Ngũ cốc

Ngũ cốc là một trong năm loại cây lương thực chủ yếu toàn cầu, bên cạnh bắp (Zea Mays L., còn gọi là ngô), lúa mì (Triticum sp, còn gọi là tiểu mạch), sắn (Manihot esculenta Crantz, còn gọi là khoai mì) và khoai tây (Solanum tuberosum L.). Trong quan niệm cổ xưa, lúa cũng nằm trong sáu loại lương thực chính của Lục cốc.

Ngũ cốc được đề cập ở đây bao gồm hai loài (Oryza sativa và Oryza glaberrima) thuộc họ Poaceae, có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới của Đông Nam Á và châu Phi. Hai loài này cung cấp hơn một phần năm tổng lượng calo tiêu thụ của con người.

Lúa là loại thực vật thuộc nhóm cỏ đã được thuần dưỡng. Cây lúa sống trong một năm, có thể cao từ 1 đến 1,8 mét, đôi khi cao hơn, với lá mỏng, hẹp (khoảng 2 đến 2,5 cm) và dài từ 50 đến 100 cm. Rễ chùm có thể dài từ 2 đến 3 mét/cây trong giai đoạn trổ bông. Lá lúa có màu thay đổi theo thời gian phát triển, khi chín có màu vàng. Các hoa nhỏ, màu trắng sữa, tự thụ phấn, mọc thành cụm hoa phân nhánh cong hoặc rủ xuống, dài từ 35 đến 50 cm. Hạt là quả thóc (hạt nhỏ, cứng của ngũ cốc) dài từ 5 đến 12 mm và dày từ 1 đến 2 mm. Cây lúa non được gọi là mạ.

Sau khi ngâm ủ, hạt lúa nảy mầm có thể được gieo thẳng vào ruộng lúa đã cày bừa kỹ, hoặc qua giai đoạn gieo mạ trên ruộng riêng để cây lúa non phát triển tốt, rồi nhổ mạ để cấy vào ruộng chính. Sản phẩm từ cây lúa là hạt lúa, hay còn gọi là thóc. Sau khi xát bỏ lớp vỏ ngoài, thu được gạo chính và các phụ phẩm là cám và trấu. Gạo là nguồn lương thực chủ yếu cho hơn một nửa dân số thế giới (chủ yếu ở châu Á và châu Mỹ La tinh), khiến nó trở thành loại thực phẩm được tiêu thụ nhiều nhất. Từ rice (lúa, gạo) trong tiếng Anh có nguồn gốc từ arisi trong tiếng Tamil. Lúa là cây trồng ngắn ngày nhưng cũng có thể coi là dài ngày.

Lịch sử

Tổ tiên của giống lúa thuộc chi Oryza được cho là một loại cây hoang dại từ siêu lục địa Gondwana, cách đây ít nhất 130 triệu năm, và đã phát tán khắp các châu lục trong quá trình di chuyển của các lục địa. Hiện tại, có khoảng 21 loài cây hoang dại thuộc chi này và 2 loài lúa đã được thuần hoá là lúa châu Á (Oryza sativa) và lúa châu Phi (Oryza glaberrima).

Lúa châu Phi (O. glaberrima) đã được thuần hóa cách đây khoảng 00 năm. Từ năm 1500 TCN đến 800 TCN, lúa này đã mở rộng từ vùng lưu vực sông Niger và đến Sénégal, nhưng không phát triển ra ngoài khu vực gốc. Việc gieo trồng loài lúa này giảm dần khi các giống lúa châu Á, có thể được đưa vào châu Phi từ thế kỷ 7 đến thế kỷ 11 bởi những người Ả Rập, đã thay thế.

Tổ tiên của lúa châu Á (O. sativa) là một loại lúa hoang phổ biến (Oryza rufipogon) có nguồn gốc từ lưu vực sông Dương Tử (Trung Quốc). Đây là giống lúa chính được trồng làm lương thực trên toàn cầu hiện nay. Hơn 10.000 năm trước, cư dân khu vực này đã trồng lúa nước, và đây được xem là cái nôi của loại cây lương thực này. Vùng này không chỉ có điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của lúa mà còn là nơi khởi nguồn của nền văn minh lúa nước và một trong những trung tâm nông nghiệp đầu tiên trên thế giới. (Xem Các giả thuyết về nguồn gốc thuần hoá cây lúa).

Các giống lúa trồng trên đất khô đã được giới thiệu vào Nhật Bản và Triều Tiên khoảng năm 1000 TCN. Lúa nước xuất hiện tại Triều Tiên vào giữa thời kỳ đồ gốm Mumun (khoảng 850-550 TCN) và đến Nhật Bản vào thời kỳ Yayoi (khoảng 300 TCN).

