Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu 1. Nguồn gốc, vai trò và vị trí của cây lúa 1.
Nguồn gốc của cây lúa Cây lúa trồng hiện nay đã trải qua một lịch sử tiến hóa rất lâu dài và khá phức tạp, với nhiều thay đổi rất lớn về đặc điểm hình thái, nông học, sinh lý và sinh thái để thích nghi với điều kiện khác nhau của môi trường thay đổi theo không gian và thời gian. Sự tiến hoá này bị ảnh hưởng rất lớn bởi hai tiến trình chọn lọc: chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo. Hiểu biết về nguồn gốc cây lúa trồng, giúp ta hình dung được quá trình tiến hóa và hiểu được điều kiện môi trường cùng những yêu cầu sinh thái tự nhiên mà cây lúa cần cho nhu cầu sinh trưởng và phát triển đặc biệt của nó. Điều này sẽ rất cần thiết cho công cuộc nghiên cứu cải tiến giống và biện pháp kỹ thuật để gia tăng năng suất lúa.
Về nguồn gốc cây lúa, đã có nhiều tác giả đề cập tới nhưng cho tới nay vẫn chưa có những dữ liệu chắc chắn và thống nhất. Cây lúa là một trong những cây trồng có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất và gắn liền với lịch sử phát triển của nhân dân các nước Châu Á. * Về nguồn gốc xuất xứ của cây lúa: Căn cứ vào các tài liệu lịch sử, di tích khảo cổ tại Trung Quốc, Ấn Độ. cây lúa đã có mặt cách đây từ 2000 – 3000 năm.
Với đặc điểm sinh thái học của cây lúa trồng và sự hiện diện rộng rãi của các loài lúa hoang dại trong khu vực, nhiều người đồng ý rằng nguồn gốc cây lúa là ở vùng đầm lầy Đông Nam Á, rồi từ đó lan dần đi các nơi. Thêm vào đó, sự kiện thực tế là cây lúa và nghề trồng lúa đã có từ rất lâu ở vùng này, lịch sử và đời sống của các dân tộc Đông Nam Á lại gắn liền với lúa gạo đã minh chứng nguồn gốc của lúa trồng [7]. Một số tác giả đã nghiên cứu như: Makkey cho rằng vết tích cây lúa cổ xưa nhất được tìm thấy trên các di chỉ đào được ở vùng Penjab Ấn Độ, có lẽ của các bộ lạc sống ở vùng này cách đây khoảng 2000 năm. Vavilov (1926), trong nghiên cứu nổi tiếng của ông về sự phân bố đa dạng di truyền của cây trồng, cho rằng lúa trồng được xem như phát triển từ Ấn Độ.
Roschevicz (1931) phân các loài Oryza thành 4 nhóm: Sativa, Granulata, Coarctata và Rhynchoryza, đồng thời khẳng định nguồn gốc của Oryza sativa là một trường hợp của nhóm Sativa, có lẽ là Oryza sativa f. spontanea, ở Ấn Độ, Đông Dương hoặc Trung Quốc. Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 Chowdhury và Ghosh thì cho rằng những hạt thóc hóa thạch cổ nhất của thế giới đã được tìm thấy ở Hasthinapur (Bang Uttar Pradesh - Ấn Độ) vào khoảng năm 1000 – 750 trước Công Nguyên, tức cách nay hơn 2.H cây lúa xuất phát từ Đông Nam Á, từ đó lan dần lên phía Bắc. Gutchtchin, Ghose, Erughin và nhiều tác giả khác thì cho rằng Đông Dương là cái nôi của lúa trồng.
