Khảo sát sự hạn chế phát triển bệnh vàng lùn trên cây lúa chế phẩm ENXIN 4 5HP ( EXIN r )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Tp. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
---------0----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT SỰ HẠN CHẾ PHÁT TRIỂN
BỆNH VÀNG LÙN TRÊN CÂY LÚA CỦA CHẾ
PHẨM EXIN 4.5 HP ( EXIN R)

CHUYÊN NGHÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ SỐ NGHÀNH : 111

GVHD
SVTH
MSSV
LỚP

: Ks. HỨA QUYẾT CHIẾN
: VÕ ĐĂNG LÂN
: 105111033
: 05DSH

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2009


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

MỤC LỤC
NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề ......................................................................................................................1
1.2 Mục tiêu của đề tài.........................................................................................................1
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ CÂY LÚA
2.1 Nguồn gốc và phân loại
2.1.1 Nguồn gốc...................................................................................................................2
2.1.2 Phân loại .....................................................................................................................3
2.2 Đặc điểm hình thái và sinh học của cây lúa
2.2.1 Đặc điểm hình thái ....................................................................................................4
2.2.2 Đặc điểm sinh học......................................................................................................5
2.2.2.1 Đời sống của cây lúa................................................................................................5
Giai đoạn tăng trưởng ......................................................................................................6
Giai đoạn sinh sản............................................................................................................6
Giai đoạn chín..................................................................................................................6
2.2.2.2 Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa
Thời kì nảy mầm...............................................................................................................6
Thời kì mạ.........................................................................................................................7
Thời kì đẻ nhánh ...............................................................................................................7
Thời kì làm đốt làm đòng .................................................................................................7
Thời kì trổ bông tạo hạt ....................................................................................................8
2.3 Đặc điểm sinh thái, sinh lý của cây lúa
2.3.1 Đặc điểm sinh thái
2.3.1.1 Nhiệt độ ...................................................................................................................8
2.3.1.2 Nước ........................................................................................................................9

2.3.1.3 Ánh sáng ..................................................................................................................9

MSSV: 105111033

SVTH: Võ Đăng Lân


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

2.3.2 Đặc điểm sinh lý của cây lúa
2.3.2.1 Quang hợp................................................................................................................9
2.3.2.2 Dinh dưỡng khoáng ...............................................................................................10
Dinh dưỡng đạm ............................................................................................................10
Dinh dưỡng lân ..............................................................................................................10
Dinh dưỡng Kali ............................................................................................................11
2.4 Giá trị của cây lúa
2.4.1 Giá trị kinh tế ............................................................................................................11
2.4.2 Giá trị dinh dưỡng ....................................................................................................12
2.5 Tình hình trồng và sản xuất lúa gạo trên thế giới và Việt Nam
2.5.1 Trên thế giới..............................................................................................................13
2.5.2 Tại Việt Nam ............................................................................................................17
CHƯƠNG III: BỆNH VÀNG LÙN VÀ TÁC NHÂN GÂY BỆNH VÀNG LÙN
3.1 Bệnh vàng lùn.............................................................................................................19
3.2 Tác nhân gây bệnh.....................................................................................................20
3.2.1 Phổ kí chủ .................................................................................................................21
3.2.2 Sự truyền bệnh ..........................................................................................................21
3.2.3 Cấu trúc thể bộ gene .................................................................................................22
3.2.4 Cấu trúc phân tử bộ gene ..........................................................................................23

3.2.5 Li trích virus .............................................................................................................25
3.2.6 Huyết thanh học........................................................................................................26
CHƯƠNG IV GIỚI THIỆU VỀ RẦY NÂU
4.1 Đặc điểm nhận dạng rầy nâu
4.1.1 Pha trứng...................................................................................................................28
4.1.2 Pha ấu trùng ..............................................................................................................28
4.1.3 Pha trưởng thành.......................................................................................................29
4.2 Đặc điểm sinh vật học của rầy nâu
4.2.1 Thời gian phát dục và các pha vòng đời ..................................................................30
4.2.2 Khả năng đẻ trứng ...................................................................................................31
4.2.3 Thời gian đẻ trứng ....................................................................................................31
4.2.4 Tỷ lệ giới tính của trưởng thành rầy nâu trong quần thể ..........................................32

MSSV: 105111033

SVTH: Võ Đăng Lân


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

4.3 Tác động gây hại của rầy nâu
4.3.1 Tác động gây hại trực tiếp .......................................................................................32
4.3.1.1 Sự chích hút dinh dưỡng của rầy nâu ...................................................................32
4.3.1.2 Triệu chứng hại do rầy nâu ....................................................................................33
4.3.2 Tác động gây hại gián tiếp ......................................................................................34
4.4 Quy luật phát sinh hình thành quần thể rầu nâu trong một ruộng lúa
4.4.1 Giai đoạn “du nhập” của trưởng thành rầy nâu dạng cánh dài
vào ruộng lúa .....................................................................................................................35

