Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến sinh trưởng, năng suất lúa mùa tại gia lộc hải dương

37 3.2.1 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến thời gian sinh 3.2.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến chiều cao của 3.2.3 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến động t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

- -

NGUYỄN PHI LONG

ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ VÀ LƯỢNG ĐẠM BÓN ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT LÚA MÙA TẠI GIA LỘC - HẢI DƯƠNG

LỜI CAM ĐOAN

- Tác giả xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

- Tác giả xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này

đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Gia Lộc, ngày tháng năm 2014

Tác giả

Nguyễn Phi Long

LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người thân

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Ích Tân - Trưởng Bộ môn Canh tác học - Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, người đã tận tình hướng dẫn, định hướng và giúp đỡ tôi về chuyên môn trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Canh tác học

- Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện hướng dẫn giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu để tôi thực hiện tốt đề tài này

Qua đây tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình người thân, anh em, bạn bè những người luôn ủng hộ, động viên tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, công tác và thực hiện luận văn

Luận văn này khó tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô, đồng nghiệp và bạn đọc

Xin trân trọng cảm ơn!

Hải Dương, ngày tháng năm 2014

Tác giả luận văn

Nguyễn Phi Long

1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam 4

1.2.3 Một số nghiên cứu về lượng đạm bón cho lúa trên thế giới và ở

1.2.4 Một số nghiên cứu về mật độ cho lúa trên thế giới và ở Việt Nam 23

2.3.1 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến sinh trưởng,

2.3.2 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến các chỉ tiêu sinh lý

2.3.3 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến sâu bệnh hại

2.3.4 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến các yếu tố cấu

thành năng suất và năng suất của giống lúa Gia Lộc 102 30 2.3.5 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến hiệu suất sử dụng

3.1 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu đất thí nghiệm 37 3.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến quá trình sinh

trưởng, phát triển của giống lúa Gia Lộc 102 37 3.2.1 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến thời gian sinh

3.2.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến chiều cao của

3.2.3 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến động thái đẻ

nhánh, hệ số đẻ nhánh và hệ số đẻ nhánh hữu hiệu của giống lúa

3.2.4 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến động thái thái

3.3 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến các chỉ tiêu

3.3.1 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến chỉ số diện

3.3.2 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến khả năng tích lũy

3.4 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến khả năng

3.5 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến các yếu tố cấu

3.6 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến năng suất, hệ

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CT HSBĐ HSĐN HSĐNHH HSKT KLTLCK NSLT NSSVH NSTT SLCC SNHH HSĐN CSDTL HSĐNCI STT TGST TLHC TSC BNN&PTNT IRRI

FAO

Công thức Hiệu suất bón đạm

Hệ số đẻ nhánh

Hệ số đẻ nhánh hữu hiệu

Hệ số kinh tế Khối lượng tích lũy chất khô Năng suất lý thuyết

Năng suất sinh vật học Năng suất thực thu

Số lá cuối cùng

Số nhánh hữu hiệu

Hệ số đẻ nhánh Chỉ số diện tích lá

Hệ số đẻ nhánh có ích

Số thứ tự Thời gian sinh trưởng

Tỷ lệ hạt chắc Tuần sau cấy

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Viện nghiên cứu lúa quốc tế

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

DANH MỤC BẢNG

1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của thế giới qua các năm 5 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của một số quốc gia và khu

1.3 10 quốc gia xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới năm 2011 và dự báo

1.4 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam qua các năm 9 3.1 Một số chỉ tiêu nông hóa thổ nhưỡng đất thí nghiệm 37 3.2 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm đến quá trình sinh trưởng,

phát triển của giống lúa Gia Lộc 102 (ngày) 39 3.3.a Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến động thái tăng

3.3.b Ảnh hưởng riêng rẽ của mật độ cấy và lượng đạm bón đến động

3.4.a Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến động thái tăng

trưởng số nhánh hệ số đẻ nhánh và hệ số đẻ nhánh hữu hiệu 44 3.4.b Ảnh hưởng riêng rẽ của mật độ cấy và lượng đạm bón đến động

thái tăng trưởng số nhánh, hệ số đẻ nhánh và hệ số đẻ nhánh hữu

3.5a Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến động thái tăng

3.5b Ảnh hưởng riêng rẽ của mật độ cấyvà lượng đạm bón đến động

3.6a Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến chỉ số diện

3.6b Ảnh hưởng riêng rẽ của mật độ cấy và lượng đạm bón đến chỉ

3.7a Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến khả năng tích

lũy chất khô và tốc độ tích lũy chất khô 56 3.7b Ảnh hưởng riêng rẽ của mật độ và lượng đạm bón đến khả năng

tích lũy chất khô và tốc độ tích lũy chất khô 59 3.8 Ảnh hưởng riêng rẽ của mật độ cấy và lượng đạm bón đến khả

3.9a Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến các yếu tố cấu

3.9b Ảnh hưởng riêng rẽ của mật độ cấy và lượng đạm bón đến các

3.10a Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến năng suất và

3.3 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến năng suất và

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài

Lúa (Oryza Sativa) là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế

giới: lúa mì, lúa nước và ngô Sản phẩm lúa gạo là nguồn lương thực nuôi sống phần đông dân số trên thế giới Ngày nay diện tích sản lượng lúa ngày một tăng nhưng vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu của con người Việt Nam là nước có truyền thống canh tác lúa nước từ lâu đời, với diện tích lúa khá lớn, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghề trồng lúa của nước ta có nhiều thay đổi tích cực Từ một nước thiếu đói lương thực thường xuyên đến nay sản lượng lúa gạo của chúng ta không những đáp ứng đủ nhu cầu lương thực trong nước mà còn dư để xuất khẩu Việt Nam là một nước đông dân nhưng chỉ có hơn 4 triệu ha đất trồng lúa, bình quân đầu người khoảng 500m2nhưng đã áp dụng công nghệ thâm canh cao, đưa năng suất lúa bình quân lên công thức 56,32 tạ/ ha đứng đầu các nước Đông Nam Á Trong hơn 10 năm gần đây, Việt Nam đã xuất khẩu được gần 34 triệu tấn gạo, bình quân hơn 2,6 triệu tấn/ năm, đứng thứ hai trên thế giới Trong những năm qua, nhiều tiến bộ

kỹ thuật đã được ứng dụng trong sản xuất lúa ở nước ta, trong đó nổi bật nhất

là công tác chọn tạo giống Đã có nhiều giống lúa mới ra đời phù hợp với nhiều vùng sinh thái khác nhau Xu hướng của các nhà tạo giống là tạo ra các giống lúa có năng suất cao, thích ứng rộng, đủ tiêu chuẩn chất lượng để xuất khẩu Tuy nhiên, năng suất và chất lượng giống chịu ảnh hướng tổng hợp của rất nhiều yếu tố trong đó phân bón là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn Trong điều kiện canh tác hiện nay, nghề trồng lúa vẫn chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân Nông dân vẫn sử dụng nhiều phân bón để tăng năng suất Nhưng hiệu quả của nó lại không cao, mặt khác còn làm tăng công thức độ sâu bệnh, gây ô nhiễm môi trường Các kết quả nghiên cứu cho thấy, đạm có vai trò rất quan trọng trong việc phát huy hiệu quả của việc sử

dụng phân bón cho cây trồng Các loại phân khác chưa phát huy tác dụng khi chưa có đủ đạm hay bón cân đối với đạm theo nhu cầu của cây Vì vậy khi xác định các loại phân bón khác cần trên cơ sở lượng đạm bón, nếu chưa tăng được lượng phân đạm bón thì chưa cần tăng các loại phân bón khác

Từ thực tiễn trên, để cung cấp thêm cơ sở khoa học cho công tác khuyến cáo, triển khai ra ngoài sản xuất và các bước nghiên cứu hoàn thiện

tiếp theo trong công tác sản xuất hạt giống lúa đề tài: “Ảnh hưởng của mật

độ cấy và lượng đạm bón đến sinh trưởng, năng suất lúa mùa tại Gia Lộc – Hải Dương” được thực hiện

Mục đích yêu cầu của đề tài

+ Theo dõi tình hình sâu bệnh hại chính

+ Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam

1.1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới

Cây lúa (Oryza sativa L.) được con người trồng cách đây từ hơn 10

nghìn năm và là cây lương thực quan trọng đứng hàng thứ hai sau lúa mỳ Cây lúa có khả năng thích ứng tương đối rộng Theo số liệu thống kê của tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO), tính đến năm 2006, toàn thế giới có 114 nước trồng lúa, phân bố ở tất cả các châu lục Trong đó, châu Phi –

41 nước, châu Á - 30 nước, Bắc Trung Mỹ - 14 nước, Nam Mỹ - 13 nước, châu

Âu - 11 nước và châu Đại Dương - 5 nước Nhưng phân bố tập trung ở châu Á

từ 30 vĩ độ Bắc đến 10 vĩ độ Nam Trong vài ba thập kỷ gần đây, tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới đã có công thức tăng trưởng đáng kể Tổng sản lượng lúa tăng 70% trong vòng 32 năm, nhưng do sự bùng nổ dân số nhất là ở các nước đang phát triển ở châu Á, châu Phi, châu Mỹ La Tinh nên vấn đề an ninh lương thực vẫn là vấn đề cấp bách cần được quan tâm trong những năm trước mắt và lâu dài

Những năm gần đây tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới đã có những thay đổi quan trọng Nếu như trong vòng 30 năm sau chiến tranh thế giới thứ hai, sản lượng thóc của thế giới tăng hơn 1 lần thì riêng trong 5 năm gần đây, công thức tăng đó chiếm 1/3 số trên So với cây ngũ cốc khác sản lượng thóc có tốc độ tăng trung bình hàng năm cao nhất: 2,4%, trong các năm

từ 1958 – 1960 đến 1970

Thống kê của FAO cũng cho thấy, diện tích trồng lúa trên thế giới tăng lên rõ rệt từ năm 1961- 1980 Chỉ trong vòng 19 năm, diện tích trồng lúa đã tăng từ 115,4 lên 144,4 triệu ha, bình quân tăng 1,5 triệu ha/năm Từ năm

1980 đến nay, diện tích lúa toàn thế giới tăng chậm, thậm chí có thời gian

giảm xuống (năm 2007 diện tích lúa giảm 0,2 triệu ha so với năm 2006), đạt

cao nhất vào năm 2012 với 163,46 triệu ha

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của thế giới qua các năm

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Cụ thể, tổng sản lượng lúa toàn thế giới năm 1961 đạt 215,6 triệu tấn, năm

1975 (ngay sau cuộc Cách mạng xanh) đạt 357,0 triệu tấn, đến năm 2012 con

số này là 718,35 triệu tấn Tổ chức FAO cũng dự báo tổng sản lượng lúa toàn thế giới sẽ vẫn còn tiếp tục gia tăng trong những năm tới

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của một số quốc gia và

khu vực trên thế giới năm 2012 Quốc gia và

khu vực

Diện tích (triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Năm 2012, đứng đầu về sản xuất lúa vẫn là 8 nước châu Á bao gồm:

Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Thái Lan, Bangladesh, Myanmar, Việt Nam, Philippines Tuy nhiên chỉ có 3 nước có năng suất cao hơn 5 tấn/ha là Trung Quốc (6,74 tấn/ha) và Việt Nam (5,63 tấn/ha) Mặc dù năng suất lúa ở các nước châu Á còn thấp nhưng do có diện tích sản xuất lớn nên châu Á vẫn là nguồn đóng góp quan trọng cho sản lượng lúa thế giới

Tính đến năm 2012, châu Á vẫn là khu vực sản xuất lúa lớn nhất thế giới với diện tích 136,93 triệu ha chiếm 83,77% diện tích trồng lúa toàn thế giới), sản lượng đạt 611,32 triệu tấn (chiếm 85,09% sản lượng lúa toàn thế giới) Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) đã hạ dự báo sản lượng gạo toàn cầu

2013-2014 xuống 473,2 triệu tấn gạo, giảm khoảng 3,6 triệu tấn so với dự báo trước đó nhưng vẫn tăng gần 1% so với năm 2012-2013 Dự báo tiêu thụ gạo toàn cầu 2013-2014 cũng đã được hạ 1,4 triệu tấn xuống 473,1 triệu tấn, vẫn

Nguồn: USDA (trích dẫn bởi Bộ Công thương, 2012)

Niên vụ 2012-2013, sản lượng gạo Trung Quốc tiếp tục tăng nhưng nhu cầu tiêu thụ còn tăng mạnh hơn, và xu hướng này dự kiến sẽ còn tiếp tục sang năm niên vụ 2013-2014 này Thời tiết bất thường, hạn hán và lũ lụt đã ảnh hưởng tới sản lượng lúa gạo Theo Trung tâm Thông tin ngũ cốc và các loại dầu quốc gia TQ (CNGOIC), sản lượng gạo của nước này trong năm nay sẽ giảm 0,7% so với năm ngoái, xuống còn 202,8 triệu tấn Đây sẽ là lần đầu tiên trong vòng 10 năm sản lượng gạo Trung Quốc sụt giảm Về nhập khẩu, tháng

11 Trung Quốc giảm tốc độ nhập khẩu gạo, một phần do giá gạo của những nước láng giềng nhích lên Việt Nam và Pakistan vẫn chiếm phần lớn gạo

xuất khẩu vào Trung Quốc bởi công thức giá rẻ hơn các đối thủ khác Myanmar mất dần lợi thế trên thị trường này bởi giá gạo xuất khẩu tăng Tuy nhiên, xu hướng chung Trung Quốc vẫn đang gia tăng nhập khẩu bởi giá gạo nội địa cao trong bối cảnh giá thế giới thấp Trung Quốc nhập khẩu khoảng 3,2-3,4triệu tấn gạo trong năm 2012-2013, gấp gần 6 lần so với 540.000 tấn gạo nhập khẩu trong năm 2010-2011 Theo Trung tâm Tư vấn Dầu và Ngũ cốc Quốc gia Trung Quốc (CNGOIC), nước này sẽ tăng nhập khẩu gạo lên công thức cao kỷ lục 5 triệu tấn trong năm 2013/14 (kết thúc vào tháng 9/2014) do sản xuất trong nước sụt giảm mà giá tăng cao Con số này cao hơn khoảng 25% so với 4 triệu tấn gạo mà CNGOIC ước tính trước đây và cao hơn khoảng 47% so với ước tính khoảng 3,4 triệu tấn của USDA

1.1.2 Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam

Việt Nam là một nước nông nghiệp và từ lâu cây lúa đã ăn sâu vào tiềm thức người dân, nó có vai trò quan trọng trong đời sống con người Lúa gạo không chỉ giữ vai trò trong việc cung cấp lương thực nuôi sống mọi người mà còn là mặt hàng xuất khẩu đóng góp ngoại tệ cho nền kinh tế quốc dân Mặt khác, do có điều kiện tự nhiên thuận lợi phù hợp cho cây lúa phát triển nên lúa được trồng trên khắp mọi miền của đất nước Trong quá trình sản xuất đã hình thành hai vùng sản xuất lúa rộng lớn đó là Đồng Bằng Châu thổ Sông Hồng và vùng Đồng bằng Sông Cửu Long Với điều kiện khí hậu nhiệt đới, Việt Nam cũng có thể là cái nôi hình thành cây lúa nước Đã từ lâu, cây lúa đã trở thành cây lương thực chủ yếu, có ý nghĩa đáng kể trong nền kinh tế và xã hội của nước ta Với địa bàn trải dài trên 15 vĩ độ Bắc bán cầu, từ Bắc vào Nam đã hình thành những đồng bằng châu thổ trồng lúa phì nhiêu Từ một nước thiếu lương thực thường xuyên, đến nay sản lượng lúa gạo của nước ta không những đáp ứng đủ nhu cầu lương thực trong nước mà còn dư để xuất khẩu, thậm chí trong những năm trở lại đây nước ta giữ vững vị trí thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo

Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam qua các năm được thể hiện trong bảng 2.4

