Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược về cây lúa 1.1 Nguồn gốc và lịch sử trồng lúa Cây lúa là cây trồng xuất hiện sớm từ thời cổ đại, có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới khu vực Đông Nam Á. Nhiều nghiên cứu cho rằng cây lúa có nguồn gốc từ Ấn Độ, Myanmar, Trung Quốc. Một số nghiên cứu tại Việt Nam cho rằng nguồn gốc cây lúa là ở Miền Nam nước ta và Campuchia. Theo nhiều nghiên cứu của Trung Quốc thì nghề trồng lúa đã có ở Trung Quốc khoảng 2800 — 2700 TCN.
Một số tư liệu đã chỉ ra hạt thóc hóa thạch có tuối 1000 — 750 năm TCN được tại An Độ, cây lúa được trồng 4000 TCN tại Thái Lan. Tuy có nhiều nghiên cứu, đã chứng minh nguồn gốc cây lúa tại nhiều nơi khác nhau, nhưng căn cứ vào các ghi chép lịch sử về tập quán, đời sống của các dân tộc, đặc điểm sinh vật học của cây trồng và sự hiện điện của đa dang các giống lúa hoang dai trong khu vực, các nhà khoa học đều đồng ý rằng nguồn gốc cây lúa là ở vùng đầm lầy Đông Nam Á, từ đó lan ra các khu vực khác (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).2 Tầm quan trọng của lúa gạo đối với người Việt Nam Đối với người Việt Nam, lúa gạo là lương thực thiết yếu, không thể thiếu cho cuộc sống hằng ngày. Cây lúa là loại cây lương thực đứng vị trí hang dau, do có nhiều giá trị dinh dưỡng và công dụng quan trọng thông qua việc chế biến thành cơm, bánh, bún, phở, .lúa gạo là thứ không thé thiếu trong mâm cơm hang ngày. Cây lúa không chỉ là yếu tố không thé thiếu trong đời sống vật chất mà trong đời sống tinh thần của người Việt Nam.
Cây lúa là biểu trưỡng của nền văn minh lúa nước. Cây lúa không chỉ mang lại sự no đủ mà còn trở thành nét đẹp trong đời sống văn hóa và tinh thần của người Việt Nam. Cây lúa có vai trò quan trọng trong đời sống người Việt Nam. Đặc điểm thực vật học của cây lúa 1.1 Rễ Bộ rễ lúa thuộc loại rễ chùm, có màu trắng sữa, rễ trưởng thành có màu vàng nâu và nâu đậm.
Rễ lúa bao gồm 2 loại rễ: rễ mầm và rễ phụ. Mỗi hạt lúa chỉ có một rễ mam, rễ mam là rễ đầu tiên mọc ra từ hat lúa. Nhiệm vu chính của rễ mam là hút nước cho phôi phát triển và sẽ chết khi cây đã có 3 — 4 lá mạ. Ngoài ra, rễ mầm còn giúp hat lúa bám vào đất khi sạ lúa.
Rễ phụ dài có nhiều nhánh và lông hút, có nhiệm vụ hút chất dinh dưỡng trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cây lúa. Bên trong rễ có nhiều khoảng trồng ăn thông với thân va lá nhờ đó mà rễ lúa có thé sông trong điều kiện thiếu oxy đo ngập nước. Bộ rễ có khoảng 500 — 800 rễ với tổng chiều đài khoảng 164m. Chiều dai rễ có thé đạt 2 — 3 m/cây khi trồng riêng trong chậu.
Bộ rễ chủ yếu phân bố ở tang đất mặt, giai đoạn đẻ nhánh rễ phân bé ở lớp đất mặt khoảng 10 em, các giai đoạn sau rễ phân bồ sâu hơn, đạt tối đa vào giai đoạn trước trổ bông và giảm dan vào thời kỳ chín. Sự phát triển của bộ rễ được chia làm 2 thời kỳ chính: Thời ky đẻ nhánh và thời kỳ trổ bông. Lúa gieo thang thì rễ ăn sâu hơn lúa cấy. Bộ ré bị thối đen, không phát triển là do mat cân bằng dinh dưỡng trong dat.