4.4.2 Giai đoạn tích lũy quần thể .......................................................................................35
4.4.3 Giai đoạn đỉnh cao của mật độ quần thể...................................................................36
4.4.4 Giai đoạn phát tán.....................................................................................................36
4.5 Nguyên nhân chính làm cho rầy nâu trở thành sâu hại nguy hiểm
trên lúa ở vùng Đông Nam Á
4.5.1 Vấn đề cung cấp nước...............................................................................................37
4.5.2 Việc dùng phân bón ..................................................................................................37
4.5.3 Sử dụng giống mới ...................................................................................................38
CHƯƠNG V SƠ LƯỢC VỀ CHẾ PHẨM EXIN R.....................................................39
5.1 Sơ lược về chế phẩm Exin R
5.1.1 Hoạt chất ...................................................................................................................40
5.1.2 Công dụng.................................................................................................................40
5.1.3 Hướng dẫn sử dụng...................................................................................................40
5.2 Sơ lược về cơ chế tác động của chế phẩm Exin R
5.2.1 Tính kháng của cây trồng ........................................................................................40
5.2.2 Salicylic acid và quá trình trao đổi chất....................................................................42
5.2.3 Quá trình tổng hợp Salicylic acid trong cây ............................................................43
CHƯƠNG VI NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
6.1 Thời gian và địa điểm tiến hành...............................................................................45
6.2 Vật liệu thí nghiệm
6.2.1 Đối tượng nghiên cứu ...............................................................................................45
6.2.2 Dụng cụ, thiết bị .......................................................................................................46
6.3 Phương pháp nghiên cứu

MSSV: 105111033

SVTH: Võ Đăng Lân


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

6.3.1 Thí nghiệm ban đầu................................................................................................46
6.3.1.1 Thí nghiêm khảo sát khả năng ngừa bệnh vàng lùn của Exin R ...........................46
6.3.1.2 Thí nghiệm khảo sát khả năng phục hồi của cây lúa nhiễm
bệnh vàng lùn....................................................................................................................46
6.3.1.3 Tạo nguồn rầy ........................................................................................................46
6.3.1.4 Thí nghiệm lây nhiễm bệnh ...................................................................................47
6.3.2 Thí nghiệm thực hiện..............................................................................................47
6.3.3 Phương pháp thực hiện .........................................................................................47
6.3.3.1 Phương pháp phân tích trên phổ hồng ngoại .........................................................47
6.3.3.2 Phương pháp phân tích trên quang phổ tử ngoại ...................................................48
6.3.3.3 Phương pháp định lượng đường tổng số ...............................................................49
6.3...4 Phương pháp định lượng Nito tổng .......................................................................51
6.3.3.5 Phương pháp định lượng phospho tổng số bằng quang phổ kế ...........................52
6.3.3.6 Phương pháp định lượng kali tổng số ..................................................................55
CHƯƠNG VII KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
7.1 Kết quả phân tích phổ hồng ngoại ...............................................................................59
7.2 Kết quả phân tích phổ tử ngoại....................................................................................69
7.3 kết quả phân tích hàm lượng Đạm tổng số .................................................................71
7.4 Kết quả hàm lượng phosphor tổng ..............................................................................72
7.5 Kết quả phân tích hàm lượng Đường tổng số..............................................................73
7.6 Kết quả hàm lượng kalium tổng số .............................................................................74
CHƯƠNG VIII KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
8.1 Kết luận........................................................................................................................75
8.2 Kiến nghị ....................................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

MSSV: 105111033

SVTH: Võ Đăng Lân


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được đồ án này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình
đến:
Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện để
tôi được hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Quí thầy cô Khoa Môi Trường & Công Nghệ Sinh Học Trường ĐH Kỹ
Thuật Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh đã giảng dạy và truyền đạt cho tôi những kiến
thức quí báu trong suốt 4 năm học vừa qua.
Thầy KS Hứa Quyết Chiến đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy và động viên tôi
trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Cô Đỗ Thị Tuyến và các thầy cô, cán bộ, nhân viên trong Viện Sinh học
Nhiệt đới TP Hồ Chí Minh đã hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi
về cơ sở vật chất, trang thiết bị giúp tôi hoàn thành đề tài này.
Anh Minh phòng bảo vệ thực vật Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp
Miền Nam TP Hồ Chí Minh đã cung cấp giống lúa và hướng dẩn cách nuôi và bắt
rầy nâu tạo điều kiện thuận lợi để tôi làm tốt đề tài.
Các bạn bè và gia đình đã không ngừng động viên tôi trong suốt quá trình
học tập và nghiên cứu.

Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Võ Đăng Lân


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

CHƯƠNG I
MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây lúa là loại cây lương thực lâu năm, được trồng phổ biến ở hầu hết các nước
Châu Á. Nó có vai trò hết sức quan trọng trong vấn đề giải quyết khủng hoảng lương
thực, thực phẩm toàn cầu thời gian qua. Ở nước ta, lúa gạo được xem như nguồn lương
thực chính và không thể thiếu trong cuộc sống của mỗi người dân.
Cùng với sự phát triển của cây lúa thì các loại dịch bệnh cũng bắt đầu xuất hiện
và ngày càng gia tăng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cũng như năng suất
của cây lúa. Từ đó dẫn đến nhiều vấn đề nảy sinh khác như thiếu lương thực, nông dân
thất thu, đói khổ,… Hiện nay, bệnh vàng lùn đang là một trong những vấn đề nan giải
của người nông dân trồng lúa trên cả nước ta.
Nhận thức được vấn đề trên, nhiều nhà khoa học đã cho ra nhiều loại thuốc hóa
học nhằm hạn chế khả năng lây lan của bệnh, tuy nhiên lại nảy sinh vấn đề về an toàn
lương thực, thực phẩm và môi trường. Do vậy, xu hướng chung hiện nay là sử dụng các
loại thuốc có nguồn gốc từ sinh vật, gọi chung là chế phẩm sinh học. Chúng vừa có khả
năng hạn chế sự phát triển của bệnh, vừa không gây hại cho sức khỏe con người và
không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
Tuy nhiên, việc sử dụng chế phẩm sinh học nhằm ngăn chặn bệnh vàng lùn hiện
nay vẫn là một vấn đề rất mới mẻ, và chúng có thật sự hiệu quả như những nhà sản xuất
vẫn quảng cáo? Từ những thắc mắc trên, với sự hướng dẫn của thầy Hứa Quyết Chiến,
tôi đã thực hiện đề tài: “Khảo sát sự hạn chế phát triển bệnh vàng lùn trên cây lúa
của chế phẩm Exin R”.
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Khảo sát tính hiệu quả của chế phẩm Exin R đến khả năng phục hồi của cây lúa
nhiễm bệnh vàng lùn.

