TIẾN HÓA CÂY LÚA VÀ CÁC LOẠI LÚA

Chia sẻ: Pham Linh Dan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

166
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ở Việt Nam, cây lúa dại có thể hiện diện cách nay ít nhứt 10.000-8.000 năm trong nền Văn Hóa Hòa Bình, khi nền nông nghiệp sơ khai vừa xuất hiện. Đây là cuộc Cách Mạng Xanh đầu tiên của nhân loại. Ngoài cuộc sống hàng ngày với săn bắt, các cư dân biết hái lượm các cây có củ như khoai từ, cây đậu, cây lúa, cây ăn trái để có thêm thức ăn hàng ngày. Cây lúa dại được thuần dưỡng cả ngàn năm để tiến đến sản suất có hệ thống như nghề canh tác lúa rẫy...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: TIẾN HÓA CÂY LÚA VÀ CÁC LOẠI LÚA

TI N HÓA CÂY LÚA VÀ CÁC LO I LÚA 1. T NG QUAN 2. TI N TRÌNH PHÁT TRI N C A CÂY LÚA 3. CÁC LO I LÚA VI T NAM 4. K T LU N 1. T NG QUAN Vi t Nam, cây lúa d i có th hi n di n cách nay ít nh t 10.000- 8.000 năm trong n n Văn Hóa Hòa Bình, khi n n nông nghi p sơ khai v a xu t hi n. ây là cu c Cách M ng Xanh u tiên c a nhân lo i. Ngoài cu c s ng hàng ngày v i săn b t, các cư dân bi t hái lư m các cây có c như khoai t , cây u, cây lúa, cây ăn trái có thêm th c ăn hàng ngày. Cây lúa d i ư c thu n dư ng c ngàn nă m ti n n s n su t có h th ng như ngh canh tác lúa r y du canh. Lo i Hòa Th o này ti n hóa và phát tri n không ng ng dư i s c tác ng con ngư i và môi trư ng, qua các n n văn hóa B c Sơn, Phùng Nguyên, ông Sơn, th i kỳ B c thu c, c L p, Pháp thu c, n cu c Cách M ng Xanh v a ch m d t trong nư c. S ti n hóa c a cây lúa ư c nh n bi t d dàng nh t qua hình d ng t cây lúa d i cao giàn, ít ch i, lá dài nh màu xanh l t cong rũ xu ng t, và h t d r ng khi chín ti n hóa thành cây lúa r y, lúa nư c; tr nên cây lúa c truy n không thay i hình d ng nhi u l m; sau ó ư c con ngư i tuy n ch n, lai t o gi ng tr thành cây lúa c i ti n; và tr nên cây lúa bư c ti n hóa cu i cùng do khám phá gien lùn hi n i th p giàn, lá th ng ng, màu xanh m, ph n ng m cao, nhi u ch i, không ngã, h t ít r ng và năng su t cao. 2
Hi n nay, cây lúa có m t t Nam ra B c, t vùng ng b ng n các mi n i núi, t các vùng nư c m n, phèn n nư c ng t, t nơi ng p nư c n các vùng khô ráo, t ru ng lúa n i c a ng b ng sông C u Long n ru ng b c thang vùng Sapa, và cây lúa có th ư c tr ng quanh năm, v i các hình d ng cây lá, h t lúa khác nhau và ti p n i thay i không ng ng theo th i gian và không gian. 2. TI N TRÌNH PHÁT TRI N C A CÂY LÚA Cây lúa Oryza có th b t ngu n t siêu l c a nguyên th y Gondwanaland cách nay 130 tri u năm và phân chia nhi u loài khi l c a này tách r i nhau. Cây lúa ư c bi t hi n di n chính xác trên a c u cách nay ít nh t 15.000 năm, do m t nhóm nghiên c u i H c Qu c Gia Chungbuk, i Hàn khám phá nhi u h t g o cháy t i làng Sorori, t nh Chungbuk trong năm 2003, có niên i phóng s c xưa nh t hi n nay (IRC, 2003) (Hình 1). Loài lúa d i ư c con ngư i thu n dư ng ven nh ng m l y và nương r y g n nơi c trú. Dư i các nh hư ng c a môi trư ng kh c nghi t như khô h n ho c nhi t thay i quá l n, m t s lúa d i nguyên th y a niên ã d n d n tr nên loài lúa hàng niên thích ng v i phong th a phương. Cây lúa d i ã tr thành cây lúa tr ng ngày nay và năng su t tăng t vài ch c kilô vào th i l p qu c lên 5,2 t n lúa/ha năm 2009. S ti n hóa này ư c th hi n qua 3 quá trình: ti n hóa t gien lúa, ti n hóa do môi trư ng và ti n hóa nhân t o. 2.1. Ti n hóa t gien lúa T lúa d i thành lúa tr ng: Vào 1892, Watt ã ngh r ng s ti n hóa này ư c hình thành b ng cách gi m b t và bi n thái hình d ng c a cây, h t m t uôi, và mày lúa bên dư i rút ng n nhưng r ng hơn. Bây gi s ti n hóa này ư c bi t rõ ràng hơn và s thay i có th xác nh chính xác, g m có s thay i thói quen t cây có lá cong o n thành lá th ng ng và gom sát l i; t h t d r ng thành không r ng, t gié lúa r i r c thành gom ch t, tăng tr ng lư ng và s h t trên m i gié lúa, t tr u en tr nên nâu hay vàng óng, t l p bì mô (pericarp) thành tr ng (Nayar, 1958). Ngoài ra, c tính c a ti n hóa còn th hi n qua s bi n i t cây lúa a niên thành hàng niên và t s th ph n chéo m t ph n tr nên t th ph n ưu th . 3
