CHUYEN DE CAY LUA

1
NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI LÚA
Chương 2
2.1. Nguồn gốc
Cây lúa Việt Nam (O.sativa L.)còn được gọi là lúa châu Á, vì nó đã được thuần hoá từ lúa dại ở 3 trung tâm đầu tiên ở Đông Nam Á; Assam (Ấn Độ), biên giới Thái Lan, Miến điện và Trung du Tây Bắc Việt Nam.
M.Gee (1984) đã có những tài liệu sau:
Lúa mì 7000 năm TCN, ở Cận đông
Lúa mạch 7000 năm TCN, ở Cận đông
Lúa nước 4500 năm TCN, ở châu Á
Ngô 4500 năm TCN, ở Trung Mỹ
Kê 4000 năm TCN, ở châu Phi
Mạch đen 400 năm TCN, ở châu Âu
Yến mạch 100 năm TCN, ở châu Âu
3
Lúa mì, lúa mạch là những loài cốc cổ nhất đã được loài người thuần hoá và được phân bố trên một địa rộng rãi từ ôn đới đến nhiệt đới, với hơn 50.000 giống.
Lúa nước nguồn gốc từ châu Á và châu Phi được trồng tới 90% diện tích ở châu Á (FAO, 1996) và đã được Alexandre đại đế nhập vào châu Âu vào thời điểm 300 TCN.
Lúa nước là loài cốc có năng suất cao nhất, có loại hạt dài (indica), loại hạt bầu ngắn (japonica)
4
Có nhiều loài lúa dại:
Loài lúa dại O.rufipogon Griff (lúa gié hoang) là loài lúa dại lâu năm ở châu Á. Loài này cảm ứng với độ dài chiếu sáng hàng ngày, sinh nhiều rễ trên thân và ít hạt, thường gặp ở những nơi luôn sũng nước.
Loài O.nivata (Sharma và Flastry) là loài dại hàng năm, đôi khi gặp ở nơi khô, không mẫn cảm với độ dài chiếu sáng hàng ngày.
Còn O.sativa và 2 loài dại thân thuộc với nó, tạp giao tự nhiên khó khăn và tạo ra những hình thức trung gian giữa lâu năm và hàng năm, một loại hình phức tạp được gọi là O.fatua và O.spontanea.
5
Nhiều loài lúa dại ở các vùng nước sâu là những hình thái trung gian giữa lúa dại và lúa trồng
Ở châu Phi, lúa dại lâu năm từng được gọi là O. glaberrima (lúa châu Phi hạt đỏ), nay được gọi là O. longistaminata (Cher và Roche), không có những loại hình trung gian.
O.glaberima chỉ hạn chế ở Tây Phi, và địa bàn có xu thế thu hẹp dần. O.sativa với nhiều loại hình đã được đưa vào châu Phi từ mấy năm nay, và có xu thế phát triển.
O.sativa khác O.glaberrima ở thìa lá, ở mày không có lông. O.sativa có thể sống quá một năm, còn glaberrima chỉ sống hàng năm (Chang và Barderas, 1965). Tạp giao tự nhiên giữa loài dại với O.glaberrima tạo ra loại hình cỏ gọi là O.stapfii (Chang, 1976)
6
Các giả thuyết trên có ý nghĩa gì đối với sự tiến hoá của lúa nước sâu?
Cả ở châu Á và châu Phi, khả năng dài lóng và nổi lên của cả hai giống lúa đều do các giống dại truyền lại. Hector và Sharagafani (1934) đã cho biết từ 50 năm trước đây, là lúa nổi châu Á bắt nguồn từ loài dại O. rufipogon.
Chang và Oka (1976) cho rằng khả năng trôi nổi là đặc tính đầu tiên của các loại hình dại và nữa dại để thích nghi với chế độ nước không đều. Lúa nổi là các loại hình đã giữ lại tính này của những tổ tiên đã có.
7
Như vậy, về mặt lịch sử thực vật học, cây lúa trồng bắt nguồn từ cây lúa hoang dại.
Châu Á: O.sativa
Châu Phi: O.glaberrima
Lúa trồng châu Á có khả năng thích nghi rộng, nên đã sớm phát triển địa bàn của nó sang châu Âu, châu Mỹ, châu Đại dương và cả châu Phi.
Lúa trồng châu Phi chỉ thu hẹp địa bàn của nó ở Tây Phi và Guyana ở Nam Mỹ, và địa bàn lại có chiều hướng hẹp dần
8
Tóm lại, tổ tiên xa của cây lúa trồng Việt Nam là loài lúa dại lâu năm, và qua một số loại hình dại hàng ngàn năm như O.rufipogon, O.nivara, O. fatua, đã được loài người thuần hoá thành cây lúa trồng O.sativa.
Những nghiên cứu khảo cổ học và nông học gần đây của ta, và cả 1 số tác giả Mỹ lại đã có những tài liệu cho biết: cây lúa trồng ở Việt Nam là một cây bản địa và từ Việt Nam nó đã lan tràn sang 1 số châu lục khác.
9
Nhiều ý kiến cho rằng cây lúa được hình thành đầu tiên ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Miến Điện, Thái Lan, Lào, Nam Trung Quốc, Việt Nam.
Cũng có ý kiến cho rằng quê hương cây lúa là vùng đồng lầy Đông Nam Á.
Những vùng trên đều có những đặc điểm giống nhau về điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm phù hợp với cây lúa. Nơi đây đã và đang tồn tại các loại hình lúa dại, có ít nhiều quan hệ với lúa trồng - được coi là nguồn lương thực chính có liên quan đến đời sống của hàng trăm triệu người.
Về nguồn gốc xuất xứ:
10
Bản đồ các nước Đông Nam Á
11
12
13
Cây lúa thuộc học Hòa thảo (Gramineae), chi Oryza. Trong chi Oryza có nhiều loài, sống một năm hoặc nhiều năm, trong đó chỉ có hai loài trồng:

Về nguồn gốc thực vật:
Oryza sativa, phổ biến ở châu Á, chiếm đại bộ phận diện tích trồng lúa, có giống có đặc tính tốt cho năng suất cao.
Oryza glaberrima, hạt nhỏ, năng suất thấp, chỉ trồng trên diện tích nhỏ ở Tây Phi.
14
Tập đoàn các giống lúa dại rất phong phú, sống trong điều kiện sinh thái rất khác nhau. Về mặt đặc trưng hình thái và đặc tính sinh học, chúng rất gần với lúa trồng (Oryza sativa L. như thân lá nhỏ, đẻ nhánh mạnh, bông xòe, hạt nhỏ, dễ rụng …
Các loài lúa dại được phân bố rộng rãi ở Ấn Độ, Đông Nam Á, Nam Trung Quốc và Châu Phi nhiệt đới.
15
Ở đồng bằng sông Cửu Long, cũng có loài lúa dại thường được gọi là lúa trời hay lúa ma. Chúng mọc tự nhiên thường ra hoa vào cuối mùa mưa, từ tháng 9 đến tháng 11, bông ngắn, hạt có râu dài, dễ rụng, gạo đỏ, cứng cơm.

Ngoài ra, ở ĐBSCL, vùng Biển Hồ (Campuchia) còn có loài lúa nổi cao cây. Loài này thuộc O. sativa L.F. aquatica (O. prosativa), được coi là loại hình trung gian giữa lúa dại và lúa trồng hiện nay.
16
Lúa dại hiện diện rãi rác trên lãnh thổ nước ta, được các nhà khoa học lưu ý một cách đặc biệt vì
chúng cung cấp một số gen quý cho việc tạp giống mới
hoặc sử dụng trong công nghệ sinh học nhằm chống, kháng sâu bệnh và các vấn đề khó khăn trong môi trường chua, mặn, hạn hán, lũ lụt, v.v …
O. nivara có gen kháng cỏ lùn
O. officinalis có gen kháng bạc lá
O. minuta có gen kháng bệnh cháy lá, rầy nâu
O. rufipogon có gen chịu đựng phèn chua, v.v…
17
18
Tiến triển kỹ thuật và năng suất lúa từ 10000 năm trước đến hiện nay (The Greenland, 1997)
2.2. Phân loại
a) Theo đặc tính thực vật học:
Lúa là cây hằng niên có tổng số nhiễm sắc thể 2n=24.
Thuộc họ Gramineae (Hòa thảo), tộc Oryzeae, chi Oryza.
20

21
Sơ đồ tượng trưng cho hai tiến trình chuyên biệt của hai loại lúa canh tác
(Khush, 1997)
22
Từ 2000 năm TCN, các giống lúa ở Trung Quốc được phân thành 3 nhóm: “Hsien”, “Keng” và nếp.

