Phân loại lúa và giống lúa trên toàn cầu

Kết quả của sự tiến hoá và tác động của hệ thống chọn tạo giống qua hàng ngàn năm đã tạo thành một tập đoàn những giống lúa, một số loại hình sinh thái cực kỳ đa dạng phong phú. Để dùng có hiệu quả nguồn gen quý giá này nhiều nhà khoa học ở những nước khác nhau trên toàn cầu đã công bố nghiên cứu, tập hợp và phân loại cây lúa trồng như sau:

Phân loại theo hệ thống phân loại học thực vật:

Hệ thống phân loại này coi cây lúa như toàn bộ những hoa cỏ khác trong tự nhiên. Nó được sắp xếp theo hệ thống chung của phân loại cây cỏ học là ngành Divisio, lớp classis, bộ ordines, họ familia, chi genus, loài species và biến chủng varieties

Để rõ thêm thì có thể dùng những đơn vị trung gian như họ phụ subfamilia, loài phụ subspecies, theo hệ thống phân loại này thì cây lúa được sắp sếp theo trình tự sau đây:

Ngành – Divisio: Angiospermae – thực vật có hoa

Lớp – Classis: Monocotyledones – lớp một lá mầm

Bộ – Ordines: Poales (Graminae) – hòa thảo có hoa

Họ – Familia: Poacae (Graminae) – hòa thảo

Họ phụ – Subfamilia: Poidae -hòa thảo ưa nước

Chi – Genus: Oryza

Loài – Speccie: Oryza sativa – Lúa trồng

Loài phụ – Subspeccies

Subsp: japonica: Loài phụ Nhật Bản

Subsp: indica: Loài phụ Ấn Độ

Subsp: Javanica: Loài phụ Java

Biến chủng: Varietas: Var. Multica – Biến chủng hạt mỏ cong

Việc phân loại theo hệ thống phận loại cây cỏ, giúp ích lớn cho việc hệ thống hoá một vài lượng khổng lồ những dạng hình của cây lúa. Hệ thống này giúp những nhà khoa học phân biệt lai xa và lai gần. Việc triển khai phép lai giữa những loài phụ ở cây lúa trồng, đã được coi là lai xa. Ví dụ: lai giữa loài phụ Indica với loài phụ Japonica. Song khó khăn hơn là việc lai giữa loài Oryza sativa với những loài lúa dại. Ví dụ lai Oryza sativa với Oryza fatua để đưa gen chịu mặn của Oryza fatua vào lúa trồng.

Cho đến bây giờ phân loại cây lúa theo hệ thống phân loại cây cỏ của loài lúa trồng Oryza sativa L đã đạt được sự thống nhất. Theo những tài liệu chính thức thì loài Oryza sativa L gồm: 3 loài phụ, 8 nhóm biến chủng và 284 biến chủng.

Phân loại cây lúa theo hệ thống của nhà chọn cây giống:

Những nhà chọn cây giống dùng dụng hệ thống phân loại cây lúa nhằm dễ dàng dùng những kiểu gen của cây lúa trồng, thiết thực phục vụ cho những mục tiêu sinh ra giống mới với năng suất, chất lượng và khả năng chịu đựng tốt hơn. Hệ thống phân loại này có đặc tính sau:

– Phân loại theo loại hình sinh thái địa lý

Căn cứ vào cơ sở kiểu gen và môi trường là một khối thống nhất, những khu vực sinh thái địa lý khác nhau với sự ảnh hưởng của con người tới cây lúa khác nhau thì có những nhóm sinh thái địa lý có chứa kiểu gen khác nhau. Theo Liakhovkin A.G (1992) cây trồng có 8 nhóm sinh thái địa lý sau đây:

+ Nhóm Đông Á: bao gồm Triều Tiên, Nhật Bản và Trung Quốc. Đặc thù của nhóm sinh thái địa lý này chịu lạnh cực kỳ tốt và hạt khó rụng

+ Nhóm Nam Á: từ Pakistan sang vùng bờ biển phía Nam Trung Quốc đến Bắc Việt Nam. Đặc tính nổi trội của nhóm sinh thái địa lý này kém chịu lạnh, đa phần có hạt dài và nhỏ

+ Nhóm Philippin: nhóm lúa tiêu biểu nhiệt đới không có khả năng chịu lạnh. Tất cả vùng Đông Nam Châu Á. Nam Việt Nam nằm trong group này.

+ Nhóm Trung Á: bao gồm tất cả những nước Trung Á. Đây chính là nhóm lúa hạt lớn, khối lượng 1000 hạt đạt trên 32g, chịu lạnh và chịu nóng

+ Nhóm Iran: bao gồm tất cả những nước Trung Đông chung quanh Iran, đây chính là nhóm sinh thái địa lý với một số loại hình chịu lạnh tiêu biểu, hạt lớn, đục và gạo dẻo.

