Gạo

Nguồn gốc

Cây lúa hiện nay được nông dân gieo trồng là kết quả xử lý trong phòng thí nghiệm và lai tạo tự nhiên cũng như nhân tạo của nhiều thế kỷ từ cây lúa dại.
Vì quỹ đất có giới hạn, các nhà khoa học đang nghiên cứu biến đổi gien của cây lúa để tạo ra giống lúa mới có năng suất cao, chống được bệnh tật và thời tiết khắc nghiệt, đồng thời rút ngắn thời gian chăm bón và sớm cho thu hoạch. Những thành công ban đầu của lúa biến đổi gien đã được ghi nhận, song hiện các nhà khoa học vẫn chưa thống nhất được liệu loại lúa này có tác động xấu đến sức khỏe con người hay không.

Lịch sử thuần hóa và trồng trọt

Có khá nhiều tranh cãi về nguồn gốc thuần hóa gạo. Các bằng chứng về di truyền được công bố trong Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) cho thấy rằng tất cả các dạng gạo châu Á, gồm cả indica và japonica, bắt nguồn từ một loài thuần hóa đã bắt đầu cách nay 8.200–13.500 năm ở Trung Quốc từ loài lúa gạo hoang Oryza rufipogon. Một nghiên cứu công bố năm 2012 trong tạp chí Nature, đưa ra một bản đồ biến đổi gen lúa gạo, đã chỉ ra rằng việc thuần hóa cây lúa đã diễn ra ở thung lũng Châu Giang của Trung Quốc dựa trên bằng chứng gen. Từ Đông Á, lúa được phát tán về phía nam và Đông Nam Á.
Trước nghiên cứu này, quan điểm được chấp nhận rộng rãi dựa trên các bằng chứng khảo cổ học thì cho rằng lúa được thuần hóa đầu tiên ở thung lũng sông Dương Tử ở Trung Quốc.
Các nghiên cứu về hình thái của gạo từ di chỉ khảo cổ thể hiện rõ ràng sự chuyển tiếp từ việc thu nhặt lúa hoang đến việc trồng lúa gạo thuần hóa. Một số lượng lớn phytolith lúa gạo hoang ở Diaotonghuan có tuổi từ 12.000–11.000 BP chỉ ra rằng việc thu lượm lúa hoang là một phần trong khẩu phần ăn của dân địa phương. Những thay đổi về hình thái của Diaotonghuan phytoliths có tuổi từ 10.000–8.000 BP cho thấy lúa gạo đã được thuần hóa từ lúc này. Không lâu sau đó, hai loại lúa chính là indica và japonica được trồng ở miền trung Trung Quốc. Vào cuối thiên niên kỷ 3 TCN, có sự mở rộng nhanh chóng trong việc trồng trọt lúa gạo trên đất liền của Đông nam Á và về phía tây đến Ấn Độ và Nepal.

Sản xuất

Gạo là sản phẩm từ cây lúa và nằm trong một quá trình sản xuất nông nghiệp, thường bao gồm những khâu chính sau: làm đất, chọn thóc giống, gieo hạt, ươm mạ, cấy, chăm bón (bón phân, đổ nước), gặt và xay xát.
Gạo là nguồn thu nhập và cuộc sống của hàng triệu nông dân trên toàn thế giới. Họ dùng khoảng 150 triệu hecta hàng năm để trồng lúa, với sản lượng khoảng 600 triệu tấn.
Châu Á là nơi sản xuất và cũng là nơi tiêu thụ khoảng 90% lượng gạo toàn thế giới.
Ở châu Phi, gần như toàn bộ 38 nước đều trồng lúa trong tổng số 54 quốc gia, song diện tích lúa ở Madagascar và Nigeria chiếm 60% tổng diện tích lúa tương đương 8,5 triệu hecta của châu lục này. Năng suất lúa của châu Phi thấp, khoảng 1,5 tấn/ha và chỉ bằng 40% năng suất của châu Á.
Phần lớn cây lúa nói đến trong sản xuất là lúa nước (tức ruộng lúa phải ngập nước theo một tiêu chuẩn khắt khe), song cũng có những loài lúa mọc trên ở vùng đồi núi mà ít cần đến công tác thủy lợi.