Năm 1928-1930, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã đưa lúa trồng thành hai loại phụ: “indica” và “japonica” trên cơ sở phân bố địa lý, hình thái cây và hạt, độ bất dục khi lai tạo và phản ứng huyết thanh (serological reaction).

b) Theo sinh thái địa lý:
23
Nhóm indica (=”Hsien”= lúa tiên) bao gồm các giống lúa từ Sri Lanka, Nam và Trung Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan, Indonesia, Philippines, Đài Loan, Việt Nam và nhiều nước khác ở vùng nhiệt đới.
Nhóm Japonica (=”Keng”= lúa cánh) bao gồm các giống lúa từ miền Bắc và Đông Trung Quốc, Nhật Bản và Triều Tiên, nói chung là tập trung ở các vùng á nhiệt đới và ôn đới.

Các nhà nghiên cứu Nhật Bản sau đó đã thêm một nhóm thứ 3 “javanica” để đặt tên cho các giống lúa cổ truyền của Indonesia là “Bulu” và “Gundil”.
24
So sánh đặc tính của 3 nhóm:
25
Lúa nói chung là loại cây ngắn ngày, tức là loại thực vật chỉ cảm ứng ra hoa trong điều kiện quang kỳ ngắn. Tuy nhiên, phản ứng đối với quang kỳ (độ dài ngày) thay đổi tùy giống.
c) Theo đặc tính sinh lý: Tính quang cảm
Người ta phân biệt 2 nhóm lúa: quang cảm và không quang cảm.
26
Nhóm lúa quang cảm: là nhóm giống lúa có cảm ứng với quang kỳ, chỉ ra hoa trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn thích hợp, còn gọi là lúa mùa, tức lúa chỉ trổ và chín theo mùa.
Tùy mức độ mẫn cảm với quang kỳ nhiều hay ít, mạnh hay yếu người ta phân biệt: lúa mùa sớm, mùa lỡ hoặc mùa muộn. Phần lớn các giống lúa cổ truyền của ta đều là giống lúa quang cảm.
27
Lúa mùa sớm là nhóm giống lúa có quang cảm yếu, trồng trái vụ vẫn trổ được và thời gian sinh trưởng thay đổi không nhiều. Bắt đầu ra hoa vào tháng 9-10 dl và cho thu hoạch tháng 10-11 dl
Nhóm giống lúa mùa lỡ là những giống lúa có phản ứng trung bình đối với quang kỳ, trổ vào tháng 11 dl và chín vào tháng 12 dl.
Nhóm giống lúa mùa muộn là những giống lúa có phản ứng rất mạnh đối với quang kỳ. Các giống lúa này chỉ trổ trong khoảng thời gian nhất định trong năm, khi quang kỳ ngắn nhất vào khoảng tháng 12 hoặc có khi đến đầu tháng 1 dl.
28
Hầu như các giống lúa mới lai tạo phục vụ cho việc thâm canh tăng vụ hiện nay đều không quang cảm.
Các giống này lại ngắn ngày (120-150 ngày), có thời gian sinh trưởng hầu như không thay đổi khi trồng các thời vụ khác nhau nên có thể trồng được nhiều vụ 1 năm và có thể bất cứ lúc nào trong năm miễn bảo đảm đủ nước tưới và các yêu cầu dinh dưỡng, môi trường khác.
Nhóm lúa không quang cảm:
Vào đầu cuộc Cách Mạng Xanh, các chuyên gia lúa gạo trên thế giới đã đồng ý về phân loại lúa theo đặc tính đất đai và khí hậu (IRRI, 1984) như sau:
Lúa rẫy (lúa đất khô): Trồng ở vùng có mưa nhiều hoặc ít, đất tốt hoặc xấu và phối hợp các yếu tố này.
Lúa tưới tiêu: Trồng ở vùng có nhiệt độ thích hợp hoặc nhiệt độ thấp.
Lúa ruộng nước trời: Lúa ruộng cạn (5-25 cm), sâu vừa (25-50 cm), thường bị hạn hoặc bị ngập nước.
Lúa thủy triều: Lúa nước ngọt, mặn, phèn và than bùn.
Lúa nước sâu: Lúa ruộng cạn (25-50 cm), sâu (50-100 cm), và thật sâu (lúa nổi) (>100 cm).
d) Theo điều kiện môi trường canh tác:
30
31
32
Một cách tổng quát, tùy theo chu kỳ sinh trưởng, cây lúa được phân ra thành 4 loại sau:
Lúa rất sớm : dưới 100 ngày
Lúa sớm : từ 101 đến 120 ngày
Lúa lỡ : từ 121 đến 140 ngày
Lúa muộn : trên 140 ngày
Tuy nhiên, sự phân loại trên chỉ có tính chất tương đối mà thôi, nếu bị ảnh hưởng của nhiệt độ, một số giống lúa sớm có thể trở thành lỡ hoặc muộn.
33
Tùy theo hàm lượng amylose trong tinh bột gạo, người ta phân biệt lúa nếp và lúa tẻ. Ta biết rằng tinh bột có 2 dạng là amylose và amylopectin.
Hàm lượng amylopectin trong thành phần tinh bột hạt gạo càng cao tức hàm lượng amylose càng thấp thì gạo càng dẽo. T.T Chang (1980) đã phân cấp gạo dựa vào hàm lượng amylase như sau:
e) Theo đặc tính sinh hóa hạt gạo:
34
Người ta phân biệt hai nhóm này dựa vào phản ứng ăn màu đối với dung dịch potassium iodide iodine (1g potassium iodine + 0,3g iodine trong 100ml nước), bột gạo nếp sẽ nhuộm màu nâu đỏ của dung dịch và bột gạo tẻ sẽ có màu xanh thẩm do sự ăn màu của amylase.
35
36
- Cây: cao (>120 cm)
trung bình (100-120 cm)
thấp (dưới 10cm)
Lá: thẳng hoặc cong rũ,
bản lá to hoặc nhỏ, dầy hoặc mỏng.
-Bông: + loại hình nhiều bông (nở bụi mạnh) hoặc to bông (nhiều hạt)
+ dạng bông túm hoặc xòe
+ cổ bông hở hoặc cổ kín (tùy theo độ trổ của cổ bông so với cổ lá cờ),
+ khoe bông hoặc giấu bông (tùy theo chiều dài hoặc góc độ lá cờ hay lá đòng và tùy độ trổ bông của bẹ ra khỏi bẹ lá cờ),
+ dày nách hay thưa nách (tùy độ đóng hạt trên các nhánh gié của bông lúa).
f) Theo đặc tính hình thái:
37
- Hạt lúa: dài, trung bình hoặc tròn (dựa vào chiều dài và tỉ lệ dài/ngang của hạt lúa).
Hạt gạo: + gạo trắng hay đỏ hoặc nâu, tím (màu của lớp vỏ ngoài hạt gạo);
+ có bạc bụng hay không;
+ dạng hạt dài hay tròn.
Các đặc tính này rất quan trọng ảnh hưởng đến giá trị thương phẩm của gạo trên thị trường trong và ngoài nước.
38
39
Đối với đặc tính bạc bụng, người ta lại phân biệt:
bụng trắng (white belly)
gan trắng (white center)
lưng trắng (white back)
tùy vị trí của vết đục nằm về phía mầm hạt, ở giữa hạt hay ở phía đối diện.
Để đánh giá độ bạc bụng, người ta
(1) Phân cấp 0-9 dựa vào thể tích vết đục so với cả hạt gạo
(2) Tỉ lệ số hạt gạo bị bạc bụng.
40
Lúa nếp: Oryza sativa var. glutinosa or Oryza glutinosa
41