Báo mạng Tuổi Trẻ (1) và Thanh Niên (2) ngày 22/7/2010 cho biết 4 cây “lúa cổ Thành Dền” đã trổ đòng ngày 21/7, và 6 cây còn lại sẽ trổ đòng hết trong tuần này (21-28/7). Theo tiến sĩ Phạm Xuân Hội, Trưởng bộ môn bệnh học phân tử (Viện Di truyền nông nghiệp Việt Nam) “nếu quan sát bằng mắt thường thì giữa giống lúa hiện đại và 10 cây lúa này không có điểm khác biệt lớn. Điểm khác biệt duy nhất là 10 cây lúa này có bản lá to hơn và lá đứng hơn” (1). Như vậy, chu kỳ sinh trưởng từ gieo (12/5/2010) đến trổ đòng (21/7) là 70 ngày, hay từ gieo đến gặt khoảng 98 ngày. Hai giống lúa hiện đại làm đối chứng để so sánh là Q5 và Khang Dân cũng có chu kỳ như vậy. Vì trổ đòng vào tháng 7 dl, là tháng có ngày dài, nên giống “lúa cổ” sớm này không có quang-kỳ-tính (non-photosensitive).

Ngoài đặc tính lá có bản to và thẳng đứng, không có tường trình về chiều cao cây lúa, nhưng dựa vào hai hình trên, sau khi trừ phần chiều cao của chậu, cây lúa có độ cao khoảng 80-90 cm. Cũng theo hình, số chồi hửu hiệu (effective tillers, chồi cho gié) mỗi bụi lúa khoảng 10 hay hơn, trong lúc không có (hay ít) chồi vô hiệu (chồi con không có khả năng cho gié).

 

 

Cây hoa màu, cũng như mọi thảo mộc khác, phải thích ứng môi trường nơi sinh sống mới có thể sinh tồn được. Vì vậy, muốn tìm hiểu chân dung của giống “lúa cổ Thành Dền”, trước nhất chúng ta phải biết môi trường của đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) thời cổ đại.

            Đồng bằng phù sa Sông Hồng bắt đầu được thành lập vào thời Holocene cách đây khoảng 10 ngàn năm, lúc mực nước Biển Đông cao hơn hiện nay 2-3 m.

Cách đây khoảng 9 ngàn năm, nước biển bắt đầu hạ thấp dần, đồng bằng được nới rộng thêm ra hướng biển. Thêm vào đó, đồng bằng được phù sa sông Hồng bồi đắp dày thêm, và lấn dài ra biển với vận tốc khoảng 22 m/năm (9).

Trong 9000 năm qua, Biển Đông trải qua 4 lần nước dâng (bờ biển lùi vào đất liền) và 4 lần nước biển hạ thấp (đồng bằng tiến ra biển) với các đỉnh biển dâng cao cách đây 9000, 6000, 4500, 3500, và 4 đỉnh thấp xảy ra khoảng 7000, 5000, 4000 và 2500 năm trước đây (4). Ngày nay nước biển lại dâng cao.

Lưọng phù sa trung bình sông Hồng khoảng 80 triệu m³/năm, tương đương với 130 triệu tấn. Năm 1971, năm lũ lớn của thế kỷ, có lượng phù sa tới 202 triệu tấn. Trong mùa lũ, mỗi mét khối nước sông Hồng chứa khoảng 1,2-1,5 kg phù sa (9), gấp 3 lần hàm lượng phù sa trung bình của sông Hậu trong mùa lụt ở Châu Đốc (500g/m³).  Tại Đồng bằng Cửu Long (ĐBCL), hàng năm đồng bằng dày thêm từ 0,1 đến 0,15 mm phù sa. Nếu có cùng độ lắng tụ theo tỉ lệ số lượng phù sa (i.e. 0,3 – 0,45 mm/năm), ĐBSH cách đây 3000 năm phải thấp hơn hiện nay từ 0,9 m đến 1,35 m. Bài tính này có cơ sở chính xác vì hạt lúa cổ Thành Dền tìm thấy bị chôn vùi ở độ sâu 1 -1,2 m. Cũng vậy, cách đây 3000 năm, có lẽ bờ biển cách biển hiện nay khoảng từ 20 km đến 60 km.