O. sativa đã được trồng tại Trung Đông và Địa Trung Hải châu Âu khoảng năm 800 TCN. Người Moor đã mang lúa tới bán đảo Iberia khi họ xâm chiếm vào năm 711. Vào nửa sau thế kỷ 15, lúa đã lan rộng đến Ý và sau đó là Pháp, rồi tiếp tục phát triển ra toàn thế giới trong thời kỳ khám phá của người châu Âu. Năm 1694, lúa được đưa đến Nam Carolina, có thể từ Madagascar. Các giống lúa được người Tây Ban Nha mang đến Nam Mỹ vào đầu thế kỷ 18.

Tại Hoa Kỳ, đặc biệt ở Nam Carolina và Georgia thuộc địa, lúa được trồng và phát triển mạnh nhờ sức lao động của nô lệ từ khu vực Senegambia ở Tây Phi. Cảng Charleston, nơi 40% nô lệ gốc Phi đã qua, đã đưa các nô lệ tới các đồn điền lúa xung quanh Georgetown, Charleston và Savannah. Từ các nô lệ, chủ đồn điền học được kỹ thuật thoát nước cho đầm lầy và tưới tiêu theo chu kỳ. Ban đầu, thóc được giã bằng tay, sau đó sàng sẩy bằng các dụng cụ gọi là giần và sàng. Sự phát minh của thiết bị xay xát và động cơ nước cho máy xay vào năm 1787 bởi Jonathan Lucas đã làm tăng hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, việc trồng lúa ở đông nam Hoa Kỳ trở nên kém lợi nhuận sau Nội chiến Hoa Kỳ và dần bị loại bỏ vào thế kỷ 20.

Các giống

Lúa được phân loại theo cấu trúc và hình dạng hạt gạo. Ví dụ, lúa thơm Thái Lan cho ra gạo hạt dài và ít mềm, vì hạt dài chứa ít amylopectin hơn hạt ngắn. Các nhà hàng Trung Hoa thường phục vụ cơm từ gạo hạt dài. Gạo nếp là loại hạt ngắn, được người Trung Quốc dùng để làm bánh nếp có tên là 粽子 (tống tử). Gạo Nhật Bản là loại hạt ngắn và mềm, còn gạo dùng để làm rượu sakê 酒（さけ）là một loại khác.

Các giống lúa ở Ấn Độ bao gồm gạo hạt dài và gạo thơm Basmati (trồng ở phía bắc), gạo Patna hạt dài và trung bình, cùng với gạo Masoori hạt ngắn. Thóc ở Đông Ấn và Nam Ấn thường được nấu chín trong các nồi lớn ngay sau khi thu hoạch và trước khi loại bỏ trấu; loại gạo này gọi là parboiled rice (gạo đồ). Sau đó, thóc được sấy khô và bóc trấu. Loại gạo này thường có các vết đốm nhỏ màu đỏ và mùi khói do lửa, thường dùng cho mục đích này. Nó giữ lại các vitamin tự nhiên và tiêu diệt nấm mốc hoặc chất gây ô nhiễm khác, nhưng có thể có mùi đặc biệt. Gạo này dễ tiêu hóa, thường được sử dụng bởi người lao động nặng. Ở miền nam Ấn Độ, nó được chế biến thành bánh bao nhỏ gọi là idli.

Các giống gạo thơm nổi bật với hương vị đặc biệt, đáng chú ý nhất là Basmati, gạo Patna và các giống lai từ Mỹ như Texmati, một giống lai giữa Basmati và gạo hạt dài Mỹ gây nhiều tranh cãi. Cả Basmati và Texmati đều có hương vị tương tự như bắp rang. Ở Indonesia, còn có các loại gạo đỏ và đen.

Các giống gạo năng suất cao, phù hợp với điều kiện khô cằn của châu Phi, được gọi là giống mới cho châu Phi (NERICA) đã được phát triển. Hy vọng rằng các giống này sẽ giúp cải thiện an ninh lương thực ở Tây Phi.

Các nhà nghiên cứu đang nỗ lực phát triển giống lúa vàng, lúa biến đổi gen có khả năng tạo ra beta-caroten, tiền thân của vitamin A. Sự phát triển này đã gây ra nhiều tranh cãi về lượng beta-caroten có đủ để có tác dụng và về giá trị của việc biến đổi gen trong thực phẩm.

Các giống lúa lùn phổ biến như O. sativa indica và O. sativa japonica đã được công bố vào tháng 4 năm 2002. Lúa cũng được chọn làm mô hình nghiên cứu sinh học cỏ thực thụ nhờ bộ gen nhỏ gọn (khoảng 430 mega cặp cơ sở). Lúa trở thành loài đầu tiên hoàn thành bản đồ gen, với Basmati là mẫu chung cho nhiều loại lúa.

