Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về cây lúa 1. Sơ lược về cây lúa Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực đã có từ rất lâu đời. Về nguồn gốc của cây lúa, nhiều tác giả đề cập tới nhưng cho tới nay vẫn chưa có những dir liệu chắc chắn và thống nhất.
Có một điều là lịch sử của cây lúa đã gắn liền với lịch sử phát triển của các nước Chau A. Lúa là cây hằng niên có tong số nhiễm sắc thé 2n = 24. Về mặt phân loại thực vật, cây lúa thuộc họ Gramineae (hòa thảo), tộc Oryzeae, chi Oryza. Oryza có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới âm của Châu Phi, Nam và Đông Nam Á, Nam Trung Quốc, Nam và Trung Mỹ và một phần ở Châu Úc (Chang, 1976 theo De Datta, 1981).
Trong đó, chỉ có hai loài là lúa trồng, còn lại là lúa hoang hằng niên và đa niên. Loài lúa trồng quan trọng nhất, thích nghỉ rộng rãi và chiếm đại bộ phận diện tích lúa thế giới là Oryza sativa L. Loài này hầu như có mặt khắp nơi từ đầm lầy đến sườn núi, từ vùng xích đạo, nhiệt đới đến ôn đới, từ khắp vùng phù sa nước ngọt đến vùng đất cát ven biển. Một loài lúa nữa Oryza glaberrima Steud., chỉ được trồng giới hạn ở một sỐ quốc gia Tây Châu Phi và hiện đang bị thay thé bởi Oryza sativa L.
Đời sống của cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi lúa chín. Có thể chia làm 3 giai đoạn chính là giai đoạn tăng trường, giai đoạn sinh sản và giai đoạn chín. Giai đoạn tăng trưởng bắt đầu từ khi hạt nảy mầm đến khi cây lúa cây lúa bắt đầu phân đòng. Giai đoạn này cây phát triển mạnh về thân lá và chiều cao cây.
Thời gian sinh trưởng của lúa dài hay ngắn là phụ thuộc vào giai đoạn tăng trưởng này. 8 Giai đoạn sinh san bắt đầu từ lúc phân hóa dong cho đến lúc tré bông. Giai đoạn chin bắt đầu từ lúc tré bông đến lúc thu hoạch. Cả 2 giai đoạn này chiếm khoảng 60 ngày 1.2 Sơ lược về tình hình sản xuất lúa Lúa gạo là cây lương thực quan trọng nhất của nước ta.
Trồng lúa là một nghề truyền thống của nhân dân Việt Nam từ rất xa xưa. Kinh nghiệm trồng lúa đã hình thành, tích lũy và phát triển. Những tiến bộ khoa học — kỹ thuật trong nước và thế giới về nghiên cứu và sản xuât lúa đã thúc đây mạnh mé ngành trông lúa ở nước ta. Theo FAO (2023), diện tích lúa của thế giới từ năm 2017 — 2021 dao động từ 163,4 triệu ha — 165,2 triệu ha, sự biến động về diện tích là không đáng kể giữa các năm với nhau.
Năng suất lúa tăng từ năm 2017 — 2021 tăng gian từ 4,6 tan/ ha — 4,8 tan/ha. Sản lượng lúa năm 2021 là 787,2 triệu tấn cao nhất trong giai đoạn 2017 — 2021.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới giai đoạn 2017 - 2021 2017 2018 2019 2020 2021 Diện tích (triệu ha) 163,4 163,8 160,5 163,1 165,2 Năng suất (tắn/ha) 4,6 4,6 4,7 4,7 4,8 Sản lượng (triệu tấn) T511 761,0 753,2 769,2 7872 (Nguon: FAO, 2023) Việt nam tham gia vào thị trường lúa gạo quốc tế với sản lượng xuất khâu gạo hang năm đứng thứ 2 — 3 thé giới. Trong thời gian từ tháng 1 năm 2022 cho đến 10/2022, An Độ đứng đầu danh sách các nhà xuất khẩu gạo thé giới với 17,06 triệu tan, trong khi Thái Lan đứng thứ hai với 6,02 triệu tan. Việt Nam, nhà xuất khẩu gạo lớn thứ hai thé giới năm 2021, bị đây xuống vị trí thứ ba với 6,01 triệu tan.
Theo FAO (2023), diện tích lúa năm 2017 đạt 7,7 triệu ha và có xu hướng giảm dần qua các năm trong giai đoạn 2017 — 2021. Tuy diện tích lúa giảm dần nhưng năng suất ở nước ta tăng từ 5,5 tan/ha — 6,0 tan/ha ở giai đoạn này. Vì vậy sản lượng lúa của nước ta trong giai đoạn 2017 — 2021 là 42,7 triệu tan — 43,8 triệu tan, không có nhiều sự thay đổi trong giai đoạn trên.2 Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam giai đoạn 2017 — 2021 2017 2018 2019 2020 2021 Diện tích (triệu ha) 7,7 Tả 7. Điều kiện đất đai và khí hậu cho cây lúa Nói chung, đất trồng lúa cần giàu đinh dưỡng, nhiều hữu cơ, tới xốp, thoáng khí, kha năng giữ nước, giữ phân tốt, tầng canh tác day dé bộ rễ ăn sâu, bám chặt vào đất và hút được nhiều dinh dưỡng dé nuôi cây.
Các loại đất như thịt, thịt pha sét có pH từ 5,5 — 7,5 là thích hợp đối với cây lúa. Đất ngập nước tạo ra một môi trường đồng đều cho cây lúa sinh trưởng và hút chất dinh dưỡng. Nhiệt độ có tác dụng quyết định đến tốc độ sinh trưởng của cây lúa nhanh hay chậm, tốt hay xấu. Trong phạm vi nhiệt độ từ 20 — 30 °C, nhiệt độ càng cao cây lúa càng phát triển mạnh.
Nhiệt độ trên 40 °C hoặc dưới 17 °C cây lúa sinh trưởng chậm lại. Ánh sáng ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng phát triển của cây lúa. Giai đoạn lúa non nếu thiếu ánh sáng làm cây lúa ốm yếu, màu xanh nhạt và không nở bụi được. Giai đoạn phân hóa dong nếu thiếu ánh sáng thì bông lúa ngắn ít hạt và hạt nhỏ.
Thời kỳ trổ nếu thiếu ánh sáng thì gây ảnh hưởng đến sự thụ phan, thụ tinh làm tăng số hạt lép. Ở thời kỳ chín của cây lúa nếu ánh sáng mạnh sẽ cho lúa chín nhanh và đồng đều hơn. Lượng mưa cần thiết cho cây lúa trung bình từ 6 — 7 mm/ngày. Nếu tính luôn lượng nước thấm rút và bốc hơi thì 1 tháng cây lúa cần khoảng 200 mm/thang suốt 4 tháng thời gian sinh trưởng của cây lúa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Yêu cầu phân bón đối với cây lúa Dé phát triển, cây lúa cần nhiều loại dinh dưỡng. Có những chat cây cần với số lượng lớn, gọi là chất đa lượng như N, P, K, Si, Ca, Mg Có chất cây cần nhưng với SỐ lượng rất Ít, gọi là chất vi lượng nh Fe, Zn, Cu, S thiếu hoặc thừa một trong những chất nay, cây lúa sẽ phat trién không bình thường (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Phân lân (P) có tác dụng kích thích ra rễ mạnh, thúc day quá trình trổ và chín sớm, tăng cường đẻ nhánh giúp cây phục hồi nhanh sau khi gặp những điều kiện bat thuận. Thiếu lân làm cây lúa thấp, khả năng đẻ nhánh kém, bản lá hẹp, ngắn, thang, có màu xanh đậm tới ám khói.
Giai đoạn từ đẻ rộ đến phân hóa dong lúa lai hút tới 84,27% tổng lượng lân. Vì thế muốn để lúa lai đạt năng suất cao thì tổng lượng lân cần được cung cấp đủ trước khi làm đòng. Phân kali (K) giúp cho quá trình vận chuyền và tổng hợp các chat trong cây, duy trì sức trương của tế bào, giúp cây cứng cáp, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, chống đồ ngã, chịu hạn, chịu lạnh tốt hơn, tăng số hạt chắc trên bông và làm hạt no đầy hơn. Cây lúa hút kali trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của chúng.
Nhưng nhu cầu kali thể hiện rõ nhất ở hai thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng. Nếu thiếu kali vào thời kỳ đẻ nhánh thì ảnh rất hưởng lớn đến năng suất, lúa hút kali mạnh nhất vào thời kỳ làm đòng. Silic là chất cây lúa hấp thụ nhiều nhất hơn bat kỳ chất dinh dưỡng nào. Trong cây, silic tập trung chủ yếu trong thân và lá (khoảng 60%) một phần trên bông ( khoảng 20%).
Silic có vai trò rất quan trọng đối với cây lúa, giúp thành tế bào dày, giúp tăng độ cứng cáp, chống đồ ngã, kháng sự xâm nhập của mầm bệnh, giúp cây chịu hạn tốt hơn. Tuy nhiên, silic được đất cung cấp liên tục nên ít thấy triệu chứng thiếu hụt trên cây. Theo Mai Văn Quyền (2002) tổng kết trên 60 thí nghiệm khác nhau thực tiễn ở 40 nước có khí hậu khác nhau đã cho thay dé đạt năng suất 3 tan lúa/ha, lúa lấy đi trong đất hết 50 kg N, 26 kg PzOs, 80 kg KzO, 10 kg Ca, 6 kg Mg, 5 kg S. Đối với các giống lúa loại hình năng suất cao cho năng suất khoảng 5 tan/ha, lượng chất dinh dưỡng hút từ đất và phân bón là: 110 kg N/ha, 34 kg PzOs/ha, 156 kg K2O/ha (Dobermann và ctv, 2000).
Theo Thomas Dierolf va ctv, 2001 ở vùng Đông Nam Bộ dé sản xuất 4 tan lúa/ha cây can hút chất dinh dưỡng từ dat va phân bón là 90 kg N, 29,8 kg P2Os, 130,1 kg K20, 11kg Ca, 10 kg Mg, 4 kg S. 6 Theo Trần Quang Tuyến (2010), trong vụ Hè Thu nhận thấy nhu cầu phân lân có cao hơn và có hiệu quả rõ hơn vụ Xuân, bón 20kg PzOs đã bội thu được 43,7% so với không bón lân, bón 40 kg bội thu 62,5% năng suất. Theo Nguyễn Văn Hoan (2006), từ giai đoạn đẻ nhánh đến khi trỗ, lúa lai hút kali với cường độ tương tự lúa thường. Tuy nhiên, từ sau khi trỗ thì lúa thường hút rất ít kali, trong khi đó lúa lai vẫn duy trì sức hút kali mạnh, mỗi ngày vẫn hút 0,67 kg/ha chiếm 8,7% tổng lượng hút.
Vai trò của dam (N) đối với cây lúa Đạm (N) là chất tạo hình cho cây lúa, là thành phần chủ yếu của protein va chat diệp luc làm cho lá xanh tốt, gia tăng chiều cao cây, số chdi và kích thước lá than. Do đó dựa vào kích thước lá và màu sắc lá, chiều cao cây có thé đoán được tình trạng dinh dưỡng của cây lúa. Ở các giai đoạn sinh trưởng ban đầu, đạm được tích lủy chủ yếu trong thân và lá, khi lúa trổ , khoảng 48 — 71% đạm được đưa lên bông. Nếu thiếu đạm (N) cây lúa lùn hắn lại, nở bụi ít, chồi nhỏ, lá ngắn hẹp, trở nên vàng và rụi sớm (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Theo Phạm Văn Cường và ctv (2005) ,cây lúa yêu cầu dinh dưỡng đạm trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của chúng. Tỷ lệ đạm trong cây so với khối lượng chất khô ở các thời kỳ như sau: Thời ky mạ 1,54%, đẻ nhánh 3,65%, làm dong 3,06%, cuối làm dong 1,95%, trổ bông 1,17% và chín 0,4%. Thiếu đạm làm cho cây lúa thấp, đẻ nhánh kém, đòng nhỏ, khả năng trỗ kém, số hạt/bông ít, lép nhiều, năng suất thấp. Thừa đạm làm cho lá to, dài, phiến lá mỏng, nhánh vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cây cao, lốp, đồ non ảnh hưởng xấu đến năng suất và phẩm chất lúa.
Trong quá trình sinh trưởng, cây lúa có nhu cầu đạm tăng đều từ thời kỳ đẻ nhánh tới trỗ và giảm sau trỗ.