Sự phát triển của bộ rễ phụ thuộc vào điều kiện nước ruộng, tình trạng dinh dưỡng của cây vả giống lúa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).2 Thân Thân lúa bao gồm nhiều mắt và lóng nối tiếp nhau. Mỗi lóng được ngăn cách bởi một đốt thân. Mỗi lóng thân có phần bên trong rỗng, còn phần vỏ lóng thân bao gồm rất nhiều các bó mạch có chức năng lưu dẫn nước và các chất dinh đưỡng khác dé nuôi và điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa. Cây lúa nao có long ngắn, thành long day, be lá ôm sát thân thì thân lúa sẽ cứng chắc, khó đỗ ngã và ngược lại.
Thân lúa đẻ nhánh khi cây có 4 — 5 lá thật. Nhánh được sinh ra từ cây mẹ gọi là nhánh con (cấp 1), nhánh được sinh ra từ cây con gọi là nhánh cháu (cấp 2), nhánh được sinh ra từ nhánh con gọi 1a nhánh chat (cấp 3). Thường nhánh cấp 1 và nhánh cấp 2 có tỷ lệ thành bông cao là nhánh hữu hiệu, các nhánh cấp 3 trở về sau ít có hình thành bông là nhánh vô hiệu. Lúa kết thúc đẻ nhánh vào thời kỳ làm đốt, làm đòng.3 Lá Cầu tạo lá lúa gồm phiến lá, cổ lá, bẹ lá, lá thìa và tai lá.
Màu sắc của lá khác nhau tùy từng giống: xanh lá, xanh đậm, xanh nhạt, xanh vàng,. Phién lá là phần phơi ra ngoài ánh sáng, phiến lá gồm 1 gân chính ở giữa và các đường gân song song chạy đọc từ cổ lá đến chót lá. Mặt phiến lá có nhiều lông để hạn chế thoát hơi nước và điều hòa nhiệt độ cho cây. Trong các bộ phận thì phiến lá giữ vai trò quan trọng nhất vì đây là nơi diễn ra quá trình quang hợp.
Cổ lá là phan tiếp nối giữa phiến lá và be lá. Độ lớn bé của cổ lá ảnh hưởng trực tiếp đến góc độ của phiến lá. Be lá ôm lấy thân lúa, giống lúa nào được bẹ lá ôm sát thì đứng vững khó đồ ngã. Ở các giống lúa ngắn ngày số lá đao động từ 12 — 16 lá, ở giống lúa trung ngày thì số lá từ 16 — 18 lá, nhóm dai ngày có 20 — 21 lá.
Lá hình thành cuối cùng là lá dong. Tốc độ ra là phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng và điều kiện ngoại cảnh. Ở thời kỳ mạ non từ 1 — 3 ngày 1 lá, càng về sau tốc độ càng chậm lại. Thời kỳ sau cấy 5 — 7 ngày ra 1 lá.
Thời kỳ làm đốt, làm đòng trung bình 13 ngày ra 1 lá. Lá đòng giữ vai trò quan trọng trong việc nuôi bông lúa sau trổ (Nguyễn Ngọc Dé, 2008).4 Bông Bông lúa là một phát hoa, bao gồm nhiều gié có mang hoa. Bông lúa được cấu tạo từ các bộ phận: trục bông, gié cấp 1, gié cấp 2, đôi khi có cả gié cấp 3, hoa lúa. Một bông lúa thường có 9 — 15 gié cấp 1; 22 — 30 gié cấp 2 và 100 — 150 hoa.
Khi bông lúa chưa tré thì gọi là dong lúa. Ở thời kỳ này nếu cây được chăm sóc tốt, cung cấp đủ dinh dưỡng cần thiết thì cây sẽ phát triển tốt, giữ được đặc tính của giống. Khi cây lúa ra đủ số lá nhất định thì cây sẽ trổ bông. Thường thi từ lúc hình thành dong lúa đến trổ bông trung bình 30 ngày.
Thời gian trổ bông ở giống ngắn ngảy ngắn hơn giống dài ngày. Thời gian trỗổ càng ngắn thi cây càng tránh được tác động xấu của điều kiện ngoại cảnh.5 Hạt Hạt lúa là cơ quan sinh sản duy trì sự phát triển nòi giống của cây lúa. Hạt lúa hay trái lúa gồm phan vỏ lúa và hạt gạo. Vỏ lúa được ghép lại từ 2 vỏ trâu, mỗi gốc vỏ có 2 mày trau.
