Nghiên cứu bón đạm vào thời kỳ làm đòng cho lúa vụ xuân tại thái nguyên

Nghiên cứu bón đạm vào thời kỳ làm đòng cho lúa vụ xuân tại thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN -o0o -

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN -o0o -

Nguyễn Thị Lân

LÚA VỤ XUÂN TẠI THÁI NGUYÊN

THÁI NGUYÊN - 2009

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác Mọi trích dẫn trong luận án đều có nguồn gốc rõ ràng

Ngày 25/6/2009

Nghiên cứu sinh

Nguyễn Thị Lân

LỜI CẢM ƠN

Luận án được hoàn thành với sự giúp đỡ của nhiều cá nhân và cơ quan nghiên cứu Trước hết tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Lê Tất Khương, PGS TS Hoàng Văn Phụ, với cương vị là người hướng dẫn khoa học đã có nhiều đóng góp to lớn trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành Luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Lãnh đạo và tập thể giảng viên Khoa Sau đại học, Khoa Nông học đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất và tinh thần để tôi hoàn thành nghiên cứu của mình

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của UBND, Trung tâm Khuyến nông, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Thái Nguyên; UBND và các Ban ngành chức năng huyện Đồng Hỷ, huyện Phổ Yên, huyện Phú Lương; UBND và các Ban ngành chức năng cùng nhân dân xã Đổng Bẩm huyện Đồng Hỷ, xã Đắc Sơn huyện Phổ Yên, xã Cổ Lũng và xã Sơn Cẩm huyện Phú Lương trong việc cung cấp thông tin triển khai thí nghiệm, tổ chức hội thảo đầu bờ và xây dựng mô hình sản xuất lúa

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của sinh viên khóa 33, 34, 35, 36 khoa Nông học trong việc thực hiện thí nghiệm và xây dựng mô hình sản xuất lúa Để hoàn thành Luận án này tôi cũng nhận được sự động viên khích lệ của gia đình, bạn bè gần xa, tập thể lớp Trồng trọt 15A-B, đặc biệt là sự giúp đỡ của gia đình TS Nguyễn Thế Hùng

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó!

Thái Nguyên, ngày 25/6/2009

Nghiên cứu sinh

Nguyễn Thị Lân

1.1 Cơ cở khoa học của đề tài 5 1.2 Tình hình nghiên cứu về bón phân cho lúa trên thế giới 7 1.2.1 Tổng quan nghiên cứu về bón phân đa lượng cho lúa 7 1.2.2 Tổng quan nghiên cứu về liều lượng, thời gian và hiệu quả sử

dụng đạm của lúa

9

1.2.3 Những yếu tố ảnh hưởng và biện pháp nâng cao hiệu quả sử 12

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48

2.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 50 2.3.4 Chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi 54

2.5 Phương pháp phân tích số liệu 58

3.1 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên

3.3.1 Xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên

95

3.3.2 Xác định lượng đạm bón đón đòng cho lúa vụ Xuân trên cơ sở đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa thông qua chỉ số diệp lục và màu sắc lá

108

3.4 Ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo chỉ số diệp lục, màu sắc lá trên đồng ruộng và xây dựng mô hình sản xuất lúa áp dụng phương pháp bón đạm mới

Danh mục các công trình liên quan đến đề tài đã được công bố 136

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CEC Dung tích trao đổi cation

GĐST Giai đoạn sinh trưởng

HSDTL Hệ số diện tích lá

IRRI Viện nghiên cứu lúa quốc tế

LĐ – 10 Thời kỳ trước phân hóa đòng 10 ngày LĐ + 10 Thời kỳ sau phân hóa đòng 10 ngày

Nc Hàm lượng đạm giới hạn cho sinh trưởng tối ưu của lúa NN& PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

NSLT Năng suất lý thuyết

SPAD Máy đo chỉ số diệp lục

SSNM Quản lý dinh dưỡng theo từng điểm cụ thể

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến tỷ lệ đẻ hữu hiệu của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006

106

Bảng 3.20 Hệ số tương quan giữa hàm lượng đạm trong cây với các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất lúa và hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân 2005 và 2006

114

Bảng 3.24 Sử dụng mô hình phân tích tương quan đa biến để dự đoán năng 115

suất lúa và hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân dựa trên chỉ số diệp lục

Bảng 3.25 Lượng đạm bón đón đòng theo chỉ số diệp lục cho lúa vụ Xuân ở Thái Nguyên

121

Bảng 3.28 Sử dụng mô hình phân tích tương quan đa biến để dự đoán năng suất lúa vụ Xuân và hàm lượng protein trong gạo dựa trên màu sắc lá

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Trang Hình 2 Phương pháp xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu

98

Hình 3.6 Diễn biến hàm lượng đạm trong cây qua các thời kỳ sinh trưởng ở thí nghiệm xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân năm 2006 và 2007

MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài

Lúa là một loại cây lương thực quan trọng trên thế giới, đặc biệt ở các nước châu Á Theo Gislum và cs., (2005)[81]; Sheehy và cs., (2004)[136] thì năng suất lúa của châu Á hiện nay trung bình là 5,3 tấn/ha, bằng 60% tiềm năng năng suất lý thuyết có thể đạt được trong điều kiện khí hậu của châu lục Do vậy, việc ứng dụng kỹ thuật tiến bộ trong sản xuất như: cải tạo giống đi đôi với chế độ dinh dưỡng hợp lý, đặc biệt là dinh dưỡng đạm góp phần quan trọng nâng cao năng suất lúa vì đạm luôn là yếu tố hạn chế năng suất hàng đầu trên tất cả các loại đất Ảnh hưởng của đạm đến sinh trưởng và năng suất lúa đã được khẳng định qua các kết quả nghiên cứu ở nhiều vùng sinh thái (Dobermann và cs., 2002[77]; Kim, 2004[98]; Nguyen, 2005[114]; Peng và cs., 2005[123]), kể cả trên những loại đất được coi là giàu mùn và đạm như đất dốc tụ (Nguyễn Thế Đặng và cs., 1994)[12]

Người ta thường khuyến cáo là bón đạm làm nhiều lần: bón lót để cung cấp đạm cho quá trình bén rễ, hồi xanh; bón thúc đẻ sẽ tăng số nhánh, số bông; bón thúc đòng làm tăng số hạt/bông và ở giai đoạn trỗ để tăng khối lượng 1000 hạt (Nguyễn Như Hà, 2006[16]; De Data, 1981)[71] Nhiều nghiên cứu khẳng định, bón đạm ở các giai đoạn sinh trưởng cho hiệu quả khác nhau Bón đạm trước trỗ 15 ngày có hệ số sử dụng đạm cao nhất là 55%, 49% ở giai đoạn làm đòng, 34% ở giai đoạn đẻ nhánh và 7% ở giai đoạn trước khi cấy (De Data, 1981)[71] Kim (2004)[98] đã nghiên cứu lượng đạm hấp thu của giống lúa mới Hwaseongbyeo ở Hàn Quốc trong 2 năm 2001 – 2002 Kết quả là, hệ số sử dụng đạm ở giai đoạn làm đòng đạt 66,3 – 69,6% lượng đạm cây hút so với tổng lượng đạm bón, cao hơn rõ ràng so với hệ số sử dụng đạm ở thời kỳ bón lót và thúc đẻ (34%) Thực tế nhiều nước như Việt Nam khuyến cáo bón đạm làm nhiều lần với liều lượng và thời gian định sẵn, trong đó lượng đạm bón lót là 40 – 60%, thúc đẻ 20 - 50% và thúc đòng 10 - 30% (Nguyễn Thị Thoa và cs., 2003[40]; Phạm Hữu Tôn, 2004[41]; Đinh Thế

Vu và cs., 2005[46]) Bangladesh khuyến cáo bón 60 – 70% N vào thời cấy và đẻ nhánh (Murshedul Alam và cs., 2005)[112]… Việc bón đạm không theo nhu cầu dinh dưỡng của cây dẫn đến hiệu quả sử dụng đạm thấp Hệ số sử dụng đạm ở

ruộng lúa châu Á chỉ khoảng từ 20 – 40% (Schnier và cs., 1990)[133]

Nhiều nhà khoa học cho rằng, nhu cầu về đạm của lúa biến đổi rất lớn do sự khác nhau về khả năng cung cấp đạm của đất Vì vậy bón đạm theo số lượng và số lần định sẵn theo quy trình khuyến cáo không tránh khỏi khi thừa, khi thiếu đạm (Cassman và cs., 1996[58]; Dobermann và cs., 2003[78]; Nguyen, 2005[114]) Để tăng hiệu quả sử dụng đạm thì liều lượng và thời gian bón đạm cần được xác định dựa vào tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa, vì hàm lượng đạm trong lá liên quan chặt với khả năng quang hợp và khối lượng chất khô của lúa (Dobermann và cs., 2003)[78] Sự sinh trưởng, tình trạng dinh dưỡng đạm trong cây lúa có thể sử dụng để dự đoán năng suất và hàm lượng protein trong hạt đồng thời xác định lượng đạm cần bón ở giai đoạn làm đòng (Dobermann và cs., 2002[77]; Gislum và cs., 2005[81]; Kim, 2004[98]; Nguyen, 2005[114]; Peng và cs., 2005[123])

Thái Nguyên là một tỉnh miền núi Đông Bắc Việt Nam có diện tích đất trồng lúa là 70.800 ha Trong những năm qua người dân đã không ngừng cố gắng ứng dụng các kỹ thuật mới như: giống, phân bón, phòng trừ dịnh hại…nên năng suất lúa tăng từ 38,7 tạ/ha (năm 2000) lên 46,3 tạ/ha (năm 2007) (Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Thái Nguyên)[33] Tuy nhiên chế độ bón phân cho lúa còn nhiều vấn đề phải nghiên cứu Kết quả điều tra ở 3 huyện Đồng Hỷ, Phú Lương và Phổ Yên cho thấy: Có 90% số hộ bón phân thúc đẻ muộn; 91% số hộ bón phân thúc đòng sớm hơn từ 5 – 15 ngày so với quy trình kỹ thuật hiện hành; 15,3% số hộ không bón lót phân đạm; 38,9% số hộ không bón đạm thúc đẻ; 65,6% số hộ không bón đạm thúc đòng Mặt khác việc áp dụng quy trình bón phân duy nhất của Trung tâm Khuyến nông với một liều lượng đạm cố định cho toàn bộ diện tích trồng lúa của tỉnh cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu quả sử dụng phân bón thấp

Để nâng cao năng suất lúa và hiệu quả sử dụng đạm góp phần giảm thiểu ô

nhiễm môi trường chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên bón đạm vào thời kỳ làm

đòng cho lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên”

2 Mục tiêu nghiên cứu

1- Nghiên cứu xây dựng phương pháp bón đạm vào thời kỳ làm đòng trên cơ sở đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa thông qua chỉ số diệp lục, màu sắc lá và đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đạm, hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên

2- Phổ triển phương pháp bón đạm vào thời kỳ làm đòng theo chỉ số diệp lục, màu sắc lá trên diện rộng thông qua việc đánh giá hiệu quả trên đồng ruộng nông dân và xây dựng mô hình sản xuất lúa áp dụng phương pháp bón đạm mới

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

1- Xác định lượng đạm thích hợp bón đón đòng cho lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên trên cơ sở đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa thông qua máy đo chỉ số diệp lục và thang so màu lá

2- Xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân ở Thái Nguyên là căn cứ khoa học để đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa

3- Xác định và bổ sung tư liệu khoa học để xây dựng quy trình bón phân theo tình trạng dinh dưỡng của lúa vụ Xuân ở tỉnh Thái Nguyên nói riêng và các tỉnh Miền núi phía Bắc nói chung, đồng thời là tài liệu để các nhà nghiên cứu, sinh viên ngành nông nghiệp truy cứu và tham khảo

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Giúp cho người nông dân có phương pháp bón đạm mới góp phần thực hiện

tốt Chương trình “Ba giảm ba tăng” đang được triển khai ở tất cả các vùng trồng

lúa của tỉnh Thái Nguyên

4 Điểm mới của Đề tài Luận án

- Đề tài luận án đã xác định được hệ số và hiệu suất sử dụng đạm cho lúa vụ Xuân ở từng giai đoạn sinh trưởng, trong đó bón đạm vào thời kỳ phân hoá đòng cho hiệu quả sử dụng đạm cao nhất

- Đã xác định được đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu trong các giai đoạn sinh trưởng của lúa vụ Xuân

- Đã xây dựng quy trình kỹ thuật bón đạm cho lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên dựa trên CSDL và màu sắc lá

được hấp thu khi bón ở giai đoạn đẻ nhánh tối đa, 45% khi bón ở giai đoạn giữa làm đòng Nghiên cứu của Hung, (2006)[91] thực hiện năm 2003 và 2004 trên 4 giống lúa ở Hàn Quốc cho kết quả: Thời kỳ đẻ nhánh có hệ số sử dụng đạm rất thấp, chỉ đạt từ 24,4% (công thức bón 72 N) đến 33,1% (công thức bón 36 N), hiệu suất sử dụng đạm chỉ đạt 11,1 - 13,1 kg thóc/kg N, thấp hơn cả bón đạm trước khi cấy (hệ số sử dụng đạm là 41,5%; hiệu suất sử dụng đạm là 23,3 kg thóc/kg N) Bón đạm vào thời kỳ làm đòng có hệ số sử dụng đạm cao nhất là 65,8% (công thức bón 72 N) đến 76,1% (công thức bón 36 N), hiệu suất sử dụng đạm là 21,9 – 32,5 kg thóc/kg N

Mặc dù hệ số sử dụng đạm của lúa ở thời kỳ đẻ nhánh thấp nhưng có vai trò quan trọng làm tăng khả năng đẻ nhánh và hình thành bông nên được khuyến cáo bón nhiều vào giai đoạn đầu (Nguyễn Văn Bộ và cs., 1995[2]; Nguyễn Văn Hoan, 2006[19]; Nguyễn Thị Thoa (2003)[40]; Phạm Hữu Tôn, 2004[40]; Đinh Thế Vu và cs., 2005[46]) Mặt khác hầu hết đạm được khuyến cáo bón theo quy trình với liều lượng và thời gian định trước cho một hay nhiều vùng rộng lớn trong khi khả năng cung cấp đạm của đất khác nhau dẫn đến nơi thừa, nơi thiếu đạm (Cassman và cs., 1996[58]; Dobermann và cs., 1996[76]; Mohanty và cs., 2004[110]) Việc bón đạm không theo nhu cầu dinh dưỡng của lúa là một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu quả sử dụng đạm thấp

Sự sinh trưởng và tình trạng dinh dưỡng đạm ở giai đoạn làm đòng ảnh hưởng đến yếu tố cấu thành năng suất, năng suất lúa, hàm lượng protein trong gạo (Cui và cs., 2002[67]; Ntanos và cs., 2002[118]) nên có thể sử dụng chúng để tính lượng đạm bón ở giai đoạn làm đòng, trong số đó khối lượng chất khô, hàm lượng đạm trong cây và lượng đạm hấp thu thường được sử dụng nhiều hơn (Dobermann và cs., 2002[78]; Gislum và cs., 2005[81]; Kim, 2004[98]; Nguyen, 2005[114]; Peng và cs., 2005[123]) Tuy nhiên những chỉ tiêu này phải làm trong phòng thí nghiệm và mất nhiều thời gian

Nhiều nghiên cứu về quản lý dinh dưỡng đạm cho kết quả: Sự khác nhau về chỉ số diện tích lá, khối lượng chất khô, hàm lượng diệp lục và hàm lượng đạm trong lá đều làm cho phản xạ của tán lá khác nhau (Hinzman và cs., 1986)[89] Máy đo chỉ số diệp lục (SPAD-502, Minolta, Ramsey, NJ) nhằm xác định tương quan giữa số lượng diệp lục trong lá với sự hấp thu tia sáng đỏ (λ = 650 nm được hấp thu nhiều nhất) và ánh sáng hồng ngoại (λ = 950 nm được hấp thu ít nhất) Nhiều tác giả đã sử dụng máy đo chỉ số diệp lục (SPAD) để xác định hàm lượng diệp lục trong lá lúa (Peng và cs., 1993)[120] vì các chỉ số máy đo tương quan với hàm lượng diệp lục/đơn vị diện tích lá Khi hàm lượng diệp lục tương quan chặt với hàm lượng đạm thì có thể dùng chỉ số diệp lục (CSDL) để tính toán lượng đạm bón cho lúa (Chubachi và cs., 1986[64]; Turner và cs., 1991[145])

Không giống như SPAD (đo khả năng hấp thu ánh sáng), thang so màu lá (LCC) đo màu xanh của lá và dự tính hàm lượng đạm bằng so sánh sự phản xạ ánh sáng từ bề mặt lá với bề mặt của LCC (Balasubramanian và cs.,1999)[50] LCC có giá rẻ, đơn giản và dễ sử dụng vì thông qua sự tương quan giữa màu lá và hàm lượng diệp lục là chỉ tiêu để đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa (Shukla và cs., 2004[141]; Yang và cs., 2003[155])

Sử dụng SPAD và LCC có thể đánh giá được tình trạng dinh dưỡng đạm của cây trồng nhanh, có hiệu quả cao cho lúa (Trần Thị Ngọc Huân và cs., 2002[20]; Balasubramanian và cs., 1999[50]; Hussain và cs., 2000[92]) Sự tương quan giữa

CSDL và màu lá với hàm lượng đạm trong cây khác nhau giữa các giống (Yamamoto và cs., 2002)[151], thời vụ trồng (Bullock và cs., 1998[54]; Dwyer và cs., 1995[79]), giai đoạn sinh trưởng (Chapman và cs., 1997)[61], điều kiện trồng trọt (Simorte và cs., 2001)[137] và kiểu gen (Peng và cs., 1993)[120] Vì vậy sự tương quan phải xác định trong những điều kiện cụ thể… Tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào được thực hiện trên lúa ở Thái Nguyên

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ BÓN PHÂN CHO LÖA TRÊN THẾ GIỚI1.2.1 Tổng quan nghiên cứu về bón phân đa lƣợng cho lúa

Ở những ruộng lúa năng suất cao, lượng chất dinh dưỡng cây trồng lấy đi nhiều, vì vậy cần phải bổ sung các nguyên tố đa lượng và vi lượng Lúa yêu cầu một lượng dinh dưỡng khá cao, để đạt được 1 tấn thóc cần từ 15 – 24 kg N; 2 – 11 kg P2O5 và 16 – 50 kg K2O (Cassman và cs., 1997[59]; Yoshida, 1981[157]) Điều đó cho thấy muốn tái sản xuất lúa cần bón lượng phân không những bù đắp phần dinh dưỡng do con người lấy mà còn bù đắp lượng dinh dưỡng bị mất qua quá trình thẩm lậu tự nhiên như rửa trôi, xói mòn

Sự ra đời của các giống lúa mới, giống lúa cao sản, đặc biệt là các giống lúa lai có tiềm năng năng suất cao đòi hỏi nhu cầu dinh dưỡng rất cao, gấp 3 lần các giống lúa cũ (De Datta, 1986)[72] Những giống lúa có năng suất đạt 5 tấn/ha và lượng rơm rạ tương đương lấy đi 110 kg N, 45 kg P2O5, 130 kg K2O, 14 kg Ca, 12 kg Mg, 5 kg S, 1 kg Fe, 2 kg Mn, 0,2 kg Zn, 0,15 kg Cu, 0,15 kg Bo, 250 kg Si và 25 kg Cl từ đất (Pillai, 1996)[126] Bón phân không cân đối là nguyên nhân chính dẫn đến không phát huy hết tiềm năng năng suất của các giống lúa

Nhu cầu dinh dưỡng của lúa không chỉ phụ thuộc vào giống mà còn phụ

thuộc vào các giai đoạn sinh trưởng Giai đoạn mạ cần nhiều lân và kali, đặc biệt là

mạ Xuân Giai đoạn đẻ nhánh, lúa cần nhiều đạm, lân và kali Phân tích hàm lượng đạm và lân trong cây cho thấy: Khi hàm lượng đạm > 3% khối lượng chất khô thì lúa đẻ nhánh mạnh; < 2,5% lúa không đẻ nhánh; < 1,6% thì các nhánh nhỏ bắt đầu

chết lụi Hàm lượng lân trong lá > 0,25% thì lúa đẻ nhánh và < 0,25% thì lúa không đẻ nhánh (Matsushima,1995)[107] Giai đoạn lúa làm đòng là giai đoạn tạo nên các yếu tố cấu thành năng suất như số bông/khóm, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt vì vậy lúa cần đầy đủ 3 nguyên tố đa lượng NPK Giai đoạn lúa trỗ, hạt lớn nhanh, các chất hữu cơ mà cây quang hợp và tích lũy trước thời kỳ trỗ bông đều được chuyển về hạt (De Datta, 1981)[71] Do nhu cầu dinh dưỡng của lúa khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng nên cần có chế độ dinh dưỡng phù hợp yêu cầu dinh dưỡng của các giai đoạn đó

Lúa có 2 thời kỳ khủng hoảng dinh dưỡng là thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng Lúa hút dinh dưỡng mạnh nhất vào thời kỳ làm đòng đến trỗ, còn thời kỳ đầu lúa hấp thu dinh dưỡng rất kém (Hung, 2006 [91]; Kim, 2004[98]; Yanagisawa và cs., 1967[153]) Nghiên cứu của Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Hồ Nam Trung Quốc chỉ rõ, nếu áp dụng bón phân theo kiểu truyền thống là nặng đầu nhẹ cuối thì khó đạt được năng suất tối đa Kết luận này rút ra từ kết quả nghiên cứu của Zheng Shengxian và cs., (1992)[159]: Trong giai đoạn đầu cây lúa chỉ sử dụng 16,8% N, 12,9 % P, 12% K, giai đoạn giữa (từ phân hóa đòng đến trỗ) nhu cầu dinh dưỡng lại tăng rất nhanh: 75,9% N; 81,9% P; 78,8% K so với tổng lượng hút Trên cơ sở đó các nhà khoa học Trung Quốc, Hàn Quốc đã đề xuất phương pháp bón nhiều vào thời kỳ phân hóa đòng

Thời kỳ bón phân đạt hiệu quả cao còn phụ thuộc vào bản chất của phân bón… Đạm và kali được khuyến cáo là bón làm nhiều lần vào các giai đoạn trước khi cấy, đẻ nhánh và làm đòng Bón lân tốt nhất ở thời kỳ trước khi cấy vì lân là nguyên tố ít di động trong đất nên bị thiếu sớm hơn các nguyên tố khác Robert H Wells, (2007)[131] nghiên cứu thí nghiệm với 3 mức lân 99,8; 69,6 và 39,1 kg P2O5/ha, bón làm 4 lần: trước nảy mầm, 5 – 10 ngày sau nảy mầm, giữa thời kỳ sinh trưởng và trước khi trỗ ở bang Arkansas Mỹ cho thấy: Năng suất tăng rõ ràng khi được bón lân và đạt cao nhất là bón 69,6 kg P2O5 (năng suất tăng từ 24 – 41%) Bón lân trước và sau nảy mầm 5 - 10 ngày tốt hơn bón giữa thời gian sinh trưởng

1.2.2 Tổng quan nghiên cứu về liều lƣợng, thời gian và hiệu quả sử dụng đạm của lúa

1.2.2.1 Nhu cầu về đạm của lúa

Trong số các nguyên tố đa lượng thiết yếu thì đạm được xem là nguyên 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 Data, 1981)[71] 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 vào tiềm năng quang hợp(Mae, 1997)[106]

Nghiên cứu của Yang và cs., (2000)[154] đã xác định tỷ lệ hạt chắc tương quan thuận với hàm lượng cytokinin trong hạt và rễ Khả năng quang hợp của lá ảnh hưởng đến năng suất thông qua 2 con đường Một là tăng sức chứa có thể cho

phép chuyển nhiều sản phẩm quang hợp ở lá cây vào hạt (Winder và cs.,

1998)[149] Hai là hormon điều chỉnh khả năng tổng hợp và vận chuyển chất hữu cơ Đạm tác động đến cả sức chứa và lượng cytokinin trong cây vì vậy ảnh hưởng

lớn đến số hạt chắc của lúa (Horton, 2000[90]; Richards, 2000[130])

Quang hợp của lúa trong giai đoạn vào chắc chiếm khoảng 60 -100% hàm lượng hydratcacbon trong hạt (Yoshida, 1981)[157], phần còn lại là do từ bộ phận khác chuyển đến (Watanabe và cs., 1997[148]; Yoshida, 1981[157]) Để đạt được năng suất hạt cao nhất thì hoạt động trao đổi chất 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 (Murchie và cs., 1999)[111] 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[105]; Mae, 1997[106])

1.2.2.2 Nghiên cứu về liều lượng đạm bón cho lúa

Nhiều thí nghiệm về hiệu lực, liều lượng sử dụng đạm trong mối quan hệ với các yếu tố khác đã được tiến hành Ladha và cs., (2003)[101] 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 đạm cần bón là 60 kg N/ha Trong những năm đầu 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 2 của Cách mạng xanh năng suất mong đợi là 12 tấn/ha và lượng đạm cần bón khá cao là 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 đạm hút là 250 kg N/ha (Ying và cs., 1998)[156] Trong ruộng lúa nhiệt đới, để đạt năng suất hạt 9 – 10 tấn/ha, lúa cần hút được 180 – 200 kg N (Cassman và cs., 1993[57]; Peng và cs., 1996[121]) 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 (Ying và cs., 1998)[156] Liều lượng đạm bón còn phụ thuộc vào giống Giống lai yêu cầu lượng đạm cao hơn giống thuần (Yoshida, 1983[158])

1.2.2.3 Nghiên cứu về thời gian bón đạm cho lúa

Norman và cs., (1992)[116] khẳng định nếu đạm được hấp thu với lượng thích hợp trong suốt quá trình sinh trưởng thì lúa cho năng suất cao Trong điều kiện khí hậu châu Á, khi tăng lượng đạm bón và bón vào thời điểm thích hợp thì năng suất có thể đạt trên 10 tấn/ha nếu cây không bị đổ hoặc bị sâu bệnh phá hoại Muốn tăng năng suất cần duy trì hàm lượng đạm trong lá cao qua giai đoạn lúa vào chắc Khi bón đạm không đúng yêu cầu của cây thì lượng đạm bị mất càng nhiều hơn do hiệu quả sử dụng đạm thấp (Aggarwal và cs., 1997)[48]

Thời kỳ bón đạm phụ thuộc vào đặc điểm của giống, mùa vụ, thành phần cơ giới đất và trình độ thâm canh Các giống lúa trồng ở những thập kỷ 70 và 80 là những giống cao cây, nhiều lá nên khả năng chống đổ kém và che bóng lẫn nhau nếu bón quá nhiều đạm khi cấy (Guindo và cs., 1994)[87] Loại hình thấp cây chịu

được sự che bóng lẫn nhau nên cần bón nhiều đạm ở thời kỳ đầu Hơn nữa loại hình thấp cây có khả năng chuyển đạm từ tế bào thân lá lên bông trong suốt giai đoạn vào chắc, vì chúng phản ứng mạnh với việc bón đạm ở giai đoạn cấy và cần nhiều đạm trong suốt giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng đến khi hình thành năng suất (Norman và cs., 1997) [117]

Thường có 2 cách bón đạm, thứ nhất là chia làm 2 lần (lần 1 vào khi cấy và và lần thứ 2 vào khoảng 25 – 30 ngày sau cấy); hai là chia làm 3 lần, lần 3 được bón vào thời kỳ làm đòng Ở một số nước trồng lúa vùng nhiệt đới thường khuyến cáo bón vào lần bừa cuối cùng trước khi cấy với 50 – 67% tổng lượng đạm, lượng còn lại bón trước khi lúa làm đòng 5 – 7 ngày (Cassman và cs., 1998)[60] Nghiên cứu của Hung, (2006)[91]; Kim, (2004)[98];Zheng Shengxian và cs., (1992)[159] thì khuyến cáo bón nhiều đạm vào giai đoạn lúa làm đòng vì thời kỳ đầu lúa hút đạm kém

Ở Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế thường bón 115 kg N/ha và chia làm 3 lần, để đạt được năng suất cao hơn thì lượng đạm cần bón là 145 kgN/ha và chia làm 4 lần (Kroff và cs., 1994)[99] Ở Bangladesh lượng đạm khuyến cáo là 80 kg N/ha, chia làm 3 lần bón vào thời gian 15, 30 và 50 ngày sau cấy (Murshedul Alam và cs., 2005)[112]

Những nghiên cứu trên cho thấy, còn nhiều quan điểm về thời gian bón đạm cho lúa Khuyến cáo trước đây và nhiều nước hiện nay, đạm thường được bón làm nhiều lần, tập trung vào thời kỳ trước khi cấy và đẻ nhánh Thời gian gần đây nghiên cứu của một số nhà khoa học ở Trung Quốc và Hàn Quốc đã khuyến cáo bón nhiều đạm vào giai đoạn làm đòng vì nhu cầu về đạm và hiệu quả sử dụng đạm cao hơn Tuy nhiên thời gian bón đạm thích hợp cho lúa cần được xác định cho từng giống lúa và trong từng điều kiện cụ thể

1.2.2.4 Nghiên cứu về hiệu quả sử dụng đạm của lúa

Ảnh hưởng của đạm đối với lúa thường bị tác động bởi hệ số sử dụng đạm (tỷ lệ giữa lượng đạm cây hút với lượng đạm bón) và hiệu suất sử dụng đạm (kg

thóc tăng/kg N cây hút hoặc kg thóc tăng/kg N bón) Lượng đạm hấp thu, hiệu suất sử dụng đạm phụ thuộc vào khả năng cho năng suất lúa và điều kiện môi trường (Cassman và cs., 1996)[58] Khi quản lý dinh dưỡng 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 tích lũy trong cây (De Datta, 1986)[72], hệ số sử dụng đạm có thể đạt 50 – 70% (Peng và cs., 1998)[122]

Hệ số sử dụng đạm ở ruộng lúa châu Á rất thấp khoảng từ 20 – 40% (De Datta và cs.,1988[73]; Schnier và cs., 1990[133]) vì hầu hết đạm bón dưới dạng urea thường bị mất qua sự bay hơi NH3 Đất có độ thẩm thấu cao, ngay cả trong điều kiện yếm khí hay hảo khí ở ruộng nước thì bón đạm cũng nhanh chóng chuyển thành NO3- Đây cũng là con đường mất đạm do quá trình nitrat, phản nitrat hoặc cả 2 (Singh và cs., 2001)[139] Bón lượng đạm cao, đặc biệt ở mật độ trồng trọt lớn có thể làm cây đổ, tăng sâu bệnh và giảm lợi nhuận của nông dân Quản lý dinh dưỡng đạm tốt làm tăng năng suất, lợi nhuận và giảm thiểu ô nhiễm môi trường (Buresh và cs., 2004[55];Dawe và cs., 2004[70])

1.2.3 Những yếu tố ảnh hưởng và biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng đạm của lúa

1.2.3.1 Ảnh hưởng của điều kiện đất đai

Động thái đạm ở trong đất trồng lúa

Trong đất trồng lúa luôn xảy ra hai quá trình trái ngược nhau đó là sự tái tạo chất hữu cơ từ các muối vô cơ đơn giản thành các cơ thể sinh vật và quá trình khoáng hóa chất hữu cơ có đạm Sự khoáng hóa chất hữu cơ được tiến hành theo những con đường sau:

Quá trình nitrat hóa: Trong đất ngập nước, quá trình nitrat có thể xảy ra

khi nồng độ oxy trong nước từ 6 – 8 ppm, nồng độ oxy giảm xuống dưới 0,5 ppm hạn chế hoàn toàn quá trình nitrat hóa Quá trình nitrat xuất hiện trong dải pH rất rộng từ 3,8 đến > 9 (thích hợp nhất là 8,5) nên sự hạn chế quá trình nitrat trên đồng ruộng rất khó thực hiện (Rauschlolb và cs, 1994)[128]

Quá trình phản nitrat hóa: Đây là một trong những cơ chế mất đạm chủ

yếu vào sinh quyển Quá trình phản nitrat thường xảy ra ở tầng đất mặt từ 0 – 3,8 cm và giảm mạnh ở tầng 15 – 30 cm Đất ngập nước có nồng độ oxy thấp là điều kiện thuận lợi cho quá trình phản nitrat hóa (Rauschlolb và cs, 1994)[128]

Sự bốc hơi đạm: Trong đất trồng lúa nước quá trình bốc hơi NH3 xảy ra mạnh Bón amon kết hợp với tưới nước cho đất khô có khoảng 30% lượng đạm bị mất, nhưng khi bón vào đất ẩm thì tỉ lệ này có thể lên đến 80% (Choi, 2001)[63] Yếu tố quyết định sự bốc hơi NH3 là trị số pH, nghiên cứu của Dawe và cs, (2004)[70] chứng minh rằng: Khi pH đất bằng 5 có khoảng 8% đạm bị mất sau 10 ngày bón urea trên bề mặt đất, pH bằng 7,5 thì có thể mất đến 50% lượng đạm bón trong cùng thời gian Tuy nhiên, khi tính đệm của đất yếu thì pH có thể thay đổi nên quá trình bốc hơi NH3 xảy ra trong cả điều kiện pH thấp Trung bình có khoảng 29% NH3 bị bốc hơi trong 2 tuần sau khi bón urea vào đất cát có pH = 5,8

Rửa trôi đạm: Sự rửa trôi NO3-

xuống dưới vùng rễ lúa là quá trình vật lý không thể tránh khỏi trong ruộng nước Dù bón đạm dạng khoáng hoặc phân hữu cơ thì NO3-

vