CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lý luận của đề tài 1. Giới thiệu chung về cây lúa 1.
Nguồn gốc cây lúa Lúa thuộc chi Oryza sativa, là một trong những cây trồng có lịch sử lâu đời nhất có từ 130 triệu năm trước, tồn tại như một loại cỏ dại trên đất Gondwana ở siêu lục địa, sau này vỡ thành Châu Á, Châu Mỹ, Châu Úc và Châu Nam Cực. Lúa được thuần hóa rất sớm khoảng 10.000 năm trước công nguyên [Khush. Các nhà khoa học như Haudricourt & Hedin (1944), Werth (1954), Wissmann (1957), Sauer (1952), Barrau (1965, 1974), Soldheim (1969), Gorman (1970). đã lập luận vững chắc và đưa ra những giả thuyết cho rằng vùng Đông Nam Á là nơi khai sinh nền nông nghiệp đa dạng rất sớm của thế giới.
Cây lúa có nguồn gốc từ Trung Quốc, một nhóm các nhà nghiên cứu về gene đã đưa ra kết luận như vậy trong một nghiên cứu lịch sử tiến hóa hàng nghìn năm bằng cách chạy lặp lại chuỗi thứ tự gene ở quy mô rộng. Những phát hiện của họ đăng trên Kỷ yếu Học viện Khoa học Quốc gia (PNAS) số gần đây nhất cho thấy rằng việc thuần hóa cây lúa có thể đã xuất hiện vào thời điểm cách ngày nay 9.000 năm ở lưu vực sông Dương Tử (còn gọi là sông Trường Giang). Những nghiên cứu trước đây giả định việc thuần hóa cây lúa có nguồn gốc là Ấn Độ và Trung Quốc [Nguyễn Văn Hiển (2000)]. Cây lúa cũng được trồng từ hàng ngàn năm trước đây ở Việt Nam và nơi đây cũng được coi là biểu tượng của nền văn minh lúa nước.
Vùng đồng bằng Bắc Bộ là một trong những vùng sinh thái của cả nước có các nguồn gen đa dạng và phong phú nhất [Lê Doãn Diên, 1990]. Theo 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 loài lúa trồng có thể 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 tây của dãy Himalayas - Ấn Độ ngang qua Bắc Miến Điện, Bắc Thái Lan, Lào và Việt Nam, đến Tây Nam và Nam Trung Quốc.H Lin 1976] Khảo sát về nguồn gen cây lúa ở vùng Tây Bắc, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Đồng Bằng Sông Cửu Long, đã phát hiện ra 5 loại lúa dại, đó là O. Như vậy, tuy có các quan điểm khác nhau về nguồn gốc xuất xứ nhưng những ý kiến trên đều cho rằng nó có xuất xứ từ khu vực nóng ẩm phù hợp với điều kiện trồng lúa nhiệt đới hiện nay Luận văn thạc sĩ Nông nghiệp PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 4 1. Phân loại cây lúa.
Cây lúa thuộc họ Graminae (hòa thảo), chi Oryza, loài Oryza-sativa L. Chi Oryza có 23 loài trong đó có hai loài lúa trồng là O.sativa phổ biến ở Châu Á và O.glaberrima phổ biến ở Tây Phi. Oyza sativa có 3 loài phụ là Indica (lúa tiên), Japonica (lúa cánh), Javanica (lúa bù lu). Vào 1753, Lineaeus đã mô tả và phân loài lúa sativa trong dòng Oryza.
Trong cuốn Các loài thực vật (Species plantarum, 1753), C. Lin đã mô tả loài Sativa trồng ở Ấn Độ. Họ hàng với cây lúa trồng là các loài trong chi Oryza với 24 hoặc 48 nhiễm sắc thể. Việc phân loại chi Oryza có nhiều ý kiến khác nhau: - Roshevits R.U (1931) chia chi Oryxa ra làm 19 loài.