Phần vỏ chiếm khoảng 1/5 khối lượng hạt lúa. Vỏ lúa bao bọc hạt gạo. 1S Hạt gạo có thành phan chủ yéu là tinh bột, bên ngoài hạt gạo được bao bọc bởi một lớp lụa mỏng giàu vitamm B. Hàm lượng nước thích hợp cho hạt lúa nảy mầm là từ 27-37°C.
Hạt nảy mầm nhanh hay chậm còn phụ thuộc vào tình trạng hạt giống, lượng nước, nhiệt độ nước, nhiệt độ không khí,. So với các loại hạt giống khác thì hạt lúa nảy mam cần ít oxy hơn. Khi lá đầu tiên xuất hiện thì cũng là lúc mà các rễ thứ cấp bắt đầu xuất hiện giúp cây bám vào dat hút nước và dinh dưỡng (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).4 Cac giai đoạn sinh trưởng của cây lúa Chu kỳ sống của cây lúa bắt đầu từ lúc nảy mắm cho đến khi lúa chính, bao gồm 3 giai đoạn hay thời kỳ sinh trưởng, phát triển chính như sau (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008): Giai đoạn tăng trưởng: cây lúa bắt đầu giai đoạn sinh trưởng từ khi hạt nảy mầm đến khi lúa bắt đầu phân hóa đòng. Vào giai đoạn này cây hình thành và phát triển nhánh, lá và thân.
Dé chuẩn bị cho các giai đoạn tiếp theo, cây ra lá ngày càng nhiều và kích thước lá ngày một tăng đề quang hợp, hap thu dinh dưỡng, phát triển chiều cao cây. Vào giai đoạn này, sự sinh trưởng của cây cần có sự cân đối giữa nhánh và lá, nếu cây sinh trưởng không cân đối sẽ tạo ra các chỗồi vô hiệu, các nhánh này không có khả năng ra bông, ảnh hưởng đến năng suất lúa. Giống lúa ngắn ngày thì giai đoạn sinh trưởng diễn ra nhanh hơn so với giống lúa dải ngày. Giai đoạn sinh sản: Giai đoạn sinh sản là giai đoạn tiếp theo của giai đoạn tăng trưởng.
Giai đoạn sinh san bắt đầu từ khi lúa phân hóa dong đến khi lúa tré bông. Vào giai đoạn này lúa hình thành hoa, hình thành gié hoa để tạo nên bông lúa. Giai đoạn này trung bình kéo dài 30 ngày, giống lúa ngắn ngày và dài ngày không có sự khác biệt quá nhiều. Giai đoạn chín: Giai đoạn này trung bình khoảng 30 ngày đối với hầu hết các giống lúa ở vùng nhiệt đới.
Tuy nhiên, nếu đất ruộng có nhiều nước, thiếu lân, thừa đạm, trời mưa am, ít nắng trong thời gian nay thì giai đoạn chín sẽ kéo dai hơn và ngược lại. Giai đoạn này cây lúa trải qua các thời kỳ chín sữa, chín sáp, chín vàng và chín hoàn toàn.5 Điều kiện ngoại cảnh đối với sự sinh trưởng phát triển của cây lúa 1.1 Nhiệt độ Nhiệt độ là một trong những nhân tố quan trọng quyết định đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Nhiệt độ thích hợp cho cây lúa là từ 20 — 30°C. Trên 40°C hoặc dưới 17 \°C, tốc độ tăng trưởng cây lúa giảm.
Nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều anh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển của cây lúa. Tùy theo từng giống lúa và từng giai đoạn phát triển mà yêu cầu về nhiệt độ sẽ khác nhau. Nhiệt độ thích hợp cho lúa nảy mam là 20 — 35°C, giai đoạn mạ là 25 - 30°C, giai đoạn đẻ nhánh làm đòng là 25 — 32°C, giai đoạn chín là 20 — 25°C (Nguyễn Ngọc Dé, 2008).2 Ánh sáng Cây lúa là cây cảm quang có nguồn gốc nhiệt đới. Điểm bão hòa ánh sáng của cây lúa là từ 40 — 50 Klux.