TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
----------***----------
ĐẶNG THỊ HUỆ NHUNG
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU
HÌNH THÁI NÔNG HỌC CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA
BẢN ĐỊA CHẤT LƯỢNG VIỆT NAM
Chuyên ngành: Di truyền học
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Hà Nội, 2016
LỜI CẢM ƠN
Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhịêm khoa
Sinh-KTNN, Phòng Kĩ thuật Di truyền - Viện Di truyền Nông nghiệp Việt
Nam trong thời gian thực tập tốt nghiệp em đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu,
đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của một số giống lúa bản địa
Chất Lượng Việt Nam”
Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS.
Nguyễn Như Toản (Khoa Sinh-KTNN Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2) đã
giới thiệu nơi thực hiện đề tài và hướng dẫn em trong suốt quá trình hoàn
thành khóa luận, TS. Khuất Hữu Trung (Phòng Kĩ thuật Di truyền - Viện Di
truyền Nông nghiệp Việt Nam) đã nhiệt tình hướng dẫn và tạo điều kiện cho
em được thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp này.
Trong thời gian thực tập vừa qua em đã nhận được sự giúp đỡ và hướng
dẫn tận tình của tập thể các cán bộ nghiên cứu tại Phòng kĩ thuật di truyền.
Em xin chân thành cảm ơn sự trợ giúp quý báu đó.
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cô giáo trong
Khoa Sinh – KTNN những người đã trực tiếp giảng dạy, trang bị những kiến
thức bổ ích trong suốt thời gian em học tập tại trường.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả bạn bè, gia đình
và những người luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ em trong quá trình học tập
và thực hiện đề tài.
Hà Nội, ngày….tháng….năm 2016
Sinh viên
Đặng Thị Huệ Nhung
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp đại học: “Nghiên cứu, đánh giá
các chỉ tiêu hình thái nông học của một số giống lúa bản địa Chất
Lượng Việt Nam” được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của TS. Khuất Hữu
Trung và TS. Nguyễn Như Toản, không trùng với bất kì khóa luận nào khác.
Các số liệu kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực, khách quan,
theo sự nhận thức vấn đề của riêng tác giả. Nếu có gì sai xót tôi xin chịu hoàn
toàn trách nhiệm.
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện khóa luận, tôi đã kế thừa những
thành tựu của các nhà khoa học với sự trân trọng và biết ơn!
Hà Nội, ngày….tháng….năm 2016
Sinh viên
Đặng Thị Huệ Nhung
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
SĐK
: Số đăng ký của mỗi giống lúa trên ngân hàng gen hạt.
Cs
: Culm Strength
Sen
: Leaf Senescence
Exs
: Panicle Exsertion
Thr
: Panicle Threshability
SpFert
:Spikelet Fertility
Mat
:Maturity
LL
: Leaf Length
LW
: Leaf Width
LBP
: Leaf Blade Pubescence
LBC
: Leaf Blade Color
LgC
: Ligule Color
BLSC
: Basal Leaf Sheath Color
FLA
: Flag Leaf Angle
PnT
: Panicle Type
CmN
: Culm Number
CmA
: Culm Angle
PnL
: Panicle Length
LmPb
: Lemma and Palea Pubescence
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài.........................................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................................2
3. Phạm vi nghiên cứu..................................................................................................................2
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn..........................................................................3
NỘI DUNG................................................................................................................................................4
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.........................................................................................4
1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tượng..................................................................................4
1.1.1. Nguồn gốc phân loại cây lúa....................................................................................4
1.1.2. Phân loại các giống lúa chất lượng......................................................................6
1.1.3. Các yếu tố hình thành nên lúa chất lượng........................................................8
1.2. Đặc tính nông học ảnh hưởng đến năng suất cây lúa.......................................10
1.3. Đặc điểm hình thái của các giống lúa ảnh hưởng đến năng suất lúa......13
1.4. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước..............................15
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................19
2.1. Đối tượng nghiên cứu..........................................................................................................19
2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................................................19
2.3. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................................19
2.4. Địa điểm và thời gian thực hiện....................................................................................25