Hình 1: H t g o c xưa nh t cách nay 15.000 năm, tìm th y i Hàn năm 2003 (http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3207552.stm) M t s chuyên gia ã nghiên c u s ti n hóa c a các gi ng Oryza và phân bi t ra làm 3 giai o n: t lúa d i ti n hóa theo th i gian và không gian, b ng t bi n ho c d bi n tr thành loài lúa c i ti n và ph i tr i qua giai o n trung gian lâu dài. Loài lúa d i ban sơ thích s ng nơi r ng rú ho c nơi có bóng râm, ít ánh sáng và nh ng vùng t d thoát nư c. Ngư c l i, loài lúa c i ti n thích s ng ngoài ánh sáng và phát tri n m nh m nên thân lúa to hơn, lá r ng và s ng trong nư c (Porterès, 1950; Sharma và Shastry, 1971). Th i gian ti n hóa t loài cây d i n có h th ng s n xu t cây tr ng tr i qua kho ng 1.000 năm (Nguy n Sinh-BBC News, 2007). S ti n hóa c a cây lúa loài Oryza ư c phác h a trong Hình 2. Loài Oryza sativa có th ti n hóa t O. nivara, loài lúa d i hàng niên, hi n có nhi u trong vùng ông Nam Á; và loài lúa d i nivara này có th phát sinh do ti n trình phát tri n c a loài O. rufipogon, m t lo i lúa d i a niên ph bi n Châu Á, xuyên qua quá trình thu n dư ng b i thiên nhiên và con ngư i. S thu n dư ng lúa d i có th ti n hóa do trùng i p lai t o và tuy n ch n thiên nhiên (Oka and Morishima, 1997) ho c do nhi u chu kỳ 4
chuyên bi t - lai gi ng (Harlan, 1966 và 1975). Vi t Nam, lúa hoang O. nivara xu t hi n nhi u ng b ng sông C u Long và nhi u nơi khác và O. rufipogon ư c tìm th y nhi u nơi (Bùi Huy áp, 1980; Bùi Chí B u và Nguy n Th Lang, 2001). Do thích ng v i phong th , c bi t v nhi t , lúa O. sativa l i ti p t c ti n hóa làm ba nhóm: Indica thích h p v i khí h u nhi t i, Japonica (hay Sinica) thích ng v i khí h u ôn i và cho năng su t cao, và javanica có c tính trung gian gi a hai loài trên. Siêu l c a Gondwanaland T tiên chung Nam và ông Nam Á Tây Phi Châu Lúa d i a niên O. rufipogon O. longistaminata Lúa d i hàng niên O. nivara O. breviligulata Lúa tr ng O. Sativa O. sativa O. glaberrima Indica Japonica ôn i nhi t i Hình 2: Sơ tư ng trưng cho ti n trình chuyên bi t c a hai lo i lúa tr ng th gi i (Khush, 1997) 2.2. Ti n hóa do môi trư ng Dư i các nh hư ng c a môi trư ng kh c nghi t như khô h n ho c nhi t thay i quá l n, nhi u loài lúa d i nguyên th y a niên ã tr thành loài lúa hàng niên thích ng v i phong th a phương, khí h u gió mùa. V phương di n sinh thái và a dư, cây lúa châu Á ã ti n hóa lâu dài thích ng v i các môi trư ng khác nhau và tr thành 3 nhóm chính: Indica, Japonica (hay Sinica) và Javanica 5
(Japonica nhi t i). Hi n nay lúa Indica ư c tr ng trên 80% di n tích tr ng lúa trên th gi i và cung c p th c ăn cho hơn 3 t ngư i, ch y u các nư c ang phát tri n. Lúa Japonica 11% và 9%. Ba lo i lúa này khác nhau v hình d ng c a cây, Javanica thân, lá và h t, thành ph n c u t o h t, c bi t ch t amylose và amylopectin, kh năng ch ng h n, kháng l nh, v.v. (B ng 1). - Lúa Japonica (hay Sinica): Có h t tròn, ng n, ít amylose (14-17%), thư ng không có uôi, gié ng n, nhi u ch i th ng ng, cây th p giàn, d ch u l nh và không kháng h n. Lúa japonica ư c tr ng các vùng ôn i. - Lúa Indica: Có h t dài thon, nhi u ch t amylose (trên 21%), không có uôi, gié trung bình, thân cây t a r ng, cao giàn, không ch u l nh và có th ch u h n hán. Lúa indica r t ph bi n các vùng nhi t i và c n nhi t i. - Lúa Javanica (Japonica nhi t i): Có tính ch t trung gian gi a lúa Japonica và lúa Indica. Lo i lúa này có h t to r ng, ch t amylose cao, thư ng có uôi, tr u có lông dài, ít ch i, gié dài, thân cây dày th ng ng, cây r t cao giàn, không ch u l nh, ch u h n hán. Lúa javanica ư c tr ng Indonesia, ch y u Java và Sumatra. Ngoài ra, trong th p niên 1980, Glaszmann (1987) ã áp d ng k thu t phân tích “isozyme loci” trong nghiên c u sâu hơn gi a các nhóm lúa nói trên. Ông ã có th phân bi t O. sativa ra làm 6 nhóm: Nhóm I (thu c indica), II, III, IV, V và VI (thu c japonica); nhưng nhóm II và III g n gi ng v i nhóm I (indica) và nhóm IV và V g n gi ng nhóm VI (japonica). a s các gi ng lúa thơm như Basmati 370, Khao dawk mali 105 và lúa r y thiên v nhóm VI. 6
