nghiên cứu các yếu tố giảm năng suất và xây dựng mô hình dự đoán năng suất lúa

Đặc biệt là nghiên cứu kỹ thuật bón phân chính xác và hợp lý dựa trên hiện trạng dinh dưỡng đất và cây trồng góp phần quan trọng nâng cao năng suất, chất lượng lúa Nguyen, 2005; 2006.. Đ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN TUẤN ANH

THÁI NGUYÊN, NĂM 2011

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn Các thông tin, tài liệu các thông tin tài liệu trình bày trong luận văn này đều đã được ghi rõ nguồn gốc

Tác giả

PHẠM VĂN HOÀI

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo cùng các tập thể và cá nhân đã giúp đỡ tôi hoàn thành công trình này

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh - Trưởng phòng QHQT - ĐHTN, người đã tận tình hướng dẫn để tôi hoàn thành tốt đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn chính quyền địa phương và bà con nông dân

xã Quyết thắng, TPTN đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện thí nghiệm và xây dựng mô hình thực nghiệm tại địa phương

Tác giả

PHẠM VĂN HOÀI

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ viii

MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.4 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 3

1.2 Tình hình nghiên cứu về cây lúa trên thế giới 5

1.3 Tình hình nghiên cứu đạm, lân và kali cho cây lúa trên thế giới 7

1.3.1 Nghiên cứu về đạm cho cây lúa trên thế giới 8

1.3.2 Nghiên cứu về lân cho cây lúa trên thế giới 9

1.3.3 Nghiên cứu về kali cho cây lúa trên thế giới 12

1.4 Tình hình nghiên cứu về sử dụng phân đạm, lân và kali cho cây lúa ở Việt Nam 13

1.4.1 Những nghiên cứu về bón phân đạm cho cây lúa ở Việt Nam 15

1.4.2 Những nghiên cứu về phân lân ở Việt Nam 16

1.4.3 Những nghiên cứu về bón phân kali cho cây lúa ở Việt Nam 18

1.5 Hàm lượng các yếu tố đạm, lân, kali trong đất lúa ở Việt Nam 20

1.5.1 Đạm trong đất lúa nước ở Việt Nam 20

1.5.2 Lân trong đất lúa nước ở Việt Nam 21

1.5.3 Kali trong đất lúa nước ở Việt Nam 23

1.6 Một số kết quả nghiên cứu phân bón đối với lúa 24

1.6.1 Phân bón và cách bón phân cho lúa 24

1.6.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa và vai trò của phân bón 26

1.7 Sự cần thiết phải bón phân cân đối và hợp lý cho lúa 36

1.7.1 Cân đối đạm - lân 37

1.7.2 Cân đối đạm - kali 39

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41

2.1 Đối tượng, phạm vi, thời gian và địa điểm nghiên cứu 41

2.1.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 41

2.1.2 Thời gian 41

2.1.3 Địa điểm nghiên cứu 41

2.2 Nội dung nghiên cứu 41

2.3 Phương pháp nghiên cứu 41

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 41

2.3.2 Điều kiện thí nghiệm 41

2.3.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 42

2.3.4 Phương pháp phân tích mẫu đất 43

2.4 Xử lý số liệu 43

Chương III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44

3.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Thái Nguyên 44

3.1.1 Diễn biến thời tiết khí hậu vụ Mùa 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 44

3.1.2 Tài nguyên đất ở Thái Nguyên 46

3.2 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp và hiện trạng sản xuất lúa ở Thái Nguyên 48

3.2.1 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp ở Thái Nguyên 48

3.2.2 Hiện trạng sản xuất lúa ở Thái Nguyên 50

3.3 Kết quả nghiên cứu các yếu tố dinh dưỡng đất đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa 52

3.3.1 Các đặc điểm của đất thí nghiệm 52

3.3.2 Khả năng sinh trưởng và phát triển của cây lúa 54

3.3.3 Tương quan giữa năng suất lúa với tính chất đất và sinh trưởng của lúa 57

3.3.4 Các yếu tố dinh dưỡng ảnh hưởng tới năng suất lúa 59

3.3.5 Phân tích các yếu tố sinh trưởng ảnh hưởng tới năng suất lúa 65

3.3.6 Phân tích các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới năng suất lúa 72

3.3.7 Tương quan giữu năng suất thực thu và năng suât dự đoán 74

3.3.8 Lập mô hình dự đoán ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm tới năng suất lúa 75

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 76

1 Kết luận 76

2 Đề nghị 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam

những năm gần đây 6

Bảng 1.2 Mối quan hệ lân - đạm và hiệu lực phân đạm với lúa 38

Bảng 1.3 Ảnh hưởng của phân kali đến hiệu lực phân đạm với lúa trên đất bạc màu 40

Bảng 1.4 Liều lượng phân bón nông dân sử dụng cho lúa 40

Bảng 3.1: Điều kiện thời tiết khí hậu vụ Mùa năm 2010 và vụ xuân 2011 45

Bảng 3.2 Hiện trạng sử dụng đất 1/1/2009 tỉnh Thái Nguyên 49

Bảng 3.3 Diễn biến diện tích và năng suất lúa ở Thái Nguyên 51

Bảng 3.4 Kết quả phân tích các chỉ tiêu về đất khu thí nghiệm 52

Bảng 3.5 Kết quả phân tích các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển 54

Bảng 3.6 Tương quan giữa năng suất lúa với sinh trưởng và tính chất đất 58

Bảng 3.7 Mô hình dự đoán năng suất lúa 75

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ

Hình 3.1: Đồ thị ảnh hưởng của pHKCl tới năng suất lúa 59

Hình 3.2: Đồ thị ảnh hưởng của CEC tới năng suất lúa 60

Hình 3.3: Đồ thị ảnh hưởng của OM tới năng suất lúa 61

Hình 3.4: Đồ thị ảnh hưởng của N tới năng suất lúa 62

Hình 3.5: Đồ thị ảnh hưởng của P2O5tới năng suất lúa 63

Hình 3.6: Đồ thị ảnh hưởng của K tới năng suất lúa 64

Hình 3.7 Đồ thị ảnh hưởng chiều cao tới năng suất lúa 65

Hình 3.8 Đồ thị ảnh hưởng nhánh tối đa tới năng suất lúa 66

Hình 3.9 Đồ thị ảnh hưởng nhánh hữu hiệu tới năng suất lúa 67

Hình 3.10 Đồ thị ảnh hưởng VCK GĐ trỗ tới năng suất lúa 68

Hình 3.11 Đồ thị ảnh hưởng VCK GĐ chín tới năng suất lúa 69

Hình 3.12 Đồ thị ảnh hưởng số hạt chắc trên bông tới năng suất lúa 70

Hình 3.13 Đồ thị ảnh hưởng của P1000 hạt tới năng suất lúa 71

Hình 3.14: Đồ thị ảnh hưởng nhiệt độ tới năng suất lúa 72

Hình 3.15: Đồ thị ảnh hưởng tổng số giờ nắng tới năng suất lúa 73

Hình 3.16: Đồ thị ảnh hưởng lượng mưa tới năng suất lúa 74

Hình 3.17: Đồ thị ảnh hưởng độ ẩm không khí tới năng suất lúa 74

Hình 3.18: Đồ thị tương quan giữa NSTT và NSLT 75

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Lúa (Oryza sativa L.) là một loại cây lương thực quan trọng trên thế

giới, đặc biệt ở các nước châu Á Theo Gislum và cs., (2005) thì năng suất lúa của châu Á hiện nay trung bình là 5,3 tấn/ha, bằng 60% tiềm năng năng suất

lý thuyết có thể đạt được trong điều kiện khí hậu của châu lục Do vậy, một số nghiên cứu tại Châu Á như Nhật bản Hàn Quốc, Trung Quốc, Philippines và Thái Lan đã chỉ ra năng suất lúa thực tế và năng suất tiềm năng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện khí hậu, cải tạo giống lúa, dinh dưỡng đất và kỹ thuật trồng trọt (Dobermann và cs., 2002; Kim, 2004; Nguyen, 2005; Peng và cs., 2005; Nguyen, 2006) Đặc biệt là nghiên cứu kỹ thuật bón phân chính xác

và hợp lý dựa trên hiện trạng dinh dưỡng đất và cây trồng góp phần quan trọng nâng cao năng suất, chất lượng lúa (Nguyen, 2005; 2006) Ngoài ra, quản lý dinh dưỡng và kỹ thuật bón phân chính xác còn giúp nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp và giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường (Peng và cs, 2005)

Việt Nam hiện là quốc gia xuất khẩu gạo đứng hàng đầu trên thế giới, song năng suất lúa bình quân vẫn còn thấp so với nhiều nước khác (Nguyen, 2009) Đặc biệt là vùng trung du miền núi phía Bắc nơi có nhiều khó khăn như diện tích đất trồng lúa hạn chế, dinh dưỡng đất nghèo nàn và

kỹ thuật sản xuất nông nghiệp (cây lúa) còn thấp Do vậy năng suất lúa trung bình chỉ đạt 4.7 tấn/ha (Nguyen, 2009) trong khi năng suất tiềm năng

có thể đạt được cao hơn

Với mục tiêu nâng cao năng suất lúa cho vùng trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam, trong nhiều năm qua một số nhà khoa học trong nước cũng đã tập trung nghiên cứu tìm các giải pháp như chọn tạo nhiều giống lúa chịu hạn phục vụ cho việc thâm canh, tăng năng suất lúa đảm bảo an ninh

lương thực cho những vùng trồng lúa có điều kiện khó khăn ví dụ như chọn tạo các giống lúa chịu hạn có khả năng chịu được thiếu nước mà vẫn cho cho năng suất khá (Vũ Tuyên Hoàng, 1998) Nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng bón phân bón cho lúa (Nguyen, 2009), nghiên cứu phân bón cho lúa trên đất bạc màu (Nguyen và cs, 1995) và nghiên cứu yếu tố dinh dưỡng hạn chế năng suất lúa (Bui, 1995) Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu tăng năng suất, chất lượng lúa trong khi vẫn giữ được môi trường bền vững cần có nghiên cứu xây dựng một giải pháp kỹ thuật tổng thể cho sản suất lúa tại vùng miền núi phía Bắc Việt Nam

