BÀI GIẢNG CÂY LÚA (BẢN FULL VÀ CHI TIẾT NHẤT)

 Chương 1. Mở đầu  Chương 2. Đặc điểm thực vật học và phân loại lúa  Chương 3. Sinh trưởng và phát triển của cây lúa  Chương 4. Điều kiện sinh thái của cây lúa  Chương 5. Những biện pháp kỹ thuật làm tăng năng suất lúa

CÂY LÚA

Họ Gramineae Loại Oryza

Loài Oryza sativa

Tên khoa học Oryza sativa L

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

BỘ MÔN CÂY LƯƠNG THỰC

Trình bày: ThS TRẦN THỊ DẠ THẢO

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

 Lê Minh Triết, 2002 Bài giảng cây lúa Đại Học Nông

Lâm

 Giáo trình cây lúa Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội

 Những kiến thức cơ bản khoa học trồng lúa NXB

Nông Nghiệp 1985

 Viện nghiên cứu lúa gạo quốc tế, 1997 Cải tiến giống

lúa, 1997 Đại Học Cần Thơ

 Đào Thế Tuấn, 1970 Sinh lý ruộng lúa năng suất cao

Nhà xuất bản KHKT Hà Nội

 Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2010 Sản

xuất lúa theo GAP Nhà xuất bản nông nghiệp

 Nguyễn Ngọc Đệ, 2008 Giáo trình cây lúa Trường

Đại học Cần Thơ Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp

Hồ Chí Minh, 338 trang

 Chương 4 Điều kiện sinh thái của cây lúa

 Chương 5 Những biện pháp kỹ thuật làm

tăng năng suất lúa

Chương 1

MỞ ĐẦU

Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây lúa

 Lúa trồng phát triển từ Ấn Độ (Vavilov, 1926)

 Roschevicz (1931) phân các loài Oryza thành 4 nhóm: Sativa,

Granulata, Coarctata và Rhynchoryza, nguồn gốc của Oryza sativa là

1 trường hợp của nhóm Sativa (Oryza sativa f spontanea) ở Ấn Độ,

Đông Dương hoặc Trung Quốc

 Chowdhury và Ghosh, hạt thóc hóa thạch cổ nhất của thế giới tìm thấy ở Ấn Độ cách đây hơn 2500 năm

 Sampath và Rao (1951), nhiều giống lúa hoang ở Ấn Độ và Đông Nam Á → Ấn Độ, Miến Điện hay Đông Dương là nơi xuất xứ của lúa trồng

 Sato (Nhật Bản), lúa có nguồn gốc ở Ấn Độ, Việt Nam và Miến

Điện

 Chang (1976), từ Ấn Độ, Bắc Miến Điện, Bắc Thái Lan, Lào, Việt Nam đến Tây Nam và Nam Trung Quốc

Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây lúa

 Nguyễn Văn Luật, Việt Nam là một trong những “chốn tổ” của cây lúa do:

– Di chỉ khảo cổ học

– Hạt thóc, vỏ trấu trong hang,

– Những công cụ sản xuất bằng đá cũ, đá mới, bằng đồng, bằng

sắt cổ xưa

– Bắt đầu từ thời đại đồ đá, vượn người ở Việt Nam sử dụng

công cụ để sản xuất lúa khoai mà trở thành người Việt Nam cổ đại

– Những chứng cứ trên ở những thời điểm nhất định thể hiện

nền văn hóa trồng lúa.

NGUỒN GỐC

 Nguồn gốc địa lý

+ Diện tích lúa tập trung

Nguồn gốc di truyền của cây lúa

Hơn 28 loài hoang dại đã được định danh, có tổng nhiễm sắc thể là từ 24 – 48

Các nhà di truyền học đã công nhận 19 loài, trong

có loài Oryza sativa và Oryza glaberrima là hai

loài lúa trồng còn lại là lúa dại

 Đặc điểm cây lúa dại

+ Thân mọc xoè

+ Phân hố hoa khơng hồn tồn

+ Hạt ít, dễ bị rụng, hạt nhỏ cĩ râu, bơng xoè

Sơ đồ tiến hoá lúa dạng đa niên sang hằng niên

 Châu Phi → O longistaminata → O breciligulata → O glabrrima

 Châu Á → O rufipogon → O nivara → O sativa

↓ → O meridionalis Lúa trồng

Lúa hoang đa niên Lúa hoang hằng niên

(O perennis)

Loài phụ Loài phụ

Indica Javanica Japonica

(lúa tiên) (loài trung gian) (lúa cánh)

 Lúa nổi Nam Bộ (O prosativa): trung gian giữa O fatua (loài lúa

dại) và O sativa

 Datta (1981), ngành trồng lúa bắt đầu khoảng

10000 năm trước, Ấn Độ cổ xưa nhất nhưng thuần háo đầu tiên tại Trung Quốc

 Lịch sử phát triển cây lúa

Ấn Độ → phía Đông đến Trung Quốc, Nhật Bản, Indonesia

→ phía Tây đến Iran

→ Bắc Phi (Ai Cập) và Nam châu Âu (Ý, Tây Ban Nha)

- Lúa ở Bắc Mỹ được biết đến từ thế kỷ 17

Sản xuất lúa ở châu Á

 Á châu là một trung tâm sản xuất lúa gạo lớn nhất thế giới

 Trên thế giới có khoảng 147,5 triệu ha đất dùng cho việc trồng lúa và 90% diện tích này là thuộc các nước Á châu

 Các nước Á châu cũng sản xuất khoảng 92% tổng sản lượng lúa gạo trên thế giới

Nguyên nhân lúa đạt năng suất cao

ở một số quốc gia

 Đồng ruộng được cải tạo

 Đầu tư nhiều phân đặc biệt là N (90-120 N/ha)

 Đẩy mạnh cuộc cách mạng về giống lúa

 Cơ giới hóa nghề trồng lúa được đẩy mạnh

Liên Xô sản xuất 1 tạ thóc mất 1,6 -2 giờ

Mỹ sản xuất 1 tạ thóc mất 40 phút

Nhật sản xuất 1 tạ thóc mất 3 -4 giờ

Việt Nam sản xuất 1 tạ thóc mất 10 ngày

 Việc áp dụng khoa học trong nông nghiệp phát triển mạnh (

Thuốc BVTV, KTT)

 Công tác khuyến nông

 Khí hậu thuận lợi

Bảng 1.2 Diện tích và sản lượng lúa Việt Nam

giai đoạn 1878 – 2012

Năm

Diện tích (ngàn ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (ngàn tấn)

6 vùng sinh thái trồng lúa

 Vùng đồng bằng sông Hồng

 Vùng Trung du và miền núi phía Bắc

 Vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung

 Vùng Tây Nguyên

 Vùng Đông Nam Bộ

 Vùng Đồng bằng sông Cửu Long

Bảng 1.3 Tình hình SX lúa ở các vùng sinh thái VN

2011

2012 (sơ bộ) 2011

2012 (sơ bộ)

Bảng 1.4 Diện tích và sản lượng lúa Việt Nam GĐ 1990 -

Hè Thu Mùa

Tổng

số

Đông Xuân Hè Thu Mùa

Giá trị kinh tế của cây lúa

 Làm lương thực cho người

Thành phần dinh dưỡng của gạo:

+ Tinh bột: 80-90%

+ Dầu rất ít chỉ có 0,5%

+ Protein: 6-7% - 10,5%

+Vitamin: nhiều B1, B2 (riboflavin), PP

Mức tiêu thụ gạo/người/năm 52,96kg (thế giới - 2007)

Brunei mức tiêu thụ gạo lớn nhất thế giới (244,94 kg/người/năm) + Nguồn lương thực quan trọng cho khoảng 3 tỷ người (2/3 dân số) trên thế giới

 Cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp

 Làm thức ăn cho gia súc

 Có giá trị dược liệu

 Làm giấy, nấm rơm, phân hữu cơ, đặc biệt nó là chất đốt…

 Nguồn hàng hóa xuất nhập khẩu

* Giá trị dược liệu

Trong kinh nghiệm dân gian, gạo nếp có vị ngọt, thơm, mềm dẻo, tính ấm, có tác dụng bổ tỳ vị, chống

hư tổn

Gạo nếp nấu xôi là thức ăn - vị thuốc cần thiết cho người yếu dạ, nhất là người bị đau loét dạ dày không

ăn được cơm tẻ

Gạo lứt: là loại gạo chỉ xay bỏ vỏ trấu, chưa được xát bỏ lớp cám gạo Đây là loại gạo rất giàu dinh dưỡng đặc biệt là các vitamin và nguyên tố vi lượng

Theo Đông y, gạo lứt rất bổ và có tính thanh nhiệt, an thần trấn kinh, trừ phiền với nguồn chất xơ dồi dào, gạo lứt giúp chống lại bệnh xơ vữa động mạnh, ung thư vú, thậm chí giảm nguy cơ mắc bệnh tim, ung thư

Giá trị thương mại

 Trên thị trường thế giới hiện nay, gạo là mặt hàng xuất khẩu quan trọng bậc nhất

 Giao thương lúa gạo trên thế giới hàng năm có nhiều biến động về giá cả, nguồn cung- cầu trên thế giới

Số lượng giao dịch quốc tế khoảng 30-34 triệu tấn gạo hay 6-7% mỗi năm

 Các nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới là Thái Lan (10,3 triệu tấn/năm2011), Việt Nam (7,35 triệu tấn/năm 2011) và Ấn Độ, Hoa Kỳ

 Trong có hai khu vực nhập khẩu gạo lớn nhất là:

Các nước châu Á sẽ chiếm khoảng 15,8 triệu tấn trong tổng nhập khẩu gạo toàn cầu

Các nước châu Phi sẽ nhập khẩu 11,4 triệu tấn gạo (Trần Văn Đạt, Lúa gạo thế giới 2011-2012, 22/01/2012)

Gạo là mặt hàng xuất khẩu chủ yếu của Việt Nam

 Nền kinh tế, cây lúa giữ vai trò quan trọng bậc nhất Không chỉ bảo đảm an ninh lương thực Quốc gia Vai trò của cây lúa Việt Nam luôn ở vị trí then chốt trong vấn đề an ninh lương thực thế giới

Thành tựu cơ bản trong sản xuất lúa gạo của Việt

Nam trong các năm qua

 Nghiên cứu cải tiến giống lúa

+Từ giống lúa mùa một vụ năng suất thấp

(1,5-2 tấn/ha) các giống cao sản chất lượng cao

(6-8 tấn/ha), ngắn ngày ((6-85-100 ngày) tăng vụ (2-3 vụ/năm) tăng sản lượng

 Công tác đầu tư thủy lợi, xả phèn rửa mặn, cải

tạo đất hoang hóa, chủ động tưới tiêu, tạo tiền

đề cho các giống lúa thích nghi phát triển, nhờ

đó diện tích gieo trồng được mở rộng

Nguyên nhân lúa đạt năng suất cao

 Đồng ruộng được cải tạo

 Thời tiết thuận lợi

 Bón nhiều phân (90 -120N/ha)

Chương 2

Đặc điểm thực vật học và

phân loại lúa

Vai trò: hút nước, chất dinh dưỡng

Cây lúa lý tưởng

 Có càng nhiều lá xanh trên chồi càng tốt

 Trổ vào lúc thời tiết tốt, nhiều nắng cho đến ít nhất

25 NS trổ để tăng sản phẩm quang hợp

 Loài Oryza sativa (phổ biến nhất)

 Loài Oryza glaberrima ( Chiếm diện tích nhỏ ở Tây Phi): năng suất thấp

Phân loại lúa theo sinh thái địa lý

(Sự khác biệt giữa 2 loài phụ)

- Vùng nhiệt đới lạnh t<17OC, h>2000m

Phân loại lúa theo tính quang cảm

Tính quang cảm: lúa là cây ngày ngắn chỉ cảm ứng

ra hoa trong điều kiện quang kỳ ngắn

 Nhóm lúa quang cảm: lúa có cảm ứng với quang

kỳ chỉ ra hoa trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn nên gọi là lúa mùa (chỉ trổ và chín theo mùa): mùa sớm (quang cảm yếu – trổ T 9-10 dl,chín T 10-

11dl), mùa lỡ (trung bình với quang kỳ - trổ T 11 dl,chín T12dl), mùa muộn (phản ứng rất mạnh với quang kỳ- chỉ trổ T12-1dl)

 Nhóm lúa không quang cảm: lúa mới lai tạo để

tăng vụ

Phân loại lúa theo điều kiện môi trường canh tác

 Mực nước ở ruộng

– Lúa rẫy – Lúa nước

 Lúa nước

– Lúa có tưới – Lúa nước trời – Lúa nước sâu – Lúa nổi

 Theo tính thích nghi với môi trường

– Lúa chịu phèn – Lúa chịu úng – Lúa chịu hạn – Lúa chịu mặn

 Theo chế độ nhiệt

– Lúa chịu lạnh – Lúa chịu nhiệt

Phân loại lúa theo đặc tính sinh hóa hạt gạo

- Không có hay rất ít tinh bột mạch nhánh

- Hút nhiều nước, nở, xốp, khô, cứng

- Loại hình Indica

Phân loại lúa theo đặc tính hình thái

 Chiều cao cây: cao (>120 cm), trung bình

(100-120 cm), thấp (<100 cm)

 Lá: thẳng, cong rủ; bản lá to, nhỏ; dày, mỏng

 Bông: nhiều bông, to bông; túm xòe; cổ bông

hở hay kín; khoe bông, giấu bông; dầy nách, thưa nách

 Hạt lúa: dài, trung bình, tròn

 Hạt gạo: màu của lớp vỏ ngoài hạt gạo; bạc bụng; dạng hạt (dài, tròn)

Bảng: Phân loại lúa theo thời gian sinh trưởng

Nhóm

giống

Các tỉnh phía Bắc Các tỉnh

phía Nam Đông Xuân Mùa

Tên gọi TGST Tên gọi TGST Tên

<115 115-135 136-160

>160

Mùa cực sớm Mùa sớm Mùa trung Mùa muộn

<100 100-115 116-130

>120

Chương 3

SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN

CỦA CÂY LÚA

Thời gian sinh trưởng phát dục

- Nhóm trung mùa 120-140 ngày

- Lúa mùa địa phương 150 -.200 ngày (mùa sớm, lỡ, muộn)

- Sạ hay cấy : lúa mùa ảnh hưởng quang kỳ

- Phân bón và cách bón phân: lân làm lúa chín sớm đặc biệt ở đất phèn (10-15 ngày), N (thiếu N → trổ chậm, thừa N → đẻ nhánh nhiều, TGST dài)

- Tuổi mạ non hay già: lúa ngắn ngày cấy mạ già, mau trỗ năng suất thấp

Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng

 TK mạ: (lúa cấy): nẩy mầm, nẩy mầm - 3 lá, 3 lá – cấy

 TK đẻ nhánh: cấy – bắt đầu làm đốt, chuẩn bị có đòng

+ Cấy – Bén rễ, hồi xanh (lúa bén chân)

+ TK đẻ nhánh hữu hiệu

+ TK đẻ nhánh vô hiệu

 Dài hay ngắn tuỳ giống, thời vụ gieo cấy

+ Vụ mùa: lúa chính vụ, muộn, bị ảnh hưởng quang kỳ (đòi hỏi ngày

TK sinh trưởng sinh thực

 Giai đoạn làm đốt, làm đòng: tb 30 ngày

 Giai đoạn trổ, thụ tinh, vào chắc, chín: tb 30 ngày

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CÁC BỘ PHẬN CỦA

 Quá trình hình thành và phát triển mầm

- Cơ cấu phát triển mầm

+ Khi có đủ nước, nhiệt độ, oxy → hạt nảy mầm

+ Phôi mầm trương to, trục phôi, mầm, rễ phát triển

+ Từ nẩy mầm → 3 lá: sử dụng dinh dưỡng hạt

 Điều kiện nẩy mầm

+ Sức nẩy mầm: phụ thuộc giống (miên trạng 2-3 tuần đến 2 tháng), và ngoại cảnh

* Giống: dễ nẩy mầm: Matsuri

Khó nẩy mầm: lúa cánh nhập nội

Ẩm độ hạt < 13% bảo quản tốt → sức nẩy mầm 1-2 năm

* Ngoại cảnh

* Nhiệt độ: t min 10-12 0 C , t opt 30-35 0 C, t max 40 0 C

* Nước: Phụ thuộc nhiệt độ không khí, độ khô hạt Ở 30 0 C, lúa mùa ngâm nước 16-24 giờ, lúa chiêm sau 36-48 giờ, lúa xuân >48 giờ - 3 ngày

* Oxy: thiếu oxy → mầm dài, rễ ngắn → đảo đều hạt giống và tưới đủ ẩm khi ngâm ủ hạt

Quá trình hình thành và phát triển rễ lúa

 Cơ câu hình thành và phát triển rễ

Các loại rễ: rễ mầm (sơ cấp) lúc hạt nẩy mầm; rễ phụ → rễ chùm (mạ)

 Quá trình phát triển bộ rễ: 2 thời kỳ rõ rệt

+ Đẻ nhánh (bắt đầu đẻ - bắt đầu làm đốt): rễ ăn sâu đến 20 cm + Làm đòng - trổ: rễ ăn lan 40-50 cm, ăn sâu 50-60cm → tránh làm

cỏ, sục bùn, số lượng rễ max (500-800 rễ/bụi )

 Ngoại cảnh và sự phát triển rễ

+ Nhiệt độ: opt 32-35 0 C, + Nước: Đất đủ ẩm → rễ phát triển mạnh, ngập thường xuyên → phân bố ở tầng đất mặt, kém phát triển, rút nước (đẻ nhánh) trừ đất phèn

Quá trình hình thành và phát triển lá

 Cơ cấu hình thành và phát triển lá

+ Lá lúa hình thành từ mầm lá trên mắt thân

+ Quá trình hình thành lá có 4 thời kỳ: mầm lá phân hoá, hình thành phiến lá, bẹ lá, lá xuất hiện

Lá

 Nhiệm vụ

* Theo Arachi và Eguchi

+ Nhóm lá gốc (lá 1-11) → nhóm lá tăng trưởng + Nhóm lá ngọn (lá 12-16) → nhóm lá sinh sản

Lá

 Ngoại cảnh và sự phát triển lá

* Nhiệt độ: Không khí opt: 320C, t đất 30-32 0C, t min 7-8

0C hay > 400C → lá ngừng sinh trưởng

* Nước: lá cuốn lại, hạn kéo dài → lá khô, chết

Lúa cần nước opt 3-5cm Ngập lút ngọn → bị hại ít nhiều tuỳ giống, thời kỳ sinh trưởng, thời gian ngập, nhiệt độ nước, chất lượng nước

Quá trình hình thành và phát triển nhánh

 Ý nghĩa

+ Đẻ nhánh là đặc tính của cây

+ Cây có khả năng tự điều tiết sức đẻ nhánh trong quần thể

+ Thúc đẩy cây lúa đẻ nhánh sớm, tập trung, gọn → quyết định năng suất lúa

 Khả năng đẻ nhánh và quy luật đẻ nhánh

+ Phụ thuộc ngoại cảnh (nước, ánh sáng, dinh dưỡng)

+ Quy luật ‘đồng thời ra lá, đồng thời đẻ nhánh”

+ 4 giai đoạn hình thành nhánh

* Mầm nhánh phân hoá (tương ứng lá thứ nhất xuất hiện)

* Mầm nhánh hình thành (tương ứng lá thứ 2 xuất hiện)

* Nhánh phát triển trong bẹ lá (tương ứng lá thứ 3 xuất hiện)

* Nhánh xuất hiện (tương ứng lá thứ 4 xuất hiện)

Quá trình hình thành và phát triển nhánh

 Sự xuất hiện nhánh tương quan với sự ra lá

* Lúa sạ: đẻ nhánh ở nách lá thật thứ 1,2 tương ứng với sự xuất hiện lá thứ 4,5 trên thân chính

* Lúa cấy: cấy mạ 7 lá, nhánh đầu tiên ở mắt thứ 4 nhưng do nhổ mạ làm đứt

rễ → đẻ nhánh ở mắt 5 tương ứng 8 lá trên thân chính

 Phạm vi mắt đẻ: từ 4-6 mắt trên thân chính

 2 thời kỳ đẻ nhánh

* Hữu hiệu: 7 – 8 NSC → Sớm, tập trung

● Mạ tốt (cứng cây, khoẻ, đúng tuổi, không sâu bệnh)

● Không bón phân trong thời kỳ đẻ vô hệu, làm đốt

● Rút nước phơi ruộng trước khi lúc có đòng

● Hoặc tưới ngập sâu (ruộng phèn)

Quá trình hình thành và phát triển của thân

 Cơ cấu hình thành và phát triển

 Ảnh hưởng của ngoại cảnh

+ Nhiệt độ: opt 30-32 0 C, min 15-16 0 C , t thấp → chậm phát triển

+ Ánh sáng: thiếu → thân vống, bông ngắn, ít hạt, đễ đổ

+ Nước: ● Ngập → thân mềm, dễ đổ (lúa nổi)

● Ít nước, phơi ruộng → lóng ngắn, chống đổ + Dinh dưỡng

● Bón quá nhiều N → thân vống, yếu, dễ đổ ● cân đối với P + silic (Nhật)

+ Kỹ thuật canh tác: cấy quá sâu, gieo quá dày → thân vống yếu, dễ đổ

Quá trình hình thành và phát triển của đòng lúa

 Thời gian làm đòng

+ Bắt đầu từ đỉnh sinh trưởng phân hoá – sắp trổ bông

+ Chia thành nhiều bước

+ Tuỳ lúa sớm hay muộn (≥ 25-28 ngày – ngắn ngày; 35-45 ngày – Lúa mùa chính vụ, muộn), lúa chiêm 30-35 ngày

Các bước phân hoá đòng lúa

+ Nhật: 7 bước chính

+ Liên Xô: 7 bước

+ Trung Quốc : 8 bước

+ Việt Nam: 4 bước (Đào thế Tuấn), 6 bước (Đinh Văn Lữ)

 Theo Đào thế Tuấn

Bước 1: bắt đầu phân hoá đòng

Bước 2: Phân hoá gié

Bước 3: Phân hoá hoa

Bước 4: Phân hoá nhị đực, nhuỵ cái

Bảng 4.1 Các giai đoạn phát triển của đòng lúa

Chỉ số

lá (%)

Xuất hiện lá thứ n từ trên xuống

Chiều dài đòng lúa (mm)

Ngày trước trổ

Thời gian kéo dài (ngày)

50-200 Dài đủ Dài đủ

32-29 29-23 23-15 15-13

13-11 11-07 07-00