Cảnh trí mô tả trên các trống đồng, như Trống đồng Đông Sơn, Ngọc Lũ cho thấy cảnh quang thời vua Hùng, cách đây trên 2 ngàn năm, là cảnh chèo ghe trong đầm lầy. Muôn thú gồm động vật hiện nay như bò, ngựa, chó, cọp, hưu, chim, v.v. Ngoài ra, còn một số thú lạ như con vật đầu chim có 4 chân, có đuôi dài của loài khỉ; hoặc con vật 4 chân, có bờm, đuôi cuộn, miệng há rộng, nay đã tuyệt chủng (9). Hình ảnh này chứng tỏ vào thời 3000 năm trước, ĐBSH còn là một vùng đất thấp, nê địa và hoang dã, bị ngập lụt hàng năm 4-5 tháng trong mùa mưa lũ, tương tự như vùng Đồng Tháp Mười của ĐBCL ở các thập niên trước. Theo sự thành hình tự nhiên của sông ngòi, phù sa lắng đọng nhiều ở bờ sông, tạo thành một đê thiên nhiên cao hơn nội đồng 2-3 m, càng xa sông cuộc đất thấp dần, và tận cùng là vùng đầm lầy.

Chỉ sau này, cách đây 2300 năm, hệ thống đê điều ở Phong Khê (Sông Đà bây giờ) mới được thiết lập (Theo Giao Châu Ký), tiếp theo là đê ở tây bắc Long Biên (tức Hà Nội) (theo Hán Thư). Hệ thống đê được phát triển thêm dưới thời Lý Bôn (khoảng 521) quan trọng nhất là công trình của Cao Biền (giữa thế kỷ thứ 9) cho hệ thống đê quanh thành Đại La, và dưới thời vua Lý Nhân Tông (1072-1127) với công trình Đê Cơ Xá (1108) và hoàn chỉnh với Đê Quai Vạt dưới đời Trần (9). Nhờ hệ thống đê hửu hiệu này, lũ lụt được kiểm soát, nhờ vậy lúa canh tác được 2-3 vụ/năm.

Tóm lại, ĐBSH cách đây 3000 năm còn là vùng đầm lầy, nê địa. Chỉ những vùng đất trên đê thiên nhiên ven sông là khá cao, tuy có bị ngập lụt trong mùa lũ nhưng thời gian ngập lụt ngắn hơn trong nội đồng, nên mới có cư dân sinh sống. Có lẻ, Thành Dền vào thời cổ nằm trên loại đất khá cao này. Lúa cổ vì vậy phải thích nghi trong môi trường này.

 

Lúa canh tác trên thế giới gồm 2 loài, lúa Phi Châu (Oryza glaberrima) và lúa Á Châu (Oryza sativa). Lúa Phi Châu có nguồn gốc Phi Châu, đa số canh tác trên đất khô (upland) và sống nhờ nước mưa, năng xuất thấp vì ít được con người tuyển chọn, nên chỉ canh tác hạn chế ở Phi Châu.

Ngược lại, giống lúa Á Châu được thuần hóa từ giống hoang dại cách đây trên 9000 năm, và qua hàng ngàn năm tuyển chọn bởi con người, nên thích ứng rộng rải trên nhiều loại khí hậu, từ nhiệt đới đến ôn đới, từ đồng bằng đến núi cao, ở mọi loại đất đai từ ngập nước đến núi đồi khô hạn. Vì có năng xuất cao nên được canh tác khắp thế giới.

 

Lúa hoang Oryza rufipogon (brownbeard rice, red rice).

 

Lúa hoang O. rufipogon là tổ tiên của lúa canh tác Á Châu O. sativa. Giống lúa hoang này thế nào?

Về hệ thống truyền giống, có giống đa niên, có giống hàng niên. Giống đa niên sinh sản vừa bằng chồi gốc, vừa bằng hạt. Giống hàng niên gầy giống bằng hạt. Giống hàng niên thường mọc ở vùng đầm lầy cạn, nước ngập theo định kỳ, lúa chín vào lúc đầm cạn, hạt rơi xuống bùn và hưu miên trong suốt thời gian đầm khô ráo, và chỉ nẩy mầm khi nước bắt đầu ngập trong mùa mưa lũ, ra hoa vào cuối mùa mưa để chín khi đầm cạn. Vì vậy, hạt lúa hoang này rất hưu miên (dormancy), và cây có quang-kỳ-tính mạnh, chỉ phát hoa khi gặp mùa có ngày ngắn.