Vào ngày 16 tháng 12 năm 2002, Đại hội đồng Liên hiệp quốc tuyên bố năm 2004 là năm quốc tế về gạo, được 43 quốc gia hỗ trợ.

Gieo trồng

Lúa phát triển tốt nhất ở những vùng có chi phí lao động thấp và lượng mưa dồi dào, vì cây cần nhiều công sức để trồng và nước để sinh trưởng. Tuy nhiên, lúa cũng có thể được trồng ở những khu vực không bằng phẳng hoặc vùng núi. Là cây trồng đứng thứ ba toàn cầu sau ngô và lúa mì, lúa có nguồn gốc từ Đông Nam Á và một phần châu Phi, nhưng đã trở nên phổ biến toàn cầu nhờ thương mại và xuất khẩu lâu dài.

Lúa thường được trồng trong các cánh đồng lúa nước, nơi được tưới hoặc ngâm trong một lớp nước nông nhằm cung cấp đủ nước cho cây và ngăn cỏ dại. Khi lúa đã phát triển, việc tưới nước có thể được điều chỉnh theo chu kỳ cho đến khi thu hoạch. Dù vậy, lúa cũng có thể được trồng trên các vùng đất khô hơn như ruộng bậc thang với sự kiểm soát cỏ dại nhờ vào hóa chất.

Tại một số vùng có mực nước sâu, có thể trồng các giống lúa gọi là lúa nổi. Những giống lúa này có thân dài và có thể sống được dưới nước sâu tới hơn 2 mét.

Các ruộng lúa ngập nước cũng là môi trường lý tưởng cho nhiều loài chim như cò, vạc, bồ nông, diệc, và chim chích, cũng như nhiều loài động vật lưỡng cư như ếch, nhái và bò sát như rắn, cùng các động vật giáp xác như tôm, tép, cua, và ốc. Những động vật này giúp kiểm soát sâu bệnh hiệu quả.

Dù được trồng trên ruộng nước hay đất khô, cây lúa cần nhiều nước hơn các loại cây trồng khác. Trồng lúa có thể gây mâu thuẫn ở một số vùng, như ở Hoa Kỳ và Australia, nơi lúa sử dụng tới 7% tài nguyên nước nhưng chỉ đóng góp 0,02% GDP. Ngược lại, ở những nơi có mùa mưa theo chu kỳ, trồng lúa giúp duy trì nguồn nước ổn định và giảm nguy cơ lũ lụt đột ngột. Bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe grisea là mối đe dọa lớn nhất cho năng suất lúa, bên cạnh các sâu bệnh như cháy cổ lá, bạc lá, rầy nâu (Nilaparvata lugens), châu chấu, bọ trĩ, rầy lưng trắng, rầy xanh đuôi đen, rầy xám, bọ xít và nhiều loại sâu khác.

Thực phẩm chính

Hạt thóc được xay để tách lớp vỏ ngoài, tạo ra gạo thô còn lẫn trấu. Quá trình này có thể được tiếp tục để loại bỏ hạt mầm và phần còn sót lại của vỏ gọi là cám, nhằm tạo ra gạo tinh. Gạo có thể được đánh bóng bằng glucose hoặc bột talc trong quá trình gọi là đánh bóng gạo, hoặc chế biến thành bột gạo hay thóc luộc thô. Gạo cũng có thể được bổ sung thêm các chất dinh dưỡng đã mất trong quá trình xay xát. Phương pháp đơn giản là trộn thêm chất dinh dưỡng dạng bột nhưng dễ bị rửa trôi (ở Hoa Kỳ, gạo cần có tem chống rửa/vo gạo), còn phương pháp phức tạp hơn là bao bọc hạt gạo bằng lớp chất không hòa tan trong nước để chống rửa trôi.

Dù việc rửa gạo có thể làm giảm giá trị dinh dưỡng của gạo được làm giàu, nó lại cần thiết để mang lại hương vị thơm ngon và ổn định hơn khi gạo được đánh bóng (cấm ở một số quốc gia như Hoa Kỳ).

Cám gạo, hay còn gọi là nuka ở Nhật Bản, là sản phẩm quý giá ở châu Á và được sử dụng cho nhiều nhu cầu hàng ngày. Cám gạo có thể được chế biến thành dầu ăn tốt cho sức khỏe và một loại rau dưa có tên tsukemono.

Ở nhiều nơi, gạo còn được xay thành bột để làm các loại đồ uống như amazake, horchata, sữa gạo và rượu sakê. Bột gạo là lựa chọn an toàn cho người ăn kiêng gluten.

Chế biến và nấu nướng

Sản phẩm chính từ gạo là cơm, có thể được nấu bằng cách luộc trong nước hoặc hấp. Nồi cơm điện, rất phổ biến ở châu Á, đã làm cho việc này trở nên dễ dàng hơn.

Gạo cũng có thể được nấu thành cháo bằng cách thêm nhiều nước hơn bình thường. Nhờ vậy, gạo trở nên mềm và nở ra, cháo trở nên dễ tiêu hóa, rất phù hợp cho người bị ốm.

Khi nấu gạo lứt, có thể sử dụng phương pháp Cơm GABA hay GBR để giữ lại nhiều chất dinh dưỡng. Gạo được ngâm trong nước ấm (38 °C hoặc 100 °F) khoảng 20 giờ trước khi nấu, kích thích sự nảy mầm và hoạt hóa các enzym trong gạo, giúp thu được nhiều amino acid hơn.

Ngành sản xuất và thương mại toàn cầu

Sản lượng gạo toàn cầu đã liên tục tăng từ khoảng 200 triệu tấn vào năm 1960 lên 600 triệu tấn vào năm 2004. Gạo sau khi xay xát chiếm khoảng 68% trọng lượng thóc ban đầu. Vào năm 2004, ba quốc gia đứng đầu về sản xuất gạo là Trung Quốc (31% sản lượng toàn cầu), Ấn Độ (20%) và Indonesia (9%).

Vào năm 2008, Trung Quốc sản xuất 193 triệu tấn gạo, Ấn Độ 148 triệu tấn, Indonesia 60 triệu tấn, Bangladesh 47 triệu tấn, Việt Nam 39 triệu tấn, trong khi Thái Lan và Myanmar đều đạt 30,5 triệu tấn.

Số liệu xuất nhập khẩu gạo cho thấy chỉ khoảng 5-6% gạo được giao dịch quốc tế. Ba quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu là Thái Lan (26% sản lượng xuất khẩu), Việt Nam (15%) và Hoa Kỳ (11%). Ba quốc gia nhập khẩu gạo lớn nhất là Indonesia (14%), Bangladesh (4%) và Brasil (3%).

Sản phẩm và thị trường gạo tại Việt Nam

Hiện tại, gạo Việt Nam được công nhận là ngon nhất thế giới, với sản phẩm nổi bật như gạo ST25, được Liên minh châu Âu và nhiều quốc gia khác công nhận.

Các hình ảnh nổi bật

Các liên kết bên ngoài

Chung

• 2004: Năm Gạo quốc tế Lưu trữ 2005-12-31 tại Wayback Machine
• Infocomm/UNCTAD Lưu trữ 2006-02-02 tại Wayback Machine
• IRRI - Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế
• Ngân hàng kiến thức về Lúa
• Plant Cultures.org: Lịch sử, thực vật học và ứng dụng của lúa Lưu trữ 2006-07-02 tại Wayback Machine
• Lúa Gạo Việt Nam Lưu trữ 2010-12-20 tại Wayback Machine

Lúa trong lĩnh vực nông nghiệp

• Hiệp hội Bệnh thực vật Hoa Kỳ (APS): Các loại bệnh trên cây lúa (Oryza sativa) Lưu trữ ngày 2007-02-02 tại Wayback Machine
• FAO: Hệ thống thông tin nguồn gốc dinh dưỡng cho động vật: Oryza sativa Lưu trữ ngày 2009-01-13 tại Wayback Machine
• IRRI: Các loại sâu bệnh phổ biến trên lúa Lưu trữ ngày 2006-03-06 tại Wayback Machine
• Nguồn gốc các giống lúa của Trung Quốc Lưu trữ ngày 2005-03-23 tại Wayback Machine

Gen học

• Oryza sativa: Bộ gen lúa, nền tảng cho các loại ngũ cốc khác
• Chương trình nghiên cứu bộ gen lúa
• Hoàn thiện bộ gen của lúa
• Bộ gen Oryza sativa: Lịch sử nhân bản

Thực phẩm cơ bản

• Danh sách các món ăn từ gạo Lưu trữ ngày 2006-04-20 tại Wayback Machine
• Bằng sáng chế số 6.676.983 tại Hoa Kỳ Lưu trữ ngày 2021-05-05 tại Wayback Machine

Kinh tế

• Dữ liệu sản xuất lúa theo vùng ở Hoa Kỳ từ SageVFoods.com Lưu trữ ngày 2006-04-14 tại Wayback Machine
• Thông tin thị trường lúa từ UNCTAD Lưu trữ ngày 2006-04-22 tại Wayback Machine