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...................................................................................26
3.1. Kết quả gieo cấy.....................................................................................................................26
3.2. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu về đặc tính Nông học của các giống lúa 29
3.3. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu về đặc tính Hình thái của các giống lúa 33
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................46
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.2a. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính nông học của 15 giống
lúa chất lượng
31
Bảng 3.2.b. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính Nông học của 15 giống
lúa chất lượng
32
Bảng 3.3.a. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính hình thái
của 15 giống lúa chất lượng
35
Bảng 3.3.b. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính hình thái của 15 giống
lúa chất lượng
36
Bảng 3.3.c. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính hình thái bông lúa
của 15 giống lúa chất lượng
39
Bảng 3.3.d Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính hình thái bông lúa của
15 giống lúa chất lượng 40
Bảng 3.4a. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính hình thái hạt lúa
của 15 giống lúa chất lượng
41
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Sơ đồ tiến hoá của hai loài lúa trồng......................................................................5
Hình 3.1a: Các mẫu hạt thóc đã ra mộng và rễ..................................................................25
Hình 3.1b: Tiến hành gieo hạt của mỗi giống lúa trên đồng ruộng.......................26
Hình 3.1c: Cây mạ sau 12 ngày gieo hạt................................................................................27
Hình 3.1d: Nhổ mạ và gieo cấy...................................................................................................27
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Lúa gạo là một trong những nguồn lương thực quan trọng cho khoảng
2/3 dân số trên thế giới và là nguồn cung cấp lương thực chủ yếu của châu Á,
trong đó có Việt Nam. Trong những năm gần đây, nước ta đã có những bước
tiến vượt bậc về sản xuất lúa gạo, mang lại nhiều lợi ích cho người sản xuất và
cho xuất khẩu nhờ vào việc sử dụng các giống lúa có năng suất cao cùng với
việc thâm canh tăng vụ. Các giống lúa chất lượng cao ngày càng gia tăng
trong những thập kỷ gần đây, do yêu cầu của thị trường và nhu cầu của người
tiêu dùng. Gạo có chất lượng cao được xác định bởi rất nhiều yếu tố như: hình
dạng hạt, giá trị dinh dưỡng, hương thơm, chất lượng sau khi chế biến…Trong
đó, hương thơm được xem là một trong những đặc tính quan trọng. Trong khi
giá gạo của các giống lúa truyền thống suy giảm, các loại lúa gạo đặc sản,
nhất là những loại gạo thơm vẫn giữ được giá cao và ổn định.
Ở Việt Nam lúa là một loại cây trồng quan trọng nhất, vừa là nguồn
lương thực chủ yếu vừa là nông sản có kim ngạch xuất khẩu lớn nhất hiện
nay. Tuy nhiên, việc sản xuất và tiêu thụ gạo hiện nay đang phải đương đầu
với nhiều khó khăn và thách thức do cạnh tranh thị trường, nhu cầu về chất
lượng gạo ngày càng tăng.
Chất lượng của gạo là một trong những đặc tính quan trọng nhất, nó tác
động mạnh mẽ đến giá cả của nó trên thị trường và thị hiếu của người tiêu
dùng. Nhu cầu về các giống lúa có chất lượng cao ngày càng gia tăng trong
nhưng thập kỷ gần đây do yêu cầu của thị trường và nhu cầu của người tiêu
dùng. Chất lượng hạt gạo được xác định bởi rất nhiều các yếu tố như hình
dạng hạt, giá trị dinh dưỡng, chất lượng sau khi chế biến và ăn. Mùi thơm là
một trong những đặc tính quan trọng của gạo chất lượng cao và nó đóng một
vai trò đáng kể về giá cả và thị hiếu sử dụng. Người tiêu dùng đánh giá gạo
1
qua các chất lượng và trả giá rất cao cho những giá trị này. Sự phát triển các
giống có chất lượng cao là một trong những mục tiêu quan trọng của các
chương trình phát triển ngày nay.
Ở Việt Nam các giống lúa chất lượng được trồng từ miền Nam tới miền
Bắc. Ở phía Bắc nguồn tài nguyên lúa chất lượng ở Việt Nam vô cùng đa dạng
và phong phú. Tuy nhiên nguồn tài nguyên này đang dần dần bị thu hẹp do
năng suất của các giống lúa chất lượng không cao, sự quan tâm đánh giá và
khai thác chưa đúng mức, diện tích bị thu hẹp để phát triển các giống lúa cải
tiến ngắn ngày có năng suất cao. Chính vì vậy việc thu thập và đánh giá
nguồn tài nguyên lúa chất lượng nhằm bảo tồn và khai thác nguồn gen quý
của các dòng lúa chất lượng để nâng cao năng suất và chất lượng đáp ứng nhu
cầu sản xuất và tiêu dùng là một vấn đề cần chú trọng. Xuất phát từ nhu cầu
thực tế chúng tôi tiến hành: “Nghiên cứu, đánh giá các chỉ tiêu hình thái
nông học của tập đoàn lúa bản địa chất lượngViệt Nam”
2. Mục tiêu nghiên cứu
Giúp hình thành cơ sở dữ liệu phenotype của các giống lúa bản địaphục
vụ cho công tác bảo tồn, lai tạo, khai thác và sử dụng nhằm nâng cao năng
suất và chất lượng của các giống lúa này.