Ở giống hàng niên, gié lúa (panicle) thường ít nhánh gié con (rachis) (trung bình 6 nhánh/gié) hơn giống đa niên (trung bình 7.2 nhánh/gié). Giống đa niên thích ứng vùng đầm lầy sâu không bao giờ cạn.

Một đặc tính chung khác là hạt rất dễ rụng (shattering) khi hạt sắp hay vừa chín, chỉ cần lay động nhẹ là rớt xuống bùn non, trên gié chỉ còn hạt xanh.

Ngoài ra, hạt gạo có lớp cám màu đỏ, nên ở Hoa Kỳ gọi là Red rice, được xem là loại cỏ dại khó trừ khử (noxious weed) vì chúng lẫn lộn không phân biệt được với lúa thương mại, ngoại trừ ở giai đoạn sắp trổ đòng chúng mọc vượt cao hơn.

 

Rất tiếc tôi không tìm được tài liệu lúa hoang này ở ĐBSH, mà chỉ có ở Đồng Tháp Mười.

 

Theo GS Phạm Hoàng Hộ (4) O. rufipogon ở Miền Nam được mô tả: “Nê-thực-vật đa niên nổi, có thân nằm rồi đứng dài 1.5-4m, thân to 4-6mm, lóng dài 10 cm. Lá có phiến dài vào 20 cm, rộng vào 1cm; mép các lá dưới cao hơn 1.5-3cm., có rìa lông. Chùm-tụ tán đứng cao 10-15 cm; gié hoa nâu nâu, dài 7 – 9,5 mm, rộng 1,7 – 1,9 mm, có lông gai dài đến 11 cm; đỉnh mòng cao 3 mm. Dựa rạch, ruộng sâu, khắp cùng; rất nhiều ở Đồng Tháp Mười; phát hoa tháng X-XII”.

            Nguyễn Hiến Lê, có một thời gian khá lâu công tác ở Đồng Tháp Mười để thiết kế và thực hiện hệ thống kinh thủy lợi, đã mô tả cánh đồng lúa ma qua lời kễ của nông dân vào khoảng thời gian 1937-1939: “Trong đồng này có nhiều đám (lúa ma) lắm, mỗi đám rộng vài công hoặc vài chục công (một công tầm 3m có diện tích 1296 m²). Lúa ma nhiều nhất ở Cái Dừng và Gò Bắc Chiêng. Thân nó cao lắm, trên bốn thước (m). Bông ít hột, hột nhỏ, vỏ đỏ và có cái lông dài (awn) cỡ một phân (cm)”.  “Khoảng cuối tháng chạp, đầu tháng giêng (âm lịch, tức khoảng cuối tháng 1, đầu tháng 2 dương lịch), chúng tôi căng một cái mền rồi cầm gậy đập vào ngọn lúa cho lúa rụng vào mền. Hột lúa rụng xuống không thúi, mùa sau lại mọc thành đám khác. chén cơm lúa ma: hột nhỏ, đỏ, hơi cứng nhưng vị ngọt”. (cước chú bên trong dấu ngoặc là của tác giả bài viết này).

            Hạt có thời gian hưu miên khá lâu, khoảng 4-5 tháng trong bùn. Hạt bắt đầu mọc khi mùa mưa đến (tháng 5-6 dl), cây lúa tăng trưởng theo vận tốc nước lũ dâng cao. Lúa trổ đòng khi nước lũ còn cao, kễ từ giữa tháng 10 đến cuối tháng 11 dl, khi lũ bắt đầu hạ thấp. Từ ngày trổ đòng đến hạt bắt đầu chín khoảng 30 ngày, nhưng phải mất thêm một tháng nữa cánh đồng mới chín hết. Ngọn lúa nổi lềnh bềnh trên mặt nước, nông dân dùng xuồng nhỏ len lỏi vào đồng, dùng sào rũ hạt chín rơi vào xuồng. Gié lúa to, dài, thưa hạt và hạt to, thẳng chứ không uốn câu như lúa thường. Kể cả đuôi, hạt dài 3-4 cm, phần hạt dài 1 cm. Hạt lúa ma vùng Tam Nông nhỏ hơn.