B ng 1: c tính c a các loài lúa Japonica (hay sinica), Javanica và Indica c tính Japonica Javanica Indica 1. Hình d ng h t lúa Ng n R ng Thon và nh 2. Chi u dài phi n lá Ng n Dài Dài No.2 3. Góc c a lá c và Nh Nh R ng thân 4. C u trúc c a các Trung bình thành ph n cây lúa R ng Nh 5. Lá c Ng n, h p Dài, r ng Dài, h p 6. S c h i Nhi u Ít Nhi u 7. Lo i ch i T h ng Th ng T a r ng ng ng 8. Lông c a lá lúa Không có Ít Nhi u hơn 9. Lông c a mày lúa Dy c Dy c Thưa 10. uôi lúa Thư ng Thư ng có Thư ng không có không có 11. H t lúa r ng Khó Khó D 12. Chi u dài gié lúa Ng n Dài Trung bình 13. Nhánh c a gié lúa Ít Nhi u Trung bình 14. T tr ng gié lúa Cao Trung bình Trung bình 15. S c n ng c a gié lúa N ng N ng Nh 16. Chi u cao cây lúa Ng n Cao hơn Cao 17. ngã Khó ngã Trung bình D ngã 18. S c n y m m Ch m Nhanh Nhanh 19. Ch u l nh Cao Ít ch u l nh Không ch u l nh 20. Ch u h n Ít Cao Cao Ngu n: Theo Matsuo (1952) và Chandraratna (1964) 2.3. Ti n hóa do con ngư i Vào th i i nông nghi p sơ khai trong n n Văn Hóa Hòa Bình, cây lúa d i ư c con ngư i thu n dư ng quanh nh ng m l y và nh ng 7
vùng t cao g n nơi c trú. Ban u, con ngư i lư m các h t chín c a cây lúa d i ăn, sau ó h hái các h t b t u chín còn trên cây. Qua nhi u năm tháng, h bi t l a các gié lúa h t to và nh ng cây lúa có ít h t b rơi r ng khi chín. Sau cùng, h có khuynh hư ng tuy n l a nh ng cây lúa t t, v i nhi u gié, h t n ng to dành tr ng l i mùa sau; tác ng này làm cho cây lúa ngày càng c i ti n hơn s n xu t nhi u hơn. Ngoài ra, s th tinh chéo c a cây lúa, dù ít 5-10%, cũng t o nên nh ng gi ng lúa m i. Cho n th k XVIII, nh k thu t lai t o, cây lúa v n t ít ch i ã tr nên nhi u ch i trong i u ki n môi trư ng thu n l i, gié lúa t ít h t (30-40 h t/gié) tr nên nhi u h t (100-300 h t/gié), cây lúa b nhi u quang c m tr nên ít ho c không quang c m, t dài ngày (135-210 ngày) tr nên ng n ngày (80-100 ngày), cây lúa ít ph n ng m tr nên ph n ng m cao, cây lúa có ch s thu ho ch th p (0,2-0,3) tr nên cao (0,4-0,6), và cu i cùng năng su t lúa t th p (vài ch c kg/ha) tăng lên năng su t cao (10.000 - 11.000 kg/ha) trong i u ki n khí h u nhi t i. Hi n nay, các nhà nghiên c u lúa ang n l c lai t o gi ng siêu lúa có năng su t t 13-15 t/ha. Công ngh sinh h c càng ti n b cây lúa càng bi n i nhi u hơn theo nhu c u nhân lo i. Ch ng h n, cây lúa ch ng bao gi s n xu t h t g o vàng, nay ã có th cho h t màu vàng ch a nhi u ti n sinh t A, nh k thu t bi n i gien. 2.4. Năng su t ti n hóa Năng su t lúa ti n tri n ch m ch p theo th i gian, t th i ti n s n hi n i, t lúa hoang d i n lúa tr ng, và t trình man dã n văn minh k thu t. Ch ng h n, Trung Qu c, năng su t tăng t 0,34 t/ha tru c năm 206 BC lên 0,59 t/ha trong 220-265 sau CN; 0,85 t/ha trong 581-906; 1,45 t/ha trong 1260-1368; và 1,61 t/ha trong 1644-1911. Trong khi ó, Nh t B n, năng su t tăng nhanh hơn: t 1,01 t/ha trong 800-900 sau CN lên 1,92 t/ha trong 1720- 1840; 2,60 t/ha trong 1893-1897; và 3,10 t/ha trong 1903-1907 (B ng 2). Qu ây là nh ng bư c ti n nh y v t trong lãnh v c nông nghi p vào th k XVIII - XIX và u th k XX, nên có th g i ây là nh ng cu c Cách M ng Xanh c a Nh t B n. Vi t Nam, năng su t bình quân ư c tính vào u CN kho ng 500 kg lúa/ha, tăng lên 1 t/ha vào th k X (ch m d t ô 8
h Nam Hán) nh dung hòa v i k thu t Trung Qu c, 1,2 t/ha vào u Pháp thu c do c i thi n h t gi ng và chăm sóc, kho ng 2 t/ha vào u cu c Cách M ng Xanh (1968) do s d ng k thu t Tây Phương và 5,2 t/ha vào năm 2009 do ph i h p c i ti n di truy n (v i gien lúa lùn) c a gi ng cao năng, s d ng ch t nông hóa và th y l i. B ng 2: Năng su t lúa t i Trung Qu c và Nh t B n trong các th k qua (t/ha). Năm Năm Trung Qu c Nh t B n Trư c 206 tr 0,34 CN 206 tr CN - 206 0,40 sau CN 220-265 0,59 265-317 0,74 800-900 1,01 317-420 0,83 1550 1,65 581-906 0,85 1720 1,92 960-1279 1,04 1840 1,92 1260-1368 1,45 1878-1887 1,85 1368-1644 1,95 1893-1897 2,60 1644-1911 1,61 1903-1907 3,10 Ngu n: Theo Greenland, 1997. 3. CÁC LO I LÚA VI T NAM Trong hơn 100 năm qua, s gi ng lúa a phương t 1.200-2.000 gi ng vào u th k XX tăng lên hơn 10.000 gi ng hi n nay, ch ng t r ng lúa a phương ang ti n hóa theo th i gian và không gian khá nhanh, nhưng cũng có nhi u gi ng lúa trùng nhau nhưng khác tên và ã thích ng v i phong th a phương. V m t tiêu th , có nhi u lo i lúa g o khác nhau ư c tìm th y trên th trư ng như: Lúa d i, lúa n p, lúa thơm, lúa g o màu dinh dư ng, lúa n i, lúa h u cơ, lúa GAP và lúa nh p n i (Xem thêm Chương 11:Ti n hóa qui trình s n xu t lúa - Các gi ng lúa). 3.1. Lúa d i 9