3. Phạm vi nghiên cứu
Gồm 15 giống lúa bản địa chất lượng (dạng hạt)được thu thập từ các
vùng sinh thái khác nhau do trung tâm tài nguyên di truyền thực vật Việt Nam
cung cấp.
STT
SĐK
Tên giống
1
9451
Plào chi plên
2
9452
Plào pluột plên
3
9453
Plào lúa điên
2
4
9456
Khẩu đòn
5
9457
Khẩu mài dang
6
9461
Kháu vắn tán
7
9463
Lọ thô
8
9467
Khâu bọc mang
9
9472
Khâu vái
10
9473
Khâu phặc
11
9477
Khâu đạc
12
9485
Khâu cuội
13
9490
Khâu táo
14
9496
Khâu cỏ hìn
15
9498
Khâu cờ giọt
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp thêm dữ liệu, thông tin khoa học hữu ích cho việc hình thành
cơ sở dữ liệu phenotype của các giống lúa bản địa có năng suất tạo cơ sở lý
luận cho việc chọn lọc, phục tráng để nâng cao tiềm năng di truyền của các
giống lúa có năng suất trong sản xuất.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Bước đầu đưa ra những số liệu góp phần nâng cao hiệu quả công tác bảo
tồn và chọn giống lúa có phẩm chất gạo tốt, năng suất cao.
3
NỘI DUNG
Chương 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tượng
1.1.1. Nguồn gốc phân loại cây lúa
Tổ tiên cây lúa đã tồn tại từ đầu kỷ Phấn trắng. Vào giữa kỷ này, xuất
hiện một trong những loại nguyên thuỷ nhất thuộc họ Oryzae, đó là loại
Streptochasta Schrad. Đến cuối kỷ Phấn trắng xuất hiện các loại tre
(Bambusa) và lúa (Oryza). Một số loại khác xuất hiện muộn hơn vào kỷ thứ
ba, thời kỳ phát triển mạnh nhất của họ Hoà thảo (Gramineae). Các loài lúa
Oryza spp có cùng tổ tiên chung xuất hiện vào thời địa cầu Gondwanaland,
sau khi trái đất tách rời thành năm lục địa [4].
Theo Chang (1985): lúa trồng Oryza sativa được tiến hoá từ cây lúa dại
hàng năm Oryza nivara. Do điều kiện khí hậu, đặc biệt là nhiệt độ, lúa Oryza
sativa tiếp tục tiến hoá theo ba nhóm: Indica thích hợp với khí hậu nhiệt đới,
Japonica thích ứng với khí hậu lạnh và Javanica có đặc tính trung gian [20].
Tác giả Oka (1988) lại cho rằng Oryza sativa có nguồn gốc từ cây lúa dại lâu
năm Oryza rufipogon [26]. Đến năm 2003, khi nghiên cứu di truyền tiến hoá
của 101 giống lúa, bao gồm cả lúa trồng và lúa dại, Cheng đã chia loài lúa
trồng Oryza sativa thành hai nhóm tương ứng với hai loài phụ là Indica và
Japonica. Trong khi đó Oryza rufipogon được chia thành bốn nhóm là: nhóm
Oryza rufipogon hàng niên và ba nhóm Oryza rufipogon đa niên. Tác giả cũng
đã chỉ ra các giống lúa Japonica có quan hệ gần gũi với một nhóm
Oryza rufipogon đa niên, còn các giống lúa Indica có quan hệ gần với nhóm
lúa Oryza rufipogon hàng niên [21].Ở Châu Phi cũng thấy xuất hiện cả hai
loài lúa dại Oryza longistaminata (đa niên) và Oryza brevigulata (hàng niên),
do đó nhiều tác giả cho rằng Oryza glaberrima có nguồn gốc từ Oryza
breviligulata [4].
4
Cho đến nay, nhiều nhà khoa học đã đồng ý rằng lúa Glaberrima và
lúaSativa có cùng chung nguồn thủy tổ vào thời kỳ lục địa nguyên thuỷ
Gondwanaland. Sau khi các lục địa tách rời nhau, lúa Sativa và Glaberrima tự
tiến hoá từ các loài lúa dại bản địa ở hai châu lục là Châu Á và Châu Phi (hình
1) [25].
Lục địa Gondwanalands
Tổ tiên chung
Nam và Đông Nam Á
Tây Phi Châu
Lúa dại đa niênO. rufipogon
Lúa dại hàng niênO. nivara
Lúa trồng
O. longistaminata
O. breviligulata
O. SativaO. sativa
O. glaberrima
IndicaJaponica
Ôn đớiNhiệt đới
Hình 1: Sơ đồ tiến hoá của hai loài lúa trồng
Do những ảnh hưởng khắc nghiệt của môi trường như khô hạn, nhiệt độ
thay đổi quá lớn… nhiều loài lúa dại nguyên thủy đa niên đã trở thành loài lúa
hàng niên để thích ứng với phong thổ địa phương, khí hậu gió mùa. Về
5
phương diện sinh thái và địa dư, cây lúa châu Á đã trải qua quá trình tiến hóa
lâu dài để thích ứng với môi trường khác nhau và được phân chia thành 3
nhóm chính: Indica, Japonica (hay Sinica) và Javanica (Japonica nhiệt đới).
Hiện nay lúa Indica được trồng trên 80% diện tích trồng lúa trên thế giới và
cung cấp nguồn lương thực cho hơn 3 tỷ người, chủ yếu các nước đang phát
triển, còn lại hai loại lúa Japonica và Javanica chỉ chiếm tương đương 11%
và 9%. Ba loại lúa này được nhận biết qua sự khác nhau về hình thái như
thân, lá, hạt và thành phần cấu tạo hạt, đặc biệt là hàm lượng amyloza,
amylopectin, khả năng chống hạn, kháng lạnh, v.v.
- Lúa Japonica (hay Sinica): Có hạt tròn, ngắn, thường không có đuôi,
gié ngắn, nhiều chồi thẳng đứng, cây thấp giàn, dễ chịu lạnh và không kháng
hạn, hàm lượng amyloza thấp (14 - 17%) và thường được trồng ở các vùng
ôn đới.
- Lúa Indica: Có hạt dài thon, có hàm lượng amyloza cao (trên 21%),
không có đuôi, gié trung bình, thân cây tỏa rộng, cao giàn, không chịu lạnh và
có thể chịu hạn hán và được trồng rất phổ biến ở các vùng nhiệt đới và cận
nhiệt đới.
- Lúa Javanica (Japonica nhiệt đới): Có tính chất trung gian giữa lúa
Japonica và lúa Indica. Lúa Javanica có hạt to rộng, hàm lượng amyloza cao,
thường có đuôi, trấu có lông dài, ít chồi, gié dài, thân cây dày thẳng đứng, cây
rất cao giàn, chịu hạn hán nhưng không chịu lạnh và được trồng ở Indonesia,
chủ yếu Java và Sumatra.
1.1.2. Phân loại các giống lúa chất lượng
Cây lúa thuộc họ hòa thảo (Graminae), tộc Oryzae, chi Oryza, có tổng số
nhiễm sắc thể 2n = 24. Oryza có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt
đới ẩm của Châu Phi, Nam và Đông Nam Châu Á, Nam Trung Quốc, Nam và
Trung Mỹ và một phần ở Úc Châu [5].
