NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của PHÂN bón hữu cơ lục THẦN NÔNG và CHẾ PHẨM d409 đến SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT lúa bắc THƠM số 7 tại HUYỆN THANH OAI – hà nội

Kết quả giữa các mức phân bón hữu cơ Lục Thần Nông và thời gian phunchế phẩm D409 ít ảnh hưởng đến động thái tăng trưởng chiều cao, động thái tăngtrưởng số lá, chỉ số diện tích lá, chỉ s

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUY N QU C TH NG ỄN QUỐC THẮNG ỐC THẮNG ẮNG

NGHIÊN C U NH H ỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU ƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU NG C A PHÂN BÓN H U ỦA PHÂN BÓN HỮU ỮU

C L C TH N NÔNG VÀ CH PH M D409 Đ N Ơ LỤC THẦN NÔNG VÀ CHẾ PHẨM D409 ĐẾN ỤC THẦN NÔNG VÀ CHẾ PHẨM D409 ĐẾN ẦN NÔNG VÀ CHẾ PHẨM D409 ĐẾN Ế PHẨM D409 ĐẾN ẨM D409 ĐẾN Ế PHẨM D409 ĐẾN SINH TR ƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU NG, NĂNG SU T LÚA B C TH M S 7 ẤT LÚA BẮC THƠM SỐ 7 ẮNG Ơ LỤC THẦN NÔNG VÀ CHẾ PHẨM D409 ĐẾN ỐC THẮNG

T I HUY N THANH OAI – HÀ N I ẠI HUYỆN THANH OAI – HÀ NỘI ỆN THANH OAI – HÀ NỘI ỘI

LU N VĂN TH C SĨ ẬN VĂN THẠC SĨ ẠI HUYỆN THANH OAI – HÀ NỘI

NHÀ XU T B N Đ I H C NÔNG NGHI P - 2016 ẤT LÚA BẮC THƠM SỐ 7 ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU ẠI HUYỆN THANH OAI – HÀ NỘI ỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 ỆN THANH OAI – HÀ NỘI

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUY N QU C TH NG ỄN QUỐC THẮNG ỐC THẮNG ẮNG

NGHIÊN C U NH H ỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU ƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU NG C A PHÂN BÓN H U ỦA PHÂN BÓN HỮU ỮU

C L C TH N NÔNG VÀ CH PH M D409 Đ N Ơ LỤC THẦN NÔNG VÀ CHẾ PHẨM D409 ĐẾN ỤC THẦN NÔNG VÀ CHẾ PHẨM D409 ĐẾN ẦN NÔNG VÀ CHẾ PHẨM D409 ĐẾN Ế PHẨM D409 ĐẾN ẨM D409 ĐẾN Ế PHẨM D409 ĐẾN SINH TR ƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU NG, NĂNG SU T LÚA B C TH M S 7 ẤT LÚA BẮC THƠM SỐ 7 ẮNG Ơ LỤC THẦN NÔNG VÀ CHẾ PHẨM D409 ĐẾN ỐC THẮNG

T I HUY N THANH OAI – HÀ N I ẠI HUYỆN THANH OAI – HÀ NỘI ỆN THANH OAI – HÀ NỘI ỘI

Chuyên nghành: Khoa h c cây tr ng ọc cây trồng ồng

Mã s : 60.60.01.10 ố: 60.60.01.10

Ng ười hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Tất Cảnh ướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Tất Cảnh i h ng d n khoa h c: PGS.TS Nguy n T t C nh ẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Tất Cảnh ọc cây trồng ễn Tất Cảnh ất Cảnh ảnh

NHÀ XU T B N Đ I H C NÔNG NGHI P - 2016 ẤT LÚA BẮC THƠM SỐ 7 ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU ẠI HUYỆN THANH OAI – HÀ NỘI ỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 ỆN THANH OAI – HÀ NỘI

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Tất Cảnh, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài, cũng như trong quá trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp.

Tôi xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo Ban Quản lý đào tạo, khoa Nông Học, đặc biệt là các thầy cô trong Bộ môn Canh tác học – Khoa Nông Học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam; các bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và người thân đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài

và hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp.

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC ĐỒ THỊ viii

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN ix

THESIS ABSTRACT x

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 1

1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI PHÂN BÓN 3

2.1.1 Khái niện chung 3

2.1.2 Phân loại phân bón 3

2.2 NHỮNG NGHIÊN CỨU CƠ BẢN VỀ CÂY LÚA 4

2.2.1 Nghiên cứu về nguồn gốc và phân loại cây lúa 4

2.2.2 Nghiên cứu về hình thái, đặc điểm sinh học và các thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây lúa 4

2.2.3 Nghiên cứu về một số đặc điểm sinh thái của cây lúa 6

2.2.4 Những biến đổi sinh lý sinh hóa của cây lúa 10

2.3 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PHÂN BÓN CHO LÚA TRONG NƯỚC VÀ NƯỚC NGOÀI 15

2.3.1 Tình hình sử dụng phân khoáng cho lúa 15

2.3.2 Tình hình sử dụng phân hữu cơ cho lúa 19

2.3.3 Tình hình sử dụng phân bón lá cho lúa 20

2.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN TỚI NĂNG SUẤT

VÀ CHẤT LƯỢNG LÚA GẠO 21

2.4.1 Ảnh hưởng của phân bón tới năng suất lúa 21

2.4.2 Ảnh hưởng của phân bón tới chất lượng lúa gạo 25

PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

3.1 VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM 29

3.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 29

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu 29

3.2.2 Thời gian nghiên cứu 30

3.2.3 Nội dung nghiên cứu 30

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

3.3.1 Bố trí thí nghiệm: 30

3.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi 31

3.4 KỸ THUẬT ÁP DỤNG 35

3.4.1 Đất thí nghiệm: 35

3.4.2 Làm đất, làm mạ cấy 36

3.4.3 Phân bón và cách bón phân 36

3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 37

PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC PHÂN BÓN HỮU CƠ LỤC THẦN NÔNG VÀ THỜI GIAN PHUN CHẾ PHẨM D409 ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG CỦA GIỐNG LÚA BẮC THƠM SỐ 7 VỤ XUÂN 2015 TẠI HUYỆN THANH OAI - THÀNH PHỐ HÀ NỘI 38

4.1.1 Ảnh hưởng của mức phân bón hữu cơ lục thần nông và thời gian phun chế phẩm D409 đến tăng trưởng chiều cao cây 38

4.1.2 Ảnh hưởng của mức phân bón hữu cơ lục thần nông và thời gian phun chế phẩm D409 đến động thái tăng trưởng số lá 39

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC PHÂN BÓN HỮU CƠ LỤC THẦN NÔNG VÀ

THỜI GIAN PHUN CHẾ PHẨM D409 ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU SINH LÝ CỦA

GIỐNG LÚA BẮC THƠM SỐ 7 VỤ XUÂN 2015 TẠI HUYỆN THANH OAI

-THÀNH PHỐ HÀ NỘI 42

4.2.1 Ảnh hưởng của mức phân bón hữu cơ lục thần nông và thời gian phun chế phẩm D409 đến khối lượng chất khô tích lũy 42

4.2.2 Ảnh hưởng của mức phân bón hữu cơ lục thần nông và thời gian phun chế phẩm D409 đến chỉ số diện tích lá 44

4.2.3 Ảnh hưởng của mức phân bón hữu cơ lục thần nông và thời gian phun chế phẩm D409 đến chỉ số SPAD 45

4.2.4 Ảnh hưởng của mức phân bón hữu cơ lục thần nông và thời gian phun chế phẩm D409 đến hiệu suất quang hợp thuần 46

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC PHÂN BÓN HỮU CƠ LỤC THẦN NÔNG VÀ THỜI GIAN PHUN CHẾ PHẨM D409 ĐẾN TÌNH HÌNH NHIỄM MỘT SỐ LOẠI SÂU BỆNH CỦA GIỐNG LÚA BẮC THƠM SỐ 7 VỤ XUÂN 2015 TẠI HUYỆN THANH OAI - THÀNH PHỐ HÀ NỘI 48

4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC PHÂN BÓN HỮU CƠ LỤC THẦN NÔNG VÀ THỜI GIAN PHUN CHẾ PHẨM D409 ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ CÁC YẾU TỐ CẤU THÀNH NĂNG SUẤT CỦA GIỐNG LÚA BẮC THƠM SỐ 7 VỤ XUÂN 2015 TẠI HUYỆN THANH OAI - THÀNH PHỐ HÀ NỘI 49

4.5 ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC PHÂN BÓN HỮU CƠ LỤC THẦN NÔNG VÀ THỜI GIAN PHUN CHẾ PHẨM D409 ĐẾN CHẤT LƯỢNG GẠO CỦA GIỐNG LÚA BẮC THƠM SỐ 7 VỤ XUÂN 2015 TẠI HUYỆN THANH OAI -THÀNH PHỐ HÀ NỘI 50

4.6 HIỆU QUẢ KINH TẾ GIỮA CÁC MỨC PHÂN BÓN HỮU CƠ LỤC THẦN NÔNG KẾT HỢP CHẾ PHẨM D409 TRÊN GIỐNG LÚA BẮC THƠM SỐ 7 VỤ XUÂN 2015 TẠI HUYỆN THANH OAI - THÀNH PHỐ HÀ NỘI 54

4.7 KẾT QUẢ XÂY DỰNG MÔ HÌNH TRÌNH DIỄN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 55

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

5.1 KẾT LUẬN 57

5.2 KIẾN NGHỊ 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

PHỤ LỤC

63

DANH MỤC BẢNG

lúa 18

gian phun chế phẩm D409 đến động thái tăng trưởng chiềucao cây 38

gian phun chế phẩm D409 đến động thái tăng trưởng số lá 40

gian phun chế phẩm D409 đến động thái tăng trưởng số nhánh 41

gian phun chế phẩm D409 đến khối lượng chất khô tích lũy 43

gian phun chế phẩm D409 đến chỉ số diện tích lá 45

gian phun chế phẩm D409 đến hàm chỉ số SPAD 46

gian phun chế phẩm D409 đến hiệu suất quang hợp thuần 47

thời gian phun chế phẩm D409 đến tình hình nhiễm một sốloại sâu bệnh 48

gian phun chế phẩm D409 đến năng suất và các yếu tố cấuthành năng suất 49

Bảng 4.10 Ảnh hưởng của mức phân bón hữu cơ lục thần nông và thời

gian phun chế phẩm D409 đến chất lượng thương phẩm 51

gian phun chế phẩm D409 đến chất lượng xay xát 52

gian phun chế phẩm D409 đến chất lượng dinh dưỡng 53

kết hợp chế phẩm D409 54

mức phân hữu cơ Lục Thần Nông và chế phẩm D409 trêngiống lúa Bắc thơm số 7 vụ mùa 2015 tại huyện Thanh Oai -thành phố Hà Nội 56

DANH MỤC ĐỒ THỊ

gian phun chế phẩm D409 đến động thái tăng trưởng chiềucao cây 39

gian phun chế phẩm D409 đến động thái tăng trưởng số lá 40

Đồ thị 4.3 Ảnh hưởng của mức phân bón hữu cơ lục thần nông và thời gian phun

chế phẩm D409 đến động thái tăng trưởng số nhánh 41

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Nghiên cứu xác định lượng bón phân hữu cơ Lục thần nông và thời gianphun chế phẩm D409 phù hợp cho lúa Bắc thơm số 7 Thí nghiệm gồm 2 mứcphân Lục Thần Nông, được ký hiệu là L1 (3 kg/25 m2) và L2 (4,5 kg/25 m2); 4mức chế phẩm D409 được ký hiệu là D1 (phun trước khi cấy 1 tuần sau khôngphun), D2 (phun khi lúa bắt đầu đẻ nhánh sau không phun), D3 (phun trước khilàm đòng sau không phun), D4 (phun cả 3 lần) Chế phẩm D409 được phun 18lít/sào Bắc Bộ, nồng độ pha 3 phần nghìn Phun 80% lượng nước phun xuốnggốc, 20% lượng nước phun lên lá sau khi cấy Thí nghiệm được bố trí theo kiểukhối ngẫu nhiên 3 lần nhắc lại (RCB)

Kết quả giữa các mức phân bón hữu cơ Lục Thần Nông và thời gian phunchế phẩm D409 ít ảnh hưởng đến động thái tăng trưởng chiều cao, động thái tăngtrưởng số lá, chỉ số diện tích lá, chỉ số SPAD và tình hình nhiễm một số loại sâubệnh của giống lúa Bắc thơm số 7

lót phân hữu cơ Lục Thần Nông và sử dụng chế phẩm D409 ở giai đoạn đẻ nhánhhữu hiệu đến chín sáp sẽ làm tăng hiệu suất quang hợp thuần

phun chế phẩm D409 ở cả 3 thời kỳ (giai đoạn mạ, thúc lần 1 và đón đòng) chonăng suất thực thu và năng suất lý thuyết cao nhất tương ứng đạt 51,34 tạ/ha và

Nông và phun chế phẩm D409 ở thời kỳ đón đòng) cho lãi thuần phân bón caonhất là 30,672 tr.đ/ha

Khi so sánh mô hình sử dụng phân hữu cơ Lục Thần Nông và chế phẩmD409 với đối chứng có tỷ trọng chênh lệch thu nhập trên chênh lệch chi phí(MBCR) là 2,33 được chấp nhận để thay thế kỹ thuật cũ

Thesis Abstract

Research determined the amount of organic fertilizer Luc Than Nong andpreparations D409 suitable for rice Bac Thom 7 The experiment consisted of ajet Shennong, is denoted L1 (3 kg/25 m2) and L2 (4.5 kg/25 m2); 4 levelpreparations D409 is denoted D1 (seedling stage), D2 (tillering stage), D3 (thebooting stage), D4 (spray 3 times) Preparations D409 sprayed 18 liters /360 m2,concentrations 0,003% 80% of the water sprayed into the original injection, 20%

of water sprayed on the leaves after transplanting The experiment was arranged

in randomized block design 3 replicates (RCB)

The results between the Clerk of organic fertilizer and spraying timeShennong preparations D409 little effect on height growth dynamics, the growthdynamics of leaf, leaf area index, index SPAD and infection situation some pests

of North aromatic rice Bac Thom 7

matter accumulation volume higher than the formula applied at 3 kg/25 m2 Basalcompost Luc Shennong and D409 products used in effective tillering stage ninewax will increase net photosynthetic efficiency

and spray preparations D409 in all 3 periods (Phase coating, finish 1st andearing) for net yield and yield management respectively the highest theoretical51.34 quintals/ha and 88.1 kg/ha However recipe CT3 (manuring Luc ThanNong 3 kg/ 25 m2 and D409 in spray preparations earing period) the highest netinterest fertilizer is 30.672 million VND/ha

When comparing models using organic fertilizers and preparations ShenNong Luc D409 to control the density of the income gap on the cost difference(MBCR) is 2.33 was accepted to replace the old techniques

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Việt nam là nước sử dụng lúa gạo làm lương thực chính và là nước xuấtkhẩu gạo đứng thứ hai trên thế giới Trong những năm đầu của thế kỷ 21,Việt Nam đã áp dụng nhiều thành tựu khoa học tiên tiến làm tăng năng suất

và chất lượng lúa gạo Trong đó, phân bón đóng vai trò quan trọng trongthâm canh tăng năng suất lúa Đầu tư phân bón đúng mức sẽ cho năng suấtcao và hiệu quả kinh tế thu được cao Nhưng nếu đầu tư phân bón quá mức

sẽ gây thất thoát phân bón, ô nhiễm môi trường, không những tăng chi phíđầu tư mà còn tăng áp lực sâu bệnh cho cây lúa, từ đó làm giảm chất lượngcủa gạo không an toàn cho người sử dụng

Việc sử dụng phân bón tràn lan không những gây lãng phí, mà còn tác độngtiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người Việc nghiên cứu ra một loạiphân bón hữu cơ từ chất thải trong chăn nuôi là một vấn đề mới nó vừa mang lạibước đột phá trong quá trình xử lý chất thải của ngành chăn nuôi lại vừa mangđến những sản phẩm hữu cơ sạch đối với ngành trồng trọt Nó vừa có tính bảo vệmôi trường, tăng năng suất lúa đảm bảo an ninh lương thực, lại vừa cung cấpnhững sản phẩm an toàn và chất lượng đảm bảo sức khỏe cho người sử dụng,tránh được những bệnh không đáng có đồng thời làm tăng hiệu quả kinh tế chongười dân

Xuất phát từ thực tế trên, tôi đã tiến hành đề tài:“Nghiên cứu ảnh hưởng

của phân bón hữu cơ Lục Thần Nông và chế phẩm D409 đến sinh trưởng, năng suất lúa Bắc Thơm số 7 tại huyện Thanh Oai – Hà Nội”.

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

Đánh giá ảnh hưởng của các mức phân bón hữu cơ công nghiệp LụcThần Nông và thời gian phun chế phẩm D409 đến năng suất và các yếu tố cấuthành năng suất của giống lúa Bắc Thơm số 7 trong vụ xuân 2015 tại ThanhOai – Hà Nội.

Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân hữu cơ công nghiệp Lụcthần nông và chế Phẩm D409

1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu cung cấp số liệu giúp chúng ta có cách nhìn mới vềsản phẩm phân hữu cơ sản xuất theo phương pháp công nghiệp Và phân hữu cơcông nghiệp có ảnh hưởng như thế nào đến sinh trưởng, phát triển, năng suất vàchất lượng của giống lúa chất lượng cao

Sử dụng làm tài liệu tham khảo trong nghiên cứu, chuyển giao khoa học, vàchỉ đạo sản xuất của Trung tâm Khuyến nông Hà Nội cũng như huyên Thanh Oai

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI PHÂN BÓN

2.1.1 Khái niện chung

Phân bón là các chất hữu cơ hoặc vô cơ chứa các nguyên tố dinh dưỡngcần thiết cho cây trồng được bón vào đất hay hòa nước phun, xử lí hạt giống, rễ vàcây con (Tủ sách khuyến nông phục vụ người lao động, 2006)

2.1.2 Phân loại phân bón

Có rất nhiều loại phân bón cho cây trồng, nhưng xuất phát từ nguồn sảnxuất, nguồn khai thác, số lượng cần bón và cách thức bón, … mà người ta có thểtạm thời chia thành 5 loại phân sau

Phân vô cơ (hay còn gọi phân khoáng hoặc phân hóa học) là các loại phân

có chứa yếu tố dinh dưỡng dưới dạng muối khoáng thu được nhờ các quá trình vật

lý và hóa học Phân vô cơ bao gồm các loại phân đơn (phân đạm, phân lân, phânkali,…), phân hỗn hợp, vôi, … (Lê Văn Tri, 2002)

Phân hữu cơ là phân chứa những chất dinh dưỡng ở dạng những hợp chấthữu cơ như: phân chuồng, phân xanh, than bùn, phụ phế phâm nông nghiệp, phânrác, phân vi sinh, phân hữu cơ sinh học, … (Lê Văn Tri, 2002)

Phân vi lượng là hỗn hợp các chất hóa học nhằm cung cấp các loại nguyên

tố vi lượng cho cây, nhiều khi còn bổ sung các nguyên tố siêu vi lượng, đất hiếm,chất kích thích sinh trưởng (Lê Văn Tri, 2002)

Phân phức hợp hữu cơ vi sinh là loại phân có đầy đủ thành phần phân visinh, phân hữu cơ, phân vi lượng và phân vô cơ Tùy thuộc vào nhu cầu sản xuất

mà có thể cân đối phối trộn các loại phân nguyên liệu sao cho cây trồng pháttriển tốt nhất mà không cần phải bón bất kỳ loại phân đơn nào Phân phức hợphữu cơ vi sinh có thể dùng để bón lót hoặc bón thúc Loại phân này có hàmlượng dinh dưỡng cao nên khi bón cần trộn với đất bột hoặc bón xa gốc để tránhhiện tượng xót cây Nếu sản xuất đúng công thức thì đây là loại phân tốt nhất,bao gồm chế phẩm vi sinh, phân vi sinh, phân hữu cơ vi sinh và phân phức hợphữu cơ vi sinh (Lê Văn Tri, 2002)

Phân bón lá là hỗn hợp của một số phân đa lượng, vi lượng và một số

chất điều hòa sinh trưởng Loại phân này dung để phun lên lá, hoa quả và thân cây(Lê Văn Tri, 2002).

2.2 NHỮNG NGHIÊN CỨU CƠ BẢN VỀ CÂY LÚA

2.2.1 Nghiên cứu về nguồn gốc và phân loại cây lúa

Cây lúa trồng Oryza sativa là loại cây thân thảo Thời gian sinh trưởng của

các giống lúa dài hay ngắn khác nhau và nằm trong khoảng từ 60 – 130 ngày(Nguyễn Văn Hoan, 2005)

Về phương diện thực vật học, lúa trồng hiện nay là do lúa dại Oryza fatua

hình thành thông qua một quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài Loại lúa dại nàythường gặp ở Ấn Độ, Campuchia, Nam Việt Nam, vùng Đông Nam Trung

Quốc, Thái Lan, … Họ hàng với cây lúa trồng trong chi Oryza có các loài lúa với 24 hoặc 48 nhiễm sắc thể Trong số 22 loài lúa của chi Oryza chỉ có hai loài lúa Oryza sativa và Oryza glaberrima là lúa trồng, nhưng loài Oryza glaberrima

chỉ được trồng trên diện tích nhỏ ở Tây Phi (Nguyễn Văn Hoan, 2005)

Nhiều kết quả nghiên cứu gần đây nhất cho rằng lúa trồng Châu Á (Oryza

sativa) xuất hiện khoảng 2000 – 3000 năm trước công nguyên Từ trung tâm

khởi nguyên Ấn Độ và Trung Quốc, cây lúa được phát triển về hai hướngĐông và Tây đến thế kỷ thứ nhất Cây lúa được đưa vào trồng ở vùng ĐịaTrung Hải như Ai Cập, Italia và được nhập vào các nước Đông Âu, Nam Âunhư Nam Tư cũ, Bungaria, Rumania, … Đầu chiến tranh thế giới lần thứ 2,lúa mới được trồng đáng kể ở Pháp, Hungaria Theo hướng Đông, đầu thế kỷ

XI cây lúa từ Ấn Độ được nhập vào Inđônêsia Cho đến nay cây lúa có mặt ởtất cả các châu lục bao gồm các vùng nhiệt đới, vùng á nhiệt đới và vùng ôn đới(Đào Thế Tuấn, 1970)

Trong các nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học Viện nghiên cứu lúa

quốc tế (IRRI) thống nhất chia lúa trồng Châu Á (Oryza sativa) thuộc họ hòa thảo (Gramineae), chi Oryzae có bộ nhiễm sắc thể 2n = 24, kiểu genome AA, với ba kiểu sinh thái địa lý hay ba loài phụ Indica, Japonica và Javanica (Chu

những đặc hình thái sinh vật học khác nhau, thích ứng với mỗi điều kiện thiênnhiên và chế độ trồng trọt khác nhau Bởi vậy cây lúa trồng rất đa dạng về kiểucây, kiểu lá, màu sắc thân, lá, dạng bông, dạng hạt và góc lá đòng.

Các giống lúa thuộc loài phụ Indica thường cao cây, lá nhỏ, màu xanh

nhạt, bông xòe, hạt dài, vỏ mỏng, dễ lốp đổ, chịu phân kém, năng suất thấp, cơm

khô và nở Các giống lúa thuộc loài phụ Japonica thì ngược lại, cây thường

thấp, có lá to, màu xanh đậm, bông chụm, hạt bầu, vỏ trấu dày, chịu thâm canhcao, cho năng suất cao, cơm thường dẻo và ít nở (Juliano, 1985)

Đẻ nhánh là một đặc tính của cây lúa Cây lúa khỏe mới sinh trưởng tốtvới các điều kiện ngoại cảnh phù hợp như đủ nước, dinh dưỡng, ánh sáng thì câylúa mới đẻ được Trồng quá dày lúa đẻ rất ít, cấy nhiều dảnh những dảnh ở giữakhông đẻ được Đẻ nhánh khỏe hay yếu là một tính trạng di truyền số lượng, có

hệ số di truyền từ thấp đến trung bình và chịu nhiều ảnh hưởng của điều kiệnngoại cảnh (Chu Thị Thơm và cs., 2006)

Trên cây lúa, thông thường chỉ có nhánh đẻ sớm, ở vị trí mắt đẻ thấp, có

số lá nhiều, điều kiện sinh dưỡng thuận lợi mới có điều kiện phát triển đầy đủ đểtrở thành nhánh hữu hiệu còn những nhánh đẻ muộn thì thời gian sinh trưởngngắn, số lá ít, thường trở thành nhánh vô hiệu Mật độ cấy, tuổi mạ, kỹ thuậtchăm sóc, bón phân, tưới nước, … ảnh hưởng rất lớn đến việc hình thành nhánhhữu hiệu (Đào Thế Tuấn, 1970)

Chiều cao cây là một tính trạng có liên quan đến một số tính trạng kháccủa cây lúa Ví dụ chiều cao cây có liên quan đến độ dài bông, tính chống đổ củacây Cây lúa có dạng hình thấp cây thường cứng cây, chịu phân, có khả năngchống đổ tốt (Bùi Huy Đáp, 1970)

Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ khi hạt lúa nảy mầm đếnkhi chín thay đổi khoảng từ 90 - 180 ngày, có khi kéo dài đến 200 - 240 ngàytùy theo điều kiện ngoại cảnh (Nguyễn Đình Mạnh, 2000); (Đào Thế Tuấn,1970) Thời gian sinh trưởng của cây lúa do nhiều gen điều khiển, chịu ảnhhưởng của thời tiết và mùa vụ khác nhau Cùng một giống vụ xuân có thời giansinh trưởng dài hơn so với vụ mùa (Bùi Huy Hiền, 1982)

Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng được tính từ lúc gieo đến lúc làm đòng, làthời kỳ cây lúa hình thành và phát triển lá, rễ, nhánh Ở lúa cấy thời kỳ này cóthể chia ra các giai đoạn mạ ở ruộng cấy và đẻ nhánh ở ruộng cấy Trong khi đó

giai đoạn mạ kéo dài khoảng 20 ngày từ khi gieo mạ đến khi cấy có khoảng 4 - 5

lá, giai đoạn đẻ nhánh kéo dài khoảng 40 ngày từ khi cấy đến khi lúa bắt đầu cóđòng, trong đó 10 -13 ngày đầu là giai đoạn bén rễ hồi xanh, giai đoạn đẻ nhánhhữu hiệu chỉ khoảng 20 ngày tiếp theo Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng có ảnhhưởng trực tiếp đến việc hình thành số bông, là yếu tố cấu thành năng suất có ýnghĩa quyết định đối với cây lúa (Nguyễn Như Hà, 2006)

Thời kỳ sinh trưởng sinh thực bắt đầu từ lúc làm đòng cho đến khi thuhoạch, bao gồm các quá trình làm đòng, trỗ bông và hình thành hạt Thời kỳ nàyquyết định yếu tố cấu thành năng suất, số hạt trên bông, tỷ lệ hạt chắc trên bông

và khối lượng nghìn hạt Đây là thời kỳ có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất thuhoạch (Nguyễn Như Hà, 2006)

2.2.3 Nghiên cứu về một số đặc điểm sinh thái của cây lúa

2.2.3.1 Yếu tố nhiệt độ

Lúa là cây có thể gieo trồng trong điều kiện nhiệt đới và á nhiệt đới Câylúa có thể sinh trưởng trong phạm vi nhiệt độ từ 10 - 40oC, nhiệt độ thích hợpnhất cho sinh trưởng từ 22 - 30oC Nhiệt độ thấp hơn 20oC làm cho cây lúachậm phát triển, thấp hơn 15oC gây hại cho cây lúa, mức độ hại tùy thuộcvào giai đoạn sinh trưởng (Nguyễn Như Hà, 2006)

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng của thời vụ có tác động mạnh mẽ đếnsinh trưởng và phát triển của cây lúa Mỗi giống lúa cần một lượng nhiệt nhấtđịnh để hoàn thành chu kỳ sống của mình

Lúa nhiệt đới yêu cầu tổng nhiệt độ 3500oC - 4500oC, các giống lúadài ngày cần tổng nhiệt độ trên 5000oC, các giống lúa ngắn ngày cần tổngnhiệt độ 2500oC - 3000oC (Janaka, 1965)

Nhiệt độ thấp nhất đối với quá trình nảy mầm của hạt lúa là 10 - 12oC,nếu nhiệt độ thấp quá thì hạt lúa không nảy mầm, không ra rễ được Khi nhiệt độđạt 20 - 25oC thì sự nảy mầm của hạt diễn ra nhanh chóng, đặc biệt hạt nảy mầmtốt hơn khi nhiệt độ đạt hơn 30oC Nhiệt độ tối thiểu cho lúa trỗ bông là

15oC, tối thích 25 - 28oC Nhiệt độ tối thích cho cây mạ và lúa hồi xanh, đẻnhánh, sinh trưởng, phát triển tốt là 25 - 30oC (Nguyễn Vy, 1993); (Janaka andKawano, 1966).

Trong quá trình sinh trưởng nếu gặp nhiệt độ cao, cây lúa nhanh chóngđạt được tổng nhiệt độ cần thiết sẽ ra hoa và chín sớm hơn và rút ngắn thời giansinh trưởng Cây lúa đặc biệt nhạy cảm với dao động nhiệt trong giai đoạn từgieo đến mọc và giai đoạn ra hoa (Nguyễn Thị Trâm, 1998)

2.2.3.2 Yếu tố ánh sáng

Cây lúa có nguồn gốc nhiệt đới nên là cây ưa sáng Cường độ ánh sáng cóảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động quang hợp và tạo năng suất của cây lúa và cóphản ứng chặt chẽ với quang chu kỳ, nhất là các giống lúa dài ngày địa phương.Cường độ ánh sáng thuận lợi cho hoạt động quang hợp của cây lúa khoảng 250 -

400 calo/cm2/ngày (Nikuzi el al., 1969)

Thời gian chiếu sáng ngắn 9 - 10 giờ/ngày có tác động rõ đối với việc xúctiến quá trình làm đòng và trỗ bông (Nguyễn Như Hà, 2006)

Các giống lúa nhiệt đới có thời gian sinh trưởng 130 ngày, cần 1000 giờchiếu sáng, riêng tháng cuối cũng cần 200 - 240 giờ chiếu sáng (Hou, 1988)

Theo số liệu tổng kết những vụ lúa xuân được mùa ở miền Bắc Việt Nam,các nhà khoa học nhận thấy cường độ chiếu sáng khoảng 50 ngày cuối cùng của

vụ lúa có ảnh hưởng đặc biệt quyết định tới năng suất (Nguyễn Thị Trâm, 1998)

Các giống lúa nhiệt đới mẫn cảm với nhiệt độ hơn là mẫn cảm với quangchu kỳ Các giống lúa ngắn ngày phản ứng yếu hoặc không phản ứng với quangchu kỳ nên có thể gieo trồng nhiều vụ trong năm (Cock and Yoshida, 1970)

2.2.3.3 Yếu tố đất đai

Lúa là cây không kén đất, có thể sinh trưởng trên các loại đất chua, phèn,mặn, hạn, úng, nhưng nói chung cây lúa sinh trưởng và phát triển tốt trên đất cókhả năng giữ nước tốt, có thành phần cơ giới trung bình hay nặng, có độ phì cao,

độ pH từ 4,5 đến 6,0 (Nguyễn Văn Bộ, 1979)

Đất lúa ngập nước cũng có một số nhược điểm về dinh dưỡng nguyên tố

vi lượng so với các loại đất trên cạn, đất trồng màu, đất đồi Sự ngập nướcthường xuyên trong thời gian dài làm cho các nguyên tố vi lượng ở dạng dễ tiêumất đi nhanh chóng Sự độc canh lúa hàng năm đã dẫn đến sự thoái hóa (bạcmàu hóa) đất lúa thể hiện ở sự nghèo kiệt chất mùn, keo đất, sắt, Mangan và

hàng loạt nguyên tố vi lượng khác (Lê Văn Tri, 2001).

Phần lớn đất Việt Nam có nguồn dự trữ thấp các chất dinh dưỡng nênkhông thể đảm bảo nâng cao năng suất cây trồng như thiếu hụt về đạm rồi đếnlân và kali Ở vùng đất chua sự thiếu hụt canxi và magie cũng trở thành quantrọng, ở một số nơi còn thiếu hụt lưu huỳnh và kẽm (Nguyễn Văn Bộ, 1979);(Nguyễn Văn Bộ và cs., 1999)

2.2.3.4 Yếu tố phân bón

Cây lúa hấp thu đạm trong suốt thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, sự hấpthu đạm tăng dần theo tuổi của cây lúa và giảm khi xuất hiện lá dưới đòng Sựđói phân đạm làm cho cây lúa sinh trưởng kém, lá bị vàng, năng suất quang hợpgiảm, đẻ nhánh kém, bông ngắn, khó trỗ thoát, hạt thóc bị khô, lép nhiều, năngsuất thu hoạch giảm (Lê Văn Căn, 1964); (Wada, 1969)

Với đạm giai đoạn đầu sẽ tích lũy ở thân và giảm dần theo thời gian chođến tận giai đoạn cuối cùng của thời kỳ tăng trưởng Việc di chuyển đạm từcác bộ phận của cây đến hạt chỉ thật đáng kể sau lúc trỗ hoa (Hiệp hội phânbón quốc tế, 1998)

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của phân đạm đến các đặc trưng sinh lý củacây trồng nhiều tác giả đã nhận xét: Phân đạm có tác dụng làm tăng hàm lượngdiệp lục trong lá, tăng hiệu suất quang hợp, tăng tích lũy chất khô, … đối vớilúa, cuối cùng làm tăng hệ số kinh tế (Wada, 1969)

Khi nghiên cứu hiệu suất phân đạm đối với lúa, Iruka (1963) cho rằng:Nếu bón đạm với liều lượng cao thì hiệu suất cao nhất là bón vào lúc lúa đẻnhánh và sau đó giảm dần, với liều lượng bón đạm thấp thì vào lúc lúa đẻ vàtrước trỗ 10 ngày có hiệu quả cao (Trần Thanh Sơn, 2007)

Hiệu suất sử dụng đạm của cây lúa cao ở mức bón thấp, bón sớm và bónvào thời kỳ sinh trưởng sau (Wada, 1969)

Tỷ lệ của đạm trong cây giảm đến cực tiểu sau khi cấy rồi tăng dần chođến lúc trỗ Sau đó hàm lượng đạm tiếp tục giảm cho đến thời kỳ đông sữa rồigiữ mức cố định đến lúc lúa chín

Phân lân rất cần cho cây lúa vào giai đoạn đầu của sự phát triển Thiếu lâncây lúa sẽ bị còi cọc, sự trao đổi đạm kém, đặc biệt bộ rễ rất kém phát triển.Hiệu suất của lân ở giai đoạn đầu chủ yếu đáp ứng cho quá trình sinh trưởngsinh dưỡng, đặc biệt là quá trình đẻ nhánh, do vậy phải chú ý bón lân sớm ở giai

đoạn đầu cho lúa (Lê Văn Căn, 1966); (Yuan, 1985).

Lúa là cây trồng rất nhạy bén với kỹ thuật bón phân và thời gian bón, nhất

là giai đoạn bón thúc, vì vậy cần dành một lượng phân bón vô cơ thích hợp đểbón thúc cho lúa Hiệu quả của phân lân đạt cao nhất khi bón lót toàn bộ Việcbón thúc lân vào giai đoạn cuối không những không làm tăng năng suất lúa màcòn làm giảm năng suất lúa (Dianer and Richard, 1969)

Tỷ lệ của lân giảm nhanh sau khi cấy rồi tăng chậm và đạt tới đỉnh caovào lúc trỗ, sau đó giảm dần đến khi lúa chín

Thiếu kali, đặc biệt vào giai đoạn mạ lá lúa sẽ sinh trưởng chậm và khảnăng đẻ nhánh của cây lúa giảm rõ rệt Kali được cây lúa hút mạnh nhất vào giaiđoạn đẻ nhánh rộ và trỗ từ 5 - 10 ngày để tăng khối lượng hạt (Seradhira andVirmani, 1987); (Yoshida and Hayakawa, 1970)

Khoảng 20% lượng kali cây hút được vận chuyển về bông, số còn lại nằmtrong các bộ phận khác của cây Ở cây lúa cũng thấy có hiện tượng sử dụnghoang phí kali nhưng không gây hại (Trần Thanh Sơn, 2007), (Nguyễn Thị Trâm,1998), (Vũ Hữu Yêm, 2006), (Jeaninime, )

Tỷ lệ kali giảm dần trong suốt thời kỳ tăng trưởng ban đầu nhưng sẽ tănglên từ lúc trỗ đến lúc chín (Hiệp hội phân bón quốc tế, 1998)

2.2.3.5 Yếu tố nước

Cây lúa là cây cần nước và ưa nước điển hình Nước là thành phần chủyếu trong cơ thể cây lúa, là điều kiện để thực hiện quá trình sinh lý trong cây.Ngoài ra nó là điều kiện ngoại cảnh không thể thiếu Nước tạo điều kiện cungcấp cho cây một cách thuận lợi, nước còn có tác dụng làm giảm nồng độ muối,phèn, chất độc và cỏ dại trong ruộng lúa

Nhu cầu nước của cây lúa lớn hơn một số cây trồng khác Theo Smith hệ

số thoát hơi nước của lúa là 710, lúa mì là 513 và ngô là 368 Theo Goutchin, đểtạo ra được một đơn vị thân lá, cây lúa cần 400 - 500 đơn vị nước, để tạo đượcmột đơn vị hạt cần 300 - 350 đơn vị nước

Nhu cầu nước thay đổi theo thời kỳ sinh trưởng, giống và điều kiện thâmcanh Theo Goutchin, ruộng lúa không cần lớp nước trên mặt, chỉ cần đảm bảo

độ ẩm 90% Ngược lại, Erughin cho rằng ruộng lúa cần tưới ngập Ở nước ta,đại bộ phận các ruộng lúa đều tưới ngập Tuy nhiên, cũng có những giống lúa cókhả năng chịu hạn như lúa cạn, lúa nương, …

Nhu cầu nước của cây lúa qua các thời kỳ sinh trưởng không giống nhau:

- Thời kỳ nảy mầm: Hạt lúa khi bảo quản thường giữ ở độ ẩm dưới 13%.Khi hút nước đạt 22% thì có thể hoạt động và nảy mầm ở độ ẩm đạt 25 - 28%

- Thời kỳ mạ: Từ sau gieo đến mũi chông thường giữ cho ruộng đủ ẩm,

mạ chóng hồi và mọc nhanh Trong điều kiện đó, ruộng lúa được cung cấp oxithuận lợi nên phát triển tốt và quá trình giải phóng của nội nhũ thuận lợi Thời

kỳ mạ 3 - 4 lá đến nhổ cấy có thể giữ ẩm hoặc giữ lớp nước nông

- Thời kỳ ở ruộng cấy: Sau cấy đến thời kỳ bén rễ, đẻ nhánh hữu hiệu, làmđòng, trỗ bông và chín, cây lúa rất cần nước để sinh trưởng thuận lợi Vì vậy, đểđạt năng suất cao cần cung cấp nước cho lúa đầy đủ (Đào Thế Tuấn, 1970)

2.2.4 Những biến đổi sinh lý sinh hóa của cây lúa

2.2.4.1 Chỉ số diện tích lá

Để đạt được năng suất lúa cao cần phải có diện tích lá cao và hợp lý.Mỗi giống lúa có một trị số diện tích lá thích hợp, nếu vượt quá giới hạn giátrị đó thì sự tích luỹ chất khô giảm do sự phát triển của lá quá rậm rạp gây ra

sự mất cân bằng giữa quang hợp và hô hấp Theo Đào Thế Tuấn, 1970 (ĐàoThế Tuấn, 1970) khi chỉ số diện tích lá đạt từ 5 - 6 m2 lá/m2 đất thì hệ số ánhsáng K rất nhỏ, nếu chỉ số diện tích lá thấp thì hệ số K cao Ở Việt Nam, hệ số

K đạt từ 0,7 - 0,8 thì quần thể ruộng lúa có năng suất cao Ánh sáng và nhiệt độ

có ảnh hưởng rất lớn đến diện tích lá, các giống lúa chiêm xuân đạt chỉ số diệntích lá cao nhất vào lúc cây lúa làm đòng

Trong điều kiện bình thường, sự tăng diện tích lá là điều kiện diễn ra sựcạnh tranh trong quần thể ruộng lúa Yếu tố dinh dưỡng cơ bản gây ra sự cạnhtranh đó chính là đạm dễ tiêu trong đất Chính vì vậy mà việc bón phân đạmvào giai đoạn lúa đẻ nhánh là rất cần thiết để tạo ra cho cây lúa có bộ rễ và láphát triển tốt

Theo Matsushima (1963) với giống Mario năng suất đạt 101,6 tạ/ha chỉ sốdiện tích lá cao nhất là 5,7 m2 lá/m2 đất; năng suất đạt 77,2 tạ/ha chỉ số diện tích

chịu phân cao có hệ số K khoảng 0,50 0,75; giống chịu phân kém từ 0,75 1,00 Hayashi (1968), Cock a n d Yoshida (1973) thấy trong thời kỳ chín cácgiống lúa có hệ số K < 0,50 có khả năng tích lũy chất khô cao khi chỉ sốdiện tích lá đạt cao Điều này có nghĩa là ở thời kỳ ruộng lúa đạt chỉ số diện tích

-lá cao nhất nếu hệ số K ở gốc lúa nhỏ tức là sự tiêu thụ ánh sáng của các tầng -látrên ít, ánh sáng chiếu xuống dưới nhiều thì chế độ ánh sáng của ruộng lúa tốthơn và năng suất cao hơn

Trong điều kiện mật độ thông thường, sự tăng diện tích lá của cây lúađược xác định bằng sự cạnh tranh giữa chúng Yếu tố cơ bản mà vì nó các câycạnh tranh nhau là đạm dễ tiêu trong đất Vì vậy việc bón phân đạm cho lúa vàogiai đoạn đẻ nhánh là cần thiết để bộ lá phát triển tốt Vào đầu giai đoạn đẻnhánh, khi mức độ cạnh tranh còn chưa cao, với lượng đạm bón tăng thì chỉ

số diện tích lá tăng lên hầu như tỷ lệ thuận với số cây trên đơn vị diện tích Sựkhác nhau về tốc độ phát triển của lá được giải thích bằng sự cạnh tranh vềđạm Ngưỡng mà chỉ số diện tích lá đạt được ở liều lượng đạm thấp nhỏ hơn 3lần ở liều lượng đạm cao

2.2.4.2 Hiệu suất quang hợp thuần

Hiệu suất quang hợp thuần là lượng chất khô tích luỹ được của một đơn vịdiện tích lá trong một đơn vị thời gian Để tăng hiệu suất quang hợp thuần phảichú ý đến hai hướng, đó là làm thế nào để tăng khả năng quang hợp và giảm hôhấp ở mức hợp lý Hiệu suất quang hợp thuần có thể thay đổi trong phạm vi từ 2

- 3 g/m2 lá/ngày đến 12 - 14 g/m2 lá/ngày, trung bình là 4 - 6 g/m2 là/ngày

Theo Bùi Huy Đáp (1970) hiệu suất quang hợp thuần thay đổi theo giốnglúa và thời gian sinh trưởng của chúng Chẳng hạn, ở các giống lúa xuân hiệusuất quang hợp thuần thường có hai đỉnh cao vào thời kỳ đẻ nhánh rộ và bắt đầulàm đòng Zenlich (1971) cũng cho biết hiệu suất quang hợp thuần phụ thuộcvào giống và thời tiết

Công trình nghiên cứu của Chandler (1963)cho thấy: Chế độ nước vàphân bón cũng có ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây lúa, nhất là ảnhhưởng đến sự phát triển của diện tích lá và hiệu suất quang hợp thuần

Về động thái quá trình quang hợp của cây lúa, một số tác giả cho rằng saukhi cấy thì tăng dần, đạt cao nhất vào lúc cây đẻ nhánh rộ sau đó giảm dần(Murata and Miyashka, 1968); (Murata và Matsushima, 1975) Nhưng tác giả

Osada (1967) (Nikuzi el al., 1969) lại cho rằng quang hợp của cây lúa đạt đỉnhcao vào giai đoạn cây lúa làm đòng, còn Yoshida and Shioys (1976) cho rằnghiệu suất quang hợp thuần chỉ có một đỉnh cao ở giai đoạn hạt lúa chín sữa.Yoshida and Hayakawa (1970); Zenlich (1971) khi nghiên cứu về quang hợp vàquang hô hấp của cây lúa cho thấy; trên đồng ruộng hoạt động quang hợp và

hô hấp phụ thuộc rất mạnh vào nhiệt độ và ánh sáng Ở các nước nhiệt đới cónhiệt độ cao, quang hợp diễn ra thuận lợi nhưng quang hô hấp xảy ra cũng lớn.Quang hô hấp có thể làm tiêu hao 40 - 50% sản phẩm của quá trình quang hợp.Những nước nằm trong khoảng 35 - 380 vĩ Bắc và Nam thường có năng suấtlúa cao là do có mối quan hệ thích hợp giữa quang hợp và hô hấp

Ở Việt Nam, theo Đào Thế Tuấn (1970) thì giữa tích lũy chất khô vàhiệu suất quang hợp thuần có mối quan hệ thuận Hệ số tương quan giữa tích lũychất khô và hiệu suất quang hợp thuần ở các giống lúa cao cây lớn hơn so vớicác giống lúa thấp cây

2.2.4.3 Tích lũy chất khô và năng suất của cây lúa

Sự tích lũy chất khô chính là kết quả của quá trình quang hợp và trao đổichất, ngoài việc phụ thuộc vào hiệu suất quang hợp thuần, diện tích lá còn phụthuộc vào thời gian quang hợp

Đến nay, vẫn chưa có ý kiến thống nhất của các nhà khoa học trên thếgiới về mức độ quyết định của hai nhân tố hiệu suất quang hợp thuần và diệntích lá Kato ( 1985); Kawano and Tanaka (1968) cho rằng hiệu suất quanghợp thuần ít thay đổi dưới tác động của các yếu tố ngoại cảnh Hatch and Slack(1970) lại cho rằng diện tích lá quyết định năng suất cây trồng vì hiệu suấtquang hợp thuần chỉ thay đổi từ 4 - 9 g/m2 lá/ngày Cock and Yoshida(1973) cho biết giữa hiệu suất quang hợp thuần và diện tích lá có mối quan hệnghịch

Tanaka (1969) thì chú ý nhiều đến diện tích lá hơn là hiệu suất quanghợp thuần Các kết quả nghiên cứu của một số nhà khoa học cho biết sự tíchlũy chất khô của cây lúa ở các giai đoạn sinh trưởng không giống nhau(Tsumoda, 1965); (Wada, 1969) Trong thời kỳ đầu, tốc độ tích lũy chất khôchậm, tốc độ tích lũy chất khô tăng mạnh vào thời kỳ giữa rồi sau đó giảmdần vào thời kỳ cuối

Vào thời kỳ làm đòng, quần thể ruộng lúa đạt chỉ số diện tích lá cao nhất,nhưng tốc độ tích lũy chất khô lại giảm (Zenlich, 1971)

Cây lúa tích lũy chất khô một phần trước khi trỗ bông, một phần sau khitrỗ bông (Murata and Miyashaka, 1968) Để đạt được năng suất sinh khối 90tạ/ha, trước khi trỗ bông mới tạo được 30 tạ/ha còn 60 tạ/ha thì được tạo rasau khi trỗ bông, …

Ở giai đoạn đẻ nhánh, sự tích lũy chất khô có quan hệ thuận với diện tích

lá Giai đoạn làm đòng và hạt chín thì quan hệ giữa tích lũy chất khô và chỉ sốdiện tích lá không chặt Trong điều kiện thời tiết diễn ra không thuận lợi thìquan hệ giữa tích lũy chất khô và chỉ số diện tích lá là nghịch Sự tích lũy chấtkhô ở giai đoạn sau khi trỗ bông chủ yếu phụ thuộc vào khả năng vận chuyển vàtích lũy các chất đi vào trong hạt, trong đó nổi bật là vai trò của nguyên tố kali

Muốn có năng suất chất khô nhiều và năng suất kinh tế cao phải bằng mọicách tạo điều kiện cho các lá lúa quang hợp tốt nhất Muốn vậy, phải làm chocác lá không hoặc ít bị che khuất ánh sáng của nhau Lúc đó sự quang hợp củaquần thể ruộng lúa là một chỉnh thể thống nhất, hoàn hảo Sự xắp xếp các lá làhợp lý nhất theo không gian và thời gian, đảm bảo cho quá trình quang hợp diễn

ra thuận lợi nhất

Kết quả nghiên cứu của hai nhà khoa học Yoshida and Hayakawa(1970) cho rằng sản lượng chất khô hay sản lượng sinh vật là tổng hòa cácmối quan hệ giữa các yếu tố giống, ánh sáng, nhiệt độ, chất dinh dưỡng, cácbiện pháp canh tác, kỹ thuật, phòng trừ sâu bệnh, …

Mục đích trồng lúa là đạt sản lượng thóc cao trên một đơn vị diện tíchcanh tác với chất lượng hạt tốt Điều này có nghĩa là chúng ta phải chú ýđến năng suất kinh tế Muốn đạt được năng suất kinh tế cao thì phải có nhữnggiống lúa có tiềm năng năng suất sinh vật và hệ số kinh tế cao

Các vùng trồng lúa khác nhau có hệ số kinh tế khác nhau Các vùng ônđới có hệ số kinh tế cao hơn vùng nhiệt đới Càng tiến gần về xích đạo thì hệ sốkinh tế càng giảm Ở miền Bắc Nhật Bản có hệ số kinh tế là 0,5 còn ở miền NamNhật Bản là 0,4, ở Ấn Độ thì hệ số kinh tế là 0,33 Ở nước ta, Đào ThếTuấn (1970) cho rằng các giống lúa cây cao có hệ số kinh tế từ 0,25 - 0,30;các giống lúa cây thấp từ 0,4 - 0,6 và trung bình là 0,5 Các biện pháp kỹ thuậtthâm canh tốt có thể nâng cao hệ số kinh tế Chúng ta phải nâng cao hệ số kinh

tế bằng biện pháp tăng số bông trên đơn vị diện tích, số hạt/bông, khối lượng

1000 hạt, …

2.2.4.4 Hàm lượng diệp lục ở lá

Ở trong lá xanh của cây có 4 nhóm sắc tố là: chlorophyll, carotenoid,phycobillin và sắc tố dịch bào antoxian Trong đó có hai nhóm sắc tố góp phầnquan trọng và chủ yếu trong quá trình quang hợp của cây là nhóm sắc tốchlorophyll và carotenoid, mà cơ bản vẫn là chlorophyll a và chlorophyll b.Nhóm chlorophyll có quang phổ hấp thu ánh sáng còn nhóm carotenoid là nhómsắc tố vàng đến tím đỏ làm nhiệm vụ quang hợp hoặc bảo vệ lọc ánh sáng vàtham gia vào quá trình quang hợp bằng cách tiếp nhận ánh sáng mặt trời rồichuyển năng lượng ánh sáng cho chlorophyll Carotenoid có mặt trong hệ thốngquang hóa II, tham gia vào quá trình phân ly nước và thải khí O2 Vì vậy,carotenoid có vai trò đặc biệt đối với nhóm cây trồng cạn (Hoàng Minh Tấn vàNguyễn Quang Thạch, 1969)

Theo Lê Doãn Diên (1993), ở nhiều loại cây trồng tỷ lệ hàm lượngchlorophyll a và hàm lượng chlorophyll b xấp xỉ bằng 3: 1

Các nghiên cứu về chlorophyll còn ít và mới mẻ đối với cây lúa Vũ Văn

Vụ và cs (1994); Trần Nguyên Tháp (2001), khi nghiên cứu về hàm lượngchlorophyll trong một số giống cây trồng thuộc nhóm C3 và một số dòng giốnglúa chịu hạn cho thấy:

+ Hàm lượng chlorophyll a không có sự khác biệt giữa các giống lúa nướcvới giống lúa chịu hạn và giống lúa cạn

+ Các giống lúa cạn của các địa phương có hàm lượng chlorophyll trong

lá cao hơn hẳn các giống lúa chịu hạn và các giống lúa nước

+ Riêng các giống lúa nước thì tỷ lệ hàm lượng chlorophyll a và hàmlượng chlorophyll b có sự biến động lớn từ 3,22 đến 4,59

Tỷ lệ hàm lượng chlorophyll a và hàm lượng chlorophyll b càng cao thìkhả năng chịu hạn của cây trồng càng kém

2.2.4.5 Cường độ quang hợp của lá

Quang hợp là quá trình cơ thể thực vật biến đổi năng lượng ánh sáng mặttrời thành năng lượng hóa học dưới dạng các hợp chất hữu cơ Bản chất của quátrình quang hợp là sự khử khí CO2 đến hydratcarbon với sự tham gia của nănglượng ánh sáng do các sắc tố của thực vật hấp thụ (Hoàng Minh Tấn và Nguyễn

Quang Thạch, 1969).

Đối với cây trồng, quang hợp là nguồn gốc tạo ra năng suất và phẩmchất cây trồng, nó quyết định 90 - 95% năng suất cây trồng (Janaka andKawano, 1966)

Trong điều kiện thuận lợi thì quá trình quang hợp của cây diễn ra rấtmạnh Giá trị đặc trưng cho quá trình quang hợp được đề cập đến là cường độquang hợp Theo Ivanôp và Kôtsôvich thì cường độ quang hợp được đo bằnglượng CO2 hấp thu trong quá trình quang hợp trên một đơn vị diện tích lá trongmột đơn vị thời gian

Một số tác giả tiến hành xác định cường độ quang hợp của các dòng giốnglúa ở các mức phân bón khác nhau có nhận xét: Ở giai đoạn làm đòng thì giốnglúa CH133 và dòng lúa chịu hạn số 3 có cường độ quang hợp đạt đỉnh caotrên nền phân bón 100 kg N/ha; giống lúa CH185 có cường độ quang hợp đạtđỉnh cao ở nền phân bón 120 kg N/ha, (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1995)

2.3 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PHÂN BÓN CHO LÚA TRONG NƯỚC VÀ NƯỚC NGOÀI

2.3.1 Tình hình sử dụng phân khoáng cho lúa

Phân bón là những chất cung cấp dinh dưỡng cho cây hoặc bổ sung độmầu mỡ cho đất Chúng là phương tiện tốt nhất để tăng năng suất và cải thiệnchất lượng lương thực Dùng phân bón sẽ có hiệu quả cao nhất trên các loại đất,không những với loại đất phì nhiêu hoặc đã được cải tạo, mà với cả đất kém màu

mỡ cây cối cũng tăng trưởng tốt hơn (Hiệp hội phân bón quốc tế, 1998)

Sử dụng phân bón hợp lý đã và đang góp phần nâng cao hiệu quả tronglĩnh vực trồng trọt, bảo vệ đất và môi trường Hiệu lực của phân bón chịu ảnhhưởng rất lớn bởi hai yếu tố chính là con người và điều kiện ngoại cảnh Do vậycác yếu tố như: Kiến thức, tập quán canh tác, trình độ thâm canh, điều kiện khíhậu, thổ nhưỡng sẽ quyết định hiệu lực của phân bón và mức độ hiệu quả nônghọc, hiệu quả kinh tế của sản xuất (Đỗ Đình Đài, và cs., 2005)

Việc dùng phân bón được áp dụng từ hơn một trăm năm nay Sự hiểu biếthoá học về dinh dưỡng thực vật đã góp phần to lớn vào việc tăng sản lượng vàchất lượng nông sản phẩm Một tác dụng phụ có lợi nữa là độ phì nhiêu của đấtđược cải thiện làm cho mức thu hoạch ổn định hơn và cây trồng có sức chịu

đựng với một số sâu bệnh hại và khí hậu Hơn nữa nông dân thu được lợi nhuậncao hơn do sản xuất có hiệu quả hơn (Hiệp hội phân bón quốc tế, 1998).

Phân bón (đặc biệt là đạm, lân, kali được chế biến) là yếu tố quan trọngnhất trong các yếu tố dinh dưỡng nhằm tăng năng suất cây trồng Để nuôi sống

6 - 7 tỷ người thì sản lượng lương thực phải được gia tăng và làm được điều

đó phải dựa vào phân bón Lượng phân bón và năng suất lúa ở một số nướcđược thể hiện qua bảng 2.1

Bảng 2.1 Lượng phân bón và năng suất lúa ở một số nước Châu Á

Quốc gia Kg (N, P2O5, K2O)/ha Năng suất lúa (tạ/ha)

Nguồn: Thống kê nông nghiệp Việt Nam năm 2008

Hiện nay mức phân bón của Việt Nam xấp xỉ trung bình của khu vực,

do đó năng suất cây trồng đạt mức tương đối cao (Lê Văn Khoa và cs., 2001),được thể hiện ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Tiêu thụ phân hoá học và năng suất cây trồng ở Việt Nam

Năm Kg (N, P2O5,

K2O)/ha

Năng suất (tạ/ha)

2008 179,52 52,23 40,25 14,03 20,88 19,87

Nguồn: Thống kê nông nghiệp Việt Nam 2008

Ở Việt Nam, nhiều công trình nghiên cứu về phân bón trên nhiều đốitượng cây trồng cũng được ghi nhận Nguyễn Như Hà và Vũ Hữu Yêm từ năm

1996 - 1998, khi nghiên cứu đề tài sử dụng phân bón NPK cho lúa trên đất phù

sa sông Hồng đã kết luận: Các loại phân hoá học NPK đều có hiệu lực rõ khibón cho lúa ở đất phù sa sông Hồng mặc dù đất khá giàu chất dinh dưỡng này.Phân đạm có hiệu lực nhất và có tính chất quyết định đến hiệu lực hút các yếu tốkhác của cây lúa Với trình độ thâm canh hiện nay, chỉ nên bón với lượng 120kgN/ha là có hiệu quả nhất Hiệu suất sử dụng phân đạm ở mức bón này có thểđạt 10,5 kg thóc/kgN ở vụ mùa và 12,5 kg thóc/kgN ở vụ xuân Tỷ lệ N : P : K

là 1 : 0,5 : 0,5 cho hiệu quả cao nhất

Liều lượng phân bón đã được sử dụng cho những vùng thâm canh lúa(Lê Văn Tri, 2001), được thể hiện ở bảng 2.3

Ở vùng Đông Nam Á, để có năng suất 4 tấn hạt/ha, cây lúa cần hút

90 kgN, 13 kgP2O5, 108 kgK2O, 6 kgCa, 5 kgMg và 4 kgS Các giốnglúa địa phương cho năng suất 2 tấn/ha chỉ cần hút 45 kgN, 7 kgP2O5, 54kgK2O, 5 kgMg và 2 kgS Đặc điểm hấp thu dinh dưỡng của cây lúa ở mỗigiai đoạn sinh trưởng khác nhau thì khác nhau Cứ bón 174 kgN/ha, ngoài làmtăng năng suất lúa lên 2,9 lần còn làm tăng lượng hút P, K, S lên tương ứnglà: 2,6 - 3,7 - 4,6 lần Cứ 1000 kg (kể cả rơm rạ) sinh khối khô đã lấy đi củađất 22,2 kgN; 7,1 kgP2O5 và 31,6 kgK2O Một năm nếu cấy hai vụ lúa đạtnăng suất bình quân 10 tấn thóc/ha, cây lúa lấy đi lượng dinh dưỡng tương ứng

là 482 kg Urê/ha, 430 kg super lân/ha, 528 kg kaliclorua/ha Bón phân cân đốingoài việc làm tăng năng suất lúa còn có tác dụng làm tăng khả năng chốngchịu sâu bệnh hại cây và có tác dụng cải tạo đất (Nguyễn Văn Bộ và cs., 2003)

Khuyến cáo bón kali cho lúa của IRRI cũng được dựa trên mức tăng năngsuất và khả năng cung cấp kali của đất Tuỳ theo đất lúa, mùa khô để đạt năngsuất lúa từ 4 - 8 tấn/ha cần bón 30 - 150 kgK2O/ha Mùa mưa để đạt năng suấtlúa từ 4 - 6 tấn/ha cần bón 30 - 100 kgK2O/ha Ở Trung Quốc thí nghiệm đạtnăng suất lúa cao 7 - 8 tấn/ha/vụ đã bón 135 - 150 kgK2O/ha (Jeaninime, )

Bảng 2.3 Liều lượng phân bón sử dụng cho những vùng thâm canh lúa

N P2O5 K2O N P2O5 K2O

Nguồn: Thống kê nông nghiệp Việt Nam năm 1996

Việc sử dụng phân khoáng đã góp phần đáng kể làm tăng nhanh năng suấtcây trồng ở hầu hết các loại đất và các loại cây trồng khác nhau trên thế giới.Tuy nhiên, trong nền nông nghiệp hiện đại, việc quá lạm dụng phân khoángcũng đã dẫn đến những tác động xấu đối với môi trường nói chung và đất nóiriêng Hệ số sử dụng phân bón của cây trồng ở nước ta rất thấp, chỉ vào khoảng

35 - 50% đối với phân đạm, 20 - 30% đối với phân lân và 40 - 60% đối với phânkali (Bùi Đình Dinh, 1995)

Đối với các giống lúa có năng suất cao, cho năng suất 5 tấn hạt/ha, lượngdinh dưỡng hút từ đất và phân bón là 110 kgN; 34 kgP2O5; 156 kgK2O;

23 kgMgO; 20 kgCaO; 5 kgS; 3,2 kgFe; 2 kgMn; 200 gZn; 150 gCu; 150 gB;

250 gSi, 25 gCl/ha (IFA, 1992) Cứ sản xuất 1 tấn thóc cùng với rơm rạ thì câylúa cần 17,5 kgN; 3 kgP và 17,5 kgK

Hiện nay, Việt Nam là nước sử dụng phân bón tương đối cao so vớinhững năm trước đây do người dân áp dụng được rất nhiều biện pháp kỹ thuậttrong thâm canh Theo Vũ Hữu Yêm (2006): Việt Nam hiện đang là mộttrong 20 quốc gia sử dụng phân bón cao nhất thế giới Mỗi năm nước ta sử dụng1.202.140 tấn đạm, 456.000 tấn lân và 402.000 tấn kali trong đó sản xuất lúa

chiếm 62% Song do điều kiện khí hậu còn gặp nhiều bất lợi cho nên kỹ thuậtbón phân mới chỉ phát huy được 30% hiệu quả đối với đạm và 50% hiệu quả đốivới lân và kali Nhưng hiệu quả bón phân đối với cây trồng lại tương đối cao dovậy mà người dân ngày càng mạnh dạn áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất.Trong tương lai vẫn hứa hẹn sử dụng một lượng phân bón rất lớn trong sản xuấtnông nghiệp mặc dù nước ta chủ yếu vẫn phải nhập khẩu phân bón (Nguyễn TấtCảnh, 2006).

Bảng 2.4 Nhu cầu và cân đối phân bón ở Việt Nam đến năm 2020

2.3.2 Tình hình sử dụng phân hữu cơ cho lúa

Hiện nay, các nước trên thế giới đang quan tâm đến việc sử dụng phânhữu cơ như phân chuồng, phân ủ, phân xanh, các loại vi sinh vật, …

Phân hữu cơ sinh học là loại sản phẩm phân bón được tạo thành thông quaquá trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau (phếthải nông nghiệp, phế thải chăn nuôi, phế thải chế biến, phế thải đô thị, phế thảisinh hoạt, …) trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp dưới tác động của vi sinhvật hoặc các hoạt chất sinh học được chuyển hoá thành mùn (Lê Văn Tri, 2004)

Ấn Độ hàng năm sản xuất vào khoảng 286 triệu tấn phân ủ (compost) từcác chất thải nông thôn và thành phố Ước tính thu được 3,5 - 4,0 triệu tấn NPK(Lê Văn Tri, 2001)

Hiện nay, Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia đang đẩy mạnh chươngtrình phát triển và ứng dụng công nghệ sản xuất phân lân vi sinh vật ở quy môlớn và diện tích sử dụng hàng chục ha (Lê Văn Tri, 2004)

Tại Ấn Độ sử dụng phân vi sinh vật cố định nitơ cho lúa, cao lương

và bông làm tăng năng suất trung bình lần lượt là 11,4%; 18,2% và 6,8% manglại lợi nhuận khoảng 1.015 rupi, 1.149 rupi và 343 rupi/ha (Lê Văn Tri, 2004)

Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu gần đây cho biết mỗi gói chếphẩm vi sinh vật phân giải lân (50g) sử dụng cho cà phê trên vùng đất đỏ bazan

có tác dụng tương đương với 34,3 kgP2O5/ha (Lê Văn Tri, 2004)

Ở Việt Nam các thử nghiệm sử dụng phân vi sinh vật cố định nitơ hộisinh (Azogin) ở 15 tỉnh miền Bắc, miền Trung và miền Nam trên diện tích hàngchục ngàn ha cho thấy trong cùng điều kiện sản xuất, ruộng lúa được bón phân

vi sinh vật cố định đạm đều tốt hơn so với đối chứng (Lê Văn Tri, 2004), biểuhiện như bộ lá phát triển tốt hơn, tỷ lệ nhánh hữu hiệu, số bông/khóm nhiềuhơn đối chứng, năng suất hạt tăng so với đối chứng 6 -12%, nhiều nơi đạt 15 -20% (Lê Văn Tri, 2004)

2.3.3 Tình hình sử dụng phân bón lá cho lúa

Ngày nay, nhờ có những tiến bộ kỹ thuật về hoá học, về sinh học, cácdạng phân bón qua lá đã được cải tiến và sử dụng có hiệu quả (Dương DoãnĐảm, 1994) Phân bón lá được sử dụng như một phương tiện cung cấp dinhdưỡng vi lượng, đa lượng, hoocmon kích thích sinh trưởng và những chất cầnthiết cho cây Những ảnh hưởng quan sát được của việc bón phân qua lá làtăng năng suất cây trồng, tăng khả năng chịu sâu bệnh của cây Phản ứng củacây trồng phụ thuộc vào giống, dạng phân bón, nồng độ phun và số lần phun,cũng như từng giai đoạn phát triển của cây trồng (Murata and Miyashaka, 1968)

Một trong những tác dụng chính của phân bón lá là tăng khả năng hấp thucác chất dinh dưỡng từ đất Tác dụng này dựa trên cơ sở là phân bón lá làm tăngkhả năng tổng hợp (hút) đường và các dịch rỉ khác từ hệ rễ Các vi khuẩn hữu íchtrong vùng rễ kích thích làm tăng hàm lượng của dịch rỉ Sau đó sự hoạt độngmạnh của các vi sinh vật đã làm tăng các chất dinh dưỡng, giảm nguy cơ bị bệnh,tăng các loại vitamin và các yếu tố có lợi khác cho cây trồng Đó là một cáchhợp lý để tăng cường mức độ sử dụng phân bón lá trong các nông trại hữu cơ

Hầu hết các loại nguyên liệu phân bón hoà tan thông thường đều có thểdùng làm phân bón qua lá Các công thức trộn hỗn hợp giữa các nguyên tố đalượng, vi lượng, các vitamin và các hocmon kích thích sinh trưởng ở dạng lỏng,khô thường được ưu tiên sử dụng vì chúng dễ tan trong nước và ít gây ô nhiễm

môi trường Tuy nhiên, cần tránh dùng các loại phân bón chứa hàm lượng lớnChlorine để tránh gây tác hại đến cây trồng.

Ở Việt Nam, việc sản xuất và sử dụng phân bón lá đã và đang được quantâm phát triển Sản phẩm phân bón lá Pomior của Hoàng Ngọc Thuận (Đại họcNông nghiệp Hà nội) đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn côngnhận là tiến bộ kỹ thuật năm 2005 Kết quả thử nghiệm Pomior trên cây ăn quảnhư: xoài, vải, nhãn của Phạm Thị Hương năm 2005 cho thấy Pomior có tácdụng cải thiện sinh trưởng các đợt lộc, tăng khả năng đậu quả nhờ đó mà cảithiện năng suất (Võ Minh Kha, 1996)

Gần đây có rất nhiều chế phẩm phân bón qua lá được các nhà khoa họckhảo nghiệm hiệu lực đối với các loại cây trồng khác nhau và trên các loại đấtkhác nhau

2.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN TỚI NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG LÚA GẠO

2.4.1 Ảnh hưởng của phân bón tới năng suất lúa

Đạm là chất cấu tạo nên prôtit, là cơ sở của sự sống, không có đạm vạnvật không sống được, thiếu đạm cây trồng sinh trưởng còi cọc, đẻ nhánh kém,

ít phát triển mầm non, phân cành ra lá kém, lá nhỏ, quang hợp kém từ đó rahoa kết quả muộn, ít hoa, ít quả dẫn tới năng suất giảm hoặc không có thuhoạch (Togari, 1962)

Lúa là loại cây trồng có yêu cầu cao về dinh dưỡng đạm, chúng hấp thụ đạmtrong suốt thời kỳ sinh dưỡng Sự hấp thụ đạm tăng dần theo tuổi của cây, cho đếnkhi xuất hiện lá dưới lá đòng thì giảm xuống rất nhanh Sự đói phân đạm làm chocây lúa sinh trưởng chậm, lá bị vàng, giảm năng suất quang hợp, đẻ nhánh kém,bông ngắn, hạt lép nhiều và cuối cùng là năng suất và chất lượng hạt giảm

Tại Viện nghiên cứu lúa toàn Liên bang (Liên Xô cũ), các nhà khoa học

đã nghiên cứu tác động của phân đạm đến năng suất và chất lượng hạt lúa tuỳthuộc vào liều lượng và thời gian bón Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằngnăng suất hạt tăng dần với sự tăng lượng đạm bón Hiệu quả nhất là bón vớilượng 150 - 210 kgN/ha Sự tăng năng suất có thể đạt được từ 10,4 - 33,9tạ/ha Khi bón rải phân đạm thì sự tăng năng suất cao nhất (18,9 tạ/ha) đạtđược trong trường hợp bón đạm làm hai đợt với liều lượng 60 kg/ha trước khigieo và ở giai đoạn mạ

Khi bón tăng hàm lượng đạm cho lúa thì cường độ quang hợp, cường

độ hô hấp, hàm lượng diệp lục tổng số đều tăng lên Nhịp độ quang hợp và

hô hấp không khác nhau nhiều nhưng cường độ quang hợp tăng mạnh hơncường độ hô hấp gấp 10 lần cho nên vai trò của đạm làm tăng tích luỹ chấtkhô (Nguyễn Văn Luật, 2001)

Thời kỳ bón đạm rất quan trọng trong việc nâng cao hiệu lực của phân

để làm tăng năng suất lúa Với phương pháp bón đạm (bón tập trung vào giaiđoạn đầu và bón nhẹ vào giai đoạn cuối) của Việt Nam vẫn cho năng suất lúacao (Nguyễn Văn Hoan, 2000); (Tsumoda, 1965); (Juan Longping andXiQuin Fu, 1995)

Các nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và ảnh hưởng của liều lượngđạm tới sinh trưởng của giống lúa ngắn ngày thâm canh cho thấy: Tăng liềulượng đạm bón ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỷ lệ nhánh hữu hiệu (NguyễnNhư Hà, 1999)

Trên đất phù sa sông Hồng bón đạm với mức 180 kgN/ha trong vụ xuân

và 150 kgN/ha trong vụ mùa cho lúa lai vẫn không làm giảm hiệu quả so vớimức khác (Nguyễn Hữu Tề và cs., 1997)

Phân lân cần cho cây lúa vào giai đoạn đầu của sự phát triển như ra mầmnon, đẻ nhánh phân cành, ra hoa, đậu quả và phát triển bộ rễ Nếu thiếu lân câylúa sẽ bị còi cọc, sự trao đổi đạm bị phá huỷ và hệ rễ phát triển kém

Trên đất phù sa sông Cửu Long được bồi hàng năm, bón lân vẫn cóhiệu quả rõ rệt Vụ đông xuân bón 20 kg P2O5/ha đã tăng năng suất được20% so với công thức không bón lân Tuy nhiên bón thêm với liều lượng caohơn, năng suất lúa có tăng nhưng không rõ cho nên ruộng thâm canh thườngđược bón phối hợp từ 20 - 30 kg P2O5 là đủ Trong vụ hè thu, cây lúa có nhucầu lượng lân cao và hiệu quả xuất hiện rõ hơn vụ xuân Bón 20 kg P2O5 thì

đã bội thu được 43,7%, tiếp tục bón tăng lân năng suất lúa tăng nhưng không

rõ (Đinh Văn Lữ, 1978)

Tất cả các thí nghiệm trong chậu và ngoài đồng đều cho thấy hiệu suất sửdụng phân lân ở lúa lai là 10 - 12 kg thóc/kg P2O5 và lúa thuần là 6 - 8

kg thóc/kg P2O5 (Nguyễn Văn Hoan, 2000)

Trong vụ xuân bón lân cho lúa từ 30 - 120 kg P2O5/ha làm tăng năng

suất từ 10 - 17% Với lượng 90 kg P2O5/ha thì đạt năng suất cao nhất và nếubón hơn liều lượng 90 kg P2O5/ha thì năng suất có xu hướng giảm Trong vụ

hè thu với giống lúa VM1 bón supe lân hay lân nung chảy đều làm năng suấttăng rõ rệt (Nguyễn Văn Bộ và cs., 2003)

Kali xúc tiến sự tạo thành protit để hình thành tế bào mới, giúp cho cây đẻ

nhánh, đâm cành nảy lộc nhanh (Togari, 1962)

Kali được sử dụng trong nguyên sinh chất tế bào như một tác nhân kíchthích các hoạt động chuyển hóa vật chất vô cơ thành hữu cơ, đồng thời thúc đẩyquá trình vận chuyển sản phẩm quang hợp lên lá, vào hoa và hạt Sự có mặt củakali thời kỳ sau trỗ của lúa lai là một ưu thế thúc đẩy quá trình mẩy của hạt giúpnâng cao năng suất lúa Lúa lai có khả năng đồng hóa dinh dưỡng cao nhất đốivới đạm và kali Lượng đạm hút thường là 20 – 22 kg N/tấn thóc và lượng hútkali cũng tương tự Trong vụ xuân, để đạt năng suất cao cần phải bón sớm Bónkali là yêu cầu bắt buộc đối với lúa lai ngay cả trên đất giàu kali (Nguyễn Văn Bộ

Nhiều thí nghiệm ở khu vực Ucraina và Cuban đã chứng tỏ rằng sự tăngnăng suất lớn nhất từ phân đạm đạt được khi bón tất cả liều lượng trước khi gieohoặc 2/3 trước khi gieo và 1/3 bón thúc vào giai đoạn lúa đẻ nhánh Nếu dành tất

cả lượng phân đạm để bón thúc thì hiệu quả sẽ không cao

Hiệu quả của phân lân đạt cao nhất khi bón lót toàn bộ Bón thúc phân lâncho lúa không cho tăng năng suất Nếu không bón lót phân đạm thì năng suất cóthể giảm đi 7,5 - 9,8 tạ/ha

Nếu áp dụng 3 lần bón phân đạm với liều lượng như nhau vào các thời

điểm: trước khi gieo, lúa bắt đầu đẻ nhánh và vào giữa giai đoạn đẻ nhánh thìhiệu quả không cao hơn so với khi bón toàn bộ lượng phân đạm trước khi gieo.Dùng toàn bộ lượng phân đạm để bón thúc thì tỷ lệ hạt lép sẽ rất cao và đó chính

là nguyên nhân làm giảm năng suất lúa

Cây lúa hấp thụ chất dinh dưỡng nhiều nhất vào giai đoạn đẻ nhánh vàlàm đòng

Sự hấp thụ đầy đủ phân vô cơ với tỷ lệ N : P : K thích hợp và trong điềukiện thuận lợi có thể cho 12 - 15 kg hạt/1 kg chất dinh dưỡng và 1 kg phân đạm

có thể cho tăng năng suất tới 25 - 30 kg hạt

Sử dụng phân bón với liều lượng thích hợp và tỷ lệ N : P : K là 1 : 0,6 :0,4 đã cho kết quả rất tốt Mỗi kg NPK có thể cho tăng năng suất tới 10 kgthóc/ha, có nghĩa là để tăng năng suất hạt tới 10 tạ/ha cần bón 100 kg NPK (50

kg N, 30 kg P2O5 và 20 kg K2O) Tương tự như thế, nếu lượng dinh dưỡngtrong đất có khả năng đảm bảo năng suất 30 - 35 tạ/ha thì để đạt được năngsuất 60 - 70 tạ/ha cần phải bón thêm 120 - 180 kg N, 80 - 100 kg P2O5 và

50 - 70 kg K2O/ha

Tại Nhật Bản, sau nhiều năm nghiên cứu và thí nghiệm các nhà khoa học

đã chứng minh rằng nếu coi năng suất lúa trong trường hợp bón đầy đủ phân vô

cơ (đủ thành phần NPK) là 100% thì khi không bón phân kali năng suất giảm4%, không bón lân năng suất giảm 5% và không bón đạm năng suất giảm 17%(Wada, 1969)

Nghiên cứu về tác động của phân đạm đối với cây lúa, Tanaka (1965)

và Takahashi (1969) đã đưa ra kết luận: phân đạm làm tăng hàm lượng diệplục trong lá, tăng hiệu suất quang hợp, tăng diện tích bề mặt lá, tăng tích lũychất khô và cuối cùng là tăng năng suất hạt

Khi sử dụng phân đạm hợp lý năng suất lúa được tăng lên nhờ tăng sốdảnh hữu hiệu, tăng chiều dài bông, tăng số hạt trên bông và tăng khối lượng

1000 hạt (Yoshida, 1972); (Yoshida, 1972)

Trên đất phù sa sông Hồng, thâm canh lúa ngắn ngày để đạt được năngsuất lúa hơn 5 tấn/ha ở vụ mùa và trên 6 tấn/ha ở vụ xuân nhất thiết phải bónkali Để đạt năng suất lúa xuân 7 tấn/ha thì cần bón 102 - 135 kg K2O/ha/vụ(với mức 193 kgN/ha + 120 kg P2O5/ha/vụ) và năng suất vụ mùa đạt 6 tấn cần

bón 88 - 107 kg K2O/ha/vụ (với mức 160 kg N + 88 kg P2O5/ha/vụ) Hiệu suấtphân kali có thể đạt tới 6,2 - 7,2 kg thóc/kg K2O (Nguyễn Như Hà, 1999); (ĐinhVăn Lữ, 1978).

Như vậy, sử dụng phân bón hợp lý làm tăng năng suất và sản lượng câytrồng, tăng hiệu quả kinh tế là cách thông minh nhất của nhân loại Giữa năngsuất và chất lượng sản phẩm có mối liên hệ theo phương trình bậc hai Điều đó

có nghĩa là khi tăng lượng phân bón thì năng suất tăng lên và cũng làm tăng chấtlượng Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng lượng phân bón, nhất là phân bón hóa họcquá ngưỡng đã làm giảm năng suất và chất lượng cây trồng, gây ảnh hưởngkhông tốt đến môi trường, nhất là môi trường đất (Hatch and Slack, 1970)

2.4.2 Ảnh hưởng của phân bón tới chất lượng lúa gạo

Chất lượng lúa gạo được đánh giá bởi nhiều chỉ tiêu khác nhau như làmàu sắc vỏ hạt, chiều dài hạt, chiều rộng hạt, hình dạng hạt, tỷ lệ gạo xay, tỷ lệgạo xát, tỷ lệ gạo nguyên, tỷ lệ bạc bụng, chất lượng nấu nướng và ăn nếm, chấtlượng dinh dưỡng, khả năng và các đặc tính trong quá trình chế biến

Để đánh giá chất lượng gạo có thể tổng hợp các chỉ tiêu chính như: Chấtlượng thương trường, chất lượng xay xát, chất lượng nấu nướng, chất lượngdinh dưỡng (International potashinntitute (IPI) Bulletin 3 Fertilizing for highyield rice, 1993)

Về thành phần hóa học, hạt gạo được đặc trưng bởi hàm lượng tinh bột(chiếm 65 - 70%), hàm lượng đạm thay đổi từ 6,5 - 8,0%, chất béo chiếmkhoảng 2%, chất xơ chiếm 10%, … Mặc dù hàm lượng đạm trong hạt gạokhông cao nhưng đạm trong hạt gạo có chứa nhiều thành phần axit amin khôngthay thế được như: phenilalanin, lizin, … điều này khiến cho hạt lúa có giá trịdinh dưỡng cao Tiểu phần chiếm ưu thế của lúa orizenin (chiếm tới 80% đạmtổng số) được bảo toàn hầu như nguyên vẹn trong hạt gạo sau quá trình chế biến

Nhiều thí nghiệm tại các vùng trồng lúa ở Liên Xô cũ đã chứng minh rằngnếu bón phân cho lúa với liều lượng thích hợp đặc biệt là phân đạm thì có thểtăng hạm lượng đạm trong hạt lên 2 - 3% Trị số này có thể thay đổi tùy thuộcvào điều kiện gieo trồng cụ thể Liều lượng và thời gian bón đạm giữ vai tròquan trọng trong việc nâng cao hàm lượng đạm trong hạt nhưng nếu bón tăngđạm quá nhiều sẽ làm mức độ tăng hàm lượng đạm trong hạt giảm đi Do vậy,việc bón phân cho lúa (lượng phân bón, biện pháp kỹ thuật bón phân) có ảnhhưởng rất lớn đến năng suất hạt mà còn ảnh hưởng tới hàm lượng đạm và hàm