De Candolle, Rojevich lại quan niệm rằng Ấn Độ mới là nơi xuất phát chính của lúa trồng. Đinh Dĩnh (Trung Quốc) dựa vào lịch sử phát triển lúa hoang ở trong nước cho rằng lúa trồng có xuất xứ ở Trung Quốc. Một số nhà nghiên cứu Việt Nam lại cho rằng nguồn gốc cây lúa là ở Miền Nam nước ta và Campuchia. Chang (1976), nhà di truyền học cây lúa của Viện Nghiên Cứu lúa Quốc Tế (IRRI), đã tổng kết nhiều tài liệu khác nhau và cho rằng việc thuần hóa lúa trồng có thể đã được tiến hành một cách độc lập cùng một lúc ở nhiều nơi, dọc theo vành đai trải dài từ đồng bằng sông Ganges dưới chân phía đông của dãy núi Hy-Mã-Lạp-Sơn (Himalayas - Ấn Độ), ngang qua Bắc Miến Điện, Bắc Thái Lan, Lào và Việt Nam, đến Tây Nam và Nam Trung Quốc * Về nguồn gốc thực vật: Cây lúa thuộc họ Hòa thảo (Gramineae), Chi Oryza.
Có nhiều loài, trong đó có hai loài lúa trồng hiện nay là Oryza sativa L. và Oryza glaberrima Steud. Loài Oryza sativa L. phổ biến trồng ở Châu Á, chiếm đa số diện tích trồng lúa, có nhiều đặc điểm giống tốt và cho năng suất cao.
Còn loài Oryza glaberrima Steud. hạt nhỏ, năng xuất thấp, mà xuất xứ của nó còn có nhiều nghi vấn. Watt (1892) (theo Oka, 1964) cho rằng tổ tiên của Oryza sativa L. là loài lúa hoang phổ biến Oryza sativa f.
spontanea, và suy luận rằng các giống lúa có hạt trắng không râu đến từ “var. rufipogon” của lúa hoang, các giống lúa ở vùng nước sâu và vùng mặn là từ “var. coarctata”, vài giống “Aus” và “Aman” (Indonesia) là từ “var. bengaliensis” và các giống lúa có chất lượng cao thơm là từ “var.
abuensis” [7] Sampath và Rao (1951) cho rằng O. perennis Moench (kể cả O. longistaminata) là tổ tiên của cả 2 loài lúa trồng Oryza sativa và Oryza glaberrima. Đinh Văn Lữ (1978), Bùi Huy Đáp (1980) cho rằng Oryza fatua có khả năng là tổ tiên trực tiếp của lúa trồng hiện nay.
Sampath (1962) và Oka (1964) xem Oryza perennis Moench, là tổ tiên chung của cả 2 loài lúa trồng ở Châu Á và Châu Phi. Porteres (1956) cho rằng tổ tiên chung của lúa trồng là một loại hình lúa nổi có thể sinh sản bằng căn hành (thân ngầm) nhưng không cho biết tên nó là gì. Sharma và Shastry (1965) thì cho rằng Oryza nivara, một loài lúa hoang hằng niên ở vùng trung tâm Ấn Độ là tổ tiên trực tiếp của loài lúa trồng Châu Á [7]. Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 Chang (1976) đã tổng kết nhiều tư liệu nghiên cứu và đưa ra cơ sở tiến hóa của các loài lúa trồng hiện nay ở Châu Á và Châu Phi.
Theo ông, cả 2 loài lúa trồng đều có chung một thủy tổ, do quá trình tiến hóa và chọn lọc tự nhiên lâu đời, đã phân hóa thành 2 nhóm thích nghi với điều kiện ở 2 vùng địa lý xa rời nhau là Nam – Đông Nam Châu Á và Châu Phi nhiệt đới. tiêu biểu nhóm lúa trồng Châu Á có tổ tiên trực tiếp là Oryza nivara, một loài lúa hoang hằng niên. Oryza glaberrima Steud. cũng tiến hoá từ một loài lúa hoang hằng niên khác, thường gọi là Oryza breviligulata Chev.
hoặc là Oryza barthii A. Hai loài cỏ hằng niên O. stapfii cũng có thể lai tạp với các loài lúa hoang tổ tiên để cho ra các loài lúa trồng tương ứng. Hiện nay, nhiều người tỏ ra đồng ý với quan điểm và giả thuyết này.
Oka (1964) cũng cho 1 sơ đồ tương tự, nhưng cho rằng loài trung gian là O. Vai trò và vị trí của cây lúa Lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế giới gồm lúa, lúa mì và ngô. Khoảng 40% dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, có 25% dân số sử dụng trên ½ khẩu phần lương thực hàng ngày. Như vậy lúa gạo có ảnh hưởng đến ít nhất 65% dân số trên thế giới.