6
Lúa chất lượng là giống lúa không những có kích thước, hình dạng thon
dài mà còn có phôi nhũ, hàm lượng amyloza cao và đặc biệt các giống lúa
chất lượng có mùi thơm đặc trưng.Các giống lúa thơm thường được trồng phổ
biến ở châu Á, riêng giống lúa Basmati được gieo trồng khoảng 2 triệu ha chủ
yếu ở các nước Ấn Độ, Pakistan và Nepan. Gạo thơm có hạt nhỏ, thon và dài
từ 6,8 đến 7,0 mm, tỉ lệ chiều dài và chiều rộng từ 3,5 đến 3,7 và có hàm
lượng amyloza trung bình 20-22% [5]
Ở Ấn Độ có hàng trăm giống lúa thơm địa phương, tuy nhiên chỉ có
giống lúa thơm Basmati được ưa chuộng nhất. Gạo thơm Basmati có hai đặc
tính quan trọng hơn hết: mùi thơm và cơm nở dài, có từ 22 - 25% amyloza,
gạo vẫn giữ được đặc tính này sau khi nấu. Ở Thái Lan có hai giống lúa thơm
nổi tiếng là Khao Dak Mali và Jasmine 85. Gạo thơm Khaw Dawk Mali có ít
hơn 20% amyloza nên hạt cơm sau khi nấu hạt còn hơi dính vào nhau.Các
giống lúa thơm ở Myanmar được gieo trồng nhiều ở các tỉnh miền Trung và
chủ yếu được tiêu thụ ở trong nước. Một số giống lúa chất lượng đang được
gieo trồng phổ biến ở đây như: Namathalay, Basmati, Paw San Bay Gyar.Ở
Philippin có giống Milsagrosa và ở Trung Quốc có các giống Bắc thơm, Quế
hương chiêm, Qua dạ hương và Chi ưu hương là các giống lúa chất lượng nổi
tiếng trên thế giới. Giống lúa Koshihikari là giống lúa cổ truyền của Nhật,
thuộc loài phụ Japonica, có chất lượng cao, hương vị rất được ưa thích trong
những bữa ăn chính của người Nhật. Giống lúa Koshihikari được xem như là
lúa Basmati của Nhật với diện tích gieo trồng chiếm khoảng 30% tổng diện
tích trồng lúa ở nước này. [6]
Hiện nay, diện tích trồng lúa chiếm trên 1/10 diện tích đất trồng trên thế
giới và có 15 nước trên thế giới trồng lúa với diện tích hơn 1 triệu ha, trong đó
có tới 13 nước ở Châu Á. Riêng Trung Quốc và Ấn Độ chiếm khoảng 50%
diện tích trồng lúa và 56% sản lượng lúa toàn cầu. Bangladesh, Indonexia,
7
Thái Lan mỗi nước đều có diện tích trồng lúa lớn hơn tổng diện tích trồng lúa
của tất cả các nước Mĩ La tinh. Châu Phi có diện tích trồng lúa gần bằng diện
tích trồng lúa của Việt Nam, nhưng sản lượng lúa lại thấp hơn Việt Nam từ 23 lần.[6]
Ở Việt Nam, có rất nhiều các giống lúa thơm thuộc loại lúa địa phương như
Nàng Thơm Chợ Đào ở miền Nam, Tám thơm ở miền Bắc, lúa Dự, lúa Di, miền
Trung có lúa Gié (hoặc De) như Gié An Cựu và các giống lúa nương.[5]
1.1.3. Các yếu tố hình thành nên lúa chất lượng
Ngày nay trong sản xuất bên cạnh yếu tố về năng suất thì chất lượng hạt
giống là yếu tố quan trọng để quyết định giống lúa sản xuất. Chất lượng hạt
lúa phụ thuộc vào các yếu tố sau
1.1.3.1Phẩm chất xay chà
Phẩm chất xay chà thường được đề cập thông qua các tính trạng: tỷ lệ
gạo lứt, tỷ lệ gạo trắng, tỷ lệ gạo nguyên. Gạo lứt là hạt gạo vừa được tách vỏ
trấu sau khi xay xát, chưa được chà trắng. Tỷ lệ gạo lứt lớn thể hiện khả năng
vận chuyển chất khô của cây lúa vào hạt ở giai đoạn vào chắc đầy đủ
[15].Gạo trắng là gạo lứt sau khi chà tách cám và mầm. Theo Cruz và Khush,
2000, tỷ lệ vỏ trấu trung bình của các giống lúa từ 20 - 22%, có thể biến động
từ 18 - 26%, cám và phôi hạt chiếm 8 - 10%, do đó tỷ lệ gạo trắng thường
khoảng 70%. Gạo nguyên là gạo trắng sau khi được tách bỏ gạo bể. Tỷ lệ gạo
nguyên bị ảnh hưởng nhiều bởi điều kiện môi trường, đặc biệt nhiệt độ và ẩm
độ trong suốt thời gian hạt chín đến việc xử lý sau thu hoạch.[24]
1.1.3.2.Kích thước và hình dạng hạt gạo
Chiều dài hạt gạo là một trong những chỉ tiêu quyết định giá trị thương
phẩm của giống. Kích thước hạt và hình dạng hạt có liên hệ chặt chẽ đến năng
suất gạo nguyên, chiều dài và hình dạng hạt di truyền theo số. Chiều dài hạt
gạo là tính trạng chịu chi phối mạnh bởi yếu tố di truyền. Chiều dài và hình
8
dạng cũng ảnh hưởng đến giá trị của hạt gạo [24]. Chiều dài hạt gạo trên thị
trường thế giới hiện nay là ≥ 7mm đối với gạo hạt dài [8].
