giai đoạn 2012-2016 Năm Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (tấn) 2012 2013 2014 2015 2016 77.727 76.455 76.337 76.131 75.760 68,86 69,04 69,10 69,20 69,30 535.189 527.825 527.464 526.793 525.020
(Nguồn: Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Nam Định, 2017) Ta thấy tình hình sản suất lúa gạo của tỉnh Nam Định tuy diện tích có phần giảm qua các năm nhưng năng suất và sản lượng tăng đều của các năm, điều đó cho thấy ngành sản suất lúa gạo của tỉnh đã được chú trọng để tạo tiền đề cho phát triển kinh tế. Từ năm 2012 đến 2016 diện tích trồng lúa đã giảm gần 2 nghìn ha nhưng năng suất tăng 0,5 tạ/ha, bình quân năng suất 69,3 tạ/ha, sản lượng đạt 525.020 tấn.
Sản xuất lúa gạo theo hướng chất lượng cao làm hàng hóa đã phát triển mạnh tại hầu hết các huyện trong tỉnh trong những năm gần đây. Năng suất lúa thuộc loại cao nhất cả nước với trên 12 tấn/ha/năm, sản lượng lúa đặc sản, chất lượng đạt 40-45%. Năm 2016, diện tích lúa lai chiếm 14,9% diện tích (11.303 ha) và diện tích lúa thuần chất lượng cao chiếm 64,3% diện tích (48.746ha) chủ yếu là Bắc thơm 7. Sản lượng lúa đạt 525.020 tấn, trong đó sản lượng lúa chất lượng cao là 313.025 tấn, chiếm 59,62%.
2.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG LÚA GẠO
Chất lượng gạo chịu tác động mạnh mẽ của nhiều yếu tố như bản chất của giống, điều kiện sinh thái, kỹ thuật canh tác và các vấn đề sau thu hoạch.Tại cuộc hội thảo của các nhà di truyền chọn giống, các nhà hóa sinh học đến từ tất cả các
nước trồng lúa trên thế giới tại viện lúa Quốc tế IRRI (tháng 10/1978), người ta đã chia chất lượng lúa gạo thành bốn nhóm là Chất lượng xay xát (Milling quality); Chất lượng thương phẩm (Market quality); Chất lượng nấu nướng và ăn uống (Cooking and eating quality) và Chất lượng dinh dưỡng (nutritive quality). Đây là cơ sở cho các nhà chọn giống nghiên cứu, đánh giá chất lượng của các dòng, giống lúa triển vọng.
2.2.1. Ảnh hƣởng của các yếu tố về giống lúa, phân bón và mùa vụ
Những giống lúa ngắn ngày có hàm lượng Protein cao hơn những giống lúa dài ngày. Những giống lúa trồng ở vùng Đồng bằng có hàm lượng Protein cao hơn những giống lúa trồng ở vùng đồi núi. Trong cùng một giống, những hạt nhỏ có hàm lượng protein cao hơn những hạt to (Nagato, 1963).
Sự di truyền của tính trạng bạc bụng chịu ảnh hưởng của yếu tố ngoại cảnh nhưng không lớn lắm. Theo Lê Doãn Diên và cs.(1990), độ bạc bụng do nhiều gen điều khiển, vì thế ngoài tác động cộng tính nó còn có tác động tương hỗ lẫn nhau giữa các gen.
Theo Lê Doãn Diên và cs.(1984), tỷ lệ gạo nguyên thay đổi ít nhiều tuỳ thuộc đặc điểm di truyền của giống. Khi thu hoạch lúa phải xác định đúng thời điểm chín sinh lý thì mới đạt được tỷ lệ gạo nguyên cao. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tích luỹ chất khô ở hạt trong giai đoạn hạt vào chắc, vào mẩy cũng làm ảnh hưởng đến độ chặt, độ nén của hạt tinh bột và sẽ gây ra bạc bụng.