Bảng 1.4 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam qua các năm

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Về xuất khẩu, theo Hiệp hội Lương thực Việt Nam (VFA), khối lượng xuất khẩu tháng 11 chậm lại do xuất khẩu sang thị trường châu Phi bị cạnh tranh về giá với Ấn Độ, Pakistan bởi hai nước này có vị trí địa lý thuận lợi hơn nên giá cước tàu cạnh rẻ hơn (chênh lệch giá cước từ 20-45 USD/tấn tùy khu vực đến) Khâu thanh toán, vận chuyển sang khu vực đó cũng gặp nhiều khó khăn và an ninh ở khu vực này không ổn định nên các doanh nghiệp Việt Nam chủ yếu xuất khẩu gạo vào thị trường này thông qua trung gian Trong 2 tuần đầu tháng 11 xuất khẩu gạo của Việt Nam đạt 142.265 tấn, với trị giá đạt 60,023 triệu USD, giảm lần lượt 73% và 77% so với cùng kỳ năm ngoái Châu Phi là thị trường xuất khẩu gạo lớn nhất của Việt

Nam trong giai đoạn này với khối lượng đạt hơn 67.000 tấn, tiếp đến là châu Á với gần 48.000 tấn Khối lượng xuất khẩu lũy kế từ đầu năm đến ngày 14/11 đạt 5,876 triệu tấn,giảm khoảng 17,5% so với khoảng 7,1 triệu tấn gạo xuất khẩu trong thời gian từ 1/1-30/11/2012 Trị giá xuất khẩu lũy

kế đạt 2.536 tỷ USD Giá gạo xuất khẩu trung bình từ 1/1-14/11/2013

khoảng 430 USD/tấn (FOB), giảm khoảng 6% so với giá xuất khẩu trung bình giai đoạn tháng 1-11/2012 Từ đầu năm đến nay, Trung Quốc (TQ) tiếp tục nổi lên là thị trường tiêu thụ gạo xuất khẩu lớn của Việt Nam cả về chính ngạch và tiểu ngạch Theo thống kê sơ bộ của VFA, từ đầu năm đến nay, lượng gạo xuất khẩu qua đường tiểu ngạch sang TQ khoảng 1,2 triệu tấn Nếu thống kê sơ bộ cả chính ngạch, khối lượng gạo Việt Nam xuất khẩu sang thị trường này trong 8 tháng đầu năm nay tăng mạnh, đạt trên 1,62 triệu tấn với giá trị đạt 671,61 triệu USD, chiếm 31,4% tổng kim ngạch xuất khẩu So với cùng kỳ năm ngoái, khối lượng và giá trị xuất khẩu gạo sang thị trường TQ tăng gấp 5,2 lần về lượng và 4,4 lần về giá trị

Đồ thị 1.1 Xuất khẩu gạo Việt Nam từ đầu năm 2013

1.2 Các nghiên cứu về đạm cho cây lúa

1.2.1 Vai trò của đạm đối với cây lúa

Đạm đóng một vai trò quan trọng trong đời sống cây trồng nói chung, đặc biệt là đối với cây lúa, đạm giữ một vị trí đặc biệt trong việc tăng năng suất Đạm là thành phần của Protein, axit Nucleic Đạm là yếu tố không thể thiếu trong quá trình phát triển của tế bào và các cơ quan rễ, thân, lá…

Trong số các nguyên tố đa lượng thiết yếu thì đạm được xem là yếu tố quan trọng nhất cho quá trình sinh trưởng và hình thành năng suất lúa, đạm luôn là yếu tố hạn chế năng suất hàng đầu trên tất cả các loại đất De Datta, (1981) Đinh Văn Lữ kết luận rằng lúa cần đạm trong suốt quá trình sinh trưởng sinh dưỡng để tích lũy chất khô và đẻ nhánh, điều này xác định số lượng bông Đạm góp phần tạo nên số hạt trong giai đoạn phân hóa đòng, tăng kích thước hạt bằng giảm số lượng hoa thoái hóa và tăng kích thước vỏ trấu trong suốt giai đoạn làm đòng Đạm góp phần tích lũy hydratcacbon trong thân lá ở giai đoạn trước trỗ và trong hạt ở giai đoạn vào chắc vì chúng phụ thuộc nhiều vào tiềm năng quang hợp Theo Nguyễn Như Hà, (2006) lượng đạm cần thiết để tạo ra 1 tấn thóc là 17 - 35 kg N, trung bình cần 22,2 kg N

Quang hợp của cây lúa trong giai đoạn vào chắc tạo ra khoảng 60 – 100% lượng hydratcacbon trong hạt Theo Yoshida, 1981 phần còn lại là do

từ các bộ phận khác chuyển đến Để đạt được năng suất hạt cao nhất thì hoạt động trao đổi trong hạt phải trùng với giai đoạn lá lúa có hoạt động quang hợp mạnh nhất Thực tế, năng suất lúa cao ở những giống mà lá có thể duy trì hoạt động quang hợp đến tận giai đoạn vào chắc Bón đạm làm tăng diện tích lá, bề rộng của tán lá, duy trì hoạt động quang hợp của cây vì vậy ảnh hưởng quyết định đến năng suất lúa (Mae và cs,1981)

Cây lúa cần đạm trong tất cả các giai đoạn sinh trưởng, tuy nhiên giai đoạn đẻ nhánh lúa cần nhiều N nhất (Nguyễn Văn Hoan và Vũ Văn Hiển, 1999)

Khi bón đạm nhiều làm cây chậm thành thục, hạt chín không đẫy hạt

so với bón ít đạm Như vậy đạm nhiều sẽ ảnh hưởng xấu đến độ thành thục của hạt

Cung cấp đủ đạm cho lúa và đúng lúc làm cho lúa đẻ nhánh nhanh và tập trung, tạo nhiều nhánh hữu hiệu Mặt khác bón đạm làm tăng hàm lượng protein, do đó ảnh hưởng đến chất lượng gạo

Thiếu đạm làm cho cây lúa thấp, đẻ nhánh kém, đòng nhỏ, khả năng trỗ kém, số hạt/ bông ít, hạt lép nhiều, năng suất thấp Thừa đạm làm cho lá to, dài, phiến lá mỏng, nhánh vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cây cao, lốp, đổ non, ảnh hưởng xấu đến năng suất và phẩm chất lúa

Bên cạnh đó đạm cũng ảnh hưởng đến khả năng chống chịu sâu bệnh của lúa Thừa hoặc thiếu đạm đều làm cho lúa dễ bị nhiễm sâu bệnh hại do sức đề kháng giảm (Nguyễn Như Hà, 2006)

1.2.2 Đặc điểm dinh dưỡng đạm của cây lúa

Cây hút đạm dưới dạng NH4+ và NO3- Tùy loài cây mà có thể chia ra loài cây ưa NH4+ và cây ưa NO3-

Lúa là cây ưa NH4+ điển hình

Trong thời kỳ đầu sinh trưởng của cây lúa có khuynh hướng hút NH4+, lúa còn hút cả NO3-

Ở ruộng khô lúa hút cả hai dạng đạm NH4+ và NO3-, còn trong ruộng nước thì lúa chuyên hút NH4+

Đạm được chuyển từ rễ vào cơ thể cây lúa rồi từ đó kết hợp với axit hữu cơ do sự oxy hóa của đường và tinh bột (sản phẩm của quang hợp) tạo thành axit amin tổng hợp nên protein

Nhiều công trình của nhiều tác giả trong và ngoài nước đều cho rằng cây lúa hút đạm nhiều nhất vào hai thời kỳ: Thời kỳ đẻ nhánh và thời kỳ làm đòng Lúa hút nhiều đạm vào thời kỳ nào thì cũng đồng thời hút lân và Kali nhiều nhất vào thời kỳ đó

Tanaka và nhiều người khác (1995) cho rằng cây lúa hút đạm nhiều nhất vào hai thời kỳ: Thời kỳ đẻ nhánh và thời kỳ trỗ bông

Đối với những giống lúa sớm ngắn ngày, sự hút đạm xảy ra liên tục từ lúc bắt đầu đẻ nhánh đến trỗ bông

Còn ở các giống lúa muộn dài ngày thì 2 đỉnh đó có khoảng cách xa nhau từ 30 – 40 ngày

1.2.3 Một số nghiên cứu về lượng đạm bón cho lúa trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.3.1 Một số nghiên cứu về lượng đạm bón cho lúa trên thế giới

Nhiều thí nghiệm về hiệu lực, lượng phân đạm sử dụng trong mối quan

hệ với các yếu tố khác đã được tiến hành Ladha và cs., (2003) so sánh năng suất lúa và yêu cầu dinh dưỡng đạm qua các năm cho biết: Thời kỳ trước Cách mạng xanh năng suất lúa rất thấp chỉ đạt 3 tấn/ha và lượng N cần bón là

60 kg N/ha Trong những năm đầu của cuộc Cách mạng xanh, năng suất hạt đạt gần 8 tấn/ha thì lượng đạm cần bón là 160 kg N/ha Giai đoạn thứ hai của cuộc Cách mạng xanh năng suất mong đợi là 12 tấn/ha và lượng N cần bón là rất cao với công thức 240 kg N/ha

Ở vùng ôn đới như Yanco – Australia và Yunnan – Trung Quốc, năng suất lúa có thể đạt 13 – 15 tấn/ha và yêu cầu lượng N hút là 250 kg N/ha, (Ying và cs., 1998)

Trong ruộng lúa nhiệt đới, để đạt năng suất hạt 9 – 10 tấn/ha, lúa cần hút được 180 – 200 kg N/ha (Cassman và cs., 1993) Muốn lúa hấp thu được

200 – 250 kg N/ha cần bón 150 – 200 kg N/ha vì lúa còn hút được đạm từ đất Liểu lượng N bón còn phụ thuộc vào giống, giống lai yêu cầu lượng đạm bón cao hơn giống thuần (Yoshida, 1983)

Theo Yoshida (1983) nếu bón đạm với liều lượng cao thì hiệu suất cao nhất là lúc lúa đẻ nhánh và sau đó giảm dần Với liều lượng bón thấp thì bón vào lúc lúa đẻ nhánh và 10 ngày trước trỗ cho hiệu quả cao

Tác giả Yoshida, 1789 cho rằng ở các nước nhiệt đới, lượng các chất dinh dưỡng N, P, K cần để tạo ra 1 tấn thóc khô trung bình là 20,5 kg N + 55

kg P2O5 + 44 kg K2O Lượng đạm hút thay đổi theo từng chất đất, phương pháp, số lượng, thời gian bón đạm và các kỹ thuật quản lý khác Ở các vùng nhiệt đới hiệu suất sử dụng đạm đối với sản lượng hạt vào khoảng 50 g chất khô/1 kg đạm hút được

Theo Cook, 1975 khi nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón tới năng suất và chất lượng hạt lúa đã kết luận: Năng suất của các giống lúa tăng dần theo lượng đạm bón, nếu bón 100 -150 kg N/ha có thể tăng năng suất từ 10,3 lên 39,9 kg/ha

1.2.3.2 Một số nghiên cứu về lượng đạm bón cho lúa ở Việt Nam

Nghiên cứu bón phân đạm trên đất phù sa sông Hồng, tập thể nghiên cứu của viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam đã tổng kết các thí nghiệm từ năm 1992 – 1994 cho thấy: Phản ứng của phân đạm tùy thuộc vào từng thời vụ, nền đất và loại giống

Viện nghiên cứu đồng bằng sông Cửu Long đã có nhiều thí nghiệm về ảnh hưởng của lượng đạm bón khác nhau đến năng suất lúa vụ đông xuân và

hè thu trên đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long Kết quả nghiên cứu trung bình nhiều năm, từ 1985 đến 1994 của viện lúa đồng bằng sông Cửu Long đã chứng minh rằng: Trên đất phù sa được bồi hàng năm có bón 60 kg P2O5 và

30 kg K2O thì khi bón N đã làm tăng năng suất lúa từ 15 – 48,5% trong vụ đông xuân và 8,8 – 35,6% trong vụ hè thu Hướng chung của cả hai vụ đều bón đến công thức 90 kg N/ha có hiệu quả cao hơn cả, bón trên công thức N này thì năng suất lúa tăng không đáng kể Theo Nguyễn Thị Lẫm, 1994 khi nghiên cứu về bón đạm cho các giống lúa cạn đã kết luận: Liều lượng đạm bón thích hợp cho các giống lúa địa phương là 60 kg N/ha, giống lúa thâm canh là 90 – 120 kg N/ha

Theo Nguyễn Ích Tân và Nguyễn Thị Thu (2012), năng suất lúa Japonica J02 tại Hưng Yên đạt cao nhất ở lượng đạm bón 120 Kg N/ha Khi tăng lượng đạm bón lên 140 kg N/ha, năng suất lúa không tăng lên mà còn có khả năng giảm ở mật độ 50 khóm/m2

Tại Gia Lâm Hà Nội, theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Ích Tân và Nguyễn Thị Toàn (2012), khi nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi mạ và lượng đạm bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống VL75, nhóm tác giả nhận thấy năng suất thực thu của lúa đạt cao nhất với công thức đạm bón

120 kg N/ha ở cả 2 tuổi mạ, nếu tăng lượng đạm bón lên 150 kg N/ha thì năng suất không tăng mà còn giảm ở cả 2 tuối mạ Tuy nhiên với tuổi mạ T1 (mạ 3-3,5 lá), công thức bón 90 và 120 Kg N/ha cho năng suất khác nhau không có

ý nghĩa

Như vậy đạm là một trong những yếu tố dinh dưỡng quan trọng đối với cây lúa Yêu cầu về đạm cho các giống lúa, ở các vùng, mùa vụ khác nhau là không giống nhau Để đạt được năng suất, hiệu quả kinh tế cao bên cạnh việc cung cấp đủ, cân đối các chất dinh dưỡng cho lúa, cần phải bón đúng cách, đúng thời điểm

Nghiên cứu của Nguyễn Như Hà và cs., 2000 cho kết quả: Để năng suất lúa đạt 5,0 – 5,5 tấn/ha/vụ, đảm bảo phẩm chất tốt, hiệu suất phân bón cao và

ổn định độ phì của đất cần bón 120 kg N/ha Muốn thu được năng suất 7 tấn/ha các giống lúa cao sản cần bón 150 kg N/ha, (Nguyễn Văn Hoan, 2006)

Thực tế, lượng đạm cần bón cho lúa là khác nhau giữa các vùng: Ở miền Bắc người dân thường bón với lượng trung bình 103,2 kg N/ha Theo Nguyễn Văn Bộ và cs., 1996 lượng phân khuyến cáo cho lúa cao sản ở vùng đất phù sa cặp giữa hai sông Tiền và sông Hậu là 100 -120 kg N/ha trong vụ đông xuân và 80 – 100 kg N/ha trong vụ hè thu hoặc vụ xuân hè

Trên đất phèn tứ giác Long Xuyên, vụ xuân bón 80 – 100 kg N/ha, vụ hè thu

bón 60 – 80 kg N/ha, một phần diện tích nhỏ từ Long An đến Cà Mau bón với lượng 30 – 50 kg N/ha

Các giống lúa khác nhau yêu cầu lượng đạm bón khác nhau Thông thường giống có tiềm năng cho năng suất cao bao giờ cũng cần lượng đạm cao (Phạm Văn Cường và cs., 2005) Giống lúa lai yêu cầu lượng đạm bón cao hơn giống lúa thuần Lượng đạm sử dụng cho giống lúa lai là 120 – 150

kg N/ha, giống lúa thuần là 80 – 100 kg N/ha (Nguyễn Văn Hoan, 2006)

Liều lượng N bón cho lúa không chỉ phụ thuộc vào giống mà còn phụ thuộc vào điều kiện đất đai Trên đất phù sa sông Hồng phân đạm có hiệu lực cao nhưng với trình độ kỹ thuật canh tác hiện nay cũng chỉ nên bón tới 120 kg N/ha, là công thức đạm bón có thể đạt năng suất 5,0 – 5,5 tấn/ha/vụ Với công thức bón 80 kg N/ha/vụ có thể đạt năng suất 5 tấn/ha/vụ nhưng không ổn định được độ phì của đất (Nguyễn Như Hà và cs., 2000)

Trên đất phù sa sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên – Huế, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt tăng theo lượng đạm bón, còn số bông/m2 và năng suất thực thu đạt cao nhất ở công thức 100 kg N/ha Theo phương trình tuyến tính hồi quy năng suất lúa bắt đầu giảm ở công thức bón 120 kg N/ha (Trần Danh Đức, 2003) Trên đất bạc màu, năng suất đạm cao nhất khi bón 120 kg N/ha trên nền 90 – 135 kg P2O5/ha + 80 kg K2O/ha, khi bón lượng đạm cao hơn thì năng suất giảm (Trần Thúc Sơn, 1996)

Kết quả nghiên cứu tại viện nghiên cứu lúa đồng bằng sông Cửu Long cho thấy, mỗi mùa vụ lúa yêu cầu một lượng đạm bón khác nhau Chiều cao cây và thời gian sinh trưởng tương quan thuận với lượng đạm đầu tư, trong đó

vụ hè thu tăng thấp hơn vụ đông xuân Số bông/m2 đạt cao nhất ở công thức phân bón 60 kg N/ha trong vụ hè thu và 120 kg N/ha trong vụ đông xuân Số hạt chắc/bông đạt cao nhất ở công thức 60 kg N/ha trong vụ hè thu và 80 kg N/ha trong vụ đông xuân

Phạm Văn Cường và Trần Thị Vân Anh (2006) khẳng định khi tăng

lượng đạm bón thì năng suất hạt của các giống lúa thuộc cả nhóm lúa lai, lúa cải tiến và lúa địa phương đều tăng, đặc biệt tăng mạnh ở các giống lúa lai do tăng chủ yếu số bông/khóm, số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc

Như vậy, phân bón đặc biệt là phân đạm rất quan trọng trong nâng cao năng suất cây trồng

Thời kỳ bón ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sử dụng đạm của lúa (Nguyễn Như Hà, 2006) Nông dân ở miền Nam thường bón đạm chia làm 3-4 lần/vụ,

cá biệt chia đến 6 – 8 lần/vụ Theo khuyến cáo trước đây, nông dân sử dụng giống dài ngày nên phân được chia làm 3 lần bón (10 - 15, 30 – 35, 65 - 70 ngày sau sạ), hiện nay sử dụng giống ngắn ngày (90 - 110 ngày) và cực ngắn ngày (< 90 ngày) thì thời kỳ bón phân đã thay đổi Kết quả điều tra ở vùng Đồng Tháp Mười cho thấy: Người dân thường bón thúc đẻ nhánh muộn (đợt 1 sau sạ 15 ngày, đợt 2 sau sạ 30 ngày trong khi quy trình kỹ thuật là 7 – 10 ngày và 18 - 20 ngày sau sạ), bón thúc đòng sớm Điều đó không những làm cho lúa đẻ nhiều nhánh vô hiệu mà còn ảnh hưởng đến quá trình chuyển sang giai đoạn làm đòng của lúa

Dạng đạm bón cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sử dụng đạm của lúa Cây lúa có thể sử dụng được cả dạng NO3- và NH4+ Trong điều kiện thiếu oxy bón NO3- sẽ có lợi hơn cho quá trình sinh trưởng của cây vì chúng ảnh hưởng tốt đến điện thế oxy hóa khử trong tế bào Tuy nhiên, khi lúa hút nhiều

NO3- thì trong cây tích lũy nhiều NO3- và axit hữu cơ (hình thành để trung hòa ion kiềm khi khử NO3-)

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan và cs (2007), khi xác định lượng đạm bón vãi cho dòng lúa thuần N18 tại Phúc Thọ - Hà Tây vụ mùa năm 2005, nhóm tác giả nhận thấy hiệu suất bón đạm đạt cao nhất là 9,2

kg thóc/1 kg N khi bón 100 kg N/ha trên nền 5 tấn phân chuồng + 90 kg P2O5 + kg K2O trên đất 2 vụ lúa Tuy nhiên khi bón đạm viên nén cho lúa tẻ thuần chất lượng cao N46, thì hiệu suất cao đạt cao nhất ở công thức đạm bón 60 kg

/ha Trong đó, Vụ xuân ở Thái Bình đạt 15,7 kg thóc/1kg N; vụ mùa ở Hưng yên đạt 15,8 kg thóc/1 kg N tại Ân Thi và 15 kg thóc/1kg N tại Tiên Lữ (Nguyễn Thị Lan và Đỗ Thị Hường, 2009) Như vậy hiệu suất bón đạm cũng phụ nhiều vào dạng đạm bón, tính chất đất đai và mùa vụ…

Kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy, bón phân urea cho lúa có xu hướng mất dưới dạng khí rất cao, đặc biệt là khí NH3 Bón urea phối hợp với một số loại phân khác nhau có thể làm giảm quá trình này Thực tế cho thấy trộn NH4PO4 với NH4F, (NH4)2SO4 hoặc (NH4)2CO3 làm giảm cường độ bốc hơi NH3 Vị trí bón cũng ảnh hưởng đến sự bốc hơi NH3, bón amon trên bề mặt thì sự bốc hơi NH3 là rất lớn, có thể hạn chế quá trình này bằng cách bón phân amon sâu vào lòng đất

Để nâng cao hiệu suất sử dụng phân đạm cho lúa, nhiều nghiên cứu về cách bón phân cũng đã được tiến hành Theo Bùi Huy Đáp (1985), Nguyễn Như Hà (2006): Khi đạm được bón sâu 5 – 10 cm vào tầng khử của đất thì hiệu quả sử dụng đạm cao hơn Bón đạm vào tầng khử, đạm được các keo đất giữ dưới dạng NH4+, cung cấp dần cho lúa, ngăn chặn việc hình thành NO3-, hiệu lực của đạm có thể tăng lên gấp đôi

Các nghiên cứu của Trần Thúc Sơn (1996) cho kết quả là: Các phương pháp vùi urea không ảnh hưởng đến năng suất lúa, tuy nhiên làm tăng lượng đạm lúa tích lũy một cách chắc chắn Bón phân viên nén và chất hữu cơ khi tưới tiết kiệm đã làm tăng 35,4% năng suất so với bón phân vãi và tưới theo phương pháp truyền thống, tiết kiệm được 33% lượng đạm bón (Nguyễn Tất Cảnh, 2006) Trộn phân đạm với đất bột rồi vo viên dúi vào gốc lúa làm tăng hệ số

sử dụng đạm từ 50 -100% Bọc phân đạm vào đất thịt và bón vào giữa 4 khóm lúa cũng cho hiệu quả như bón phân viên nén Bón phân viên với lượng 40 kg N/ha cho số bông nhiều hơn so với bón vãi với lượng 40 – 80 kg N/ha Cùng bón 40 kg N/ha, bón vãi cho năng suất tăng 4 tạ/ha, bón phân viên tăng 8,5 – 15,5 tạ/ha so với công thức không bón Khi bón 80 kg N/ha thì bón vãi tăng

tương ứng là 13,5 tạ/ha, bón phân viên tăng 20,5 – 25,5 tạ/ha Bón phân sâu

và tập trung làm cho hiệu quả của phân hóa học tăng 2 lần (Bùi Huy Đáp, 1985) Tuy nhiên phương pháp này tốn nhiều công lao động (Nguyễn Như

Hà, 2006)

Theo Đinh Thế Lộc, Vũ Văn Liết: đủ đạm ở giai đoạn đầu sẽ làm tăng chiều cao, số nhánh, tăng kích thước lá, tăng số hạt/bông, tăng % hạt chắc Nếu bị thiếu đạm quá trình sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế, số hạt/bông sẽ giảm Lúa cần đạm ở giai đoạn đầu và giai đoạn đẻ nhánh để hình thành số

bông tối đa

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến ưu thế lai về hiệu suất

sử dụng đạm của lúa lai F1, theo Phạm Văn Cường và cs (2007), khi tăng lượng đạm bón từ 0 -120 kg N/ha thì hiệu suất bón đạm của VL 20 cao nhất ở công thức bón 120 kg N/ha Trong đó vụ xuân đạt 11,8 kg thóc/1kg N, vụ mùa đạt 3,6 kg thóc/1kg N

Bón phân cân đối làm tăng hiệu quả sử dụng đạm của lúa Bón cân đối giữa đạm và lân không những làm tăng 82,2% năng suất lúa mà còn làm giảm 50,7% lượng đạm cần để sản xuất 1 tấn thóc so với công thức bón đạm đơn độc Trên đất phù sa sông Hồng, để sản xuất ra 1 tấn thóc cần 23 – 27 kg N nếu không bón lân, nhưng nếu bón lân thì chỉ cần 19 – 23 kg N Khi bón NP thì cây chỉ hút được 42,1 kg N/ha, bón NP + K thì lượng đạm cây hút được là 72,1 kg N/ha Hiệu quả bón cân đối N và K càng lớn khi bón lượng đạm càng cao, đặc biệt trên đất nghèo Kali (Nguyễn Văn Bộ , 2003)

Tùy từng loại đất mà lựa chọn biện pháp bón đạm phù hợp Trên đất có khả năng giữ phân tốt và đặc biệt là giống ngắn ngày, bón lót sâu toàn bộ hay phần lớn lượng phân đạm sẽ hạn chế mất đạm (Nguyễn Văn Bộ và cs.,2003; Nguyễn Như Hà, 2006) Đất có thành phần cơ giới nhẹ, đạm dễ bị di động xuống sâu nên bón nông và bón làm nhiều lần, đặc biệt với những giống dài ngày, bón lượng đạm cao, những vùng có mưa nhiều hay khí hậu nóng (

Nguyễn Như Hà, 2006, Võ Minh Kha, 2003)

Hiệu lực của các loại phân đạm thể hiện rất khác nhau giữa vụ xuân và

vụ mùa Vụ mùa có nhiều mưa giông, nhiệt độ không khí cao, sự phân giải các chất hữu cơ diễn ra mạnh nên bón ít hơn vụ xuân (Đỗ Ánh, 2002)

Khi quản lý đạm tốt, bón đạm với số lượng và thời gian thích hợp thì hiệu suất sử dụng đạm có thể đạt 50 kg thóc/kg N (De Datla,1981) Hệ số sử dụng đạm ở châu Á rất thấp khoảng từ 20- 40% (De Datla, 1981) vì hầu hết lượng đạm bón dưới dạng urea thường bị mất đi qua sự bay hơi NH3 và quá trình phản nitrat hóa

Hiệu quả sử dụng đạm của lúa rất thấp, chưa tới 40% (Phạm Sỹ Tân, 1997) Đặc biệt, trên các loại đất có vấn đề (đất gley, đất bạc màu) khi các yếu

tố khác chưa được khắc phục thì vai trò của đạm không phát huy được

Do đó, biện pháp nâng cao hiệu suất sử dụng đạm có nhiều cách và cần

có nhiều nghiên cứu cơ bản hơn để đưa ra các biện pháp hiệu quả, ví dụ: Bón thúc phân sớm, sử dụng giống chuyển gen, bón phân dúi

Bên cạnh vai trò làm tăng tích lũy chất khô, đạm có tác dụng làm tăng

số hoa phân hoá, tăng số hạt trên bông, cùng với kali xúc tiến các sản phẩm tích luỹ trong cây về hạt làm tăng tỷ lệ hạt chắc và hàm lượng protein trong hạt ( Yoshida, 1972) Theo quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan và cs (2009) trên giống lúa N46, với các yếu tố cấu thành năng suất, khi tăng lượng đạm bón 0-120 kg N/ha thí số bông/m2 tăng nhưng tổng số hạt trên bông lại khác nhau không có ý nghĩa ở các công thức đạm, còn tỷ lệ hạt chắc trên bông có chiều hướng tăng khi tăng lượng đạm bón đến 90 kg N/ha, nhưng nếu bón

120 kg N/ha thì tỷ lệ hạt chắc bắt đầu giảm thấp

Lượng đạm mà cây trồng hấp thu là nhân tố chính tác động đến sự sinh trưởng, phát triển của cây vì khả năng quang hợp phụ thuộc chặt vào hàm lượng đạm trong lá Đặc điểm sinh lý dựa trên mối quan hệ giữa quang hợp và hàm lượng đạm trong lá đã được nghiên cứu ở nhiều nơi Kết quả chỉ rõ,

quang hợp của lá cây khi bão hòa ánh sáng tăng theo đường thẳng, thường là đường tiệm cận với hàm lượng đạm trong cây

Bên cạnh đó nhiều nghiên cứu trước đây cũng cho thấy rằng khả năng quang hợp của cây còn phụ thuộc rất nhiều vào chỉ số diện tích lá (LAI) vì lá

là nơi chứa bộ máy quang hợp Chỉ số diện tích lá (LAI) cao đồng nghĩa với việc tiềm năng quang hợp và vận chuyển sản phầm quang hợp về bông tốt dẫn đến năng suất tăng

Vậy tương quan giữa lượng đạm bón, hàm lượng đạm trong lá, diện

tích lá và khả năng quang hợp của tán lá giúp giải thích một cách có hệ thống

tác động của việc cung cấp đạm đến hiệu quả sử dụng ánh sáng của cây trồng

Và khi xác định được đường giới hạn cho cường độ quang hợp thì sẽ có được hiệu suất sử dụng đạm cao hơn

Hiện tại người dân thường bón đạm theo liều lượng và số lần định sẵn cho những giai đoạn sinh trưởng quan trọng và thừa nhận đó là lượng đạm mà cây lúa cần Thực tế, nhu cầu về đạm của lúa biến đổi lớn vì có sự khác nhau

về khả năng cung cấp đạm của đất trong các cánh đồng, giữa các vụ và qua các năm Để tăng hiệu quả sử dụng đạm thì liều lượng và thời gian bón đạm cần được xác định dựa vào tính trạng dinh dưỡng đạm của lúa, vì hàm lượng đạm trong lá liên quan chặt chẽ với khả năng quang hợp và khối lượng chất khô mà lúa tích lũy được

Cassman và cs., 1993 chỉ ra rằng sử dụng SPAD (chỉ số diệp lục –CSDL) có thể xác định lượng đạm cần bón trong suốt quá trình sinh trưởng của một giống Trên đồng ruộng của người nông dân quản lý đạm theo CSDL, làm tăng năng suất và hiệu quả sử dụng đạm Trong nghiên cứu lúa ở châu Á, Cassman và cs., 1993 đã xác định CSDL, giới hạn để người nông dân có thể

áp dụng trên đồng ruộng là 35 tương đương với hàm lượng đạm là 1,4 g/m2 lá đối với giống IR72 cấy ở IRRI vào mùa khô, điều này có nghĩa là cần bón 30

kg N/ha khi CSDL nhỏ hơn 35 Tuy nhiên giới hạn ở mùa mưa là 32 vì mây

che phủ suốt giai đoạn cây sinh trưởng Những nghiên cứu ở Nam Ấn Độ đã xác định khi giá trị CSDL nhỏ hơn 37 thì bón đạm cho lúa thu được năng suất

và hiệu quả sử dụng đạm cao nhất Thí nghiệm ở Tây Bắc Ấn Độ cho kết quả

là bón 30 kg N/ha vào giai đoạn phân hóa đòng khi CSDL nhỏ hơn 37,5 thì tổng lượng đạm cần bón theo phương pháp này là 90 kg N/ha cho năng suất lúa tương đương với bón 120 kg N/ha nếu bón đạm theo quy trình với liều lượng và thời gian định trước Như vậy bón đạm theo CSDL tiết kiệm được

30 kg N/ha Nghiên cứu cũng chỉ rõ cần thiết phải xác định CSDL giới hạn ở các điều kiện sinh thái khác nhau

Năng suất của cây còn có mối liên hệ mật thiết với khối lượng chất khô trong cây Kết quả nghiên cứu đường giới hạn đạm cho khối lượng chất khô tối đa của lúa được Sheehy và cs (1998) thực hiện ở hai vùng sinh thái : Vùng