Với lý do nêu trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu

các yếu tố giảm năng suất và xây dựng mô hình dự đoán năng suất lúa”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu các yếu tố làm giảm năng suất và từ đó xây dựng mô hình

dự đoán năng suất lúa

1.3 Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Nghiên cứu các yếu tố làm giảm năng suất lúa

- Xây dựng mô hình toán học dự đoán năng suất dựa trên các yếu tố làm giảm năng suất lúa

1.4 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Từ kết quản nghiên cứu xây dựng biện pháp kỹ thuật nhằm mục tiêu tăng năng suất lúa và giảm ô nhiễm môi trường hoá nông nghiệp

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Trong những năm gần đây nền móng nông nghiệp nước ta đã có những bước nhẩy vọt, từ một nước thiếu lương thực trầm trọng đã vươn lên sản xuất

đủ nhu cầu lương thực đứng thứ 2 trên thế giới sau Thái Lan Diện tích trồng lúa hầu như không tăng mà có xu hướng giảm dần, do đô thị hoá và chuyển sang đất chuyên dùng, nhưng sản lượng không ngừng tăng lên từ 25 triệu tấn thóc năm 1995, năm 2005 sản lượng lúa nước đạt 35,8 triệu tấn Lương thực bình quân đầu người là 475,8kg/người/năm Lượng gạo xuất khẩu đạt trên 4 triệu tấn Để đạt được thành quả đó là nhờ vào yếu tố giống, phân bón tạo tiền

đề của năng suất và phẩm chất thì phương pháp thâm canh hợp lý đã làm thay đổi cấu trúc của cây lúa như:

Quan hệ giữa năng suất và cá thể (khóm lúa, bông lúa) với năng suất quần thể ruộng lúa là rất chặt chẽ Trên một đơn vị diện tích nếu mật độ càng cao (gieo cấy dày) thì số bông nhiều song số hạt trên bông càng ít (bông bé), tốc độ giảm số hạt trên bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ Vì vậy, gieo cấy dày quá sẽ làm giảm năng suất nghiêm trọng Nếu gieo cấy quá thưa nhất

là những giống có thời gian sinh trưởng ngắn rất khó hoặc không thể đạt được

số bông tối ưu Vì vậy, các khâu kỹ thuật khác được duy trì thì chọn một mật

độ vừa phải là phương án tối ưu để đạt được số lượng hạt thóc nhiều nhất trên một đơn vị diện tích gieo cấy

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa cần một lượng dinh dưỡng nhất định, đặc biệt là phân đạm, lượng dinh dưỡng này một phần

có sẵn ở trong đất, phần còn lại là do con người cung cấp (bón thêm) Nếu cung cấp hợp lý sẽ làm cho cây lúa sinh trưởng tốt năng suất cao

Khi nghiên cứu về vai trò của đạm đối với cây trông nói chung, với cây lúa nói riêng, nhiều tác giả đã chỉ rõ: Đạm tham gia cấu thành nên cơ thể thực vật, đạm có trong protein, đạm điều tiết các hoạt động sống của cây, tham gia vào các chất kích thích sinh trưởng các Xytokinin, Vitamin Đạm có hoạt tính sinh học cao, làm tăng giảm các hoạt động sinh lý của cây Người ta còn thấy đạm có trong các enzim xúc tiến các quá trình biến đổi sinh hoá trong cơ thể cây Đặc biệt đạm có mặt trong diệp lục tố, vì thế lúa được bón đạm sẽ khác hẳn như: Lá to, dài, xanh, quang hợp tốt, đẻ nhiều Nếu thiếu đạm lá, vàng, nhỏ, đẻ ít, bông nhỏ, nhưng nếu quá nhiều đạm lúa sẽ lốp đổ, sâu bệnh nhiều, hạt lép (Nguyễn Thị Lẫm, 1994) [37]

Trong cây lúa, tính theo chất khô, tỉ lệ kali nguyên chất (K2O) chiếm khoảng 0,6-1,2% trong rơm rạ khoảng 0,3-0,45% trong hạt gạo Khác với đạm và lân, kali không tham gia vào thành phần bất kỳ một hợp chất hữu cơ nào mà chỉ tồn tại dưới dạng ion trong dịch bào và một phần nhỏ kết hợp với chất hữu cơ trong tế bào chất của cây lúa Cũng như đạm, lân và kali chiếm tỷ

lệ cao hơn tại các cơ quan non của cây lúa Kali tồn tại dưới dạng ion nên nhờ vậy mà kali có thể len lỏi vào giữa các bào quan, xúc tiến quá trình vận chuyển dinh dưỡng, giúp cây lúa tăng cường hô hấp Kali còn thúc đẩy tổng hợp protit, do vậy nó hạn chế việc tích luỹ nitrat trong lá, hạn chế tác hại của việc bón thừa đạm cho lúa Ngoài ra kali còn giúp bộ rễ tăng khả năng hút nước và cây không bị mất nước quá mức ngay cả trong lúc gặp khô hạn Kali làm tăng khả năng chống hạn và chống rét cho cây lúa

Cây lúa được bón đầy đủ kali sẽ phát triển cứng cáp, không bị ngã đổ, chịu hạn và chịu rét tốt Cây lúa thiếu kali lá có màu lục tối, mép lá có màu nâu hơi vàng Thiếu kali nghiêm trọng trên đỉnh lá có vết hoại tử mầu nâu tối trong khi các lá già phía dưới thường có vết bệnh tiêm lửa Khi tỷ lệ kali trong cây giảm xuống chỉ bằng 1/2-1/3 so bình thường thì mới thấy xuất hiện triệu chứng thiếu kali trên lá, cho nên khi triệu chứng xuất hiện thì năng suất đã

giảm nên việc bón kali không thể bù đắp được Do vậy không nên đợi đến lúc xuất hiện triệu chứng thiếu kali rồi mới bón bổ xung cho cây Trong sản xuất, khi bón phân kali cho lúa, lượng kali clorua bao giờ cũng ít nhất trong 3 loại phân bón chính và thường sử dụng để bón thúc cùng với phân đạm

1.2 Tình hình nghiên cứu về cây lúa trên thế giới

Lúa là cây lương thực chủ yếu trên thế giới và Châu Á là cái nôi của nghề trồng lúa trên thế giới Việt Nam là một nước nông nghiệp sản xuất lúa gắn liền với sự phát triển nông nghiệp Theo tài liệu khảo cổ học cho thấy lúa được trồng ở nước ta từ 3000 - 2000 năm trước công nguyên Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới nóng ẩm, lượng bức xạ mặt trời cao và đất đai phù hợp, nên có thể trồng được nhiều vụ lúa trong năm và với nhiều giống lúa khác nhau Một điểm nổi bật trong nghề trồng lúa ở nước ta là áp dụng nhanh nhất những tiến bộ kỹ thuật về giống, phân bón, phòng trừ tổng hợp, tưới tiêu hợp

lý và các biện pháp kỹ thuật khác Nhờ vậy, trong thời gian vừa qua hàng loạt các giống mới có năng suất cao, phẩm chất tốt, có khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi, thích hợp với điều kiện tự nhiên và khả năng thâm canh của từng vùng đã được công nhận và gieo cấy trong sản xuất Việc kết hợp gieo cấy với các giống mới chọn tạo trong nước với việc tuyển chọn các giống từ nước ngoài của IRRI, Trung Quốc… đã tạo ra những triển vọng to lớn trong ngành trồng lúa của Việt Nam đặc biệt là các giống lúa lai

Như vậy, cùng với việc đổi mới cơ chế quản lý trong nông nghiệp, việc

áp dụng các biện pháp kỹ thuật đã làm cho sản xuất lương thực ở Việt Nam những năm gần đây đạt được những thành tựu to lớn và ổn định Mặc dù bình quân ruộng đất trên đầu người giảm nhưng bình quân lương thực trên đầu người lại tăng Năm 1994 là 359 kg/người/năm thì năm 2009 đạt 513 kg/người/năm Hiện nay lúa vẫn là cây lương thực quan trọng nhất của nước

ta, cây lúa cung cấp 85-87% tổng sản lượng lương thực trong nước Trong những năm gần đây diện tích cây lúa không tăng nhưng năng suất lúa được

cải thiện đáng kể và sản lượng lúa không ngừng tăng lên từ 24,9 triệu tấn thóc năm 1995 đến năm 2009 đạt 38,9 triệu tấn Do bước nhảy vọt về sản xuất lúa trong thập kỷ vừa qua mà Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai trên thế giới Năm 1989 là năm đầu tiên chúng ta xuất khẩu gạo được 1,42 triệu tấn Từ năm 1999 đến năm 2004 chúng ta luôn đạt mức xuất khẩu gạo trên dưới 4 triệu tấn và năm 2009 là chúng ta có số lượng suất khẩu gạo cao đạt 6 triệu tấn

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa của Việt Nam

những năm gần đây

(Nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (Nghìn tấn)

1.3 Tình hình nghiên cứu đạm, lân và kali cho cây lúa trên thế giới

Từ khi biết trồng trọt và chăn nuôi thì con người đã biết sử dụng phân bón, đầu tiên từ năm 900 năm trước công nguyên, người La Mã đã biết sử dụng phân chuồng bón cho ruộng nho

Người đầu tiên đặt nền móng cho sản xuất phân bón hoá học là Liebig (Justusvon) Năm 1840, Liebig đã cho ra đời tác phẩm “Hoá học đối với nông nghiệp và sinh lý thực vật” (Vũ Hữu Yêm, 1995) [54] Với tác phẩm này ông