Hình dạng hạt gạo là đặc tính của giống tương đối ổn định, ít bị thay đổi do điều kiện ngoại cảnh. Tuy nhiên, nếu sau khi nở hoa, nhiệt độ hạ xuống có thể làm giảm chiều dài nhưng không nhiều. Nếu những cá thể có hình dạng hạt đẹp ở F2 thì ít biến đổi ở các thế hệ sau.Vì vậy trong các quần thể từ F3 hay các dòng thuần không có hy vọng chọn lọc được dạng hạt đẹp hơn F2 hoặc nguyên bản (Nguyễn Thị Trâm, 1998).
Các giống lúa khác nhau có chất lượng khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy đa số các giống lúa Việt Nam, Thái Lan, Myanmar, Tiểu lục địa Ấn Độ đều có hàm lượng amylose cao. Tất cả các giống lúa Japonica ở các vùng ôn đới đều có hàm lượng amylose thấp. Đa số các giống lúa trồng ở Philippin, Malaysia, Indonesia đều thuộc các giống lúa có hàm lượng amylose trung bình. Gạo có hàm lượng amylose trung bình khi nấu đều cho cơm hơi nhão, mềm và không bị cứng khi để nguội.
Các giống lúa đặc sản cổ truyền của Việt Nam (Tám, Dự, Di, Gié, Mùa...) đều có hàm lượng amylose cao hoặc trung bình. Đặc biệt các giống lúa Tám có hàm lượng amylose trung bình và do đó chúng có cơm mềm, dẻo, bóng và khi để nguội cơm không bị cứng. Đây là ưu thế của gạo Tám trong tập đoàn lúa cổ truyền ở nước ta.
Trong các giống lúa trồng, lúa Indica có hàm lượng protein cao hơn lúa Japonica. Các công trình nghiên cứu của các tác giả Đài Loan cho thấy lúa Indica có hàm lượng protein trung bình 12,91%, lúa Japonica là 8,81%.
Các giống lúa nếp có hàm lượng amylose thấp và hàm lượng protein cao hơn lúa tẻ. Vì vậy trong chương trình chọn tạo giống lúa có hàm lượng protein cao, ở một số nước người ta đã lai tạo với các giống nếp.
Phân bón cho lúa ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hạt. Nếu không bón hoặc bón ít đạm thì lúa cao sản chỉ chứa một lượng protein thấp hoặc tương đương với lúa
địa phương.
Hàm lượng tinh bột trong hạt gạo thường có mối tương quan nghịch với hàm lượng đạm. Nếu hàm lượng đạm được giữ nguyên thì hàm lượng tinh bột có thể được giữ nguyên hoặc giảm đi.
Lân ảnh hưởng đến sự chuyển đường và tinh bột tích lũy về hạt và các bộ phận thu hoạch.
Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của liều lượng phân bón N,P,K đến tỷ lệ bạc bụng và hàm lượng amylose trong hạt gạo trên đết phèn các tác giả rút ra kết luận: Phân lân và kaki ảnh hưởng đến tỷ lệ bạc bụng và hàm lượng amylose của hạt gạo trong khi đó phân đạm có ảnh hưởng đến tỷ lệ bạc bụng của hạt gạo nhưng hàm lượng amylose khác biệt không có ý nghĩa giữa các công thức bón phân (Phạm Sĩ Tân, 2005).
Theo Phạm Văn Cường và cs.(2007), khi tăng lượng N bón, giá trị ưu thế lai về năng suất hạt và năng suất tích lũy tăng trong vụ xuân chủ yếu là do tăng tốc độ tích lũy chất khô ở giai đoạn đẻ nhánh hữu hiệu và trỗ, trong khi vụ mùa chủ yếu là do tốc độ sinh trưởng ở giai đoạn sau trỗ.
Mùi thơm của gạo Khao Dawk Mali 105 phụ thuộc vào thời vụ gieo trồng, loại đất, địa điểm và độ phì của đất. Nếu cấy sớm hơn thì mùi thơm sẽ giảm còn
cấy muộn hơn thì hàm lượng amylose sẽ tăng (Lê Doãn Diên và cs., 1984).
