CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.4. Khái quát về đặc điểm sinh lý và sinh thái của lúa
1.4.1. Đặc điểm sinh lý của lúa
Phân loại lúa:
- Theo sinh thái địa lý: Từ 200 năm trƣớc Công nguyên, các giống lúa ở Trung Quốc đƣợc phân thành 3 nhóm: “Hsien”, “Keng” và nếp. Năm 1928- 1930, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã đƣa lúa trồng thành 2 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. 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 và nhiều nƣớc khác ở vùng nhiệt đới. Trong khi 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 giống lúa cổ truyền của Indonesia là “bulu” và “gundil”. Từ “Janvanica” có gốc từ chữ Java là tên của một đảo ở Indonesia. Từ “Japonica” có lẽ xuất xứ từ chữ Japan là tên nƣớc Nhật Bản. Còn “Indica” có lẽ có nguồn gốc từ India (Ấn Độ). Nhƣ vậy, tên gọi của 3 nhóm thể hiện nguồn gốc xuất phát của các giống lúa từ 3 vùng địa lý khác nhau[5].
- Theo đặc tính sinh lý - tính cảm quang: Cây lúa, nói chung, là loại cây ngày ngắn, tức là loại thực vật chỉ cảm ứng ra hoa trong điều kiện quang kỳ ngắn. Trong điều kiện nhiệt đới ở Bắc bán cầu, độ dài ngày thay đổi có chu kỳ
trong năm tùy theo vị trí tƣơng đối của Trái Đất và Mặt Trời, khi Trái Đất quay trên quỹ đạo của nó. Chúng ta có thể căn cứ vào 4 thời điểm quan trọng nhất trong năm để đánh dấu sự chuyển đổi của độ dài chiếu sáng trong ngày (xuân phân, đông chí, hạ chí, thu phân). Phản ứng đối với quang kỳ (độ dài chiếu sáng trong ngày) thay đổi tuỳ theo giống lúa. Dựa vào mức độ cảm ứng đối với quang kỳ của từng giống lúa, ngƣời ta phân biệt 2 nhóm lúa chính:
+ Nhóm cảm quang: Nhóm lúa cảm quang là nhóm giống lúa có cảm ứng với quang kỳ, chỉ ra hoa trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn thích hợp. Tùy mức độ mẫn cảm với quang kỳ nhiều hay ít, mạnh hay yếu ngƣời ta phân biệt: hè thu sớm, mùa lỡ hoặc mùa muộn. Phần lớn các giống lúa cổ truyền của ta đều là giống lúa cảm quang.
+ Nhóm không cảm quang: Hầu nhƣ các giống lúa mới lai tạo phục vụ cho việc thâm canh tăng vụ hiện nay đều không quang cảm. Các giống lúa này lại ngắn ngày (90-120 ngày) hoặc trung mùa (120-150 ngày) có thời gian sinh trƣởng hầu nhƣ không thay đổi khi trồng trong các thời vụ khác nhau nên có thể trồng đƣợc nhiều vụ trong 1 năm và có thể trồng bất cứ lúc nào trong năm, miễn bảo đảm đủ nƣớc tƣới và yêu cầu dinh dƣỡng.
- Dựa vào điều kiện môi trƣờng canh tác: Dựa theo môi trƣờng canh tác, đặc biệt là nƣớc có thƣờng xuyên ngập ruộng hay không, ngƣời ta phân biệt nhóm lúa rẫy hoặc lúa nƣớc. Trong lúa nƣớc ngƣời ta còn phân biệt lúa có tƣới, lúa dựa vào nƣớc trời, lúa nƣớc sâu, hoặc lúa nổi. Tùy theo đặc tính thích nghi với môi trƣờng, ngƣời ta chia ra lúa chịu phèn, lúa chịu úng, lúa chịu hạn, lúa chịu mặn… Tuỳ theo chế độ nhiệt khác nhau, ngƣời ta cũng phân biệt lúa chịu lạnh (các giống japonica), lúa chịu nhiệt (các giống indica).
Thời gian sinh trƣởng của lúa [6]: Thời gian sinh trƣởng của lúa tính từ lúc nảy mầm đến chín thay đổi từ 90-180 ngày tùy theo từng giống và điều kiện ngoại cảnh. Ở nƣớc ta các giống ngắn ngày (từ khi cấy trong vụ Đông Xuân ở miền Bắc) có thời gian sinh trƣởng khoảng 90-120 ngày, các giống trung ngày
có thời gian sinh trƣởng từ 140-160 ngày. Thời gian sinh trƣởng của lúa còn phụ thuộc vào thời vụ gieo cấy với điều kiện ngoại cảnh khác nhau. Ở miền Bắc, do thời tiết biến động trong năm, nhất là nhiệt độ nên thời gian sinh trƣởng cũng thay đổi theo thời vụ cấy. Vụ Đông Xuân ở đồng bằng sông Hồng, những năm rét, lúa trỗ muộn, sinh trƣởng kéo dài, trong những năm trời ấm thì ngƣợc lại. Cũng ở vụ Đông Xuân, gieo sớm thời gian sinh trƣởng kéo dài, gieo muộn thời gian sinh trƣởng đƣợc rút ngắn. Còn trong vụ Mùa, do nhiệt độ ít biến đổi qua các năm, nên thời gian sinh trƣởng tƣơng đối ổn định.
Các thời kỳ sinh trƣởng và phát triển: Trong đời sống của cây lúa, có thể chia ra 2 thời kỳ sinh trƣởng chủ yếu là thời kỳ sinh trƣởng dinh dƣỡng và thời kỳ sinh trƣởng sinh thực. Thời kỳ sinh trƣởng dinh dƣỡng đƣợc tính từ lúc gieo đến lúc làm đòng. Trong thời kỳ này cây lúa chủ yếu hình thành và phát triển các cơ quan dinh dƣỡng nhƣ ra lá, phát triển rễ, đẻ nhánh...Ở lúa cấy có thể chia ra thời kỳ mạ và thời kỳ đẻ nhánh ở ruộng cấy. Thời kỳ sinh trƣởng sinh thực là thời kỳ phân hóa, hình thành cơ quan sinh sản bắt đầu từ làm đòng cho đến khi thu hoạch, bao gồm các quá trình làm đòng, trỗ bông và hình thành hạt. Quá trình hình thành đốt (phát triển thân) tuy là sinh trƣởng dinh dƣỡng nhƣng lại tiến hành song song với quá trình phân hóa làm đòng nên nó cũng nằm trong thời kỳ sinh trƣởng sinh thực. Quá trình sinh trƣởng và phát triển của lúa có thể tóm lƣợc qua các kỳ phát dục chính nhƣ sau: Thời kỳ nảy mầm, thời kỳ mạ, thời kỳ đẻ nhánh, thời kỳ làm đốt-làm đòng, thời kỳ trỗ bông-làm hạt-chín. Thời kỳ sinh trƣởng dinh dƣỡng có ảnh hƣởng trực tiếp đến số bông (khả năng đẻ nhánh của lúa quyết định đến số bông của lúa), sự khác nhau về thời gian sinh trƣởng cũng chủ yếu ở thời kỳ này phụ thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh. Còn thời kỳ sinh thực quyết định việc hình thành số hạt trên bông, tỷ lệ hạt chắc và trọng lƣợng 1000 hạt. Có thể xem thời kỳ từ trỗ bông đến chín là thời kỳ ảnh hƣởng trực tiếp nhất đến năng suất thực thu [6].