Gieo trồng

Việc trồng lúa phù hợp nhất tại các khu vực với chi phí nhân công thấp và lượng mưa lớn, do nó đòi hỏi nhiều nhân công để gieo trồng và cần nhiều nước để phát triển tốt. Tuy nhiên, lúa có thể trồng ở bất kỳ đâu, thậm chí ở cả các sườn đồi hay núi. Lúa là loại cây trồng đứng hàng thứ ba trên thế giới, chỉ sau ngô và lúa mì. Mặc dù các loài lúa có nguồn gốc ở khu vực miền nam châu Á và một phần nào đó của châu Phi, nhưng hàng thế kỷ thương mại và xuất khẩu thóc, gạo đã làm cho nó trở thành phổ biến trong nhiều nền văn minh.
Lúa thông thường được gieo hay cấy trong các ruộng lúa nước - các mảnh ruộng được tưới hay ngâm trong một lớp nước không sâu lắm với mục đích đảm bảo nguồn nước cho cây lúa và ngăn không cho cỏ dại phát triển. Khi cây lúa đã phát triển và trở thành chủ yếu trong các ruộng lúa thì nước có thể tưới tiêu theo chu kỳ cho đến khi thu hoạch mùa màng. Các ruộng lúa có tưới tiêu nước làm tăng năng suất, mặc dù lúa có thể trồng tại các vùng đất khô hơn (chẳng hạn các ruộng bậc thang ở sườn đồi) với sự kiểm soát cỏ dại nhờ các biện pháp hóa học.
Ở một vài khu vực có mực nước sâu, người ta cũng có thể trồng các giống lúa mà dân gian gọi nôm na là lúa nổi. Các giống lúa này có thân dài có thể chịu được mực nước sâu tới trên 2 mét (6 ft).
Các ruộng lúa nhiều nước còn là môi trường sinh sống thích hợp cho nhiều loài chim như cò, vạc, diệc hay chim chích, nhiều loài động vật lưỡng cư như ếch, nhái hay bò sát như rắn hoặc các động vật giáp xác như tôm, tép, cua hay ốc. Nhiều loài động vật có các chức năng hữu ích trong việc kiểm soát các loài sâu bệnh.
Dù trồng trong ruộng nước hay ruộng khô thì cây lúa vẫn đòi hỏi một lượng nước lớn hơn nhiều so với các loại cây trồng khác. Việc gieo trồng lúa là một công việc chứa đựng các yếu tố mâu thuẫn tại một vài khu vực, chẳng hạn tại Hoa Kỳ và Australia, là các khu vực mà việc gieo trồng lúa chiếm tới 7% tài nguyên nước của các quốc gia này nhưng chỉ tạo ra 0,02% GDP. Tuy nhiên, tại các quốc gia có mùa mưa - bão theo chu kỳ thì việc gieo trồng lúa còn có tác dụng giữ cho việc cung cấp nước được duy trì ổn định hơn cũng như ngăn chặn lũ lụt không bị đột ngột.

Sản xuất lúa gạo ở Việt Nam

Việt Nam có hai vùng trồng lúa chính là đồng bằng sông Hồng ở phía Bắc và đồng bằng sông Cửu Long ở miền Nam. Vào thời điểm năm 1922 thời Pháp thuộc toàn cõi Việt Nam tức cả ba kỳ: Bắc, Trung, Nam diện tích canh tác là 4.640.000 hecta lúa với sản lượng 7.200.000 tấn thóc. Năng suất ở mỗi miền khác nhau. Tính đến thập niên 1930 một hecta ở Bắc Kỳ thu hoạch được 1.470 kg thóc; Trung Kỳ đạt 1.370 kg/ha; và Nam Kỳ là 1.340 kg/ha. Tuy nhiên vì diện tích trồng trọt ở Nam Kỳ rộng lớn hơn nên miền Nam đã là vựa thóc, cung cấp phần thặng dư lớn nhất của cả sáu xứ Liên bang Đông Dương.
Sang thế kỷ 21 hàng năm sản lượng của cả nước đạt 33-34 triệu tấn thóc, trong đó chỉ sử dụng khoảng 8 triệu tấn (tương đương 4 triệu tấn gạo sau khi xay xát) cho xuất khẩu, còn lại là tiêu thụ trong nước và bổ sung dự trữ quốc gia.
Ở miền Bắc Việt Nam một năm có hai vụ lúa chính: vụ chiêm và vụ mùa.
Ở miền Nam Việt Nam, nông dân trồng ba vụ một năm: vụ đông xuân (có sản lượng cao nhất và thóc cũng đạt chất lượng tốt nhất cho xuất khẩu), vụ hè thu và vụ ba. Do lũ hàng năm ở đồng bằng sông Cửu Long trong những năm gần đây ảnh hưởng đến sản xuất, một phần nữa người dân có thể kiếm lời ổn định hơn từ việc nuôi thủy sản (tôm) hay trồng cây ăn quả, chính quyền đã khuyến cáo nông dân giảm và chuyển đổi một phần đất trồng lúa vụ ba.
Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn là bộ chủ quản, quản lý việc sản xuất lúa gạo của Việt Nam.