Các giống lúa Tám, Dự, Di... chỉ được trồng ở vụ mùa ở miền Bắc Việt Nam và thường chỉ ở chân đất úng trũng, phèn, mặn thì cho chất lượng cơm gạo ngon. Giống Nàng Thơm chợ Đào chỉ trồng trên xã Mỹ Lệ là giữ được mùi thơm (Lê Doãn Diên và cs., 1984).
Tất cả các tổ hợp lúa lai đều cho ưu thế lai dương về năng suất tích lũy do sinh trưởng mạnh ở giai đoạn đầu và thời gian sinh trưởng ngắn hơn, giá trị ưu thế lai về chỉ tiêu này ở vụ mùa cao hơn so với vụ xuân (Phạm Văn Cường và cs., 2010).
Theo Phạm Văn Cường và cs.(2007), ở cả hai vụ trồng tại giai đoạn đẻ nhánh hữu hiệu con lai F1 cho ưu thế lai về LAI giá trị cao nhất. Trong vụ mùa chỉ số diện tích lá của F1 luôn cao hơn vụ xuân, sự duy trì bộ lá sau trỗ của vụ mùa tốt hơn vụ xuân điều này liên quan đến nhiệt độ ở hai vụ trồng. Giai đoạn từ cấy – đẻ nhánh hữu hiệu và giai đoạn từ đẻ nhánh hữu hiệu – trỗ, tốc độ sinh trưởng cây trồng của tất cả con lai F1 và dòng bố mẹ trong vụ mùa đều cao hơn vụ xuân. Ngược lại, ở giai đoạn từ trỗ - chín sáp, giá trị này trong vụ xuân đều cao hơn vụ mùa. Điều này do ảnh hưởng của nhiệt độ trong vụ mùa làm sức sinh trưởng của con lai và dòng bố mẹ luôn cao hơn chính nó trong vụ xuân.
Khi tăng lượng N bón, giá trị ưu thế lai về năng suất hạt và năng suất tích lũy tăng trong vụ xuân chủ yếu là do tăng tốc độ tích lũy chất khô ở giai đoạn đẻ nhánh hữu hiệu và trỗ, trong khi vụ mùa chủ yếu là do tốc độ sinh trưởng ở giai đoạn sau trỗ (Phạm Văn Cường và cs.,2007).
Theo Bùi Chí Bửu và cs.(2000), để đảm bảo năng suất và chất lượng các giống lúa thơm ở miền nam cũng như các giống lúa tám thơm ở miền bắc, việc thu hoạch cần tiến hành sớm hơn so với thời gian lúa chín hoàn toàn. Thời điểm thu hoạch tốt nhất là lúc lúa chín 80-90%.
Ở cả hai vụ trồng tại giai đoạn đẻ nhánh hữu hiệu con lai F1 cho ưu thế lai về LAI giá trị cao nhất. Trong vụ mùa chỉ số diện tích lá của F1 luôn cao hơn vụ xuân, sự duy trì bộ lá sau trỗ của vụ mùa tốt hơn vụ xuân điều này liên quan đến nhiệt độ ở hai vụ trồng.
Giai đoạn từ cấy – đẻ nhánh hữu hiệu và giai đoạn từ đẻ nhánh hữu hiệu – trỗ, tốc độ sinh trưởng cây trồng của tất cả con lai F1 và dòng bố mẹ trong vụ mùa đều cao hơn vụ xuân. Ngược lại, ở giai đoạn từ trỗ - chín sáp, giá trị này
trong vụ xuân đều cao hơn vụ mùa. Điều này do ảnh hưởng của nhiệt độ trong vụ mùa làm sức sinh trưởng của con lai và dòng bố mẹ luôn cao hơn chính nó trong vụ xuân (Phạm Văn Cường và cs., 2007).
Như vậy, để duy trì chất lượng của gạo thì không chỉ các yếu tố di truyền mà các yếu tố ngoại cảnh và quá trình canh tác cũng ảnh hưởng đến chất lượng của gạo. Cần có những biện pháp tổng hợp để khai thác và phát triển nhưng giống lúa thơm, lúa chất lượng đáp ứng như cầu của thị trường.