 

 

Đó là các giống lúa nổi (floating rice, còn gọi lúa sạ) được thuần hóa từ O. rufipogon, và được con người tuyển chọn, không biết từ niên đại cổ nào, như các giống Tàu Binh, Chệt cụt, Nàng Tây, Nàng Tây Bông Sen, Nàng Tây Đùm, Nàng Pha, Nàng Chi, Trường Hưng, v.v. còn được canh tác chút ít trên đất ngập sâu ở Đồng Tháp Mười và Khu Tứ Giác Long Xuyên. Tất cả đặc tính của giống lúa hoang O. rufipogon vẫn tồn tại ở các giống lúa này, như đặc tính vượt theo nước lũ, hạt hưu miên, quang kỳ tính mạnh, chu kỳ dài ngày (từ sạ đến gặt khoảng 210 - 280 ngày, ngoại trừ giống Nàng Tây Bông Sen chín sớm hơn 10 ngày),  hạt vẫn còn đuôi nhưng ngắn hơn nhiều, hạt gạo đỏ (trung bình 50%, riêng Nàng pha 80% hạt đỏ), năng xuất 2-3 t/ha.

 

 

Vì những giống lúa cổ 2000 – 3000 năm không được ghi lại trong sử sách, nên không biết có còn tồn tại ở Việt Nam hay không. Tuy nhiên, có một ít số giống lúa cổ dưới ngàn năm được ghi chép còn tồn tại cho tới bây giờ.

 

Qua hàng triệu năm, sinh vật (gồm thực vật và động vật) phải biến hóa để sinh tồn, thích nghi với môi trường biến đổi. Lúa hoang O. rufipogon không thoát được luật đó. Nhờ hạt có đuôi dài, giúp hạt khi rụng dính vào bộ lông của thú, chim muông, cỏ rác, lục bình, v.v., nên được phát tán rộng rải. Gặp môi trường mới, nó phải biến hóa hình thái và bản chất di truyền để sinh tồn. Vì vậy nẩy sinh hàng vài trăm dạng lúa O. rufipogon, khác nhau ở vài đặc tính hình thái hay bản chất di truyền qua các đợt ngẫu-biến (mutation). Rồi với thời gian lâu dài, hoặc ngẫu-biến nhiều lần, hoặc ngẫu nhiên lai với các loài lúa tương cận, bản chất di truyền thay đổi để thành O. sativa, rồi phân hóa thành indica, japonica, javanica và các phụ loài khác.

Con người trong thời tiền sử phải đi lượm hái hạt lúa hoang dại ở nơi đầm lầy xa để sinh sống, rồi nảy sinh việc gieo hạt thâu lượm được ngay cạnh nơi cư trú để khỏi phải vất vả đi xa.  Thời kỳ thuần hóa lúa bắt đầu cách đây 9000 năm trên ĐBSH. Với thời gian hàng ngàn năm, con người tuyển chọn lúa từ cây mang nhiều hạt hơn, hạt có đuôi ngắn hơn, thân cây thấp hơn để thích nghi chỗ cư trú vốn là chỗ đất cao ít ngập lụt sâu. Vì chưa biết kỹ thuật lai nhân tạo, con người thời tiền sử chỉ dựa vào hình thái bên ngoài để tuyển chọn. Vì vậy, cơ cấu di truyền không thay đổi nhiều lắm, ngoại trừ các ngẫu-biến tự nhiên. Các giống lúa nổi, lúa sạ trước khi được du nhập vào ĐBCL là kết quả tuyển chọn của thiên nhiên và của con người qua hàng ngàn năm.

Đến khi con người biết lai giống nhân tạo, thời gian có giống mới được rút ngắn lại, 7-10 năm thay vì trăm hay ngàn năm tuyển chọn và diễn biến tự nhiên. Chẳng hạn, giống lúa OM 2431 được lai tạo ở Trung Tâm Ô Môn là một ví dụ điển hình trong cuộc cách mạng xanh của lúa.