đã khẳng định rằng: tất cả các cây đều được nuôi dưỡng bằng các nguyên tố

vô cơ hay nguyên tố khoáng, phân bón không tác động trực tiếp đến cây qua các chất hữu cơ trong phân bón mà gián tiếp đến cây qua các chất hữu cơ trong phân bón mà gián tiếp qua các sản phẩm phân giải của chất hữu cơ Với công trình nghiên cứu của mình, Liebig đã đưa lại một bước tiến kỳ diệu cho nông nghiệp, qua đó đã tạo cho sự tăng trưởng mạnh mẽ về sản xuất phân bón hoá học ở Tây Âu và Bắc Mỹ trong nửa đầu thế kỷ XX cho đến những năm

60 Mức sản xuất phân bón năm 1905 của toàn thế giới chỉ có 1,9 triệu tấn dinh dưỡng (N,P,K), đến năm 1939 lên 9,2 triệu tấn (tăng 384%), bình quân mỗi năm tăng 11% Do chiến tranh, mức sản xuất phân bón thế giới sản xuất

1946 chỉ có 7,5 triệu tấn dinh dưỡng Đến năm 1961 là 30,9 triệu tấn chất dinh dưỡng (tăng 312%), bình quân mỗi năm tăng là 20,8% Thập kỷ 60, từ năm 1961 đến 1971 cũng còn tăng bình quân mỗi năm được 13,7% (Vũ Hữu Yêm, 1995) [54] Vì những thành tựu hoá học to lớn đó con người đã lạm dụng quá mức về phân bón hoá học, do đó đã để lại những hậu quả nghiêm trọng đe doạ môi trường sống bị ô nhiễm và làm suy giảm sức khoẻ của con người ở các nước công nghiệp phát triển Nông nghiệp hoá học vì thế mà được xem lại và nông nghiệp sinh học ra đời Tuy nhiên, với điều kiện hiện nay, dân số ngày càng tăng, nguồn lương thực sản xuất ra có hạn, nhất là các nước chậm phát triển và đang phát triển, nền nông nghiệp hoá học vẫn không

thể thiếu, vấn đề là sử dụng thế nào để có thể đưa đến một nền nông nghiệp bền vững cải thiện và duy trì độ phì nhiêu của đất qua việc sử dụng hợp lý và phân phối nguồn dinh dưỡng hữu cơ và phân bón hoá học trong hệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp

1.3.1 Nghiên cứu về đạm cho cây lúa trên thế giới

Trong 3 yếu tố phân bón chính (đạm, lân, kali) thì phân đạm là yếu tố hàng đầu được nhiều nhà khoa học quan tâm nhất, nó cũng là yếu tố tăng năng suất nhanh nhất nhưng lại gây ô nhiễm môi trường nặng nhất

Các nghiên cứu ở ruộng cao sản của Philippin cho thấy với giống lúa IR36 sản lượng là 9,8 tấn hạt/ha và 8,3 tấn rơm/ha thì lượng đạm có trong rơm rạ là 7,6 kg/tấn thóc (SK.De Datta, 1989) tổng số là 22,2 kg N/tấn thóc (Hoàng Minh Châu, 1998) [10] Nói chung ở các ruộng cao sản với năng suất lúa là 5 tấn/ha thì có lấy đi từ đất với lượng đạm là 110 kg N (trích từ bản dịch của Hoàng Minh Châu, 1998) [10] Theo De Datta và Buresh (1989) [58] thì bón đạm urê vào đất, cây lúa sử dụng rất ít do tỷ lệ mất đạm lớn ở thể bay hơi NH3

Vlek và Byrnes (1996) [67] cho rằng cây lúa chỉ sử dụng được từ 20 - 40% lượng phân bón đạm bón vào đất Do vậy mặc dù cây lúa được bón một lượng đạm khoáng khá lớn, lượng sử dụng đạm từ đất vẫn chiếm khoảng 50-80% hoặc còn cao hơn nữa (Koyama, 1981) [61], (Broadlent, 1979) [56] Phần lớn lượng đạm cung cấp cho cây lúa từ đất được khoáng hoá từ các hợp chất hữu cơ Quá trình và tốc độ khoáng hoá chất hữu cơ chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ ẩm, chế độ nước, số lượng và chất lượng chất hữu cơ, tỷ lệ cấp hạt sét và nhiều yếu tố khác (Broadlent, 1979) [56]

Nghiên cứu của Hung (2006) [59] thực hiện năm 2003 và năm 2004 trên 4 giống lúa ở Hàn Quốc cho kết quả: Thời kỳ đẻ nhánh có hệ số sử dụng phân đạm rất thấp, chỉ đạt từ 24,4% (công thức bón 72N) đến 33,1% (công

thức bón 36N), hiệu suất sử dụng đạm chỉ đạt 11,1 - 13,1 kg thóc/kg N, thấp hơn cả bón đạm trước khi cấy (hệ số sử dụng đạm là 41,5%; hiệu suất sử dụng đạm là 23,3 kg thóc/kg N) Bón đạm vào thời kỳ làm đòng có hệ số sử dụng đạm cao nhất là 65,8% (công thức bón 72N) đến 76,1% (công thức bón 36N), hiệu suất sử dụng đạm là 21,9 - 32,5 kg thóc/kgN

Tuy vậy, trong đất luôn luôn xảy ra hai quá trình thuận nghịch là khoáng hoá các hợp chất hữu cơ có chứa đạm và cố định các dạng đạm vô cơ dưới dạng hữu cơ cây trồng khó hấp thụ Lượng đạm khoáng bị cố định ở hữu

cơ có thể lên đến 34g N/1kg C ở rễ và gốc lúa

1.3.2 Nghiên cứu về lân cho cây lúa trên thế giới

Yếu tố quan trọng sau đạm là lân, đây cũng là yếu tố được nhiều nhà khoa học đặc biệt quan tâm Đối với lân, các nghiên cứu ở ruộng cao sản ở Philippin với giống IR36, sản lượng là 9,8 tấn/ha và 8,3 tấn rơm/ha thì hàm lượng lân có trong rơm là 1,1 kg P2O5 (SK.DC Datta, 1989 - trích dẫn theo bản dịch của Hoàng Minh Châu, 1998) [10]

Như vậy, cây lúa cần một lượng lân rất thấp so với đạm, dễ hiểu ở một

số giai đoạn nhất định, một số nước người ta không thấy rõ hiệu lực của phân lân bón cho lúa nhất là hiệu lực supe lân (A 1958 Angladette, R.P Bazthlomew, E.1958 Shapiro, R.H Walliamion và CTV 1959 vv…Trích dẫn theo Lê Văn Căn, 1974) [9]

Jack, D.H.Grist (1958) cho rằng: một vụ thu hoạch lúa 31,7 tạ lấy đi của đất 27,5 kg N, 2,8 kg P2O5 và 67,5 kg K2O trong rơm rạ và 47,5 kg N; 10,7 kg P2O5 và 11,2 kg K2O trong thóc Như vậy là: một vụ lúa, thu hoạch hơn 30 tạ thóc mà chỉ lấy của đất có 13,5 kg P2O5 (mỗi tấn thóc thu hoạch chỉ cần khoảng 4kg P2O5) nên có thể quan niệm được là bón phân lân vào đất không có hiệu lực lắm (Lê Văn Căn, 1974) [9]

Đối với đất nhiệt đới giàu sắt nhôm, nhiều tác giả đã nhận định phân supe lân bón vào ruộng lúa sẽ chuyển thành những dạng nhôm phosphat rất khó hoà tan, cho nên cây lúa không được mạnh mẽ và do sự thu hút supe lân

bị trì hoãn (E.lapitan 1904, Lefeme, N.1964 M.O.Ghani và M.Aislam 1946.Y.Coyand 1950, M.Malyc 1952 vv…Trích dẫn theo Lê Văn Căn (1974) [9]

Tuy nhiên một số nghiên cứu khác lại cho rằng bón lân có hiệu quả rất cao: ở Thái Lan, theo A.Angladette (1960) đối với đất lúa thì giữa supe lân và dicanxi phosphate bón với liều lượng 37,8 kg P2O5 /ha, hiệu quả hoàn toàn như nhau, làm tăng năng suất được 28% so với đối chứng Qua năm thứ 2, hiệu lực còn lại làm tăng năng suất được 60% của bội thu năm thứ nhất Theo tài liệu của Owen (1953) do I.Nagai (1959) ghi lại, thì đất lúa Thái Lan hiệu lực phân lân thể hiện mạnh mẽ ở hầu hết các nơi Những loại phân khác bón vào nếu không phối hợp với lân thì không có tác dụng, ở trại thí nghiệm Trung ương Bankhen, chỉ bón đơn thuần supe lân đã tăng được 1,5 - 2,5 tấn thóc/ha Bón phân phối hợp với phân đạm lại còn tăng hơn nữa, chỉ bón đạm bội thu rất thấp có khi năng suất không tăng (trích dẫn theo Lê Văn Căn, 1974) [9]

Ở Miến Điện, theo tài liệu của D.H.Grist (1958) trên đất ruộng lúa phân đạm và phân lân có hiệu lực Theo A.Angladette (1960) hiệu lực phân supe lân bón cho lúa ở Miến Điện thể hiện không được mạnh ở vụ đầu nhưng qua

vụ sau bội thu được khá lớn, nhất là ở những chân đất thuộc khoáng sét Montmoritonit Hiệu lực của phân lân có thể được kéo dài tới 10 vụ Đối với những chân đất pH = 6 thì người ta thường bón với lượng phân khá cao để có thể bội thu ngay vụ đầu Những loại phân lân sử dụng rộng rãi ở Miến Điện

có thể bón cho lúa là Amofoot, supe lân và Nixifot (trích dẫn theo Lê Văn Căn, 1974) [9]

Theo các báo cáo tại hội nghị thực phẩm Quốc tế, loại phân lân sử dụng phổ biến nhất ở Indonexia là supe lân kép Thường bón 1 tạ supe lân kép, bội thu lúa từ 600-1200kg/ha, 1kgP2O5 làm bội thu từ 20-25 kg thóc Theo tài liệu của Y.Hoffmando Coyand (1950), ở những chân đất nghèo lân của một số vùng thuộc java, hiệu lực supe lân kép có khả năng bội thu đến 10 tạ thóc, lượng supe lân kép thích hợp nhất với đa số chân ruộng vào khoảng 75-100kg

P2O5/ha Một số chân ruộng đặc biệt cần thiết có thể bón 200kg P2O5/ha [9]

Đặc biệt những nghiên cứu mới đây ở Ấn Độ cho thấy bón khoảng

60 kg P2O5/ha có thể tăng sản lượng lúa trung bình 0,5 - 0,7 tạ/ha đối với những vùng đất hay bị khô hạn thì việc bón lân là đặc biệt cần thiết [10] Trong điều kiện thâm canh hiện nay, việc bón phân lân lại càng hết sức cần thiết để cây lúa sử dụng đạm tốt hơn tránh thừa đạm, bảo vệ môi trường và sức khoẻ con người

Sempen (1969) [9] cho rằng nếu dùng phân lân thích đáng sẽ tăng hệ số

là một trong những chỉ tiêu quan trọng quyết định khả năng giải phóng lân từ các nguồn này, vì các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ sẽ lấy lân từ dung dịch đất và gây hiệu quả tăng lượng lân cố định thay vì giải phóng lân [63]

Như vậy hiệu lực bón phân lân có thể sẽ đặc biệt cao ở ruộng chân núi của ta là do sự mất cân đối giữa lân và đạm Mặt khác, cũng do phần lớn lân ở dạng hữu cơ gây nên có khả năng đói lân trầm trọng

Theo Chang, Jackson (1975) [43], lân khoáng trong đất có thể chia làm

4 nhóm chính gồm phosphate canxi (Ca-P), phosphate sắt (Fe-P) và phosphate không tan bị giữ chặt giữa các khoáng sắt nhôm (RS-P) Để giải phóng lân trong PS-P phải dùng chất khử rất mạnh mới phá bỏ được các lớp áo bọc ngoài Do trong thực tế, nhóm RS-P đóng góp rất ít trong việc cung cấp chất dinh dưỡng lân cho cây trồng, hơn nữa do thủ tục phân tích lại phức tạp cho nên người ta chỉ quan tâm nhiều đến 3 nhóm phosphate khoáng đầu Mức độ phong hoá là yếu tố quan trọng nhất chi phối sự phân bố các nhóm lân trong đất Ngược lại trong đất kiềm thì các phosphats Ca-P lại chiếm ưu thế trong đất Trong đất Fe-P tồn tại chủ yếu dưới dạng variscit (ALPO4 2H2O) và một phần dưới dạng wavelit (AL3(OH)3(PO4).2H2O); các phosphat canxi tồn tại chủ yếu dưới dạng photphat có độ hoà tan rất khác nhau trong việc cung câp dinh dưỡng lân cho cây trồng [62]

1.3.3 Nghiên cứu về kali cho cây lúa trên thế giới

Yếu tố tiếp theo được các khoa học nghiên cứu rất nhiều đó là yếu tố kali Theo các nghiên cứu của Philippin đối với ruộng lúa cao sản IR36, sản lượng 9,8 tấn thóc/ha và 8,3 tấn rơm/ha thì hàm lượng kali chứa trong rơm rạ khi thu 1 tấn thóc là 28,4 kg, hàm lượng kali chứa trong hạt khi thu 1 tấn thóc

là 3,2 kg Như vậy tổng lượng kali trong rơm và hạt thóc là 31,6 kg/tấn hạt Đối với ruộng cao sản nói chung với sản lượng là 5 tấn thóc/ha Có thể lấy đi

từ đất khoáng 156 kg K2O So với lượng đạm và lân do cây lấy đi thì lượng kali là cao nhất Tuy nhiên, hàm lượng này hầu hết là ở thân lá, rơm rạ Vì vậy nếu chỉ thu hạt và trả lại rơm rạ cho đất thì hàm lượng kali lấy đi là rất thấp (chỉ 3,2 kg/1 tấn thóc) Trong khi đó đạm, lân vẫn bị mất một lượng đáng

kể (SK.DC Datta, 1989 - trích dẫn theo bản dịch của Hoàng Minh Châu, 1998) [10]

Ở Ấn Độ đã có khuyến cáo đối với việc dùng kali của các bảng như sau: Các nghiên cứu ở Ấn Độ cho thấy khi bón kali bón vào mùa khô có hiệu quả hơn mùa mưa Cùng một cánh đồng canh tác, hiệu quả kali thu được trong mùa khô là 10 kg thóc/kg K2O, trong mùa mưa là 8 kg/ kg K2O [10] Mặc dù hàm lượng kali cây trồng lấy trong đất là không lớn lắm khi con người trả lại rơm rạ cho đất

Tuy nhiên, nếu canh tác liên tục nhiều năm mà không bón kali hợp lý thì đất cũng sẽ bị thiếu kali Theo Brinkman và CTV, 1985 thì mặc dù hàm lượng kali trong đất có cao thì sự thâm canh 2-3 vụ lúa trong năm hơn 20 năm, cùng với việc bón phân đạm cao, ít bón hoặc không bón kali và việc lấy

đi không hoàn trả lại rơm rạ cho đất có thể làm giảm lượng kali dễ tiêu và kali không trao đổi trong đất đến mức hạn [55] Kết quả nghiên cứu ở nhiều nước cho thấy có sự thấy có sự đáp ứng với phân kali (Kemler, 1980) [60] Reyes (1961) [64] cho rằng khả năng cung cấp kali của đất có thể được đánh giá thông qua sự hấp thụ của cây trồng qua nhiều vụ Thật vậy các yếu tố đạm, lân, kali sẽ có hiệu lực cao, tránh được ô nhiễm môi trường do bón phân cân đối theo nhu cầu của cây trồng

1.4 Tình hình nghiên cứu về sử dụng phân đạm, lân và kali cho cây lúa ở Việt Nam

Ở Việt Nam, các yếu tố đạm, lân, kali cũng được các nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm Nhất là từ sau năm 1954, những nhà nghiên cứu đi đầu trong lĩnh vực này là Lê Văn Căn (1974) [9], Đỗ Ánh, Bùi Đình Dinh (1992) [1], Lê Văn Tiềm (1974) [50], Nguyễn Vy, Trần Khải (1974) [52]

Cũng như ở nước ngoài, ở Việt Nam việc sử dụng phân hoá học đã đưa năng suất cây trồng của chúng ta tăng nhanh vượt bậc

Bùi Đình Dinh (1999) [18] có nhận xét: ở Việt Nam trước năm 1955 nông dân chưa sử dụng phân hoá học để bón cho lúa, mà chỉ bón khoảng 5-6 tấn hữu cơ/ha với giống lúa cũ, năng suất chỉ đạt trên dưới 2 tấn/ha Theo thống kê từ năm 1990 trở lại đây nhờ có giống lúa mới mà áp dụng đồng bộ các kỹ thuật canh tác, trong đó việc sử dụng phân bón hoá học tăng nhanh, bình quân bón 127 kg NPK nguyên chất, năng suất đạt 3,9 tấn/ha, tổng số lượng đạt 30 triệu tấn Trong đó bình quân phân hữu cơ cũng chỉ bón trên dưới 6 tấn/ha chiếm khoảng 30% trong tổng lượng dinh dưỡng bón

Từ kết quả nghiên cứu và tổng kết kinh nghiệm trong sản xuất năm

1997, Bùi Đình Dinh [17] đã ước tính ở Việt Nam phân bón đóng góp vào việc tăng tổng sản lượng từ 38-40%, trong đó phân hoá học khoảng 28-30%

Cứ sử dụng 1 tấn NPK nguyên chất sẽ thu được 10 tấn thóc trong thí nghiệm,

13 tấn thóc trong mô hình 1998, Nguyễn Văn Bộ [6] kết luận ở miền Bắc với lúa xuân, phân bón đóng góp khoảng 36,78%, lúa mùa khoảng 21% Nguyễn Văn Luật, 1998 [40] cũng đánh giá ở đồng bằng sông Cửu Long phân bón đóng góp khoảng 37%, trong đó phân vô cơ đóng góp khoảng 33%

Cây trồng hàng vụ, hàng năm lấy đi từ đất hàng triệu tấn nitơ, phốtpho, kali và các nguyên tố trung, vi lượng khác Bùi Đình Dinh, 1998 [17] ước tính

8 loại cây trồng chính (lúa, ngô, khoai lang, sắn, mía, đậu tương, lạc) trong năm 1993 đã lấy đi khoảng 2 triệu tấn NPK nguyên chất

Việc bù đắp các yếu tố cây trồng bị lấy đi hàng năm, duy trì độ phì nhiêu của đất là hết sức cần thiết Theo sự tính toán tổng toán tổng hợp lượng dinh dưỡng từ phân hữu cơ (phân chuồng, phân xanh, phân sinh học, rơm rạ)

sử dụng trong nông nghiệp cũng chỉ đạt 20% N, 30% P, 58% K cần cho cây trồng (Bùi Đình Dinh, 1995) [16] Tuy vậy, nếu sử dụng phân bón hoá học không hợp lý sẽ làm giảm hiệu quả đầu tư, lãng phí gây và ô nhiễm môi trường, độc hại cho sức khoẻ của con người Kết quả nghiên cứu về hiệu lực

phân khoáng của viện Thổ nhưỡng Nông hoá cho thấy nếu bón đạm không kèm bón phân lân thì hiệu quả đầu tư giảm

1.4.1 Những nghiên cứu về bón phân đạm cho cây lúa ở Việt Nam

Trong 3 loại phân bón trên thì phân đạm cũng là loại phân được đưa vào Việt Nam sớm nhất Phân đạm có vai trò làm tăng năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam Hơn 2/3 lượng phân đạm ở Việt Nam sử dụng cho bón lúa (Trần Thúc Sơn, 1996) [46]

Theo Ngô Ngọc Hưng, 2004 [35] đạm amon trong nước ruộng được đưa vào Việt Nam sớm nhất Phân đạm có vai trò quan trọng trong việc làm tăng năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam Hơn 2/3 lượng phân đạm ở Việt Nam sử dụng cho bón lúa (Trần Thúc Sơn) [46]

Đạm amon trong nước ruộng được tạo ra từ sự thuỷ phân urê có thể tồn tại đến 6-7 ngày sau khi bón urê Thời gian mà lượng đạm tồn tại sau các đợt bón urê này cần được quan tâm sự việc rửa trôi hoặc chảy tràn trong thời gian này sẽ làm thất thoát phân đạm, đặc biệt trong vụ hè thu, mưa nhiều [35] Đạm amon trong nước ruộng được tạo ra từ đạm trong đất lúa bị mất chủ yếu thông qua quá trình bay hơi, các giải pháp về vùi sâu viên to, sử dụng chất ức chế cũng như thang mầu lá đã được đề suất [28]

Theo Hoàng Thị Minh, R.Schaefer, 2006 [41], sự tích luỹ đạm khoáng trong quá trình phân giải hữu cơ không có sự khác biệt rõ các chất hữu cơ thêm vào NO3 được tích luỹ nhiều hơn NH4+ Nhiệt độ, độ ẩm có liên quan đến sự tích luỹ đạm khoáng

Tăng liều lượng đạm (0-150 kg/ha) đã làm tăng số dảnh và tăng lượng đạm tích luỹ trong cây lúa Lượng tăng này rõ hơn khi bón đạm với phân chuồng và tăng liều lượng bón lân (Trần Thúc Sơn, 1996) [46]

Theo Phạm Tiến Hoàng, Trần Thúc Sơn, Phạm Quang Hà (1996) [23], trên đất bạc màu với nền P60K60 thì lượng đạm khoáng thích hợp để đạt năng suất cao và có hiệu quả kinh tế là N90 - 120; tỷ lệ NPK thích hợp là 1:0,5:0,5

Tuy nhiên, khi bón với lượng đạm quá cao thì năng suất chẳng những không tăng lên, thậm chí còn giảm xuống Kết quả nghiên cứu cho thấy, với đất phù sa sông Hồng khi bón lượng đạm từ 80-100 kg N/ha thì hiệu suất 1 kgN là 10 - 15 kg thóc ở vụ xuân và 6 - 9 kg ở vụ mùa Nếu bón trên 160 kg N/ha thì hiệu suất đạm giảm rõ rệt

Trên đất bạc mầu, khi bón lượng đạm từ 40-80 kg N/ha hiệu suất 1 kg

N là 10 - 13,5 kg thóc ở vụ mùa, bón trên 120 kg N/ha hiệu suất giảm xuống còn 5-6 kg thóc/1kg N (Phạm Tiến Hoàng, Trần Thúc Sơn, Phạm Quang Hà, 1996) [31]

1.4.2 Những nghiên cứu về phân lân ở Việt Nam

Yếu tố đứng thứ hai sau đạm và là yếu tố được nhiều nhà nghiên cứu của Việt Nam quan tâm nhất đó là lân Trước năm 1954, phân lân được sử dụng ở nước ta là bột photphorit, tuy nhiên nó cũng chỉ mới được khai thác và

sử dụng ở một số vùng Việc nghiên cứu về lân được thực hiện nhiều nhất chỉ sau khi thành lập các nhà máy sản xuất supe phosphate và tecmo phosphate (1960-1961)

Theo Bùi Đình Dinh (1999) [19] thì quá trình nghiên cứu và sử dụng phân lân ở Việt Nam được chia ra làm 3 thời kỳ và chủ yếu tập chung cho lúa

* Giai đoạn 1960-1970: trong giai đoạn này, các giống lúa mới đã thay dần các giống lúa cũ trên nhiều vùng đất, kể cả trên đất có vấn đề Các giống lúa thấp cây Chiêm bầu, Chiêm tép… các thí nghiệm về hiệu lực phân supe phosphate và tecmo phosphate bón với liều lượng lân trong đất còn cao, nhu cầu dinh dưỡng N, P, K của cây lúa giống cũ còn thấp, do đó đất cũng cung cấp đầy đủ cho lúa

* Giai đoạn 1970 - 1990: trong giai đoạn này, các giống lúa mới đã thay dần các giống lúa cũ trên nhiều vùng đất, kể cả trên các đất có vấn đề Các giống lúa mới thấp cây, năng suất cao (CR203, NN8 …) nhu cầu dinh

dưỡng trong đó có lân cao cấp 2-3 giống lúa cũ Hiệu quả của bón lân trong giai đoạn này cũng cao gấp 2-3 giống lúa cũ Hiệu quả bón lân trong giai đoạn này cũng cao gấp 2-3 lần giai đoạn trước Nguyên nhân có thể là do yêu cầu lân của các giống lúa mới cao hơn, mặt khác cũng do độ phì nhiêu của đất giảm sau một thời gian không bón phân lân Tuy vậy trong giai đoạn này, mức sử dụng phân lân còn thấp, trung bình trong những năm 1981- 1984 không vượt quá 12 kg P2O5/ha

* Giai đoạn 1990 đến nay: trong giai đoạn này, nhiều giống lúa mới xuất hiện trong đó có giống có tiềm năng năng suất cao như DT10, C70, C71, Khang Dân 18 … đặc biệt là các giống lai TG1, TG5 … các giống lúa này có nhu cầu dinh dưỡng rất cao, không bón cân đối N, P, K sẽ dễ bị thất thu Vì vậy trong giai đoạn này việc sử dụng phân lân ngày càng tăng Từ năm 1995 đến nay, số lượng supe phosphate và tecmo phosphate tiêu thụ hàng năm trung bình 80 vạn tấn Nguyên nhân có thể là do chính sách nhà nước, giống cây trồng mới cần nhiều lân, hệ số quay vòng của đất tăng, nhận thức của người dân tăng lên

Đầu những năm bảy mươi khi phát hiện lân là yếu tố hạn chế năng suất lúa khi mở rộng diện tích gieo trồng các giống lúa mới có nhu cầu lân cao gấp 2-3 lần giống lúa cổ truyền như IR8, IR5 Vấn đề bón lân đã trở thành tập quán trong canh tác các giống lúa mới, lân thật sự là đòn bẩy năng suất và cùng với giải pháp thuỷ lợi là điều kiện tiên quyết trong điều kiện mở rộng diện tích gieo trồng lúa mới, đặc biệt là các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, góp phần đáng kể vào việc đảm bảo an ninh lương thực quốc gia [20]

Theo Nguyễn Thị Lan, 2006 [36], hiệu suất của 1kg phân lân ở mức 60kg P2O5 cho 1ha trên nền phân chuồng 9 tấn, 80kg N, 60kg K2O là 5kg thóc/kg lân nguyên chất trên nền đất phù sa vàn chuyên lúa ở Trực Đại, huyện Trực Ninh, tỉnh Nam Định

1.4.3 Những nghiên cứu về bón phân kali cho cây lúa ở Việt Nam

Kali là yếu tố phân bón được các nhà nghiên cứu quan tâm rất nhiều, nhất là trong giai đoạn hiện nay Các giống lúa cao sản như lúa lai, nhu cầu về kali rất cao, yếu tố kali trở thành rất quan trọng để tăng cường năng suất lúa

So với dinh dưỡng đạm và lân thì lượng kali được hút vào cây trồng là rất cao Theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Bộ, Nguyễn Văn Ba, Bùi Thị Trâm (1995) [5] với lúa thường, năng suất trung bình 50-55 tạ/ha thì lượng đạm cây lấy đi là 100-120kg N/ha, lượng lân là 40-50kg P2O5/ha, lượng kali là 100-120kg K2O/ha Với lúa lai, năng suất trung bình là 65-70 tạ/ha thì lượng đạm cây lấy đi theo nông sản và phế phụ phẩm là 150-180kg N/ha, lân là 70-80kg

P2O5/ha, kali là 180-200kg/ha

Mặc dù lượng Kali lấy từ đất với lúa là cao như vậy nhưng hầu hết lượng kali được lưu lại trong phế phụ phẩm (rơm, rạ) Trong đó nông dân hầu hết có tập quán là trả lại phế phụ phẩm cho đồng ruộng bằng cách vùi gốc rạ, độn chuồng, đốt thành tro bón cho ruộng Như vậy hầu hết kali cũng được trả lại cho đất, do đó mặc dù tính trung bình trong phân khoáng thì tỷ lệ bón N, P,

K là 1:0,17:0,06 nhưng vẫn không ảnh hưởng nhiều đến năng suất lúa (Nguyễn Văn Bộ, Nguyễn Văn Ba, Bùi Thị Trâm, 1995) [5]

Trong điều kiện bón phân chuồng từ 10 tấn/ha trở lên, hiệu lực của Kali không đáng kể (Nguyễn Văn Bộ, Bùi Thị Trâm, Phạm Văn Ba, 1995) [4]

Trong điều kiện không bón phân chuồng, hiệu lực kali rõ hơn, nhất là đối với lúa lai Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Trọng Thi, Nguyễn Văn Bộ - 1992) [48], Nguyễn Văn Bộ, Bùi Thị Trâm, Phạm Văn Ba (1995) [5], [4] cho thấy: đối với đất nghèo kali (đất bạc màu), bón kali cho năng suất tăng 6,5-11,1 tạ/ha (hay 19-50% so với đối chứng không bón kali)

Tuỳ theo bón phân chuồng hay không bón phân, hiệu lực kali cao từ 8-21kg thóc/kg K2O, với chỉ số VCR=3,6-6,2 Đối với đất giàu kali như đất

phù sa sông Hồng hiệu lực kali thấp, trường hợp không bón phân chuồng năng suất cũng chỉ tăng 2,3 tạ/ha hay 5%, khi bón phân chuồng 10 tấn/ha thì hiệu lực kali rõ hơn, với giống Tạp Giao 5 năng suất tăng 5,4-7,1tạ/ha so với đối chứng