ôn đới (Trung Quốc, Australia) và vùng nhiệt đới (Philippines) chỉ rõ: Đường giới hạn đạm của lúa phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và khác nhau giữa các giống Những nghiên cứu trên giống lúa IR72 chứng minh rằng: Khối lượng chất khô của thân lá tương quan thuận rất chặt với khối lượng bông được mô tả theo phương trình: y = 0,45x + 1,13 (R2 = 0,94), khối lượng hạt bằng 0,91% khối lượng bông Mặc dù hệ số kinh tế có thể giảm nhẹ khi khối lượng chất khô của cây tăng nhưng trong điều kiện lúa không bị đổ và không bị sâu bệnh phá hoại thì đường giới hạn đạm cho khối lượng chất khô tối đa cũng cho năng suất trong cùng điều kiện trồng trọt Vì vậy, xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng khối lượng chất khô tối đa có ý nghĩa rất quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng đạm của lúa, giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Việc bón phân cho lúa cần được nghiên cứu trong từng điều kiện cụ thể Nhiều nghiên cứu đã xác định, trong cánh đồng trồng lúa nước, thậm chí trên một thửa ruộng có sự biến động lớn về tính chất, hàm lượng dinh dưỡng trong đất dẫn đến biến động về sinh trưởng và năng suất lúa Việc sử dụng chế độ bón phân với liều lượng giống nhau cho một cánh đồng, thậm chí cho

cả vùng sinh thái là một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu quả sử dụng phân bón rất thấp Nhiều nhà khoa học cho rằng: Tính trạng sinh trưởng, hàm lượng dinh dưỡng và năng suất cây trồng phản ánh trung thực nhất biến động

về không gian đất, vì vậy phương pháp bón theo từng điểm cụ thể sẽ mang lại hiệu quả cao hơn, giảm thiểu ô nhiễm môi trường

1.2.4 Một số nghiên cứu về mật độ cho lúa trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.4.1 Một số nghiên cứu về mật độ cấy cho lúa trên thế giới

Một nghiên cứu của Westermann và Crothers (1977) cho thấy các yếu

tố kỹ thuật sản xuất như mật độ, khoảng cách cũng ảnh hưởng đến phát triển của hạt, do ảnh hưởng đến cạnh tranh về dinh dưỡng, khoảng cách hàng hẹp và tăng số cây trên hàng đã làm giảm kích thước hạt, sự cạnh tranh và ảnh hưởng của mật độ khoảng cách là rất khác nhau trong cùng một loài và khác loài Mật độ trồng thích hợp, quần thể lúa sẽ sử dụng tốt nước và dinh dưỡng

để tạo ra năng suất cao nhất, mật độ sản xuất giống đảm bảo tạo ra 400 - 500 bông/m2, có nghĩa là 70 - 100 cây mạ/m2 là tốt nhất Mật độ thưa sẽ tăng khả năng đẻ nhánh và có thể gây ra biến động lớn về chín đồng đều của các bông ảnh hưởng tới chất lượng gạo, mật độ thưa làm tăng cỏ dại cũng làm giảm chất lượng gạo Mật độ trồng quá cao làm giảm năng suất và chất lượng gạo

vì cạnh tranh nước và dinh dưỡng, che khuất lẫn nhau, dễ đổ và giảm kích

thước hạt [36, Tr 6,12,14]

Kết quả nghiên cứu của DeDatta và cộng sự [ 37, tr.778-785 ] đã chỉ ra rằng: với lúa, khi cấy ở mật độ thưa, mỗi cây sẽ có lượng dinh dưỡng lớn hơn, khả năng hút đạm và cung cấp cho hạt cao hơn đã làm tăng lượng protein nhưng lại làm giảm lượng lipit trong hạt gạo

Từ những kết quả nghiên cứu trên chúng ta có thể rút ra một số nhận xét sau: Mật độ quá thưa hay quá dày đều ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng hạt giống

Quần thể lúa có quy luật tự điều tiết giữa cá thể và quần thể nhưng quy

luật đó không phải đúng trong mọi trường hợp cấy quá dày hay quá thưa

Để có được tổng số bông/m2 như nhau thì cách cấy ít dảnh nhiều khóm

sẽ tốt hơn cách cấy nhiều dảnh ít khóm

Cách bố trí khóm lúa theo kiểu hàng sông rộng hơn hàng con sẽ tạo ra

sự thông thoáng cho ruộng lúa phát triển mà vẫn đảm bảo được mật độ dày cho phép

Mật độ cấy thích hợp được xác định tuỳ thuộc chủ yếu vào đặc điểm của giống, đất đai, phân bón và mùa vụ

1.2.4.2 Một số nghiên cứu về mật độ, số dảnh cấy cho lúa ở Việt Nam

Mật độ cấy là khâu kỹ thuật làm tăng khả năng quang hợp của cá thể

và quần thể ruộng lúa, do tăng khả năng tiếp nhận ánh sáng, tạo số lá và chỉ số diện tích lá thích hợp cho cá thể và quần thể ruộng lúa, ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu/ khóm, khả năng chống chịu sâu bệnh

từ đó mà ảnh hưởng mạnh mẽ đến năng suất lúa

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Hoan (1999) cho thấy trên một đơn vị diện tích, nếu mật độ càng cao thì số bông càng nhiều song số hạt trên bông càng ít Tốc độ giảm số hạt trên bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ,

vì thế, cấy quá dày sẽ làm cho năng suất giảm nghiêm trọng Tuy nhiên, nếu cấy với mật độ quá thưa đối với các giống có thời gian sinh trưởng ngắn sẽ rất khó hoặc không đạt được số bông tối ưu Vì vậy, muốn đạt được năng suất cao, người sản xuất phải biết điều khiển cho quần thể ruộng lúa có số bông tối

ưu mà vẫn không làm cho bông nhỏ đi, số hạt chắc và độ chắc hạt trên bông không thay đổi Đồng thời, cách bố trí khóm lúa theo hình chữ nhật (hàng sông rộng hơn hàng con) là phù hợp nhất vì như thế vừa đảm bảo mật độ trồng vừa tạo ra sự thông thoáng trong quần thể, làm tăng khả năng quang hợp, ít nhiễm bệnh và tạo ra hiệu ứng rìa sẽ cho năng suất cao hơn

Nhận xét mối quan hệ diện tích dinh dưỡng và sự đẻ nhánh, theo Phạm Văn Cường (2002), sự đẻ nhánh của cây lúa có quan hệ chặt chẽ với diện tích

dinh dưỡng Nếu diện tích dinh dưỡng càng lớn thời gian đẻ nhánh đẻ càng dài

và ngược lại, diện tích dinh dưỡng càng nhỏ thì thời gian đẻ nhánh càng ngắn Cấy dày ở mật độ cao thì lúa sẽ không đẻ nhánh và một số cây mẹ sẽ lụi dần Còn một số tác giả lại cho rằng cấy dày hay cấy thưa cũng ít ảnh hưởng đến năng suất, tuy mật độ có ảnh hưởng đến số bông trên đơn vị diện tích nhưng nếu số bông nhiều thì số hạt trên bông ít và ngược lại, nên cuối cùng số hạt trên đơn vị diện tích thay đổi ít hoặc không thay đổi

Về khả năng chống chịu sâu bệnh, đã có rất nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả đều cho rằng gieo cấy với mật độ dày sẽ tạo môi trường thích hợp cho sâu bệnh phát triển vì quần thể ruộng lúa không được thông thoáng và che khuất lẫn nhau nên bị chết lụi nhiều

Bùi Huy Đáp (1964) kết luận: trong điều kiện bình thường không nên cấy nhiều dảnh Cấy 2 – 3 dảnh thường có ưu thế hơn 5 – 6 dảnh, chỉ có mạ già đặc biệt mới tăng thêm số dảnh Đối với lúa cấy, số lượng tuyệt đối về số nhánh thay đổi nhiều qua các mật độ, nhưng tỷ lệ nhánh có ích giữa các mật

độ lại không thay đổi nhiều Theo tác giả thì các nhánh đẻ của cây lúa không phải nhánh nào cũng cho năng suất mà chỉ những nhánh đạt được thời gian sinh trưởng và số lá nhất định mới thành bông

Kết quả nghiên cứu số dảnh cấy của Tăng Thị Hạnh (2003) trên giống lúa Việt Lai 20 thấy rằng khi tăng số dảnh cấy làm tăng diện tích lá và tăng khả năng tích luỹ chất khô, đặc biệt làm tăng số bông/khóm, cấy cùng mật độ khi tăng đến 3 dảnh/khóm sẽ làm tăng năng suất giống lúa Việt Lai 20

Theo Nguyễn Thị Trâm (2002), các giống lai có thời gian sinh trưởng trung bình có thể cấy thưa như Bắc ưu 64 có thể cấy 35 khóm/m2 Các giống

có thời gian sinh trưởng ngắn như Bồi Tạp Sơn Thanh, Bồi tạp 77 cần cấy dày

40 – 45 khóm/m2

Nguyễn Thị Trâm (2002) thì sử dụng mạ non để cấy (mạ chưa đẻ

nhánh), sau cấy lúa thường đẻ nhánh sớm hơn và nhanh Ví dụ nếu cần đạt 9 bông hữu hiệu trên khóm với mật độ 40 khóm/m2, cần (3 - 4) dảnh, mỗi dảnh

đẻ 2 nhánh là đủ, nếu cấy dầy hơn thì số nhánh đẻ có thể tăng nhưng tỷ lệ hữu hiệu giảm Khi sử dụng mạ thâm canh, mạ đã đẻ (2 - 5 nhánh) thì số dảnh cấy phải tính cả nhánh đẻ trên mạ Loại mạ này già hơn 10 – 15 ngày so với mạ chưa đẻ, vì vậy số dảnh cấy cần phải bằng số bông dự định hoặc ít nhất cũng phải đạt trên 70 % số bông dự định.Sau khi cấy các nhánh đẻ trên mạ sẽ tích luỹ, ra lá, lớn lên và thành bông Thời gian đẻ nhánh hữu hiệu tập trung khoảng 8 - 15 ngày sau cấy Vì vậy cấy mạ thâm canh cần có số dảnh cấy trên khóm nhiều hơn cấy mạ non

Khi nghiên cứu về mật độ, cách cấy của các ruộng lúa năng suất cao tác giả Đào Thế Tuấn (1980) cho biết: mật độ là một trong những biện pháp ảnh hưởng đến năng suất lúa vì mật độ cấy quyết định diện tích lá và sự cấu tạo quần thể, đến chế độ ánh sáng và sự tích luỹ chất khô của ruộng lúa mạnh mẽ nhất

Theo Nguyễn Văn Hoan (1999) thì tuỳ từng giống lúa để chọn mật độ thích hợp vì cần tính đến khoảng cách đủ rộng để làm hàng lúa thông thoáng, các khóm lúa không chen nhau Cách bố trí khóm lúa theo hình chữ nhật (hàng sông rộng hơn hàng con) là phù hợp nhất vì như thế mật độ trồng được đảm bảo nhưng lại tạo ra được sự thông thoáng trong quần thể, tăng khả năng quang hợp, chống bệnh tốt và tạo ra hiệu ứng rìa sẽ cho năng suất cao hơn Theo Trương Đích (1999), thì mật độ cấy còn phụ thuộc vào mùa vụ và giống: vụ xuân hầu hết các giống cải tiến cấy mật độ thích hợp 45-50 khóm/m2 nhưng vụ mùa thì cấy 55-60 khóm/m2 Có một số người cho rằng dù cấy dày hay cấy thưa thì cũng ít ảnh hưởng đến năng suất, vì tuy mật độ có ảnh hưởng đến số bông/đơn vị diện tích nhưng nếu số bông nhiều thì số hạt/bông ít và ngược lại, nên cuối cùng số hạt/đơn vị diện tích vẫn thay đổi ít hoặc không thay đổi

Theo kết quả nghiên cứu Japonica J02 của Nguyễn Ích Tân và Nguyễn Thị Thu (2012) tại Hưng Yên với cả 2 vụ xuân và vụ mùa, năng suất lúa Japonica J02 đều đạt cao nhất ở mật độ 45 khóm/m2 kết hợp với công thức bón 120 kg N/ha Không có sự khác nhau về năng suất khi ta tăng công thức bón lên 140 kg N/ha khi ở mật độ này

Thực ra thì quan hệ giữa mật độ và năng suất không hẳn như vậy Dựa trên sự phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất, Đinh Văn

Lữ đã đưa ra lập luận là các yếu tố cấu thành năng suất có liên quan chặt chẽ với nhau, muốn năng suất cao phải phát huy đầy đủ các yếu tố mà không ảnh hưởng lẫn nhau Theo ông, số bông tăng lên đến một phạm vi mà số hạt/bông

và tỷ lệ hạt chắc giảm ít thì năng suất đạt cao, nhưng nếu số bông tăng quá cao, số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc giảm nhiều thì năng suất thấp Trong 3 yếu

tố cấu thành năng suất: số bông/m2, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt thì 2 yếu tố đầu giữ vai trò quan trọng và thay đổi theo cấu trúc quần thể còn khối lượng 1000 hạt của mỗi giống ít biến động

Vì vậy năng suất sẽ tăng khi tăng mật độ cấy trong phạm vi nhất định Phạm vi này phụ thuộc nhiều vào đặc tính của giống, đất đai, phân bón và thời tiết

Để tăng số bông/đơn vị diện tích gieo cấy có thể tăng mật độ cấy hay tăng số dảnh cấy/khóm Theo Nguyễn Văn Hoan (1999): để có cùng số bông trên đơn vị diện tích nên cấy ít dảnh nhiều khóm tốt hơn cấy ít khóm nhiều dảnh Không nên cấy quá nhiều dảnh vì khi đó cây lúa đẻ ra nhiều nhánh quá nhỏ, yếu, tỷ lệ bông hữu hiệu thấp, số hạt/ bông ít dẫn đến năng suất không đạt yêu cầu

Như vậy, mật độ cấy có ý nghĩa quan trọng đến cấu trúc quần thể ruộng lúa Một quần thể ruộng lúa tốt phải đảm bảo những chỉ tiêu nhất định về độ thông gió, thấu quang trong suốt thời kỳ sinh trưởng và phân bố không gian

trên một ruộng lúa, đặc biệt là thời kỳ sinh trưởng mạnh nhất Mật độ thích hợp tạo cho cây lúa phát triển tốt, tận dụng hiệu quả chất dinh dưỡng, nước và ánh sáng Mật độ thích hợp còn tạo nên sự tương tác hài hoà giữa cá thể cây lúa và quần thể ruộng lúa và mục đích cuối cùng là cho năng suất cao trên một đợn vị diện tích

Mật độ thích hợp còn hạn chế được quá trình đẻ nhánh lai rai, hạn chế được thời gian đẻ nhánh vô hiệu, lãng phí chất dinh dưỡng Cấy dày các cây con cạnh tranh về dinh dưỡng, ánh sáng sẽ vươn cao, lá nhiều rậm rạp ảnh hưởng đến hiệu suất quang hợp thuần, sâu bệnh phát triển nhiều, cây có khả năng chống chịu kém và năng suất cuối cùng không cao Hạt chín không đều, mầm mống sâu bệnh trên hạt có thể tăng do độ ẩm hạt tăng nhanh trong quá trình bảo quản… ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng hạt giống

CHƯƠNG II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Giống sử dụng trong thí nghiệm là giống lúa Gia Lộc 102 được Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm chọn tạo theo định hướng có thời gian sinh trưởng ngắn, chất lượng thương phẩm cao

Giống lúa GL102 được chọn lọc từ quần thể phân ly của dòng CNI9026 (nhập nội từ Trung Quốc)

Giống lúa GL102 có chiều cao cây trung bình (90-100 cm), bông dài, hạt dài, màu vàng sáng, dạng thân gọn, bộ lá to, đứng, cứng Thời gian sinh trưởng 120-125 ngày trong vụ Xuân và 90-95 ngày trong vụ Mùa

Giống lúa GL102 đã được BNN&PTNT cho sản xuất thử tại các tỉnh phía Bắc và Duyên hải Nam Trung Bộ

- Phân bón:

+ Phân đạm urê (46%N) + Phân supe lân (17%P2O5)

+ Phân kali clorua (60%K2O)

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến sinh trưởng, phát triển của giống lúa Gia Lộc 102

2.3.2 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến các chỉ tiêu sinh lý của giống lúa Gia Lộc 102

2.3.3 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến sâu bệnh hại chính của giống lúa Gia Lộc 102

2.3.4 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa Gia Lộc 102

2.3.5 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến hiệu suất sử dụng đạm của giống lúa Gia Lộc 102

2.4 Phương pháp nghiên cứu