Gạo - lương thực

Hạt thóc trước tiên được xay để tách lớp vỏ ngoài, đây là gạo xay còn lẫn trấu. Quá trình này có thể được tiếp tục, nhằm loại bỏ mầm hạt và phần còn sót lại của vỏ, gọi là cám, để tạo ra gạo. Gạo sau đó có thể được đánh bóng bằng glucoza hay bột tan (talc) trong một quy trình gọi là đánh bóng gạo, chế biến thành bột gạo hoặc thóc được chế biến thành loại thóc luộc thô. Gạo cũng có thể được bổ sung thêm các chất dinh dưỡng, đặc biệt là các chất bị mất đi trong quá trình xay xát. Trong khi phương pháp đơn giản nhất là trộn thêm các chất dinh dưỡng dạng bột mà rất dễ bị rửa trôi theo nước (tại Hoa Kỳ thì gạo được xử lý như vậy cần có tem mác cảnh báo chống rửa/vo gạo) thì phương pháp phức tạp hơn sử dụng các chất dinh dưỡng trực tiếp lên trên hạt gạo, bao bọc hạt gạo bằng một lớp chất không hòa tan trong nước có tác dụng chống rửa trôi.
Trong khi việc rửa gạo làm giảm sự hữu ích của các loại gạo được làm giàu thì nó lại là cực kỳ cần thiết để tạo ra hương vị thơm ngon hơn và ổn định hơn khi gạo đánh bóng (bất hợp pháp tại một số quốc gia, như Hoa Kỳ) được sử dụng.
Cám gạo, gọi là nuka ở Nhật Bản, là một mặt hàng có giá trị ở châu Á và được dùng cho nhiều nhu cầu thiết yếu hàng ngày. Nó là lớp chất dầu ẩm ướt bên trong được đun nóng lên để sản xuất một loại dầu ăn có lợi cho sức khỏe. Ứng dụng khác là để làm một loại rau dầm có tên gọi là tsukemono.
Tại nhiều nơi, gạo còn được nghiền thành bột để làm nhiều loại đồ uống như amazake, horchata, sữa gạo và rượu sakê. Bột gạo nói chung an toàn cho những người cần có chế độ ăn kiêng gluten.
Gạo là một nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể. Con người hấp thụ chất bột và một số vitamin từ gạo. Có khoảng 2 tỉ người ở châu Á dùng gạo và các chế phẩm từ gạo để bổ sung 60% tới 70% nguồn năng lượng hàng ngày cho cơ thể.

Khủng hoảng thiếu gạo

Bắt đầu từ khoảng cuối tháng 3 năm 2008, tình hình thiếu thốn lương thực - đặc biệt là gạo - trên toàn thế giới diễn ra hết sức nhanh chóng. Theo dự đoán của bộ Nông nghiệp Mỹ, trong năm 2008 trữ lượng gạo toàn cầu sẽ giảm xuống tới mức thấp nhất trong 25 năm qua, có thể gây ra "cơn đói" mới. Giá gạo liên tục tăng gấp nhiều lần chỉ trong vài tháng, mặc dù theo thông báo sản lượng gạo của các nước xuất khẩu gạo vẫn liên tục tăng.