Lúa d i, còn g i là lúa ma hay lúa tr i, lúa hoang... s ng thiên nhiên vùng t hoang vu, các m l y nư c ng p, mương r ch, ao h ; ho c xâm nh p vào các ru ng lúa gieo th ng nhi u năm (lúa c ). Lúa d i còn là m t ngu n cung c p th c ph m cho Hình 3: p lúa d i ( nh: Lâm T n m t s a phương, như mi n Tài) núi, ng b ng sông C u Long. Huy n Tam Nông, vùng trũng nh t c a ng Tháp Mư i thu c Vư n Qu c Gia Tràm Chim, là nơi duy nh t còn kho ng 200 ha lúa ma (Oryza rufipogon) ho c ít hơn. Vào mùa nư c n i rút i, dân a phương i hái lúa ma t khuya n sáng s m (n u tr h t r ng nên g i lúa ma) v i chi c xu ng nh có t m mê b cao 1 thư c che lúa khi dùng g y hay d m p m nh vào bông lúa làm h t rơi vào xu ng (Hình 3). Vi n Lúa Ô Môn ã t o gi ng AS 996 (OM 2431) t lo i lúa ma này và IR 64. T i Vi t Nam, lúa d i hi n di n r i rác kh p lãnh th . S phân ph i c a m t s gi ng lúa d i như Oryza rufipogon, Oryza nivara, Oryza officinalis, Oryza granulata ư c ghi nh n trong B ng 3. Lúa d i xu t hi n nhi u nơi trên th gi i (B ng 4). Các nhà nghiên c u ã tìm th y 21 loài lúa d i trên th gi i, bên c nh 2 gi ng lúa tr ng c a châu Á (Oryza sativa) và châu Phi (Oryza glaberrima). Lúa d i hi n ư c các nhà khoa h c c bi t lưu ý, vì chúng cung c p m t s gien quý giá cho các cu c lai t o gi ng m i ho c s d ng trong công ngh sinh h c, nh m ch ng kháng sâu b nh và các môi trư ng khó khăn, như m n, phèn, h n hán, lũ l t, v.v. O. nivara có gien kháng lúa c lùn; O. longistaminata, O. officinalis có gien kháng b nh b c lá; O. minuta có gien kháng b nh cháy lá, r y nâu; O. rufipogon có gien ch u ng phèn chua, v.v. 10
B ng 3: Phân ph i các gi ng lúa d i Vi t Nam (Tài li u thu th p t 1998) Loài Genome Phân ph i AA Thung lũng i n Biên Ph , cao nguyên Trung Ph n, vùng b bi n Oryza rufipogon mi n nam Trung Ph n, và ng b ng sông C u Long AA Cao nguyên Trung Ph n Oryza nivara CC Cao nguyên Trung Ph n, ng Oryza officinalis b ng sông C u Long Chưa bi t Tây b c, ông b c, vài nơi cao Oryza granulata nguyên Trung Ph n Ngu n: Nguy n H u Nghĩa et al., 2001a. Lúa d i có các c tính n i b t như: t th tinh bán ph n, th ph n chéo cao, h t chín s m, không u và d r ng, quang c m cao, hưu miên dài và m c m m không ng u. Trong khi lúa tr ng có năng su t cao hơn và n nh, t th ph n cao, h t chín u và ít r ng, ít hưu miên, quang c m thay i t ít n nhi u tùy theo môi trư ng và l l i canh tác, và m c m m u n (B ng 5). Thông thư ng lúa d i ư c phân làm hai lo i (Nayar, 1973): - Lúa d i a niên là lo i lúa nư c s ng nhi u vùng khác nhau, cây th ng và bông lúa nhánh thưa, mang các h t lúa m ng, xéo nghiêng và nh h t có uôi. Bao ph n ch b ng hai ph n ba ho c hơn chi u dài hoa lúa. Lúa d i này gi ng như rufipogon a niên. - Lúa d i hàng niên là cây lúa th ng ng ho c o n cong, mang các gié lúa v i hình d ng và kích thư c khác nhau. Các h t lúa có chi u dài và hình d ng khác nhau, nhưng thư ng dài hơn r ng và h u h t có uôi. Bao ph n c a chúng ch b ng phân n a ho c ng n hơn chi u dài hoa lúa. Lúa d i này gi ng như rufipogon hàng niên. 11
Ngoài ra, còn có lo i “lúa c ” s ng chung v i lúa ru ng ho c vùng k c n, gây ra th t thoát lúa sau khi thu ho ch, nh hư ng n ch t lư ng lúa g o n u qu n th cao. Lo i lúa này còn g i là “lúa ” châu Á, châu Phi, châu Âu và châu M . H t lúa c r ng s m hơn lúa tr ng và s m c m m l i mùa sau. Lúa c có th ph n chéo cao v i lúa tr ng trong cùng th a ru ng, vì th , lúa tr ng và lúa c r t khó phân bi t nhau cho n trư c khi tr bông. c tính c a lo i lúa c này có tính ch t trung gian gi a lúa tr ng và lúa d i. 3.2. Lúa n p Lúa n p thư ng có t 0 n 10% amylose. Vi t Nam, n p chi m 10% s n lư ng lúa, giá cao hơn lúa thư ng và ư c dân chúng s d ng trong nh ng d p l l c, cúng bái, v i các s n ph m như xôi vò, xôi g c, xôi hoa cau, ho c bánh chưng, bánh dày, rư u . Dân t c mi n núi thư ng ăn n p. Trên th gi i, ch có dân t c Lào và ngư i Thái (g c Lào) mi n ông b c Thái Lan dùng n p làm th c ăn căn b n. Trong th k 18, Ông Lê Quý ôn ã ghi nh n m t s gi ng lúa n p vùng b bi n trong quy n sách Ph biên t p l c. Ông ã mô t 70 gi ng lúa c truy n trong ó có 29 gi ng n p. M t s gi ng n p này là n p Cái, n p Hoa vàng, n p h t to, n p T m xuân, n p Kỳ lân, n p Su t, n p H t cau, n p Hương b u, n p Ông lão, n p Trân, n p Than... mà nhi u gi ng còn ư c tr ng n ngày nay. 3.3. Lúa thơm Lúa thơm thư ng cho năng su t th p 2-3 t/ha, nhưng giá lúa cao g p 2 ho c 3 l n lo i lúa thư ng. Mùi thơm c a lo i lúa này là do gen “fgr” chi ph i ư c tìm th y trên nhi m s c th s 8 kho ng cách 4,5cm (Ahn et al., 1992). Lúa thơm có s lư ng l n ch t hóa h c 2-acetyl-1-pyrroline v i mùi thơm như lo i b p n (popcorn) (Buttery et al., 1983). Mùi thơm c a các gi ng lúa thơm tùy thu c vào i u ki n môi trư ng, như t ai, khí h u. Ch ng h n, Nàng thơm Ch ào ch có mùi thơm vùng Ch ào thu c t nh Long An, n u ư c tr ng C n Thơ s không còn mùi thơm n a. Trong th i Pháp thu c, nhóm lúa thơm có h t g o dài, trong và thơm, cung c p m t s lư ng l n xu t kh u qua Trung Qu c. N i ti ng nh t mi n B c là Tám thơm, cây th p, c ng, gié trung bình, ch u l nh, nhưng vùng t phì nhiêu có nhi u gié. Sau ó là Tám Xoan, thân cao hơn, gié dài có nhi u h t lúa. Hai gi ng lúa này 12
luôn ư c tr ng t màu m và có năng su t cao 2-3 t/ha (Dumont, 1995). Các gi ng lúa thơm khác mi n B c ư c tìm th y như Bác Thơm 7, Chi Ưu Hương, Tám Thơm t bi n... B ng 4: Các loài lúa Oryza, nhi m s c th , nhóm genome và s phân b Loài lúa Oryza X=1 Nhóm Phân b 2 genome O. alta Swallen 48 CCDD Trung và Nam M 24 EE Châu Úc O. australiensis Domin O. barthii Chev 24 AGAG Tây và ông châu Phi (O. breviligulata) 24 FF Tây và Trung châu Phi O. brachyantha A. 24, CC, BBCC Tây, ông và Chev. & Roehr. 48 Trung châu Phi O. eichingeri A. Peter 24 AGAG ông và Tây châu Phi O. glaberrima Steud. 48 CCDD Tây châu Phi 48 CCDD Nam M O. grandiglumis (Doell) Prod. O. granulata Ness & 24 ACUACU Trung và Nam M Arn. Ex Hook f. 48 CCDD Châu Phi O. glumaepatula Steud. (O. perennis 24 AA Trung và Nam M subsp. cubensis) A1A1 O. latifolia Desv. 24 Châu Úc, Trung và Nam M O. longiglumis Jansen 48 MMRR+ ông Nam Á, Nam Trung Qu c, New Guinea O. longgistaminata A. 24 AA Châu Phi Chev. & Roehr (O. barthii) O. meridionalis N.Q. Ng O. meyeriana (Zoll. & 48 BBCC ông Nam Á 13
Morrill ex Steud.) Baill 24 AA Nam và ông Nam Á và Nam Trung Qu c 24 CC Nam và ông Nam Á và Nam Trung Qu c, New Guinea O. minuta J.S. Presl ex 48, BBCC, BB Châu Phi, C.B. Presl. 24 Philippines O. nivara Sharma & 48, AA ông Nam Châu Á, Shastry (O. fatua, O. 24 AA Nam và ông Nam sativa f. I) Á và Nam Trung Qu c O. officinalis Wall. ex 24 AA Châu Á Watt O. punctata Kotschy 24 BB New Guinea, châu ex Steud. Phi O. ridleyi Hook f. 48 MMRR+ ông Nam Á O. rufipogon W. 24 AA ông Nam Á và Griffith (O. perennis, Nam Á O. fatua, O. perennis subsp. balunga) O. sativa L. 24 AA Nhi t i, c n nhi t i và ôn i O. schlechteri Pilger 24 SS New Guinea Ngu n: Chang, 1985; Sharma, 1973; và Watanabe, 1997. 14
B ng 5: c tính thích ng c a cây lúa tr ng và lúa d i c tính Lúa tr ng Lúa d i i u khi n b i ngư i T s ng m l y, Ch cây m c tr ng, Cây cho h t b t nh Cây lúa cho h t Cung c p b i ngư i, T sinh t h y Ch c bi t cày c y, làm c , tư i nư c, b o v Năng su t cao và n Ch u ng khó khăn, có Cách thích ng nh kh năng sinh t n và c nh tranh Ch y u cho s n xu t Tùy sách lư c s n xu t Phân ph i tài ht nhi u hay ít nguyên T sinh s n ho c Ít hay nhi u tùy theo Sinh s n tr ng hàng niên sách lư c T th tinh ưu th T th tinh bi n i Th ph n H t rơi r ng ít H t rơi r ng nhi u t H t rơi r ng nhiên Ít, m c m m u Cao, m c m m không Hưu miên ng u Thay i t ít n Thư ng cao nh hư ng quang nhi u cm Thư ng ít Thư ng cao Hình dáng thay i ng u Kéo dài th i gian lâu H t chín hơ n Ngu n: Oka và Morishima, 1997 mi n Nam, gi ng lúa n i ti ng là Nàng thơm Ch ào, còn g i là lúa h t l u vì có m b c b ng. Nàng thơm Ch ào có thân cao, gié nh , tr ng lư ng 1000 h t t 19 n 29 gr (bình quân 22 gr). Năng su t trung bình là 2-3 t/ha (Nguy n H u Nghĩa et al., 2000 b). Ngoài ra, còn có các gi ng lúa thơm n i ti ng khác như lúa Móng chim, Nàng hương, Nanh ch n (Bà r a), Tàu hương, Thơm 15
s m, Thơm lùn, Thơm Bình Chánh, Nàng Thơm Nhà Bè, lúa Huy t r ng (Long An) ... mi n Trung và Tây Nguyên, có các gi ng lúa thơm n i ti ng như lúa Ng , Cúc thơm, Thái thơm, N p than, N p tr ng, Bake d o, N p c i hoa vàng. Hai gi ng lúa thơm n i ti ng nh t mi n Trung là An C u và lúa Ng , nhưng nay không còn tìm th y n a. Lúa thơm Tây Nguyên có tr ng lư ng 1000 h t cao, trên 25 gr (Nguy n H u Nghĩa et al., 2001 b). Còn có các gi ng lúa thơm khác như Bake d o, Cúc thơm, Thái thơm, Tám thơm Thanh Hóa, v.v. Hi n nay, có nhi u gi ng lúa thơm ư c du nh p vào Vi t Nam, như Basmati 370, Basmati mutant ( n ), Khao Dawk Mali 105, Jasmine (Thái Lan), Jasmine 85 (USA), VD10, VD20 ( ài Loan), IR 841 (IRRI, Philippines), Bác thơm, Qu hương chiêm, Qua d hương, Chi ưu hương (Trung Qu c), v.v. Lúa Basmati là gi ng lúa thơm n i ti ng nh t trong các gi ng lúa này. Lúa Basmati gc n , Pakistan và Nepal, ư c tr ng 2 tri u ha trên th gi i hàng năm. G o thơm này có h t nh , dài t 6,8 - 7,0 mm, t l chi u dài và chi u r ng t 3,5 n 3,7 và có hàm lư ng amylose trung bình 20 - 22%. G o Basmati sau khi n u n dài ra, nhưng v n thon và h t cơm m m r i nhau sau nhi u gi . Hai c tính chính c a Basmati là mùi thơm và cơm n dài; c tính sau này b chi ph i b i nhi u gien nên gây khó khăn trong t o gi ng truy n gien (Khush, 2001). 3.4. Lúa g o màu dinh dư ng Ngoài lo i g o tr ng truy n th ng, còn có g o màu r t b dư ng cho s c kho con ngư i. G o màu là do s lư ng l n c a nhi m s c ch t anthocyanin tích t trong nh ng l p khác nhau c a v , bì mô, và l p aleurone c a h t g o. Trung Qu c hàng năm thu ho ch 400.000 ha lúa màu. G o màu thư ng ư c dùng trong nh ng ngày l h i và trong k ngh bi n ch như bánh, th c ăn nh , há c o ng t, bánh biscuit, bún, bánh T t và rư u. Vi t Nam cũng có g o màu, nhưng ít ư c ph bi n, như g o n p than, g o huy t r ng... - Lúa có g o : Nh ng lo i g o ư c tìm th y trong nhi u nư c châu Á. H t g o ch a ch t s t và k m cao, trong khi 16
g o tím có r t nhi u ch t vi lư ng ng, magnesium, calcium, molybdenum và vitamin C, B1, B6 và B12. Nhóm g o này ph n l n thu c lo i lúa d i v i l p cám bên ngoài màu . Nhi u gi ng lúa d i có l p cám màu . Lo i lúa ư c tìm th y nhi u ng b ng sông C u Long, nh ng vùng có t phèn. ng Tháp Mư i, t nh Long An, có g o g i là g o “Huy t r ng” ăn r t ngon và b dư ng, có th s n xu t nhi u xu t kh u. Cơm Huy t r ng có mùi thơm, càng nhai càng có v ng t, béo bùi. Nh ng gi ng lúa có c tính ch ng ch u cao môi trư ng khó khăn, b t l i như t kém phì nhiêu và t núi i. - Lúa có g o en: G o en là lo i g o c bi t ư c s d ng nhi u và tìm th y các nư c châu Á. Trung Qu c là nư c có nhi u gi ng lúa en hơn h t, ti p theo Sri Lanka, Indonesia, India, Philippines, Bangladesh và Vi t Nam. G o en thư ng tìm th y lo i phôi nh c sáp c a các nhóm indica và japonica. Vi t Nam, g o tím hay en ư c dùng làm thu c và cho tín ngư ng, ch ư c tr ng các vùng núi, dư i d ng g o t ho c n p. “N p en, còn có tên n p Than, s c tím, nư c c t en, dùng nhu m màu h ng, khi ăn không c n giã, l y chõ xôi h p cho chín, nhơn khi còn nóng rư i m heo, lá hành và mu i tr ng, tr n cho u, mùi v r t ng t và giòn.” (trong Gia nh Thành Thông Chí c a Tr nh Hoài c). G o en c a Trung Qu c ch a 37,6% protein; 22,4% ch t béo và 17,8% ch t s i, giá tr s c kh e c a g o en ư c ánh giá cao. G o en c s n còn giàu lysin, vitamin B, s t, k m, calci, và phospho (Tr n Văn t, 2005). - Lúa có g o vàng: Vì lo i vitamin A không có s n trong các h t g o thiên nhiên, nên các nhà khoa h c ph i s d ng công ngh sinh h c sáng ch ra lo i g o vàng ch a ti n sinh t A. G o vàng là m t th c ph m bi n i di truy n m i ư c ch t o b i i ngũ khoa h c Th y Sĩ và c, ư c hư ng d n do Giáo sư Ingo Potrykus và Dr. Peter Beyer vào th p niên 1990s. Lúa vàng này ư c phóng thích vào tháng 5 - 2000, sau ó m t s vi n nghiên c u lúa trên th gi i, g m c Vi t Nam ti p t c kh o nghi m và ph bi n trong i u ki n a phương. G o vàng ch a ti n sinh t A (b- carotene) và m t s lư ng l n ch t s t. Các nhà khoa h c ã ưa 7 gen l vào gi ng lúa TP 309 t o ra màu vàng c a h t g o. Lo i g o này có th giúp các tr con thi u dinh dư ng các nư c ang phát tri n kh c ph c ư c b nh mù m t do thi u vitamin A và b nh 17
thi u máu do thi u ch t s t khi dùng lúa g o làm th c ăn căn b n, n u th nghi m a phương t k t qu t t và ư c ph bi n r ng rãi. Hi n nay có 400 tri u tr em b mù m t. các nư c ti n b , th c ăn chính là th t nên t o nhi u ch t m cholesterol trong máu, có th gây ra tai bi n ngh n m ch máu tim và óc. N u h dùng thêm nhi u th c ăn có ch t carbohydrate (lúa mì, khoai tây, g o...) làm cho tình tr ng “m ” (triglicerides) trong máu nhi u hơn; cho nên, g n ây gi i tiêu th trong các nư c này có khuynh hư ng gi m b t ch t carb. Trái l i, ngư i dân các nư c ang phát tri n còn thi u năng lư ng trong nh ng b a ăn hàng ngày, nên lúa g o và nh ng lo i ngũ c c khác r t c n thi t cho s c kho con ngư i. 3.5. Lúa n i Lúa n i hay lúa s ư c tr ng nhi u các t nh An Giang (Long Xuyên, Châu c), Kiên Giang, ng Tháp, Ti n Giang và Long An t u th k XX. Nh phát tri n h th ng th y l i, lúa n i ã tr nên kém quan tr ng vì di n tích tr ng ã b thu h p r t nhi u và b thay th b ng lúa cao năng. Lúa n i là lo i lúa s ng m c nư c sâu (còn g i là lúa nư c sâu), v i thân lúa có th vư t lóng tăng chi u cao theo m c nư c trong ru ng (có gi ng lúa tăng 30 cm/ngày); cho nên thân lúa có th dài t 1 n 5 m. Năng su t lúa n i th p t 1,0 n 2,5 t/ha, tùy theo vũ lư ng vào lúc u mùa gieo h t. c tính chung c a các gi ng lúa n i là ch t lương g o th p vì l nl nv ig o c a lúa d i do phương pháp s th ng gây nên. Vì th , giá lúa n i trên th trư ng r t th p và ngư i tr ng lúa n i thư ng nghèo, n u nông tr i nh . nh ng vùng dư th a lúa g o, lúa n i thư ng dùng ph c v ngành chăn nuôi. Lúa n i ư c tr ng nhi u m t s nư c châu Á như n , Bangladesh, Cambodia, Myanmar, Thái Lan và Vi t Nam; và châu Phi, như Mali, Guinea, Guiea Bissau, Nigeria, Senegal và Sierra Leone. C hai lo i lúa Oryza sativa và Oryza glaberrima có nh ng gi ng lúa n i v i quang c m cao, chu kỳ sinh trư ng dài t 6 n 8 tháng (Xem thêm Chương 10: Các h sinh thái tr ng lúa và ti n hóa). 3.6. Lúa h u cơ 18
Lúa h u cơ là m t lo i nông s n m i có th t o ra m t th trư ng tiêu th l n và m i m trên th gi i, vì các gi i giàu có quan tâm n s c kho và gi i môi sinh chú ý n nh hư ng tiêu c c do s d ng các k thu t tân ti n và khoa h c trong s n xu t th c ph m. Lúa và các nông s n h u cơ là m t lo i th c ph m m i ư c các nư c ti n b c võ s n xu t, vì có khuynh hư ng khuy n khích s d ng tài nguyên thiên nhiên lâu b n và b o m cung c p ch t dinh dư ng an toàn cho con ngư i. ây là m t th trư ng có ti m năng r t to l n nh ng nư c ã ti n b và nh ng nư c ang phát tri n có m c s ng kinh t cao. Hi n nay, nhi u nơi Vi t Nam cũng s n xu t lúa g o h u cơ cho gi i tiêu th thư ng lưu trong nư c và xu t kh u, nhưng chưa ư c t ch c qui mô và r ng rãi. V n khó khăn hơn h t ư c các gi i liên h t ra là làm sao xác nh n úng lo i nông s n h u cơ, và c i ti n năng su t cùng ch t lư ng c a lo i này. Hơn n a, có nhi u qu c gia ã thi t l p riêng r các tiêu chu n và lu t l c a h cho s n xu t, bi n ch và th trư ng c a các s n ph m h u cơ. y Ban Codex FAO/WHO v nhãn hi u th c ph m ã nh n th y c n có m t nh nghĩa rõ ràng v “h u cơ ” ưa ra các hư ng d n cho s n xu t, bi n ch , nhãn hi u và th trư ng. Vào tháng 6-1999, y Ban Th c Ph m Codex FAO/WHO ã h p và ch p nh n như sau: “Nông nghi p h u cơ là m t h th ng s n xu t t ng h p, nh m c võ và khuy n khích s lành m nh c a h th ng nông sinh, g m a d ng sinh thái, chu kỳ và các sinh ho t sinh h c t ai. Lo i nông nghi p này nh n m nh vào cách qu n lý thiên v s d ng các u vào phi-nông nghi p, trong khi chú tr ng n i u ki n c p vùng và thích ng t ng a phương. i u này ư c th c hi n b ng cách dùng, nơi nào có th , các phương pháp nông h c, sinh h c c bi t trong h th ng này.” v à c ơ ng hoàn thành nhi m v (FAO/WHO Codex Alimentarius Commission, 1999, trong de Haen, 1999). Ngành s n xu t th c ph m h u cơ ã xu t hi n nhi u năm, nhưng g n ây m c c u vư t cung t i nhi u nư c phát tri n; cho nên nhi u nư c ph i nh p kh u th a mãn nhu c u c a gi i tiêu th . Do ó, m t th trư ng m i trong nông nghi p ang m r ng c a cho các nư c ang phát tri n trên th gi i tham gia. Nh ng cu c kh o sát g n ây cho th y r ng ngư i tiêu th h u cơ thư ng nghi 19