1.1.3.3. Tỷ lệ bạc bụng
Bạc bụng chủ yếu là do sự sắp xếp không chặt chẽ của những hạt tinh bột
trong nội nhũ, tạo ra nhiều khoảng trống làm cho hạt gạo bị đục và bạc bụng
sẽ không ảnh hưởng đến phẩm chất cơm khi được nấu chín. Có 3 dạng bạc
bụng phổ biến gồm bụng trắng, gan trắng và lưng trắng [7]. Điều kiện môi
trường chủ yếu ảnh hưởng đến độ bạc bụng là nhiệt độ sau khi trỗ, nhiệt độ
tăng cao làm tăng độ bạc bụng, nhiệt độ thấp sẽ làm giảm hoặc mất độ bạc
bụng [24].Ngoài ra, hình dạng hạt cũng ảnh hưởng tới mức độ bạc bụng , độ
bạc bụng có tần suất liên kết với tính trạng hạt thon dài.[15]
1.1.3.4.Độ trở hồ
Đặc tính vật lý của cơm nấu liên quan nhiều với độ trở hồ hơn là hàm
lượng amylose. Gạo có độ trở hồ cao thì mềm và có khuynh hướng rã nhừ khi
nấu chín. Nó cần nhiều nước và lâu chín hơn gạo có độ trở hồ thấp và trung
bình [1]. Độ hóa hồ hay độ trở hồ là nhiệt độ mà ở đó 90% tinh bột bị hóa hồ
hoặc phồng lên trong nước nóng, không thể trở lại hình dạng cũ được. Độ trở
hồ xác định thời gian cần thiết để gạo nấu thành cơm. Ngoài ra, nhiệt độ hóa
hồ còn phản ánh độ cứng của hạt tinh bột và phôi nhũ [24]
1.1.3.5. Hàm lượng amylose
Tinh bột trong hạt gạo chiếm trên 90% nó được hình thành do hai đại
phân tử amylose và amylosepectin. Hàm lượng amylose có thể được xem là
tính trạng quan trọng nhất trong phẩm chất cơm vì nó quyết định trong việc
cơm dẻo, mềm hay cứng. Gạo có hàm lượng amylose cao cơm sẽ nở nhiều và
dễ tróc, nhưng khô cơm và cứng khi nguội. Ngược lại, gạo có hàm lượng
amylose thấp khi nấu ít nở, cơm mềm và dẻo [16]. Hàm lượng amylose tăng
theo thời gian bảo quản và tùy thuộc vào giống, hàm lượng amylose không bị
ảnh hưởng bởi ngày thu hoạch khác nhau trên mùa vụ[24]
9
1.1.3.6. Hương thơm của lúa gạo
Hương thơm của lúa thường có mùi thơm nhẹ hoặc thơm ngát của các
loại lúa Basmati hoặc Jasmine. Phân tích hóa học trên một phổ rộng các giống
lúa thơm và không thơm cho thấy có rất nhiều các thành phần khác nhau và có
sự thay đổi của các thành phần này trong quá trình bảo quản. Những nghiên
cứu trước đây đã chứng minh mùi vị của gạo có liên quan tới thời gian bảo
quản, trong lúa mới được xác định có các hợp chất tạo thành mùi thơm 1butanal, 1- hexanal, 1- heptanal, methyl ethyl ketone, 1 pentalnal và propanal,
sau một thời gian bảo quản chỉ thấy còn butanal và 1- heptanal. Hàm lượng
của hexanal trong gạo cân bằng tuyến tính với nồng độ của axit linoleic đã oxi
hóa trong gạo khi được bảo quản ở nhiệt độ 35 oC trong hai tuần, một vài loại
gạo đã giảm hàm lượng pentanal, hexanal và petanol đáng kể so với các loại
gạo khác [29]
Tuy nhiên, trong những nghiên cứu gần đây đã cho thấy đặc tính mùi
thơm của lúa chủ yếu do hợp chất 2 acetyl - 1- pyrroline tạo thành. Sử dụng
các phân tích bằng cảm quan và sắc kí khí, đã xác định 2 acetyl - 1 - pyrroline
(2AP) là một chất mặc dù có hàm lượng rất thấp trong các loài lúa thơm
nhưng là chất khởi đầu tạo hương thơm ở các giống lúa Jasmine và Basmati.