Phù sa trong nước lũ đã cung cấp một lượng thấp kali ở dạng K(NH4OAc), nhưng cung cấp một lượng Kali khá cao ở dạng K(NaTPB), và một lượng lớn kali tổng số, tuỳ thuộc vào lượng phù sa bồi Điều này cho thấy

sự duy trì khả năng cung cấp kali cho lúa trong thời gian qua là do sự bổ sung

từ nguồn phù sa trong mùa lũ Việc bao đê ngăn lũ để canh tác 3 vụ do đó làm mất đi lượng bổ xung này Hậu quả trong tương lai có thể nguồn kali tổng số

và chậm hữu dụng trong đất giảm dần và cần bón nhiều phân hoá học để cung cấp đủ kali cho cây trồng và duy trì độ phì kali trong đất Điều này đã đưa đến chi phí sản xuất tăng, thu nhập nông dân giảm Việc cung cấp dưỡng chất, nhất là kali từ nguồn phù xa đó cần được quan tâm trong chiến lược quản lý

độ phì nhiêu đất ở vùng đồng bằng sông Cửu Long [30]

Trong thâm canh lúa lượng kali cây hút để tạo một tấn hạt khá ổn định, trong đó vụ mùa cao hơn vụ xuân Đất phù sa sông Hồng dễ dàng cung cấp kali cho lúa ngắn ngày đạt năng suất 3,5 - 4,0 tấn/ha/vụ Muốn đạt năng suất lúa trên 5 tấn/ha/vụ mùa, 6 tấn ha/ vụ mùa, nhất thiết phải bón kali [25]

Hàm lượng các thành phần kali thường thấp trên nhóm đất phù sa cổ và đất cát nên việc bón phân kali rất cần thiết để tăng năng suất cây trồng Vấn

đề quan trọng cần quan tâm là việc quản lý hàm lượng kali trên nhóm đất phù

sa vì hàm lượng kali thường ở mức trung bình thấp và mức độ thâm canh lúa

và các loại cây trồng ngày càng cao khả năng thiếu kali trong tương lai có thể xẩy ra nếu các biện pháp quản lý chất kali trong đất không được chú ý Hàm lượng kali cung cấp cho đất trích bằng resin cũng đạt ở mức trung bình Sự tương quan giữa hàm lượng kali trích bằng resin với K trao đổi và không trao

đổi cho thấy hàm lượng kali trích bằng resin có thể dùng để nghiên cứu động thái khả năng cung cấp kali cho cây trồng [29]

1.5 Hàm lƣợng các yếu tố đạm, lân, kali trong đất lúa ở Việt Nam

Việc nghiên cứu về các yếu tố đạm, lân, kali ở trong đất trồng lúa cũng

đã được rất nhiều nhà nghiên cứu Việt Nam đề cập đến

1.5.1 Đạm trong đất lúa nước ở Việt Nam

Theo nghiên cứu của Trần Thúc Sơn (1999) [47] thì hàm lượng đạm tổng số trong một số loại đất chính ở miền Bắc biến thiên khá rộng, từ 0,3 - 2,05g N/kg đất tuỳ thuộc vào loại đất phát sinh và hàm lượng chất hữu cơ trong đất Hàm lượng đạm tổng số cao ở trên đất phù sa không được bồi đắp hàng năm của hệ thống sông Hồng (1,25 - 2,05g/kg đất), thấp nhất ở đất ven biển (0,135 - 0,630g/kg đất) Hàm lượng đạm tổng số trong đất trồng lúa ở cao nguyên Sơn La là 0,24% (Lê Văn Tiềm, 1974) [49] Đất dốc tụ Bắc Thái hàm lượng đạm tổng số biến động từ 0,10-0,28% (Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Ngọc Nông, 1995) [21] Theo Vũ Hữu Yêm (1995) [54] trong đất Việt Nam, hàm lượng đạm thấp nhất là đất bạc màu (0,042%) và cao nhất là đất lầy thụt (0,62%), đất có hàm lượng đạm trung bình là đất phù sa sông Hồng ( 0,12%) Hàm lượng đạm trong đất ít phụ thuộc vào đá mẹ mà phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện hình thành đất Đạm trong đất chủ yếu ở 3 dạng:

+ Đạm hữu cơ nằm trong thành phần mùn

+ Đạm - NH4

+

bị khoáng sét giữ chặt

+ Muối amôn và nitrat vô cơ hoà tan

Ngoài ra còn có một phần nhỏ là do khuếch tán N2 khí quyển và sản phẩm của quá trình phản nitrat hoá như N2, N2O, NO, NO2 nằm trong tướng khí của đất

Trong đất luôn xảy ra 2 quá trình ngược nhau, đó là quá trình khoáng hoá chất hữu cơ có đạm, giải phóng đạm vô cơ và các nguyên tố khác như S,

P, K, Mg… và quá trình các muối vô cơ và các nguyên tố khác như S, P, K, Mg… và quá trình các muối vô cơ đơn giản được cơ thể vi sinh vật hấp thụ và tái tạo chất hữu cơ bằng cơ thể sinh vật, làm cho hàm lượng đạm vô cơ trong đất tạm thời giảm đi

Quá trình khoáng hoá các chất mùn được thực hiện bởi vi sinh vật hấp thụ và tái tạo chất hữu cơ bằng các cơ thể vi sinh vật, làm cho hàm lượng đạm

vô cơ trong đất tạm thời giảm đi

Quá trình khoáng hoá các chất mùn được thực hiện bởi vi sinh vật, một phần đạm của quá trình này vi sinh vật sử dụng, phần còn lại giải phóng ra cung cấp cho cây trồng Tỷ lệ C/N là hết sức quan trọng trong quá trình này,

nó cho biết quá trình khoáng hoá xảy ra thuận lợi không, lượng đạm khoáng được tạo ra trong quá trình này Giữa hàm lượng đạm tổng số và hàm lượng chất hữu cơ trong đất lúa có mối quan hệ chặt chẽ, tuỳ theo loại phát sinh mà

tỷ lệ C/N biến động từ 0,7 - 11,9 ( Trần Thúc Sơn, 1999) [47]

1.5.2 Lân trong đất lúa nước ở Việt Nam

Theo Nguyễn Vy, Trần Khải (1977) [53], hàm lượng lân tổng số và

dễ tiêu trong đất lúa nước vùng đất lúa nước vùng bắc Việt Nam nói chung thấp hơn so với các loại đất ở các nước như Liên Xô cũ, Trung Quốc… Tuy nhiên, cũng có loại đất có hàm lượng lân cao như các loại đất hình thành trên đá bazan

Tỷ lệ lân trong đất của Việt Nam biến động trong phạm vi 0,03 -0,12%

Ở một số đất hình thành trên đá mẹ giàu lân, tỷ lệ lân tổng số có thể lên tới 0,6% Tỷ lệ lân trong đất phụ thuộc vào thành phần đá mẹ Đất hình thành trên đá mẹ giầu lân (bazan, đá vôi…) thường giàu lân hơn đất hình thành trên

đá mẹ nghèo lân (Granit) (Nguyễn Vy, Trần Khải, 1977) [53]

Người ta chia lân trong đất thành hai nhóm chính đó là lân hữu cơ và lân khoáng Trong phần lớn đất Việt Nam, Hàm lượng lân hữu cơ giao động

khoảng 10- 45% so với lân tổng số tuỳ theo loại đất (Nguyễn Tử Siêm, Trần Khải, 1997) [45] Trong điều kiện đất phèn, giầu hữu cơ của đồng bằng sông Cửu Long, lân hữu cơ có thể chiếm 30-64% (Đỗ Thị Thanh Ren, 1989) [44] Mặc dù vậy nhưng do lân hữu cơ khó giải phóng ra dạng dễ tiêu để cung cấp cho cây trồng trong điều kiện ngập nước, cho nên đất vẫn bị thiếu lân

Đối với phân khoáng, kết quả phân tích 3 nhóm lân chính trong đất chua Việt Nam cho thấy 45-80% lân khoáng trong đất chua Việt Nam tồn tại chủ yếu dưới dạng Ca-P (Đỗ Ánh, Bùi Đình Dinh) [1], (Nguyễn Vy, Trần Khải, 1997) [53]

Theo Nguyễn Vy, Trần Khải (1997) [53], song song với quá trình phong hoá trong điều kiện nhiệt đới, nóng ẩm và trong môi trường chua, các phosphate nhôm và phosphate caxi có xu hướng chuyển sang dạng strengit, trong điều kiện ôxy hoá và vivianit trong điều kiện khử Chính vì quá trình tích luỹ Fe-P là quá trình chủ đạo trong phần lớn đất chua Việt Nam Như vậy, cho thấy tầm quan trọng của phosphate liên kết với sắt trong việc cung cấp dinh dưỡng lân đối với cây trồng ở Việt Nam

Trong đất lân có thể bị cố định bằng việc hấp thu lân của đất theo Võ Đình Quang và CTV (1996) [68], khả năng hấp thu lân của đất có tương quan chặt với pH, hàm lượng cacbon hữu cơ, hàm lượng sắt, nhôm chiết bằng oxalat (Fe0, Al0), hàm lượng sét Đối với đất Việt Nam, khả năng hấp thu lân của oxit nhôm cao gấp 2 lần so với khả năng hấp thu của các oxit sắt vô định hình Tuy nhiên, hàm lượng nhôm chiết bằng oxalat trong đất ít hơn rất nhiều

so với sắt chiết bằng oxalat nên đóng góp của nhôm về định hình trong việc hấp thu lân ít so với sắt vô định hình Khả năng hấp thu lân của đất tương đương chặt chẽ với pH của đất, hàm lượng sắt, nhôm di động, thành phần hạt sét và cacbon hữu cơ (Nguyễn Văn Luật, 1998) [40]

Trong điều kiện pH thấp của đại đa số đất chua Việt Nam, khi bón lân vào đất, sản phẩm tạo thành chủ yếu là phosphate sắt dạng strengit và một phần phosphate nhôm dạng variscit [53], [42]

Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy trong đất ngập nước hàm lượng các phosphate nhôm dạng variscit có thể chuyển qua nhóm phosphate sắt dạng vavinit [27], [42], [14]

Hầu như tất cả các nghiên cứu về việc giải phóng lân trong quá trình ngập nước đều có một kết luận chung là khi ngập nước, hàm lượng lân dễ tiêu tăng mạnh (Nguyễn Vy, Trần Khải, 1997) [53], (Võ Đình Quang và CTV, 1994) [42] Các nguyên nhân chính của việc ra tăng giải phóng lân trong qua trình ngập nước bao gồm:

1.5.3 Kali trong đất lúa nước ở Việt Nam

Theo các nhà nghiên cứu của nguyễn Vy, Trần Khải (1974) [52]; Vũ Hữu Yêm (1995) [54]; Nguyễn Văn Chiến (1999) [11], hàm lượng kali tổng

số trong đất trồng lúa ở Việt Nam biến động trung bình từ 0,5 - 3% Trong đất nghèo kali như đất bạc màu có thể xuống đến 0,12 - 0,26% Đất giàu kali như đất phù xa sông Hồng có thể lên tới 3,33% Hàm lượng kali trong đất phụ thuộc vào thành phần đá mẹ Đất hình thành trên đá mẹ giàu fenpat, mica thường chưa nhiều kali Đất phong hoá mạnh nhiều kali hơn đất trẻ, kali trong đất tồn tại 3 dạng

Kali nằm trong thành phần khoáng vật như fenpat, mica, glaukonit, nephelin và lenchite Dưới ảnh hưởng của nước và axit cacbonic hoà tan trong nước, nhiệt độ và vi sinh vật, các khoáng vật này sẽ cung cấp dần kali nghiền cho cây trồng

Khả năng cung cấp kali của các khoáng vật trên yếu dần theo thứ tự sau đây:

Biotit> Muscovit> Nêphêlin> Ortoclas

- Kali trao đổi hấp thu trên bề mặt keo đất: hàm lượng kali dạng này chỉ chiếm khoảng 0,8 - 1,5% K2O tổng số trong đất

- Kali hoà tan trong nước: dạng này rất ít, chỉ chiếm 10% lượng kali trao đổi

Trong đất, 3 dạng này luôn chuyển hoá cho nhau tạo thành một cân bằng động (Vũ Hữu Yêm, 1995) [54]

1.6 Một số kết quả nghiên cứu phân bón đối với lúa

1.6.1 Phân bón và cách bón phân cho lúa

Phân bón cho lúa chứa những chất dinh dưỡng quan trọng cần thiết cho cây lúa phát triển, các loại dinh dưỡng này cần phải thường xuyên bổ sung cho cây lúa Trong đất luôn luôn dư một lượng dinh dưỡng nhất định nhưng lượng dinh dưỡng từ đất thường không đủ cho cây lúa Trong đất luôn tồn dư một lượng dinh dưỡng nhất định nhưng lượng dinh dưỡng từ đất thường không đủ cho cây lúa phát triển để đạt hiệu quả, hiệu suất cao nhất về năng suất, chất lượng khi thu hoạch Người ta bổ sung dinh dưỡng cho cây lúa bằng cách bón các loại phân bón vào đất hoặc phun lên lá các loại phân bón khác nhau, vào các giai đoạn khác nhau để đạt được kết quả sản xuất cao nhất Có hai cách bón phân cho cây lúa: bón vào đất và phun lên lá

- Loại phân bón vào đất đảm bảo nhu cầu dinh dưỡng cho cây lúa trong suốt thời gian sinh trưởng và phát triển Phân bón vào đất thường ở dạng thô

(phân hữu cơ: phân chuồng, phân rác, phân xanh, phân vi sinh), dạng bột viên (phân bón vô cơ: phân đạm, phân lân, phân kali, vôi, phân khoáng hỗn hợp, phân vi lượng…)

- Loại phân phun trên lá: là những loại phân đa lượng dễ tan và phân vi lượng hay một số hoá chất kích thích khác… ở dạng bột hoặc nước Phân phun lên lá có đặc điểm là cây lúa dễ và nhanh hấp thu và là biện pháp kỹ thuật rất hữu hiệu trong điều kiện đất đai và bộ rễ lúa hư hại, kém phát triển hoặc cần bổ sung nhanh dinh dưỡng cho lúa Phân bón qua lá có thể phun kết hợp cùng với thuốc bảo vệ thực vật

Đối với cây lúa người ta thường áp dụng chủ yếu biện pháp bón phân vào đất vì nguồn dinh dưỡng chủ yếu và cần thiết cho cây lúa thường tồn tại trong các loại phân bón vào đất Sử dụng phân bón vào đất người ta dùng các loại phân hữu cơ để bón lót vào đất trước khi gieo mạ hay trước khi cấy cùng với một lượng nhất định phân vô cơ, còn phần lớn lượng phân bón vô cơ dùng

để bón thúc vào các giai đoạn cần thiết bổ sung dinh dưỡng cho cây lúa Còn phun lên lá là biện pháp áp dụng đồng thời khi cây lúa cần bổ sung gấp một

số dinh dưỡng cần thiết Trong sản xuất các cây trồng nói chung và sản xuất lúa nói riêng, ngày nay người ta cũng sử dụng một số hoá chất kích thích khác

để điều tiết hoặc thúc đẩy hay hạn chế… từng giai đoạn phát triển hay bộ phận nhất định của cây lúa trong sản xuất hạt giống lúa lai F1 như: GA3,

những bất lợi cho sự phát triển của cây lúa và là điều kiện thuận lợi để sâu bệnh phát sinh, phát triển

1.6.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa và vai trò của phân bón

Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa hay nói cách khác là các chất dinh dưỡng cần thiết, không thể thiếu được đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa bao gồm: đạm, lân, kali, vôi, sắt, kẽm, đồng, magiê, mangan, mô-lip-đen, bo, silic, lưu huỳnh và cacbon, oxy, hyđrô Tất cả các chất trên đây (trừ cacbon, oxy, hyđrô) phân bón đều có thể cung cấp được Có nhiều chất dinh dưỡng khoáng mà cây lúa cần, nhưng 3 yếu tố dinh dưỡng mà cây lúa cần với lượng lớn là: đạm, lân, kali là những chất cần thiết cho những quá trình sống diễn ra trong cây lúa Các nguyên tố khoáng còn lại cây lúa cần với lượng rất

ít và hầu như đã có sẵn ở trong đất, nếu thiếu thì tuỳ theo điều kiện cụ thể mà bón bổ sung

Phân bón có vai trò tối quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa, nó cần thiết cho suốt quá trình phát triển, từ giai đoạn mạ cho đến lúc thu hoạch Cùng với các yếu tố năng lượng khác, phân bón cung cấp cho cây là nguồn nguyên liệu để tái tạo ra các chất dinh dưỡng như: tinh bột, chất đường, chất béo, protêin ngoài ra chúng còn giữ vai trò duy trì sự sống của toàn bộ cây lúa, không có nguồn dinh dưỡng thì cây lúa sẽ chết, không thể tồn tại Các yếu tố dinh dưỡng trong phân bón cung cấp cho cây lúa

có vai trò khác nhau, với hàm lượng cung cấp khác nhau trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa Vì vậy việc bón phân, bổ sung dinh dưỡng cho lúa người ta nghiên cứu và đưa ra những công thức bón phân hợp lý cho từng giống lúa, cho từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển, theo từng điều kiện đất đai, khí hậu cụ thể

Theo nghiên cứu, để có năng suất 5 tấn hạt/ha/vụ thì lượng các chất dinh dưỡng chủ yếu cây lúa hút chủ yếu từ đất và phân bón là 110kg N, 34kg

P2O5, 156kg K2O, 23kg MgO, 20kg CaO, 5kg S, 3,2kg Fe, 2kg Mn, 200g Zn, 150g B, 250g Si và 25g Cl Tuy nhiên không phải cứ bón bao nhiêu phân bón trong đất là cây lúa hút hết được, trong thực tế cây lúa chỉ hút được khoảng 2/3-3/4 lượng phân bón, còn lại bị trôi theo nước bốc hơi và tồn dư trong đất

- Đối với phân đạm:

Theo Bùi Huy Đáp thì đạm là dinh dưỡng chủ yếu của lúa nó ảnh hưởng nhiều đến số thu hoạch vì chỉ khi có đủ đạm các chất khác mới phát huy tác dụng

Yosida (năm 1980) đã nói: đạm là nguyên tố quan trọng đối với lúa, nếu như không bón đạm thì ở đâu cũng thiếu đạm Điều này rất phù hợp với thực tiễn ở Việt Nam

Mutara (1965); Phạm Văn Cường và cs, 2003 [57], cho thấy ảnh hưởng của đạm đến quang hợp thông qua hàm lượng diệp lục có trong lá, nếu bón lượng đạm cao thì cường độ quang hợp ít bị ảnh hưởng mặc dù điều kiện ánh sáng yếu

Mitsui (1973) khi nghiên cứu ảnh hưởng của đạm đến hoạt động sinh lý của lúa đã kết luận: sau khi bón đạm cường độ quang hợp, cường độ hô hấp

và hàm lượng diệp lục tăng lên, nhịp độ quang hợp, hô hấp không khác nhau nhiều nhưng cường độ quang hợp tăng mạnh hơn cường độ hô hấp 10 lần vì thế đạm làm tăng tích luỹ chất khô (Nguyễn Thị Lẫm, 1994) [37]

Các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả đều cho thấy các hoạt động sinh lý của cây lúa thay đổi qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển khác nhau Cường độ hoạt động của chúng phụ thuộc vào hàm lượng đạm của trong đất và sự hoạt động tích cực của bộ rễ cây lúa

Năm 1973, Xiniura và Chiba đã thí nghiệm khá công phu là bón đạm theo 9 cách tương ứng với các giai đoạn sinh trưởng, phát triển và mỗi lần bón với 7 mức đạm khác nhau, hai tác giả trên đã có những kết luận:

- Hiệu suất của đạm (kể cả rơm, rạ và thóc) cao khi lượng đạm bón ít

- Có hai đỉnh về hiệu suất, đỉnh thứ nhất xuất hiện ở giai đoạn lúa đẻ nhánh, đỉnh thứ hai xuất hiện ở 19 đến 9 ngày trước trỗ, nếu lượng đạm nhiều thì không có đỉnh thứ hai

