 143 7.1.2.2. Số hạt trên bông ................................................................................. 143 7.1.2.3. Tỉ lệ hạt chắc ...................................................................................... 144 7.1.2.4. Trọng lượng hạt.................................................................................. 144 7.1.3. Những trở ngại chính làm giảm năng suất lúa trên đồng ruộng................. 145 7.1.4. Kỹ thuật tối đa háo năng suất lúa ............................................................... 146 7.1.4.1. Khái niệm về cây lúa lý tưởng ........................................................... 146 7.1.4.2. Kỹ thuật canh tác lúa hình chữ V....................................................... 146 7.2. KỸ THUẬT CANH TÁC LÚA....................................................................... 149 7.2.1. Phương pháp sạ thẳng................................................................................. 149 7.2.1.1. Sạ ướt (sạ sát, sạ mộng) ..................................................................... 151 7.2.1.2. Sạ khô................................................................................................. 154 7.2.1.3. Sạ ngầm.....................................................................