- Chaherjee (1948) chia làm 23 loài - Richharia R. (1960) chia làm 18 loài - Năm 1963, Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI chia Oryzae làm 19 loài. * Phân loại theo mối quan hệ giữa kiểu gen và kiểu hình của lúa Theo cách phân loại này, người ta phân lúa thành sáu nhóm sau: [Khush, 1990]. + Nhóm 1: Lúa Indica điển hình, có ở các nước trên thế giới + Nhóm 2: Gồm các loại ngắn ngày, chịu hạn lúa vùng cao phân bố ở tiểu lục địa Ấn Độ.
+ Nhóm 3 và 4: Gồm các loài lúa ngập nước của Ấn Độ và Bangladesh. + Nhóm 5: Gồm các loại lúa thơm có ở tiểu lục địa Ấn Độ như Basmati 370. + Nhóm 6: Bao gồm các loài Japonica và Javanica điển hình. *Phân loại theo nguồn gốc hình thành (1) Nhóm quần thể địa phương (2) Nhóm quần thể lai tạo (3) Nhóm quần thể đột biến (4) Nhóm quần thể tạo ra bằng công nghệ sinh học (5) Nhóm các dòng bất dục đực Luận văn thạc sĩ Nông nghiệp PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 * Phân loại theo sinh thái địa lý Dựa trên cơ sở kiểu gen và môi trường là một khối thống nhất, các vùng sinh thái địa lý khác nhau với sự tác động của con người tới cây lúa khác nhau thì có các nhóm sinh thái địa lý chứa kiểu gen khác nhau.G ( 1992) cây lúa trồng có 8 nhóm sinh thái địa lý gồm: (1) Nhóm Đông Á: Bao gồm Triều Tiên, Nhật Bản và Bắc Trung Quốc.
Đặc trưng của nhóm sinh thái địa lý này là chịu lạnh tốt và hạt khó rụng. (2) Nhóm Nam Á: Từ Pakistan sang vùng bờ biển phía Nam Trung Quốc đến Bắc Việt Nam. Đặc điểm nổi bật của nhóm sinh thái địa lý này là kém chịu lạnh, phần lớn có hạt dài và nhỏ. (3) Nhóm Philipin: Nhóm lúa điển hình nhiệt đới không chịu lạnh.
Toàn bộ vùng Đông Nam Á, miền nam Việt Nam nằm trong nhóm này. (4) Nhóm Trung Á: Bao gồm toàn bộ các nước Trung Á. Đây là nhóm lúa hạt to, khối lượng 1000 hạt đạt trên 32 gam, chịu lạnh và chịu nóng. (5) Nhóm Iran: Bao gồm toàn bộ các nước Trung Đông xung quanh Iran, đây là nhóm sinh thái địa lý với các loại hình chịu lạnh điển hình, hạt to, đục và gạo dẻo.
(6) Nhóm Châu Âu: Bao gồm các nước trồng lúa ở Châu Âu như Nga, Italia, Tây Ban Nha, Nam Tư, Bungari,… Đây là nhóm sinh thái địa lý với các loại hình Japonica chịu lạnh, hạt to, cơm dẻo nhưng chịu nóng kém. (7) Nhóm Châu Phi: Nhóm lúa trồng thuộc loại Oryza Glaberrima. (8) Nhóm Châu Mỹ La Tinh: Gồm các nước Trung Mỹ và Nam Mỹ. Nhóm sinh thái này bao gồm các giống lúa cây cao, hạt lúa to, gạo trong và dài, chịu ngập và có khả năng chống đổ ngã tốt.
* Phân loại theo thời gian sinh trưởng Dựa vào thời gian sinh trưởng, các nhà khoa học đã phân ra các nhóm giống: - Giống lúa cực ngắn có thời gian sinh trưởng: ≤ 95 ngày. - Giống lúa rất ngắn ngày có thời gian sinh trưởng: 96 – 110 ngày. - Giống lúa ngắn ngày có thời gian sinh trưởng: 111 – 125 ngày. - Giống lúa trung ngày có thời gian sinh trưởng: 126 – 140 ngày.