Lúa gạo giữ vai trò thiết yếu trong tình trạng dinh dưỡng và sức khỏe của những người ăn cơm gạo hàng ngày. Trong gạo chứa 80% tinh bột, 7,5% protein, 12% là nước còn lại là các vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể như các vitamin nhóm B (B1, B2, B6), vitamin PP, vitamin E…Hạt gạo là loại thức ăn dễ tiêu hoá và cung cấp loại protein tốt nhất cho cơ thể con người [7]. Lượng lúa được sản xuất ra và mức tiêu thụ gạo cao tập trung ở khu vực Châu Á. Năm 1980, chỉ riêng ở Châu Á đã có hơn 1,5 tỷ dân sống nhờ lúa gạo, chiếm trên 2/3 dân số Châu Á.
Con số này theo ước đoán đã tăng lên gần gấp đôi. Đặc biệt đối với dân nghèo, lúa gạo là nguồn năng lượng chính cho cuộc sống hàng ngày của họ. Theo số liệu của FAO, tổng nhu cầu tiêu thụ gạo trung bình hằng năm của cả thế giới ước từ 410 triệu tấn (2004-2005), đã tăng lên đến khoảng 424,5 triệu tấn (2007), trong khi tổng lượng gạo sản xuất của cả thế giới luôn thấp hơn nhu cầu này. Ở Việt Nam hiện nay mức tiêu thụ gạo bình quân vẫn còn ở mức cao, khoảng 120 kg/người/năm, trong khi đó các nước Âu - Mỹ khoảng 10 kg/người/năm [7] Ngoài cơm ra, gạo còn dùng để chế biến nhiều loại bánh, làm môi trường để nuôi cấy niêm khuẩn, men, cơm mẻ,….Gạo còn dùng để cất rượu, cồn,….Người ta không thể nào kể hết công dụng của nó.
Cám hay đúng hơn là các lớp vỏ ngoài của hạt gạo do chứa nhiều protein, chất béo, chất khoáng, vitamin nhất là vitamin nhóm B, nên được dùng làm bột dinh dưỡng Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 trẻ em và điều trị người bị bệnh phù thũng. Cám là thành phần cơ bản trong thức ăn gia súc, gia cầm và triết lấy dầu ăn… Trấu ngoài công dụng làm chất đốt, chất độn chuồng còn dùng làm ván ép, vật liệu cách nhiệt, cách âm, chế tạo carbon và silic…. Đối với một số quốc gia như Việt Nam, Thái Lan, Miến Điện (Myanmar), Ấn Độ thì lúa gạo chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, không phải chỉ là nguồn lương thực mà còn là nguồn thu ngoại tệ để đổi lấy thiết bị, vật tư cần thiết cho sự phát triển của đất nước. Những kết quả nghiên cứu về lượng đạm bón và mật độ trên lúa Trong những năm gần đây nền nông nghiệp nước ta có những bước nhảy vọt, từ một nước thiếu lương thực trầm trọng đã vươn lên sản xuất đủ nhu cầu lương thực đứng thứ 2 trên thế giới sau Thái Lan.
Diện tích trồng lúa hầu như không tăng mà có xu hướng giảm dần, do đô thị hóa và chuyển sang đất chuyên dùng. Nhưng sản lượng không ngừng tăng lên từ 35,8 tấn năm 2005, năm 2009 sản lượng lúa nước đạt 39 triệu tấn, năm 2014 sản lượng lúa là gần 44,975 triệu tấn. Lượng gạo xuất khẩu đạt cao nhất là năm 2012 với 7,72 triệu tấn. [25] Các yếu tố kỹ thuật như giống, phân bón, thủy lợi … là tiền đề tạo nên năng suất và phẩm chất.
Bên cạnh đó, phương pháp thâm canh đã làm thay đổi cấu trúc quần thể của cây lúa như: Cây lúa sinh trưởng và phát triển cần một lượng dinh dưỡng nhất định, đặc biệt là phân đạm.