SVTH: Võ Đăng Lân

1

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

CHƯƠNG II
GIỚI THIỆU VỀ CÂY LÚA
2.1 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI
2.1.1 Nguồn gốc
Cây lúa trồng Oryza sativa là một loại cây thân thảo, với thời gian sinh trưởng từ
60 – 250 ngày tuỳ theo giống.
Người ta cho rằng tổ tiên của chi lúa Oryza hiện nay là một loại cây hoang dại
trên siêu lục địa Gondwana xuất hiện cách đây ít nhất là 130 triệu năm và phát tán rộng
khắp các châu lục trong quá trình trôi giạt lục địa. Loài cây hoang dại này sau đó được
con người chọn lọc và thuần hoá tạo thành cây lúa trồng như hiện nay.
Các loài thuộc chi Oryza đều là họ hàng với cây lúa trồng ngày nay. Hiện nay chi
Oryza có khoảng 21 loài, tuy nhiên số lượng loài này không đồng nhất và thay đổi tùy
theo người nghiên cứu như 19 loài theo Roschiwicz (1950), 23 loài theo Erygin P.S
(1960), 25 loài theo Grist D. H (1960), … Trong đó có hai loài đã được thuần hoá là loài
Oryza sativa (lúa châu Á) và loài Oryza glaberrima (lúa châu Phi). Trong đó loài Oryza
sativa là được trồng phổ biến nhất. Loài lúa châu Phi Oryza glamerrima đã được gieo
trồng trong khoảng thời gian từ 1500 đến 800 năm trước công nguyên tại lưu vực châu
thổ sông Niger, sau đó nó được mở rộng tới Senegal, tuy nhiên việc gieo trồng giống lúa
này sau đó giảm dần do sự du nhập của các giống lúa châu Á.

Tổ tiên của giống lúa châu Á có thể là một loại lúa hoang phổ biến (loài Oryza
rufipogon) và các nhà khoa học tin rằng có thể nó có nguồn gốc tại khu vực xung quanh
chân núi Hymalayas, với loài indica ở phía Ấn Độ và loài Japonica ở phía Trung Quốc.
Theo một số nhà khoa học từ trung tâm khởi nguyên là Ấn Độ và Trung Quốc,
cây lúa được phát triển về cả hai hướng Đông và Tây. Cho đến thế kỷ thứ nhất, cây lúa
tới được Địa Trung hải. Đến đầu thế kỷ 15 cây lúa đến các nước Đông Nam châu Âu từ
Bắc Italia.
Hiện có rất nhiều giả thuyết khác nhau về nơi đầu tiên tiến hành việc gieo trồng
lúa. Có ý kiến cho rằng cây lúa được hình thành đầu tiên ở vùng Tây Bắc Ấn Độ,

SVTH: Võ Đăng Lân

2

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Myanmar, Thái Lan, Lào, Nam Trung Quốc và Việt Nam. Một số ý kiến khác lại cho là
vùng đầm lầy Đông Nam Á mới chính là quê hương của cây lúa trồng ngày nay.
Người ta tìm thấy được những cây lúa hoang vẫn còn mọc quanh năm ở khu vực
Assam và Nepal. Dường như là nó đã xuất hiện ở khu vực này cách đây khoảng 1400
năm trước công nguyên trước khi nó được thuần hoá và trồng ở Ấn độ cách đây khoảng
1000 năm trước công nguyên.
Cây lúa được nhắc đến lần đầu tiên trong sách Yajur veda (1500 – 800 năm trước
công nguyên) và sau đó nó được nhắc đến thường xuyên trong các ghi chép bằng tiếng
Phạn của người Ấn Độ.

Ở nước ta thì nhiều khả năng cây lúa đã xuất hiện và được trồng phổ biến vào
thời kỳ đồ đồng cách đây khoảng 4000 năm trước công nguyên.
Giống lúa Oryza sativa đã được đưa vào trồng ở Nhật Bản và Triều Tiên cách
đây khoảng 1000 năm trước công nguyên. Giống lúa này cũng đã được đưa vào Trung
Đông vào những năm 800 trước công nguyên, nửa sau thế kỷ 15 nó đã đến Ý, Pháp, và
đến Nam Mỹ vào thế kỷ 18.
2.1.2 Phân loại
Với kỹ thuật chọn lọc, lai tạo giống, con người đã tạo ra được rất nhiều giống lúa
khác nhau. Và hiện nay việc phân loại chúng cũng có rất nhiều hình thức khác nhau.
2.1.2.1 Theo hệ thống phân loại thực vật
Đây là hệ thống phân loại chung của tất cả các loài thực vật. Theo đó thì cây lúa
được phân loại như sau
Giới:

Plantae

Thực vật.