Một nghiên cứu khác cũng cho thấy 2AP có mặt trong các giống lúa không
thơm nhưng có hàm lượng thấp hơn so với các giống lúa thơm từ 10 - 100 lần.
Ngưỡng nồng độ của 2AP mà con người có thể cảm nhận được trong khoảng
0,1ppb khi tan trong nước. Để cảm nhận được 2AP có trong gạo thơm, nồng
độ 2AP thường cao hơn khoảng 3000 lần so với ngưỡng nồng độ tan trong
nước và chỉ cao gấp 30 lần ở gạo không thơm [28]
1.2. Đặc tính nông học ảnh hưởng đến năng suất cây lúa
Lúa là cây thân thảo sinh sống hàng năm. Thời gian sinh trưởng của các
giống dài ngắn khác nhau và nằm trong khoảng 60 - 250 ngày tuỳ theo giống
10
ngắn ngày hay dài ngày, vụ lúa chiêm hay mùa, cấy sớm hay muộn. Chu kỳ
sinh trưởng, phát triển của cây lúa bắt đầu từ hạt và cây lúa cũng kết thúc một
chu kỳ của nó khi tạo ra hạt mới. Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây
lúa có thể được chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn sinh trưởng được tính từ
thời kì mạ đến đẻ nhánh; Giai đoạn sinh thực tính từ thời kì làm đốt đến hạt
chín.
Các nhân tố sinh thái (nhiệt độ, ánh sáng, nước, đất…) thường xuyên ảnh
hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây lúa, trong đó nhiệt độ có tác dụng
quyết định. Ở mỗi giai đoạn sinh trưởng, cây lúa yêu cầu nhiệt độ khác nhau,
nhiệt độ thích hợp nhất là 280C - 320C, ngừng sinh trưởng khi nhiệt độ dưới
130C. Nhiệt độ tối thích cho nảy mầm là 20 0C - 350C, ra rễ là 250 C - 280 C,
vươn lá là 310C [1]. Ánh sáng tác động tới cây lúa thông qua cường độ chiếu
sáng và thời gian chiếu sáng. Quang hợp của lúa nước tiến hành thuận lợi ở
250 - 400 cal/cm2/ngày [8]. Cường độ ánh sáng trong ngày ảnh hưởng đến
quá trình ra hoa, kết quả ở lúa. Dựa vào phản ứng quang chu kỳ người ta chia
cây lúa làm 3 loại: loại phản ứng với ánh sáng ngày dài, yêu cầu thời gian
chiếu sáng trên 13 giờ/ngày; loại phản ứng với ánh sáng ngày ngắn, yêu cầu
thời gian chiếu sáng dưới 13 giờ/ngày; loại phản ứng trung tính có thể ra hoa
trong bất cứ điều kiện ngày ngắn hay ngày dài [2].
Lúa yêu cầu nhiều nước hơn các cây trồng khác, để tạo ra 1g chất khô
cây lúa cần 628g nước. Lượng nước cần thiết cho cây lúa trung bình 6 7mm/ngày trong mùa mưa, 8 - 9mm/ngày trong mùa khô. Đất trồng lúa tốt
nhất là đất thịt, trung tính đến sét, có hàm lượng N, P, K tổng số cao; pH = 4,5
- 7,0, độ mặn nhỏ hơn 0,5% tổng số muối tan [2, 8].
Trong sản xuất lúa năng suất là mục tiêu cuối cùng và là một chỉ tiêu
kinh tế quan trọng, có ý nghĩa quyết định đến sự tồn tại hay không tồn tại của
một giống lúa. Mặt khác năng suất là chỉ tiêu tổng hợp phản ánh kết quả của
11
một giống. Khả năng cho năng suất của các giống lúa được thể hiện qua các
yếu tố cấu thành năng suất như: Số bông/m2, số hạt chắc/bông, khối lượng
100 hạt, các yếu tố này liên quan chặt chẽ với nhau. Số bông/m2 phụ thuộc
vào quá trình đẻ nhánh hữu hiệu và số cây trên đơn vị diện tích. Dựa vào điều
kiện đất đai, dinh dưỡng, khí hậu của địa phương và đặc điểm của, từng giống
để quyết định mật độ cấy, tỷ lệ đẻ nhánh từ đó sẽ quyết định số bông, số hạt,
tỷ lệ hạt chắc và năng suất cuối cùng.
Độ cứng cây: ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất của lúa. Trong thời kì
hạt bắt đầu chín, độ cứng cây cần đạt yêu cầu để giữ cho cây lúa không bị đổ
gục trước những đợt gió hoặc mưa to. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng cây
như bón phân, ánh sáng và chất lượng giống. Cây càng yếu thì khả năng nâng
đỡ bông lúa càng kém.
Độ tàn lá: thông thường người ta cho rằng sự xuống lá nhanh có thể hại
tới năng suất nếu hạt thóc chưa mẩy hoàn toàn.
Độ thoát cổ bông: khả năng không trỗ thoát cổ bông nhìn chung được coi
là một nhược điểm di truyền, có ảnh hưởng đến năng suất lúa nếu giống lúa có
tỉ lệ thoát cổ bông thấp, nhiều hạt lúa không thoát ra khỏi bẹ lá đòng dẫn tới
hình thành hạt lép.
Độ rụng hạt: có ảnh hưởng lớn đến năng suất thực thu của lúa. Khi cây lúa
bước vào thời kì chín hạt, độ rụng được xác định theo tỉ lệ hạt rụng trên toàn bộ
hạt của bông lúa. Tỉ lệ rụng càng cao thì năng suất thu được càng thấp.
Độ thụ phấn của bông: trên một bông, những hoa đầu bông và đầu gié nở
trước, các hoa ở gốc bông thường nở cuối cùng, những bông nở cuối cùng nếu
gặp điều kiện không thuận lợi sẽ dẽ bị lép hoặc khối lượng hạt thấp, điều này
ảnh hưởng không nhỏ tới năng suất sau khi thu hoạch.
Thời gian sinh trưởng: Thời gian sinh trưởng của các giống lúa bắt đầu
từ khi gieo đến khi thu hoạch được chia làm nhiều giai đoạn khác nhau, các
12
giai đoạn sinh trưởng luôn biến động theo giống, mùa vụ tác động của con
người thông qua các biện pháp kỹ thuật trong quá trình sản xuất. Sinh trưởng,
phát triển là một chỉ tiêu quan trọng liên quan chặt chẽ với năng suất lúa. Quá
trình sinh trưởng, phát triển của lúa thể hiện trên đồng ruộng là kết quả của sự
phản ánh tính bền vững của giống về mặt di truyền, đồng thời cũng phản ánh
được khả năng phản ứng của giống với điều kiện ngoại cảnh. Hay nói cách
khác, các giống khác nhau thì đặc tính của từng giống là khác nhau.
1.3. Đặc điểm hình thái của các giống lúa ảnh hưởng đến năng suất lúa
Việt Nam được coi là một trong những trung tâm khởi nguyên của cây
lúa, tài nguyên di truyền lúa của nước ta phong phú cả về số lượng và chất
lượng. Từ xa xưa, nhân dân ta đã biết mô tả hình thái các giống lúa và thời vụ
gieo trồng. Lê Quý Đôn đã mô tả tỉ mỉ và có nhận xét về tính cứng cây, chống
đổ và chiều cao cây, nhất là đối với những giống lúa chiêm “Lúa Sài Đường,
chiêm Di cây nhỏ mà yếu, dễ đổ; lúa Tám trâu, lúa Bồ lộ, lúa Thạch, lúa
Màng hai, lúa Bột cây cứng thẳng; đặc biệt lúa chiêm vàng và lúa Đăng sơn,
cây cứng cao, bị mưa gió không đổ” . Việc nghiên cứu và phân loại một cách
hệ thống lúa trồng ở Việt Nam còn hạn chế. Tuy nhiên, trong những năm gần
đây các nhà khoa học đã quan tâm đến vấn đề đánh giá đa dạng tài nguyên lúa
nước ta. [6]
Lúa có nhiều ngoại hình khác nhau do điều kiện ngoại cảnh thay đổi, do
quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo đã hình thành nhiều giống lúa khác
nhau. Hình thái bên ngoài là một đặc điểm thích ứng với điều kiện ngoại cảnh.
Vì vậy, đánh giá hình thái cây lúa gắn với môi trường sinh sống của nó để có
những biện pháp kỹ thuật hợp lý là một vấn đề có ý nghĩa thực tế.
13
- Xem thêm -