Tác động môi trường

Trồng lúa gạo trên các mảnh ruộng đất ngập nước được cho là góp 1,5% khí metan phát thải vào môi trường. Do các mảnh ruộng ngập nước lâu ngày làm cách ly ôxy từ khí quyển vào đất làm phát sinh các phản ứng lên men kị khí trong đất. Trồng lúa gạo cần nhiều nước hơn các lại ngũ cốc khác. Trong khi đó sản xuất gạo cần gần 1/3 lượng nước ngọt trên Trái Đất.
Một nghiên cứu năm 2010 cho thấy rằng hậu quả của việc gia tăng nhiệt độ và giảm lượng bức xạ trong những năm cuối của thế kỷ 20 làm cho tỉ lệ tăng năng suất ở một vài nơi thuộc châu Á giảm, so với những nơd9uo775c quan sát không thấy xảy ra xu hướng này. Tỉ lệ tăng sản lượng đã giảm 10–20% ở một số nơi. Nghiên cứu ghi nhận ở 227 nông trại ở Thái Lan, Việt Nam, Nepal, Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladesh, và Pakistan. Cơ chế của sự tụt giảm năng suất này vẫn chưa được rõ ràng, nhưng có lẽ liên quan đến sự gia tăng hô hấp trong những ngày ấm làm tiêu tốn năng lượng cho việc quang hợp.

Sâu bệnh và tác nhân gây hại

Các tác nhân gây hại đối với lúa gạo là những loài sinh vật hay vi sinh vật có khả năng làm giảm sản lượng hoặc giá trị của cây lúa (hoặc hạt gạo). Các tác nhân gây hại như cỏ dại, dịch bệnh, côn trùng, động vật gặm nhấm, và chim. Nhiều yếu tố có thể làm dịch bệnh bùng phát như, khí hậu-thời tiết, công tác thủy lợi không đúng cách, sử dụng quá nhiều thuốc trừ sâu và sử dung nhiều phân đạm. Ví dụ như dịch các loài trong họ Cecidomyiidae và Spodoptera mauritia bùng phát sau những đợt mưa lớn đầu mùa mưa trong khi đó các loài trong bộ Cánh viền bùng phát vào mùa khô hạn.

Côn trùng

Côn trùng gây hại chính cho cây lúa là Rầy nâu (BPH), nhiều loài thuộc nhóm sâu đục thân như các loài thuộc chi Scirpophaga và Chilo, Cecidomyiidae, các loài trong nhóm bugs – nổi tiếng là trong chi Leptocorisa, sâu cuốn lá, sâu gạo và mọt gạo.

Giun tròn

Nhiều loài giun tròn nhiễm cây lúa gây ra các bệnh như Ufra (Ditylenchus dipsaci), White tip disease (Aphelenchoide bessei), và bệnh thối rễ (Meloidogyne graminicola). Một số loài giun tròn như Pratylenchus spp. là nguy hiểm nhất trong lúa nương của tất cả các nơi trên thế giới. Tuyến trùng rễ lúa (Hirschmanniella oryzae) là một loài ký sinh trong di cư mà mức độ lây nhiễm cao hơn sẽ dẫn đến sự phá hủy hoàn toàn của một vụ lúa. Ngoài việc ảnh hưởng của ký sinh trùng, chúng cũng làm giảm sức sống của thực vật và tăng tính nhạy cảm của cây đối với các sâu bệnh khác.

Các tác nhân gây hại khác

Các tác nhân gây hại khác như ốc Pomacea canaliculata, panicle rice mite, chuột đồng, và cỏ dại Echinochloa crusgali.

Tác hại của gạo với thừa cân, béo phì

Gạo cũng như các loại lương thực có chứa tinh bột như các loại khoai, sắn, ngô, hạt mít, hạt dẻ và lúa mì là nguy cơ khiến cho thừa cân, béo phì và tiểu đường ngày một gia tăng trên toàn thế giới. Một trong những nguyên nhân quan trọng khiến đái tháo đường gia tăng nhanh chóng là do môi trường sống, lối sống hiện nay của đa phần người châu Á. Trong đó, thói quen ăn uống nhiều chất bột đường, ít chất xơ khiến lượng đường tăng cao, đặc biệt là ăn nhiều cơm trắng. Cơm trắng từ các loại gạo đã được xay xát kỹ là loại thức ăn có chỉ số đường huyết cao. Sau khi ăn, cơm trắng chuyển hóa rất nhanh trong cơ thể thành đường.
Tuyệt đối không nên ăn gạo, cơm và những chế phẩm từ gạo như các loại bánh có chứa tinh bột gạo, bún, phở, cơm rang, sushi, cơm nắm, xôi, chè con ong, chè lam và onigiri.