Hai tác giả đã đề nghị: nếu lượng đạm ít sẽ bón vào 20 ngày trước trỗ, khi lượng đạm trung bình bón 2 lần lúc lúa con gái và 20 trước trỗ bông, khi lượng đạm nhiều bón vào lúc lúa con gái [66]

Ở Việt Nam, Viện Nông hoá Thổ nhưỡng cũng đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của loại đất, mùa vụ và lượng đạm bón và tỉ lệ đạm cho cây lúa hút

Theo Nguyễn Thị Lẫm, 1994 [37] khi nghiên cứu về bón phân đạm cho lúa cạn đã kết luận lượng đạm bón kết hợp cho các giống có nguồn gốc địa phương là 60N/ha, với các giống thâm canh cao (CK136) lượng đạm thích hợp từ 90-120N/ha

Theo Nguyễn Như Hà,1999 [24] khi nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ

và liều lượng đạm tới sinh trưởng của lúa ngắn ngày thâm canh cho thấy: tăng bón đạm ở mật độ cấy dầy có tác dụng tăng tỷ lệ dảnh hữu hiệu

Dinh dưỡng đạm đối với lúa lai cũng là một vấn đề quan trọng đó được các nhà nghiên cứu về lai quan tâm tới rất sớm Lúa lai có bộ rễ khá phát triển, khả năng huy động dinh dưỡng của đất từ lúa lai rất lớn nên ngay trường hợp không bón phân, năng suất của lúa lai vẫn cao hơn đối chứng lúa thuần Các nhà khoa học Trung Quốc đã kết luận:

Với cùng một mức năng suất, lúa lai hấp thu lượng đạm và lân thấp hơn lúa thuần, ở mức năng suất 75 tạ/ha, lúa lai hấp thu đạm thấp hơn lúa thuần 4,8% hấp thu P2O5 thấp hơn 18,2% nhưng hấp thu K2O cao hơn 30% với ruộng lúa cao sản thì hấp thu N cao hơn lúa thuần 10%, hấp thu K2O 45% còn hấp thu P2O5 thì bằng lúa thuần [7]

Kết quả thí nghiệm trong chậu cho thấy: trên đất phù sa sông Hồng bón đạm đơn độc làm tăng năng suất lúa lai 48,7%, trong khi đó năng suất giống CR203 chỉ tăng 23,1% Trong điều kiện thí nghiệm đồng ruộng, bón phân đạm lân cho lúa lai có kết quả rõ rệt [7] Nhiều thí nghiệm trong phòng cũng như ngoài đồng ruộng cho thấy hiệu quả 1kg N bón cho lúa lai làm tăng 9-18kg thóc, so với lúa thuần tăng từ 2-13kg thóc Trên đất phù sa sông Hồng bón lượng N180kg/ha trong vụ xuân và 150kg/ha trong vụ mùa cho lúa vẫn không làm giảm năng suất

* Phân đạm và hiệu suất của phân đạm: Đạm đóng vai trò quan trọng

trong đời sống của cây lúa, nó giữ vị trí đặc biệt trong việc tăng năng suất lúa Tại các bộ phân non của cây lúa có hàm lượng đạm cao hơn các bộ phận già Đạm là một trong những nguyên tố hoá học cơ bản của cây lúa, đồng thời cũng là yếu tố cơ bản trong quá trình phát triển của tế bào và các cơ quan rễ, thân, lá

Đạm có tác dụng mạnh trong thời gian đầu sinh trưởng và tác dụng rõ rệt nhất của đạm đối với cây lúa là làm tăng hệ số diện tích lá và tăng nhanh

số nhánh đẻ Tuy nhiên hiệu suất quang hợp và hiệu suất nhánh đẻ hữu hiệu

có ngưỡng nhất định nên khi sử dụng đạm cần phải chú ý điều chỉnh lượng bón và thời điểm bón đạm cho cây lúa Nếu thiếu đạm cây lúa thấp đẻ nhánh kém phiến lá nhỏ, hàm lượng diệp lục giảm lá lúa ngả mầu vàng và lúa sẽ trỗ sớm hơn, số bông và số lượng hạt ít hơn, năng suất lúa bị giảm Nếu bón nhiều đạm và trong điều kiện ruộng thừa chất dinh dưỡng thì cây lúa thường

rễ hút đạm, dinh dưỡng thừa đạm sẽ làm cho lá lúa to, dài, phiến lá mỏng, nhánh lúa đẻ vô hiệu nhiều, lúa sẽ trỗ muộn cây cao dẫn đến hiện tượng lúa lốp, đổ non dẫn đến năng suất, hiệu suất lúa không cao Cây lúa hút đạm nhiều nhất vào hai thời kỳ: thời kỳ đẻ nhánh và thời kỳ làm đòng

Có bốn dạng phân đạm đơn là: dạng nitrat; dạng amôn và amôniắc; dạng amôn-nitrat; dạng amid

Trên thị trường phân bón Việt Nam hiện nay có 3 dạng đạm vô cơ chính được nông dân sử dụng là: amôn sunphat; đạm clorua; urê, trong đó dạng đạm vô cơ được dùng bón cho lúa là urê

Đạm bón cho lúa còn nằm trong các loại phân bón khác như trong phân chuồng, phân hỗn hợp NPK, phân bón qua lá [32]

* Phân đạm và mùa vụ: Nhu cầu về đạm của cây lúa ở từng mùa vụ là khác nhau nên việc sử dụng phân đạm cũng khác nhau

Ở vụ mùa (mùa mưa): cây lúa cao, bộ lá rậm rạp, che khuất lẫn nhau nên việc tạo nên chất dinh dưỡng trong lá bị giảm Vào mùa mưa, nguồn năng lượng ánh sáng ở bên trong và trong ruộng lúa thấp nên hầu như cây không dùng hết lượng phân bón để tạo hạt Hơn nữa, mưa nhiều trong vụ mùa cũng

là nguồn bổ xung phân bón, phân đạm cho cây lúa, vụ mùa nên bón một lượng phân bón vừa phải

Ở vụ chiêm xuân (mùa khô): Cây lúa thấp và ít nhánh, năng lượng ánh sáng nhiều hơn trong vụ mùa Ngoài việc trong vụ xuân có thể cấy dày hơn thì việc bón lượng phân đạm nhiều hơn là điều cần thiết Với lượng ánh sáng nhiều, bón đạm trong vụ xuân sẽ làm tăng được số nhánh đẻ, diện tích bộ lá cao sẽ tạo sẽ tạo cho tốc độ tạo chất dinh dưỡng của cây lúa cao và hiệu quả hơn, số nhánh đẻ thêm do bón đạm cũng thường hữu hiệu vì ít bị che rợp Như vậy nên bón nhiều, tăng lượng phân đạm cũng như các loại phân bón khác cho cây lúa trong vụ xuân, nhưng vẫn phải lưu ý đến hiệu suất để cân nhắc lượng đạm cho lúa

Việc bón phân đúng lúc lượng sẽ cho hiệu quả thu nhập cao nhất, với bất kỳ vụ mùa nào cũng phải cân nhắc lượng đạm bón cho lúa sao cho vừa đủ lượng Lượng đạm vừa đủ trong đất làm tăng diện tích lá, số chồi, làm tăng

năng suất lúa Quá nhiều phân đạm trong đất sẽ làm cây tăng trưởng mạnh, cây bị ngã đổ do nhận được ít ánh sáng, còn ở thời kỳ sinh sản, bón quá nhiều

sẽ làm tăng số hạt lép và tạo nhiều chồi con Nếu không đủ lượng đạm thì cây lúa sinh trưởng phát triển kém cũng không thể cho năng suất cao [33]

* Đạm và cách sử dụng để tăng hiệu quả: Cần chú ý rằng: lượng đạm

bón cho cây lúa chỉ được hấp thu khoảng 40%, lượng 60% còn lại thì 40% bị mất đi do bốc hơi, rửa trôi và 20% còn lại thì lưu giữ trong đất có thể một phần được vụ tiếp theo sử dụng) Vì vậy, phải có cách bón để sao cho cây lúa hấp thụ được nhiều nhất bằng cách: điều chỉnh lượng đạm bón ở các vụ mùa khác nhau, đối với các chân đất, giống lúa khác nhau và vào thời điểm nào cho thích hợp Việc bón phân đạm đúng lượng sẽ cho hiệu quả cao nhất Lượng phân đạm cần bón phụ thuộc vào giá cả, hiệu quả tăng năng suất và tuỳ theo từng loại giống lúa Việc bón phân đúng lượng sẽ cho thu nhập cao nhất Để sử dụng phân đạm cho lúa một cách có hiệu quả nhất cần áp dụng đồng bộ các yếu tố: Lượng phân và mùa vụ, lượng phân và giống, cách bón

và thời điểm bón thì chắc chắn sẽ cho một hiệu quả cao nhất

Các giống lúa có tiềm năng năng suất cao, chịu thâm canh thì sử dụng lượng đạm cao cây lúa vẫn hấp thụ, phát triển tốt và không bị lốp đổ Theo Bùi Huy Đáp (1981): các giống cao cây và thấp cây có nhu cầu về đạm cũng khác nhau Các giống cao cây cần đạm từ lúc đẻ nhánh đến khi lúa sắp trỗ, còn các giống thấp cây thì nhu cầu về đạm tăng đều tới lúc lúa trỗ và sau khi trỗ xong thì nhu cầu về đạm giảm rõ rệt Với những giống lúa mới, bón phân

sẽ cho năng suất tăng lên nhiều hơn năng suất giống lúa cũ, dù là trồng vào vụ nào, bón đạm nhiều hay ít

Lượng phân đạm bón cho cây lúa phải thích hợp: lượng phân bón thích hợp phụ thuộc vào mùa vụ gieo cấy, độ màu mỡ của đất, tiềm năng năng suất của giống lúa, giá cả phân bón, thời gian và cách bón phân Ngoài việc phải