Ngành:

Angiospermae

Thực vật có hoa

Lớp:

Monocotyledones

Một là mầm (Liliopsida)

Bộ:

Poales

Hoà thảo có hoa.

Họ:

Poaceae

Hoà thảo.

Chi:

Oryza

Lúa

Loài:

Oryza sativa

Lúa Châu Á.

Oryza glaberrima

Lúa Châu Phi.

SVTH: Võ Đăng Lân

3

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Ngoài ra lúa còn được phân chia theo các loài phụ. Ở châu Á hiện nay có ba loài
phụ được trồng chủ yếu, được phân chia theo hàm lượng tinh bột trong hạt là loài Indica
(hàm lượng tinh bột cao), loài Japonica (hàm lượng tinh bột thấp) và loài Javanica (có
hàm lượng tinh bột trung bình).
Riêng về chi Oryza lại có nhiều ý kiến phân loại khác nhau như Róhevits R.U
(1931) chia Oryza thành 19 loài, Chaherjee (1948) chia thành 23 loài ….
Riêng viện Nghiên cứu Lúa quốc tế IRRI đã phân chia oryza thành 19 loài là:
sativa L, austrliensis Domin, angustifolia Hubbard, abta Swallen, brachyantha,
breviligulata, coaretata, eichingeri, glaberrima, latifolia, longiglumia, meyeriana,
minuta, officinalis, perrieri, punctata, ridleyi, schlechteri, tisseranti.
2.1.2.2 Một số hệ thống phân loại khác
Theo vùng sinh thái, địa lý có : nhóm châu Á, nhóm châu Au, nhóm châu Phi,….
Theo nguồn gốc hình thành: nhóm địa phương, nhóm lúa lai, nhóm lúa đột biến,..
Theo vụ mùa gieo cấy: lúa mùa, lúa chiêm, lúa xuân, lúa sớm, lúa muộn, …
Theo chất lượng và hình dáng hạt: lúa tẻ và lúa nếp.
2.2 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ SINH HỌC CỦA CÂY LÚA
2.2.1 Đặc điểm hình thái
 Hạt lúa: Đây là thành phần quan trọng nhất của cây lúa. Hạt lúa bao gồm vỏ
trấu, mày trấu, râu, nội nhũ và phôi. Nội nhũ (hạt gạo) là nguồn dự trữ chất dinh dưỡng
cho mầm sau này.

Hình 2.1 - Hình dạng tổng quát của cây lúa
SVTH: Võ Đăng Lân

4

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

 Cây mạ: Cây mạ hoàn chỉnh gồm ba bộ phận là lá, rễ và thân. Để cây mạ tăng
trưởng tốt thì cần cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng, nước, ánh sáng và nhiệt độ (23 –
o

25 C) thích hợp.
 Lá: bao gồm các bộ phận: phiến lá, bẹ lá, cổ lá, tai lá và thìa là. Đây là nơi diễn
ra quá trình quang hợp tổng hợp chất hữu cơ cho cây. Số lượng và màu sắc của lá lúa
thay đổi theo giống. Bình thường cứ 7 ngày là có một lá lúa hình thành.
 Rễ lúa: Rễ lúa có dạng chùm, giúp cho lúa đứng vững trong môi trường, hút
nước và chất dinh dưỡng cung cấp cho cây.
 Thân lúa: Có hai loại là thân giả và thân thật. Thân giả do các bẹ lá kết lại tạo
thành. Thân thật gồm các lóng thân nối tiếp nhau qua các mắt. Thường mỗi cây lúa có từ
4 đến 6 lóng.
 Chồi: Sau khi cấy khoảng 10 ngày thì chồi bắt đầu xuất hiện và số chồi đạt tối đa
vào khoảng 50 – 60 ngày sau cấy. Khả năng nảy chồi thay đổi tùy theo giống lúa.
 Bông lúa: Đây là cơ quan tạo hạt, được hình thành ở chóp trên cùng của thân.
Bông lúa gồm có trục bông, gié cấp 1, gié cấp 2, …Mỗi bông lúa có khoảng 100 – 150
hoa, một số giống có thể đạt tới 600 hoa trên một bông. Sau khi bông lúa trổ một ngày

thì bao phấn sẽ nở. Hoa lúa nở rộ nhất vào khoảng 9 – 10 giờ sáng.
2.2.2 Đặc điểm sinh học của cây lúa
2.2.2.1. Đời sống cây lúa

Hình 2.2 - Một dạng đồng lúa tại đồng bằng sông Cửu Long

SVTH: Võ Đăng Lân

5

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Trong suốt đời sống của mình, cây lúa trải qua ba giai đoạn khác nhau để hoàn
thành chu kỳ phát triển là giai đoạn tăng trưởng, giai đoạn sinh sản và giai đoạn chín.
Sự khác biệt trong quá trình sinh trưởng của cây lúa được căn cứ vào số ngày
trong giai đoạn tăng trưởng. Giai đoạn sinh sản và chín hầu như không đổi ở tất cả các
giống lúa, với khoảng 30 ngày trong giai đoạn sinh sản và khoảng 35 ngày trong giai
đoạn chín.
 Giai đoạn tăng trưởng
Giai đoạn này được chia làm 4 giai đoạn nhỏ là giai đoạn nẩy mầm, giai đoạn
mạ, giai đoạn đẻ nhánh và giai đoạn hình thành lóng. Thời gian của giai đoạn tăng
trưởng thay đổi tùy theo giống lúa.
 Giai đoạn sinh sản
Giai đoạn này bắt đầu từ lúc tượng đòng và chấm dứt khi lúa trổ bông. Giai đoạn
này kéo dài khoảng 35 ngày.