ng vào s n ph m h u cơ th c s ư c nh p n i dù có nhãn hi u c u ch ng rõ ràng. Cho nên, mu n thành công trong xu t kh u nông s n h u cơ c n có nhi u c g ng có ư c nhi u lòng tin c a gi i tiêu th v i các s n ph m h i tiêu chu n v sinh và giá c c nh tranh. Trong trư ng h p này, h p tác v i các ngành thương mãi a phương có nh ng nhãn hi u tương t ngư i tiêu th d ch p nh n. Ngoài ra, c n chú ý n các khuynh hư ng g n ây trong lãnh v c h u cơ như: Gi i tiêu th tin tư ng vào các siêu th nh chuyên bán s n ph m h u cơ, óng bao bì b ng nh ng ch t sinh h c d tiêu h y, s n ph m h u cơ ti n d ng (như salad óng bao), thương mãi b ng Internet, bán th c ăn h u cơ nh ng canteens và quán công c ng. 3.7. Lúa GAP Trong th k 21, ngành nông nghi p ngoài m b o an ninh lương th c qu c gia, còn c n ph i áp ng i u ki n môi trư ng s n xu t lành m nh b n v ng và mang l i ích kinh t xã h i n m i ngư i. Do ó, nh ng thách th c l n c a nông nghi p hi n nay và tương lai là (1) c i ti n an ninh lương th c, i s ng nông thôn và l i t c nông dân; (2) th a mãn nhu c u tăng gia và a d ng cho lương th c an toàn và s n ph m khác; và (3) b o v và b o t n tài nguyên thiên nhiên. Th c Hành Nông Nghi p T t, còn g i GAP1 (Good Agricultural Practices), là m t gi i pháp nông nghi p dùng i ng v i các thách th c nêu trên. GAP t âu? Cơ Quan Lương Nông Qu c T (FAO) ã th o lu n và phát tri n GAP t gi a th p niên 1990. Ban u, ngư i ta mu n dùng c m t BAP (Best Agricultural Practices - Th c Hành Nông Nghi p T t Nh t), nhưng b ch trích quá lý tư ng, nên cu i cùng m i ngư i ng ý v i tên GAP có v khiêm như ng và th c t hơn. Ti p theo là m t lo t h i h p tư v n tham kh o tìm hi u, th a thu n v nguyên t c, hư ng d n và bi n pháp áp d ng GAP. Khóa h p th 17 c a y Ban Nông Nghi p FAO (Committee of Agriculture hay 1 Thông tin ư c trich và b túc theo tài li u GAP c a FAO (www.fao.org), www.eurepgap.org và www.supera-kvaliteta.com. 20
COAG) trong tháng 4-2003 ã khuy n cáo FAO ti p t c th o lu n và phát tri n quan ni m GAP, c bi t làm tăng s chú ý c a nh ng gi i liên h , trao i thông tin, phân tích kinh t , l p d án thí i m, h tr k thu t, hu n luy n, v i c bi t quan tâm n nhu c u c a các nư c ang phát tri n. Ngày 10-12/11/2003, m t cu c h p chuyên gia tư v n qu c t v GAP ư c t ch c Rome xem xét l i và xác nh n quan ni m GAP, cung c p hư ng d n v các v n quan tâm, tìm ra các chi n lư c áp d ng và khuy n cáo FAO v phát tri n và th c hi n quan ni m GAP trong các ngành nông nghi p. GAP là gì? Theo FAO/COAG 2003 GAP paper, Th c Hành Nông Nghi p T t là “nh ng th c hành chú ý n b n v ng môi trư ng, kinh t và xã h i trong quá trình s n xu t ngoài ng ru ng, và t o ra các th c ph m an toàn có ch t lư ng, và các s n ph m không ph i là lương th c.” Cu c h p chuyên gia tư v n qu c t v GAP trên ã ng ý mô t và nh nghĩa quan ni m GAP g m nh ng di n như sau: Ba “tr ” b n v ng: GAP ph i có kinh t cao, b n v ng • môi trư ng, và xã h i ch p nh n, g m c th c ph m an toàn và ch t lư ng, v i chú tr ng s n ph m u tiên trong khung cơ ch và • khuy n khích, quan tâm n nh ng lu t l b t bu c ho c t nguy n • trong th c hành và hư ng d n nông nghi p. Hi n nay quan ni m GAP ã ti n hóa khá nhi u, vì ư c nhi u gi i như ngư i s n xu t, k ngh th c ph m, hi p h i, cơ quan chính ph , NGOs ang làm ra các tiêu chu n khác nhau cho các ho t ng nông nghi p i v i nhi u hoa màu, thú v t, th y s n... M c tiêu c a h là áp ng òi h i các chu n m c c a thương m i, cơ quan chính quy n. Cho nên, m c ích c a các qui t c, chu n m c và qui nh GAP g m có: (i) B o m thành ph m an toàn và ch t lư ng trong h th ng s n xu t lương th c, (ii) N m b t ưu th th trư ng m i b ng cách s a i m t qu n tr cung c p, (iii) C i thi n s d ng ngu n tài nguyên thiên nhiên, s c kho ngư i làm vi c và i u ki n làm vi c, và/ho c 21