+ Nhóm Châu Âu: bao gồm tất cả những nước trồng lúa ở Châu Âu như Nga, Italia, Tây Ban N hecta… là nhóm sinh thái địa lý với một số loại hình Japonica chịu lạnh, hạt lớn, gạo dẻo nhưng kém chịu nóng.

+ Nhóm Châu Phi: nhóm lúa trồng thuộc loại Oryza glaberrima

+ Nhóm Châu Mỹ latinh: gồm những nước Trung Mỹ và Nam Mỹ: là nhóm lúa cây cao, thân lớn, khoẻ, hạt lớn, gạo trong và dài, chịu ngập, chống đổ tốt.

– Phân loại nguồn gốc tạo thành

Cơ sở chính để phân loại là nguồn gốc tạo thành và biện pháp tạo giống. theo quan điểm này cây lúa có những nhóm quần thể sau:

+ Nhóm quần thể địa phương: Bao gồm những giống địa phương được tạo thành trong một khoảng thời gian cực kỳ dài ở từng địa phương khác nhau. So sánh với nhóm sinh thái địa lý thì nhóm quần thể địa phương có khuôn khổ hẹp hơn và thường gắn liền với một hoặc một số tộc người, một khu vực địa lý. Những giống lúa Tám xoan, nếp hoa vàng, nếp cẩm, nếp nương và cực kỳ nhiều giống thu thập được ở vùng sinh sống của đồng bào những dân tộc thiểu số ở nước ta thuộc nhóm này.

+ Nhóm quần thể lai: Được sinh ra bởi biện pháp lai trong những chương trình chọn cây giống khác nhau. Đây chính là nhóm giống có rất nhiều tính trạng tốt thích hợp với đòi hỏi của những chương trình tạo giống tân tiến và được dùng rất rộng lớn rãi ở toàn bộ những khu vực trồng lúa.

+ Nhóm quần thể đột biến: Bao gồm một số loại hình được sinh ra bằng cách đột biến (đột biến tự nhiên và nhân tạo). Đặc tính nổi trội của nhóm này là có chứa những gen mới do quá trình đột biến gen sinh ra. Sự tham dự của gen lùn đột biến tự nhiên đã sinh ra kiểu cây lúa cho năng suất cao dẫn tới cuộc cách mạng xanh làn thứ 2 ở Châu Á nhiệt đới trong các năm 1965 1975 và vẫn tiếp tục cho tới hiện nay.

+ Nhóm quần thể sinh ra bằng công nghệ sinh học: Nhóm này gồm những giống được sinh ra bằng cách chuyển ghép gen, nuôi cấy bao phấn hoặc chọn dòng tế bào. Đây chính là nhóm quần thể hoàn toàn nhân tạo, có thể phục vụ những mục tiêu riêng rẽ của những chương tình tạo giống.

+ Nhóm những dòng bất dục đực: Là một nhóm đặc biệt có chứa kiểu gen gây bất dục đực. Phổ biến có hai kiểu bất dục đực là bất dục đực tế bào chất và bất dục đực chức năng di truyền nhân. Những dòng bất dục đực đựoc dùng làm mẹ để tạo những giống lúa lai với tiềm năng cho năng suất cao.

– Phân loại theo cách tính trạng đặc thù: Hệ thống phân loại này được ứng dụng rất rộng lớn rãi để sắp xếp tập đoàn những giống lúa thông qua tính trạng đặc thù. Những giống được xếp cùng nhóm đều có chung một tính trạng đặc thù nào đó và được gọi là một tập đoàn. Những tập đoàn phổ biến gồm có:

+ Tập đoàn cho năng suất cao: Tập hợp toàn bộ những giống có tiềm năng đạt năng suất cao. Đây chính là tập đoàn lớn nhất, quan trọng nhất và phổ biến nhất.

+ Tập đoàn chất lượng cao: Tập hợp những giống có chất lượng gạo cao theo đòi hỏi của mỗi vùng khác nhau trên toàn cầu. Tập đoàn này cung ứng nguồn gen cho chọn tạo giống có chất lượng gạo cao hoặc những giống đặc sản.

+ Tập đoàn giống giống kháng bệnh: Gồm những tập đoàn đặc hiệu như tập đoàn giống giống kháng bệnh đạo ôn, tập đoàn giống giống kháng bệnh bạc lá, tập đoàn giống giống kháng bệnh khô vằn, tập đoàn giống giống kháng bệnh đốm sọc vi khuẩn,…

+ Tập đoàn giống chịu đựng sâu: Gồm những tập đoàn đặc hiệu như tập đoàn kháng rầy nâu, tập đoàn chịu đựng sâu đục thân, tập đoàn chịu đựng tuyến trùng v.v…

+ Tập đoàn chịu đựng hạn: Tập hợp những giống có thể chịu hạn ở những giai đoạn khác nhau từ mọc đến chín kể cả hạn đất và hạn không khí.

+ Tập đoàn chịu đựng chua, mặn, phèn: Đất ven biển thường có cả 3 nhân tố không có lợi là chua, mặn, phèn nên những giống có thể chịu chua, mặn, phèn được xếp vào một nhóm.

+ Tập đoàn chịu đựng úng ngập: Tập hợp những giống có thể chịu được ngập trong một thời gian dài hoặc những giống sinh trưởng nhanh, cây cao, cứng cây có thể chịu úng tốt.

+ Tập đoàn giống với thời gian sinh trưởng đặc trưng: Người ta sắp xếp những giống có cùng thời gian sinh trưởng vào một tập đoàn và phân thành những tập đoàn đặc trưng.

Phân loại lúa theo đặc tính thực vật học (hình thức biểu hiện ra bên ngoài sinh học):

– Lúa tiên: Hạt nhỏ, dài, lông ngoài vỏ trấu ngắn và thưa, thân cao, mềm, yếu, lá nhỏ, dài màu xanh nhạt, góc độ lá đòng nhỏ, kém chịu phân, dễ đổ nhưng chịu nóng, chịu hạn và chịu đựng sâu hại tốt, năng suất thấp, cơm cứng, gạo nấu nở. Thường hay được phân bổ đa phần ở các khu vực phía Nam châu Á như: Ấn Độ, Việt Nam, Cămpuchia, Indonexia, … ở những khu vực có nhiệt độ trung bình > 170C và ở độ cao < 1750m.

– Lúa cánh: Do lúa tiên chuyển hó a thành. Hạt tròn, lông ngoài vỏ trấu dầy và dai, mật độ đóng hạt trên bông cao, thân thấp, cứng, lá xanh đậm, góc độ lá đòng lớn. Khả năng chống đổ tốt. Khả năng chịu đựng nóng và sâu hại kém, cho năng suất cao cơm dẻo, độ nở kém. Thường hay được phân bổ ở các khu vực phía Bắc Châu Á như Bắc Trung Quốc, Nhật Bản, những khu vực lúa Á nhiệt đới và những miền cao nguyên nhiệt đới có nhiệt độ trung bình < 70C và ở độ cao > 2000m.

Dựa trên đặc điểm hình thức biểu hiện ra bên ngoài, phân loại theo hệ thống phân loại của IRRI, 1996

– Phân loại theo chiều cao cây:

+ Nhóm cây thấp: khi chiều cao cây < 110 centimét

+ Nhóm cây trung bình: khi chiều cao cây 110 ÷ 130 centimét

+ Nhóm cây cao: khi chiều cao cây > 130 centimét

– Lá: Thẳng hoặc cong rủ, bản lá lớn hay nhỏ, dầy hay mỏng

– Bông: Loại hình nhiều bông, bông lớn hay nhỏ, bông túm hay bông xòe, cổ bông hở hay kín, thoát lá đòng hay không, khoe bông hay giấu bông, dầy nách hay thưa nách,….

– Phân loại theo chiều dài hạt gạo: Gồm có những nhóm lúa có chiều dài hạt gao Cực kỳ dài, dài, trung bình và ngắn (bảng 1/10)

Bảng phân loại theo chiều dài hạt gạo

Điểm	Chiều dài hạt gạo (mm)	Phân loại
1	> 7,50	Cực kỳ dài
3	6,61 ÷ 7,50	Dài
5	5,51 ÷ 6,60	Trung bình
7	< 5,50	Ngắn

Bảng phân loại theo dạng hạt gạo

Điểm	Dạng hạt gạo (tỉ lệ dài/rộng)	Dạng hạt
1	> 3,00	Thon dài
3	2,21 ÷ 3,00	Thon
5	1,10 ÷ 2,00	Bầu
7	< 1,10	Tròn

– Phân loại lúa theo thời gian sinh trưởng: Gồm có những nhóm thời gian sinh trưởng sau

+ Nhóm A0: Dưới 95 ngày

+ Nhóm A1: Từ  95 ÷ 109 ngày

+ Nhóm A2: Từ 110 ÷ 125 ngày

+ Nhóm trung mùa: Từ 126 ÷ 135 ngày

+ Nhóm lúa mùa

* Nhóm mùa sớm: Từ 136 ÷ 145 ngày và phản ứng yếu với ánh sáng ngày ngắn.

* Nhóm mùa trung: Từ 146 ÷ 155 ngày và phản ứng trung bình với ánh sáng ngày ngắn.   * Nhóm mùa muộn: Trên 155 ngày, phản ứng mạnh với ánh sáng ngày ngắn.

Phân loại lúa theo đặc điểm sinh lý: Tính quang cảm

– Nhóm lúa cảm quang: Là nhóm các giống lúa phải trải qua thời gian ngày ngắn ổn định mới trỗ bông và ra bông được. Đa số những giống lúa mùa địa phương đều cảm quang. Có giống cảm quang mạnh, cảm quang trung bình và cảm quang yếu, hay nói cách khác là phản ứng chặt, trung bình hay không chặt với ánh sáng ngày ngắn.

– Nhóm lúa không cảm quang: Là các giống lúa sinh trưởng, phát triển và trỗ bông bình thường trong mọi điều kiện ánh sáng ngắn hay dài.

Theo điều kiện môi trường trồng trọt: Dựa trên điều kiện sống, được phân thành những nhóm:

– Lúa cạn (lúa rẫy, lúa nương): là lúa được canh tác trên triền dốc của đồi, núi, không có bờ ngăn giữ nước, thường xuyên không có nước chân, mực thủy cấu sâu, cây lúa dùng ẩm độ của nước mưa tự nhiên và một phần lượng nước mưa thấm vào trong chất đất.

– Lúa cạn không hoàn toàn hay lúa nước trời: là lúa được canh tác ở triền thấp hoặc những khu vực đồng bằng, không có hệ thống tưới tiêu chủ động, cây sống hoàn toàn bằng lượng nước mưa tại chỗ và mức thủy cấp tương đối cao có thể cung ứng bổ sung nước cho cây lúa ở vào một vài thời gian nào đó.

– Lúa nước tưới: Là lúa trồng trên đất có điều kiện tưới tiêu chủ động. Người ta điều khiển nước thích hợp với nhu cầu từng thời kỳ phát triển sinh trưởng của cây lúa.

– Lúa nổi: Là lúa cao cây và vươn theo mực nước. Tất cả những phần cây phía trên mặt nước nằm dài phía trên mặt nước. Ở mỗi đốt thân phía trên mặt nước có chùm rễ phụ và có điểm sinh trưởng sẽ mọc thành chồi khi có điều kiện phù hợp, nước xuống tới đâu thì thân ngả dài tới đó, thậm chí nếu cạn sát mặt ruộng thì các rễ phụ ở những đốt bám vào trong đất để những mầm ở những đốt phát triển thành cây lúa cho bông bình thường.

– Lúa chịu đựng với điều kiện môi trường như: Lúa chịu phèn, chịu mặn,… Là lúa trồng trên đất phèn, mặn vẫn cho năng suất, trong khi những giống lúa khác bị tác động, thậm chí không có thể thu hoạch do phèn mặn.

Theo đặc điểm sinh hóa (chất lượng cơm của) hạt gạo:

– Phân loại theo độ trở hồ của hạt gạo: Có nhóm lúa độ trở hồ cao, trung bình và thấp.

Bảng phân loại theo độ trở hồ của hạt gạo

Điểm	Độ tan trong kiềm	Phân loại
1	Hạt gạo còn nguyên, màu trắng bột	Cao
2	Hạt gạo phồng lên	Cao
3	Hạt gạo phồng lên, viền chưa sắc nét, hẹp, màu trắng bột	Cao
4	Hạt gạo phồng lên, viền rộng, sắc nét, tâm nhòe trắng đục	Trung bình
5	Hạt rã ra và nứt, tâm nhòe đục, viền rõ trong suốt	Trung bình
6	Hạt tan ra bờ viền, tâm nhòe đục, viền rõ trong suốt	Thấp
7	Hạt tan hết, quyện vào nhau, tâm và viền trong suốt	Thấp

– Phân loại theo hàm lượng amylose của hạt gạo: Dựa theo hàm lượng amylose trong tinh bột hạt gạo và kết cấu của tinh bột còn phân biệt lúa nếp (glutinus) và lúa tẻ (utilissima). Tinh bột có hai loại là amylose và amylopectin. Hàm lượng amylopectin trong thành phần tinh bột hạt gạo càng cao, tức hàm lượng amylose càng thấp thì gạo càng dẻo:

Bảng phân loại theo hàm lượng amylose của hạt gạo

Điểm	Hàm lượng amylose (%)	Phân loại
1	0 ÷ 2	Nếp
3	3 ÷ 10	Cực kỳ thấp
5	11 ÷ 19	Thấp
7	20 ÷ 25	Trung bình
9	> 25	Cao

– Phân loại theo hương thơm: Gồm có 3 nhóm lúa thơm, hơi thơm và không thơm

Bảng phân loại theo hương thơm của hạt gạo:

Điểm	Nhận xét hương thơm	Phân loại
0	Không thơm	Nhóm lúa không thơm
1	Hơi thơm	Nhóm lúa hơi thơm
2	Thơm	Thơm Nhóm lúa thơm

Giáo trình cây lương thực