Giai đoạn sinh sản lại được chia thành 3 giai đoạn nhỏ là làm đòng, trổ bông và
nở hoa.
 Giai đoạn chín
Giai đoạn này bắt đầu từ lúc trổ bông và kéo dài trong khoảng 30 ngày. Trong
giai đoạn này hạt lúa bắt đầu tích lũy tinh bột và hình thành phôi.
Giai đoạn này cũng được chia thành 3 giai đoạn nhỏ là chín sữa, chín sáp và chín
hoàn toàn.
2.2.2.2 Quá trình sinh trưởng, phát triển của lúa
Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa diễn ra qua năm thời kỳ sau:
 Thời kỳ nẩy mầm
Đời sống cây lúa bắt đầu bằng quá trình nẩy mầm. Mầm lúa phát triển từ phôi
trong hạt. Cấu tạo của phôi gồm có trục phôi, rễ phôi và mầm phôi.
Quá trình nẩy mầm bắt đầu khi hạt lúa hút nước, độ ẩm trong hạt tăng, hoạt động
của các men hô hấp và phân giải cũng tăng theo. Diễn ra cùng lúc với nó là quá trình
chuyển hóa tinh bột thành glucoza, protein thành axit amin. Các chất này giúp cho tế

SVTH: Võ Đăng Lân

6

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

bào phôi phân chia, lớn lên, trục phôi trương to, đẩy mầm và rễ ra khỏi vỏ trấu, hạt nứt
nanh rồi nẩy mầm.
Tiếp theo đó là sự hình thành của lá. Thời gian từ lúc hạt nẩy mầm đến khi có 3

lá thật là thời gian hạt sử dụng chủ yếu các chất dinh dưỡng trong hạt.
 Thời kỳ mạ
Thời kỳ mạ dài hay ngắn tùy thuộc vào giống lúa và mùa vụ. Thời kỳ mạ được
chia thành hai thời kỳ nhỏ là thời kỳ mạ non và thời kỳ mạ khỏe:
Thời kỳ mạ non: là thời kỳ từ lúc gieo đến khi ra ba lá thật. Thời kỳ này thường
kéo dài từ 7 – 10 ngày. Trong thời kỳ này dinh dưỡng của cây mạ chủ yếu dựa vào chất
dự trữ trong hạt.
Thời kỳ mạ khỏe: tính từ lúc cây mạ có 4 lá thật đến khi nhổ cấy. Ở thời kỳ này,
chiều cao và kích thước cây mạ tăng rõ rệt, có thể ra được 4 – 5 lứa rễ… nên tính chống
chịu của cây lúa cũng tăng lên rất nhiều.
 Thời kỳ đẻ nhánh
Sau khi cấy, cây lúa bén rễ hồi xanh rồi bước vào thời kỳ đẻ nhánh. Ở thời kỳ đẻ
nhánh cây lúa sinh trưởng nhanh và mạnh. Trong thời kỳ này cây lúa tập trung vào các
quá trình phát triển của bộ rễ, ra lá và đẻ nhánh.
Đẻ nhánh là một đặc tính sinh học của cây lúa, liên quan chặt chẽ đến quá trình
hình thành bông và năng suất lúa. Một số kết quả thí nghiệm cho thấy trong điều kiện
cấy 1 – 2 dãnh và cấy thưa, cây lúa có thể đẻ được 20 – 30 nhánh.
 Thời kỳ làm đốt, làm đòng
Trên đồng ruộng, sau khi đẻ đạt số nhánh tối đa, cây lúa sẽ chuyển sang thời kỳ
làm đốt, làm đòng.
Thời gian của quá trình này dài hay ngắn tùy theo giống lúa, thường là từ 25 – 60
ngày. Thời gian này cũng có liên quan đến số lóng kéo dài trên thân nhiều hay ít. Đối
với các giống ngắn ngày thì thời gian này là từ 25 – 30 ngày, giống dài ngày là khoảng
40 – 45 ngày.

SVTH: Võ Đăng Lân

7

MSSV: 105111033

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

 Thời kỳ trổ bông, tạo hạt
Đây là thời kỳ sinh trưởng phát triển cuối cùng của cây lúa, quyết định trực tiếp
đến năng suất lúa. Thời kỳ này bao gồm các quá trình trổ bông, nở hoa, thụ phấn, thụ
tinh, hình thành hạt và chín.
Quá trình chín của hạt lại được chia thành các giai đoạn là chín sữa (chất dinh
dưỡng trong hạt ở dạng lỏng, màu trắng như sữa), chín sáp (chất dịch trong hạt dần đặt
lại, hạt cứng dần), chín hoàn toàn (hạt chắc cứng, vỏ trấu từ màu vàng chuyển sang vàng
nhạt, trọng lượng hạt đạt tối đa).
2.3 ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI, SINH LÝ CỦA CÂY LÚA
Cũng như mọi cây trồng khác, quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa
cũng chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện ngoại cảnh, đặc biệt là khí hậu và thời tiết.
Sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa chịu ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu
sau:
2.3.1 Nhiệt độ
Lúa là loại cây ưa nóng. Tổng nhiệt độ cần thiết cho cây lúa hoàn thành chu trình
o

sống thay đổi tùy theo giống lúa. Giống ôn đới là 25 – 30 C, giống nhiệt đới cần từ 35–
O

45 C.
Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau có một yêu cầu khác nhau về nhiệt độ. Sự
khác nhau đó được thể hiện dưới bảng sau:
Bảng 2.1 Yêu cầu nhiệt độ cho các giai đoạn sinh trưởng của lúa

Nhiệt độ (0C)
Thời kì
Tối thiểu

Tối thích

Tối đa

Nẩy mầm

10 - 12

30 - 35

40

Mạ

15

25 - 30

40

Đẻ nhánh, làm đồng

16

25 -30

40

Trổ bong, làm hạt

17

28 – 30

40

(Nguồn: Bùi Huy Giáp, 1957)

SVTH: Võ Đăng Lân

8

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

2.3.2 Nước
Cây lúa là cây ưa nước điển hình. Đây là thành phần chủ yếu trong cây lúa, giúp
cho cây lúa thực hiện các quá trình sinh lý trong cây, tạo điều kiện cung cấp chất dinh
dưỡng cho cây một cách thuận lợi cũng như làm giảm độ mặn, độ chua, cỏ dại trong
đồng ruộng.
Nhu cầu nước của cây lúa cao hơn so với một số cây trồng khác (ngô, lúa mì,…)
để tạo một đơn vị thân lá cây lúa cần 400 – 450 đơn vị nước. Để tạo một đơn vị hạt cần

350 đơn vị nước. Hạt lúa nảy mầm tốt khi ẩm độ đạt từ 25 – 28%.
2.3.3 Ánh sáng
Ánh sáng cũng là một yếu tố có ảnh hưởng không nhỏ đến sinh trưởng và năng
suất lúa. Cường độ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến quang hợp và năng suất lúa.
Theo Hoomaw và Vergarai B, các giống lúa nhiệt đới có thời gian sinh trưởng
khoảng 130 ngày cần khoảng 1000 giờ ánh sáng.
Thời gian chiếu sáng và bóng tối trong một ngày đêm có tác dụng rõ rệt đến quá
trình phân hóa đòng và trổ bông.
2.3.2 Đặc điểm sinh lý của cây lúa
2.3.2.1 Quang hợp
Quang hợp là một chức năng quan trọng của cây xanh. Dưới tác dụng của ánh
sáng mặt trời, nhờ có diệp lục, cây xanh đồng hóa CO2 và nước để tạo thành các hợp
chất hữu cơ cung cấp cho mọi hoạt động của chúng.
Phương trình của quá trình quang hợp:
hv
6CO2 + 12H2O

C6H12O6 + 6O2 ↑ + 6H2O
diệp lục

Cây lúa là cây quang hợp theo con đường C3. Do đó lúa có điểm bù CO2 cao và
có quá trình quang hô hấp. Nhiệt độ tối thích cho quang hợp ở giống lúa Indica là
o

khoảng 25 – 35 C. Cường độ quang hợp của lá lúa là khoảng 40 – 50 mgCO2/dm2/h.
Điểm bão hòa ánh sáng trong quang hợp của cây lúa là khoảng 50klux, cường độ
quang hợp đạt tối đa trong khoảng 40 – 60 klux.
SVTH: Võ Đăng Lân

9

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Khi đầy đủ ánh sáng thì nhiệt độ thích hợp nhất cho quang hợp là khoảng 18 –
o

34 C.
Ngoài ra, các yếu tố như nồng độ CO2, các yếu tố dinh dưỡng đạm, lân, kali cũng
ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây lúa.
Quang hợp là hoạt động chủ yếu quyết định quá trình sinh trưởng và năng suất
lúa. Muốn tăng năng suất lúa thì cần tạo điều kiện cho hoạt động quang hợp diễn ra
thuận lơi.
2.3.2.2 Dinh dưỡng khoáng
 Dinh dưỡng đạm
Đạm đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với năng suất lúa. Đây là yếu tố cơ bản
cần thiết cho quá trình phát triển của rễ, thân và lá. Đạm chiếm từ 1 – 5% trọng lượng
khô của cây.
+

-

Đạm được cây hấp thụ dưới hai dạng là NH4 và NO3 . Ở các ruộng lúa ngập
+

nước, cây hấp thu đạm chủ yếu dưới dạng NH4 .