2.2.2. Ảnh hƣởng của yếu tố di truyền đến kích thƣớc, dạng hạt gạo, hạt gạo nguyên và độ trong của hạt gạo
Kích thước và hình dạng hạt có quan hệ với tỷ lệ gạo nguyên khá chặt chẽ. Thông thường tổng lượng gạo xát của các giống có dạng hạt trung bình hoặc bầu thường cao hơn dạng hạt thon dài . Khối lượng hạt có sự tương quan giữa chiều dài và chiều rộng hạt.
Có rất nhiều nghiên cứu về tính di truyền của tính bạc bụng. Sự di truyền của tính trạng này chịu ảnh hưởng của yếu tố ngoại cảnh nhưng không lớn lắm. Lê Doãn Diên và cs. (1990) cho rằng: độ bạc bụng do nhiều gen điều khiển, vì thế ngoài tác động cộng tính nó còn có tác động tương hỗ lẫn nhau giữa các gen.
Trên thị trường gạo không bạc bụng bao giờ cũng có giá trị cao hơn mặc dù gạo đục hay bạc bụng không ảnh hưởng đến chất lượng cơm mà chỉ làm giảm bớt tỷ lệ xay xát và ngoại hình của hạt gạo.
2.2.3. Chất lƣợng xay xát
Chất lượng xay xát của lúa gạo thể hiện ở ba chỉ tiêu chính: tỷ lệ gạo lật, tỷ lệ gạo xát và tỷ lệ gạo nguyên. Trong đó, tỷ lệ gạo nguyên là chỉ tiêu quan trọng nhất và cũng là yếu tố chịu ảnh hưởng của môi trường nhiều nhất; tỷ lệ gạo lật và gạo xát chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi bản chất của giống.
Xay xát thực chất là quá trình loại bỏ vỏ trấu, phôi và vỏ cám. Khi loại bỏ các thành phần này thì hàm lượng của cellulose và lipid bị giảm xuống rõ rệt. Khi giảm hàm lượng cellulose ở ngoài sẽ giúp tăng khả năng tiêu hoá, còn khi giảm hàm lượng lipid sẽ làm tăng khả năng bảo quản. Việc loại bỏ phôi và vỏ cám cũng sẽ làm giảm hàm lượng protein, có thể làm giảm được sự mất mát nhiều dinh dưỡng do xay xát bằng kỹ thuật xử lý thuỷ nhiệt, ngâm vớt thóc, hấp phơi khô rồi mới xát. Tỷ lệ vỏ trấu trung bình từ 20- 22% và có thể thay đổi từ 16-
26%. Cám và phôi hạt chiếm khoảng 10%. Do đó tỷ lệ gạo trắng thường ở khoảng 70% (Khush et al., 1979). Tỷ lệ gạo nguyên tính theo % trọng lượng gạo xát. Thóc có chất lượng xay xát tốt là thóc sau khi xát cho tỷ lệ gạo tổng số và gạo nguyên cao. Tỷ lệ gạo nguyên biến động rất lớn. Đây là một tính trạng di truyền và chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường, đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm trong thời gian chín và sau thu hoạch (Khush et al., 1979).
Nắng nóng, sự thay đổi đột ngột của ẩm độ không khí, những điều kiện không thuận lợi của môi trường trong suốt thời gian chín đều là những nguyên nhân làm xuất hiện những vết rạn trong hạt và làm tăng tỷ lệ gẫy của hạt gạo khi xát. Tỷ lệ gạo nguyên thường đạt cao nhất khi lúa chín từ 28 - 30 ngày sau trỗ, thu hoạch sớm quá (20 ngày sau trỗ) hay muộn quá (35 ngày sau trỗ trở đi) đều làm giảm tỷ lệ gạo nguyên (Huysmans, 1965).
Tỷ lệ gạo nguyên còn phụ thuộc vào thời điểm tuốt lúa sau khi gặt. Nghiên cứu trên giống Khao dawk mali 105 cho thấy thời điểm tuốt lúa sau thu hoạch 5 - 10 ngày không ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo nguyên nhưng nếu để sau 10 - 15 ngày tỷ lệ gạo nguyên giảm rõ rệt. Phân bón cũng là yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo nguyên trong đó ảnh hưởng rõ rệt nhất là lân (Khush et al., 1994). Tỷ lệ gạo trắng thường ít biến động và nó cũng ít phụ thuộc vào môi trường (Bùi Chí Bửu và cs., 2000).
2.2.4. Chất lƣợng thƣơng phẩm
Chất lượng thương phẩm được xem xét ở các chỉ tiêu: kích thước, hình dáng, độ bóng và độ trong của hạt gạo. Hạt gạo càng dài, càng trong (tỷ lệ bạc bụng thấp) thì càng được ưa chuộng theo thị hiếu của thị trường quốc tế (chủ yếu theo tiêu chuẩn gạo Thái Lan). Hình dạng, kích thước của gạo lật của các giống lúa khác nhau có sự khác nhau rất lớn.
Loại hạt ngắn đặc trưng cho lúa Japonica, loại hạt dài đặc trưng cho lúa Indica. Hạt gạo dài thường có hàm lượng amylose cao hơn loại hạt ngắn. Về thương phẩm cũng như về mặt sử dụng, gạo gãy được xếp sau gạo nguyên. Gạo gãy không khác gạo nguyên về giá trị dinh dưỡng nhưng khác nhau về khả năng hút nước và lượng chất rắn khếch tán vào nước nấu. Tấm là phần hạt gạo bị gãy vụ, bé hơn một nửa gạo nguyên. Trong tấm còn có phôi và dính một ít lớp cám.
nhũ tách ra khi xát. Trong các sản phẩm xay xát, cám là phần giầu protein, lipid, chất khoáng, vitamin. Nhược điểm của cám là chứa các acid béo không no (ở trạng thái tự do và trong lipid) dễ bị oxy hoá tạo thành các sản phẩm có mùi ôi khét. Cám chứa nhiều cellulose gây khó khăn cho việc tiêu hóa.
2.2.5. Chất lƣợng nấu nƣớng
Nhiệt độ hồ hoá và hàm lượng amylose của tinh bột đều là hai đặc tính hóa quan trọng nhất có liên quan đến chất lượng nấu nướng của gạo. Nhiệt độ hoá hồ có liên quan đến thời gian nấu cơm, thường thì người ta ưu chuộng loại gạo có nhiệt độ hồ hóa từ trung bình đến thấp. Nhiệt hóa hồ của gạo được xác định bởi nhiệt, khi hạt gạo ở khoảng nhiệt độ nhất định tinh bột trong hạt gạo hút nước và trương lên, khi đó các hạt tinh bột mất đi đặc trưng của chúng và trở lên trong suốt. Nhiệt hóa hồ của hạt gạo từ 55oC- 79oC (Juliano, 1972).
Tinh bột của đa số giống lúa Japonica có nhiệt độ hóa hồ từ thấp đến trung bình. Nhiệt độ hồ hoá cao được quan sát ở tinh bột các giống lúa Indica và ở gạo của các con lai giữa Indica và Japonica và các dòng, giống có hàm lượng amylose thấp <25%. Nhiệt độ hóa hồ cũng chịu ảnh hưởng của môi trường, Ở các nhiệt độ lạnh hơn, đặc biệt trong thời kỳ lúa chín sẽ tạo thành loại tinh bột có nhiệt độ hoá hồ thấp.
Hay Kihara và Kạikawa cũng đã chứng minh được nhiệt độ cao trong thời kỳ lúa chín đã làm cho tốc độ phân huỷ nội nhũ bằng kiềm chậm hơn, điều đó chứng tỏ tinh bột có nhiệt độ hoá hồ cao. (Phạm Văn Cường và cs., 2015b).
Việc xác định hàm lượng amylase và nhiệt độ hóa hồ cũng như mối liên quan giữa hai yếu tố này là biện pháp gián tiếp chủ yếu trong chương trình chọn