- Giống lúa dài ngày có thời gian sinh trưởng: trên 140 ngày. * Phân loại theo quan điểm canh tác học Quan điểm canh tác học chia lúa trồng O.sativa thành 4 loại hình thích ứng có điều kiện canh tác khác nhau (Trần văn Thủy, 1998) [25]. Luận văn thạc sĩ Nông nghiệp PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 - Lúa cạn: Lúa được trồng trên đất cao, không có khả năng giữ nước cây lúa nhờ hoàn toàn vào nước trời trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của nó. - Lúa có tưới: lúa được trồng những cánh đồng, có công trình thủy lợi, chủ động về nước trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của nó.
- Lúa nước sâu: Lúa được trồng trên những cánh đồng thấp, không có khả năng rút nước sau mưa hoặc lũ. Tuy nhiên, nước không ngập qua 10 ngày và mức nước không cao quá 50cm. - Lúa nổi: Lúa được gieo trồng trước mùa mưa. Khi mưa lớn, cây lúa đã đẻ nhánh; khi nước dâng cao lúa vươn lên khỏi mặt nước khoảng 10 cm/ngày để ngoi theo.
Lúa trồng hiện nay chủ yếu là Oryza sativa, đây là loại lúa được trồng ở điều kiện ruộng nước, trong quá trình sống và phát triển chịu sự tác động của chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo mà hình thành nên nhiều loài lúa phù hợp với điều kiện sinh thái như: lúa nước, lúa nương, lúa nổi. Tuy nhiên, gần đây, với nghiên cứu bằng isozyme loci, người ta có thể phân biệt Oryza sativa làm 6 nhóm rõ ràng hơn: Nhóm I (Indica), II, III, IV, V và VI (Japonica). Nhưng các nhóm II và III gần giống với nhóm I (Indica) và nhóm IV và V gần giống nhóm VI (Japonica) (Glaszmann, 1987). Đa số các giống lúa thơm như Basmati 370, Khaodawkmali 105 và lúa rẫy thiên về nhóm VI [Viện nghiên cứu quốc tế (1996)].
Tại Việt Nam có tồn tại cả 4 nhóm lúa với các đặc trưng nêu trên. Theo điều kiện sinh thái và vĩ độ địa lý chia thành: Lúa tiên và lúa cánh. Theo thời vụ gieo cấy trong năm và thời gian sinh trưởng: Lúa chiêm và lúa mùa. Theo chất lượng và hình dạng hạt: Lúa tẻ và lúa nếp, lúa hạt tròn và lúa hạt dài.
● Cơ sở khoa học của chọn tạo giống mới Giống là tiền đề của năng suất và chất lượng. Mỗi vùng có điều kiện tiểu khí hậu đặc trưng, do đó cần có bộ giống tốt phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của địa phương. Một giống lúa tốt phải đạt được một số yêu cầu sau: - Sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện khí hậu, đất đai, và điều kiện canh tác tại địa phương. - Cho năng suất cao và ổn định qua các năm khác nhau trong giới hạn biến động của thời tiết.
- Có tính chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận. - Có chất lượng đáp ứng với yêu cầu sử dụng. Luận văn thạc sĩ Nông nghiệp PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 Vì vậy, một trong những biện pháp kinh tế, kỹ thuật nhằm tận dụng các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội là bố trí cơ cấu cây trồng cho phù hợp với một vùng hay một đơn vị sản xuất nông nghiệp. Việc xác định đưa cơ cấu giống lúa chất lượng vào sản xuất ở mỗi vùng, mỗi khu vực sản xuất nhằm bảo đảm tính hợp lý, phù hợp của từng giống lúa đó với điều kiện cụ thể của nơi sản xuất, thì ngoài việc giải quyết các mối liên hệ giữa cơ cấu giống lúa đó với điều kiện đất đai, với tập quán canh tác, còn phải quan tâm tới phương thức sản xuất ở vùng, khu vực đó.
Theo quy luật phát triển của chọn lọc và tiến hoá thì những giống lúa được tạo ra sau thường có tính ưu việt hơn giống trước đó và được thay thế cho nhau.