Đạm làm tăng tác dụng quang hợp và xúc tiến mạnh sự đẻ nhánh và tăng diện
tích lá. Đạm được chuyển từ rễ vào cây lúa rồi từ đó kết hợp với các axit hữu cơ tạo
thành axit amin tổng hợp nên protit.
Khi thiếu đạm cây lúa sẽ thấp, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, hàm lượng diệp lục tố
giảm, số bông và hạt ít, năng suất giảm.
Khi thừa đạm sẽ làm cho lá to, dài, phiến lá mỏng, nhánh đẻ vô hiệu nhiều, lúa
trổ muộn, cây cao dễ bị đổ ngã.
 Dinh dưỡng lân
Lân chiếm 0,1 – 0,5% chất khô của cây. Lân có quan hệ chặt chẽ với sự hình
thành diệp lục, protit.
Lân cũng xúc tiến sự phát triển của bộ rễ và tăng số nhánh đẻ, đồng thời làm lúa
trổ bông và chín sớm.
Khi thiếu lân, lá lúa có màu xanh đậm, bản lá nhỏ hẹp, lá dài ra và mềm yếu, rìa
mép lá có màu vàng tía.

SVTH: Võ Đăng Lân

10

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Thiếu lân làm cho lúa đẻ nhánh ít, quá trình trổ bông và chín bị chậm lại và kéo
dài, số lượng lúa lép tăng làm năng suất giảm rõ rệt.
 Dinh dưỡng Kali
Kali xúc tiến sự di chuyển các chất đồng hóa và gluxit trong cây. Kali giúp cho

lúa chịu được điều kiện khí hậu lạnh của môi trường khi thiếu ánh sáng mặt trời.
Thiếu Kali cây lúa bị lùn, thấp, lá hẹp, màu xanh tối, hàm lượng diệp lục tố giảm.
Mặt phiến lá của những lá phía dưới có những đốm màu nâu đỏ, lá khô dần từ dưới lên
một cách nhanh chóng.
Thiếu Kali trong giai đoạn làm đòng sẽ làm cho các gié bông bị thoái hóa cao, số
lượng hạt ít, trọng lượng hạt giảm, chất lượng hạt kém..
Lúa thiếu kali còn rất dễ bị bệnh tiêm lửa.
2.4 GIÁ TRỊ CỦA CÂY LÚA
2.4.1 Giá trị kinh tế
Lúa là cây lương thực có sản lượng cao nhất trên thế giới. Kế đến là cây bắp và
lúa mì.
Có 40% dân số thế giới sử dụng gạo làm lương thực chính. Châu Á là nơi sản
xuất lúa gạo chính với chỉ số lương thực bình quân trên đầu người là khoảng
200kg/người/năm.
Mặc dù công dụng chính của cây lúa là cung cấp lương thực cho thế giới. Nhưng
ngoài vai trò là nguồn lương thực cây lúa còn được sử dụng trong các lĩnh vực khác
như:
Trong công nghiệp: gạo được dùng để sản xuất các loại rượu, bia như sake,
volka, cồn, ….
Trong chăn nuôi: sản phẩm phụ của quá trình sản xuất lúa gạo có thể dùng làm
thức ăn cho gia súc.
Trong y học: Nhiều nghiên cứu cho thấy những sản phẩm từ lúa gạo có tác dụng
chống bệnh ung thư, tinh dầu từ cám gạo có chứa vitamin E và khoáng chất có khả năng
chống sự oxy hoá.

SVTH: Võ Đăng Lân

11

MSSV: 105111033

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Trong mỹ phẩm: tinh bột gạo, tinh dầu cám có thể được sử dụng trong mỹ phẩm
và những sản phẩm vệ sinh. Những sản phẩm này có tác dụng giữ ẩm, dưỡng da và tóc.
Người ta thường trộn tinh bột gạo với mật ong để giữ ẩm cho da và giảm độ nhờn
da mặt. Tinh dầu từ lúa gạo được dùng trong các sản phẩm bảo vệ da chống lại tia UV
và làm dầu gội đầu.
Dịch chiết protein gạo còn có tác dụng ngăn rụng tóc.
Rơm rạ còn được dùng làm thức ăn cho gia súc hoặc làm giá thể trồng nấm.
2.4.2 Giá trị dinh dưỡng của cây lúa
Trong hạt lúa có tương đối đầy đủ các chất dinh dưỡng với hàm lượng khác nhau
cùng với các loại vitamin đặc biệt là vitamin B.
Tinh bột: là thành phần chủ yếu của hạt lúa, chiếm khoảng 80 – 90% trọng lượng
của hạt lúa. Có hai loại tinh bột trong hạt lúa là amyloza mạch thẳng (thường có trong
gạo tẻ) và Amylopectin có cấu tạo mạch nhánh (thường hiện diện trong lúa nếp). Dựa
vào hàm lượng tinh bột này người ta chia lúa thành ba loại khác nhau là indica, japonica
và javanica.
Protein: chiếm tỷ lệ khoảng 6 – 8%, một số giống có thể đạt đến 8,4%. Hàm
lượng này thay đổi tùy theo giống lúa. Lúa nếp có hàm lượng protein cao hơn lúa tẻ.
Lipid: chiếm tỷ lệ không cao, chủ yếu tập trung ở lớp vỏ cám. Hàm lượng lipid
có thể giảm do quá trình chế biến.
Vitamin: Ngoài các chất dinh dưỡng, hạt lúa còn có sự hiện diện của các loại
vitamin (mặc dù hàm lượng rất thấp), đặc biệt là vitamin nhóm B như B1, B2, B6,…
Các vitamin hiện diện nhiều nhất ở phôi và vỏ cám. Tuy nhiên các vitamin dễ bị mất đi
trong quá trình chế biến: giã gạo, xay lúa, …
Ngoài ra trong hạt lúa còn có các thành phần khác như xenluloza (9%), tro (6%)

và nước (12%).

SVTH: Võ Đăng Lân

12

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

2.5 TÌNH HÌNH TRỒNG VÀ SẢN XUẤT LÚA GẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT
NAM
2.5.1 Trên thế giới
Cây lúa có nguồn gốc nhiệt đới, vùng phân bố tương đối rộng và khả năng thích
nghi tương đối tốt với môi trường. Tuy nhiên việc trồng lúa phù hợp nhất là ở khu vực
có chi phí nhân công thấp và lượng mưa lớn. Vì những điều này nên có thể nói châu Á
là nơi phù hợp nhất cho việc trồng lúa. Vì đây là khu vực đông dân cư và chi phí nhân
công lại rẻ.
Sản xuất gạo toàn cầu đã tăng lên đều đặn từ 200 triệu tấn năm 1960 đến 618
triệu tấn năm 2005 (khu vực châu Á chiếm khoảng 560 triệu tấn). Trong đó gạo xay xát
chiếm 68% trọng lượng lúa ban đầu. Trong đó 3 quốc gia có sản lượng lúa gạo cao nhất
là Trung Quốc (khoảng 183 triệu tấn), Ấn Độ (130 triệu tấn), và Indonexia (khoảng 54
triệu tấn) (năm 2005 theo IRRI).

SVTH: Võ Đăng Lân

13

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Bảng 2.2 Sản lượng gạo (nghìn tấn) của một số nước trên thế giới từ 1961 – 2005 (theo
FAO)

SVTH: Võ Đăng Lân

14

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Bảng 2.3 Sản lượng gạo (nghìn tấn) của một số nước trên thế giới từ 1961 – 2005 (theo
FAO)

SVTH: Võ Đăng Lân

15

MSSV: 105111033

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Bảng 2. 4 Diện tích trồng lúa ở các nước trên thế giới (nghìn ha) (theo FAO)

SVTH: Võ Đăng Lân

16

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Như vậy có đến 85% sản lượng lúa trên thế giới tập trung ở 8 nước, đều nằm ở
khu vực châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh, Việt Nam, Thái Lan,
Myanmar và Nhật).

Hình 2.3 - Phần trăm sản lượng gạo các nước trên thế giới từ 1999 – 2003
2.5.2 Tại Việt Nam
Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên rất thuận lợi cho nghề trồng lúa.
Nước ta có hai vùng trồng lúa chính là đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông
Cửu Long. Trước năm 1945 diện tích trồng lúa ở hai khu vực này là 1,8 triệu và 2,7
triệu ha với sản lượng là khoảng 2,4 và 3,0 triệu tấn.
Sau thời kì đổi mới đất nước, cây lúa Việt Nam đã có những bước phát triển thần

kỳ. Từ vị thế một đất nước phải nhập khẩu hàng năm khoảng 0,8 triệu tấn, Việt Nam đã
vươn lên là một trong những nước xuất khẩu lúa gạo hàng đầu của thế giới.
Hiện nay, sản lượng lúa gạo của cả nước đạt khoảng 33 – 34 triệu tấn, trong đó
xuất khẩu khoảng 8 triệu tấn thóc, tương đương với khoảng 5 triệu tấn gạo, còn lại là sử
dụng trong nước và bổ sung cho dự trữ quốc gia.

SVTH: Võ Đăng Lân

17

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

Khu vực đồng bằng sông Hồng mỗi năm có hai vụ lúa chính là vụ chiêm và vụ
mùa. Ở khu vực miền Nam có ba vụ là Đông xuân, Hè thu và vụ ba.

SVTH: Võ Đăng Lân

18

MSSV: 105111033


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ks. Hứa Quyết Chiến

CHƯƠNG III
BỆNH VÀNG LÙN VÀ TÁC NHÂN GÂY BỆNH
3.1 BỆNH VÀNG LÙN
Triệu chứng ban đầu chưa thấy rõ giữa cây bệnh và cây lúa bình thường. Bụi lúa
bệnh chỉ hơi ngã màu xanh nhạt, đôi khi có những lá màu vàng đến cam. Thời gian sau
cây lúa bệnh có vẽ kém phát triển hơn (lúc này rất dễ nhầm lẫn với hiện tượng kém dinh
dưỡng nên nông dân thường bón thêm phân đạm). Nhìn toàn cảnh thấy lúa hồi xanh
không đều sau khi cấy, lá hẹp và dựng đứng, lá có màu vàng, mềm và hơi rũ hoặc lá có
màu xanh đậm có thể có nhiều đốm màu rỉ sắt.
Thời kỳ đẻ nhánh, bụi lúa bệnh đẻ quá nhiều nhánh, bụi lúa to hơn, vẫn có chiều
cao tương đương với các bụi khác, chưa khác biệt lắm. Càng về sau nhìn toàn cảnh thấy
lúa phát triển không đều do bụi lúa bị bệnh không phát triển chiều cao, cuối cùng các
bụi lúa bệnh sẽ khô và lụi dần như cháy rầy từng chòm (có khác là có khi còn chen
những nhánh lúa còn xanh trong 1 bụi lúa do bị nhiễm không đều ở ruộng mạ).
Khi trổ thường không có gié hoặc gié có hạt lép.

Đóm bệnh
Hình 3.1- Ruộng lúa nhiễm bệnh vàng lùn

SVTH: Võ Đăng Lân

19

MSSV: 105111033