 

Cuộc cách mạng xanh ở lúa bắt đầu từ thập niên 1960s đã giải quyết tốt đẹp một phần nạn thiếu lương thực trên toàn thế giới. Việc lai tạo giống lúa mới, đầu tiên với giống IR8, làm tăng vọt năng xuất gấp 2 lần so với các giống cổ truyền nếu tính trên cùng diện tích cho mỗi vụ lúa, và tăng 3-4 lần nếu tính trên diện tích cho cả nguyên năm. Sở dĩ được vậy là nhờ cải thiện giống qua các đặc tính:

- Không quang cảm. Giống lúa cổ truyền chịu ảnh hưởng mạnh của nhật quang kỳ, chỉ phát động ra hoa khi gặp mùa có ngày ngắn. Vì vậy, giống lúa cổ truyền như các giống lúa mùa, và lúa hoang chỉ tượng đòng vào tháng 10 - 12 dương lịch (là tháng có ngày ngắn), dầu gieo sớm (tháng 4 hay 5 dl) hay muộn (7- 9 dl), và như vậy chỉ canh tác 1 vụ mỗi năm mà thôi. Ngược lại, các giống cải thiện không bị ảnh hưởng bởi nhật quang kỳ, lúa tượng đòng khi tới tuổi trưởng thành, trung bình khoảng 30 – 50 ngày sau khi gieo, vì vậy chu kỳ từ gieo đến gặt chỉ dài từ 90 ngày đến 140 ngày dầu trồng bất cứ tháng nào trong năm, và như vậy có thể canh tác 2 hay 3 vụ lúa/năm.

 

 

Như đã nhận định ở trên, Thành Dền vào 3000 năm trước, tuy ở vị trí khá cao, nhưng vẫn bị ngập lụt theo định kỳ vì hệ thống đê trên Sông Hồng chưa có. Vì còn là thời chưa biết lai giống nhân tạo, cư dân chỉ biết tuyển chọn giống qua hình thái bên ngoài, nên các giống lúa cổ vẫn còn mang nhiều đặc tính của lúa hoang dại O. rufipogon hay O. nivara, tức có thân cao, lá rũ, hạt có râu dài, hạt hưu miên mạnh, cây bị ảnh hưởng bởi quang kỳ tính (chỉ trổ đòng vào tháng 10-12 khi có ngày ngắn), tương tự như các giống lúa nổi ở ĐBCL.

Quan sát hình ảnh cây lúa cổ Thành Dền (hai hình trên), mặc dầu chưa thấy gié và hạt, hình dạng cây lúa cổ này có thân cứng và lùn, lá thẳng đứng, nhiều chồi hửu hiệu, ít chồi vô hiệu, giống sớm với chu kỳ 100 ngày vì không quang cảm. Giống lúa cổ này đúng là một mẩu mực lý tưởng về hình thái (plant type) và sinh học mà các nhà lai tạo lúa, như Dr Peter Jennings, Dr T.T Chang của Viện Lúa Gạo Quốc Tế IRRI mơ ước từ thập niên 1950s. Các vị này cùng với nhiều cọng sự viên khác đã cố công lai tạo và tuyển chọn sau gần 10 năm, mải tới giữa thập niên 1960s, mới tạo được giống IR8 hội đủ các đặc tính tốt nói trên, làm giống lúa tiền phong cho cuộc cách mạng xanh trong hậu bán thế kỷ 20.

            Vì vậy, với phương pháp AMS (Accelerator mass spectrometry) mà các nhà khoa học Nhật đang xác định niên đại các vỏ trấu (sẽ có kết quả trong vài tuần tới) nếu chứng nhận rằng các cây lúa mọc từ hạt lúa cổ có niên đại 3000 năm này là chân thât, thì, một lần nữa, ta có thể vỗ ngực tự hào là từ thời Hùng Vương nhân dân ta đã ở đỉnh cao trí tuệ, vì đã tiến bộ trước thế giới tới 3000 năm.

Tài liệu Tham Khảo: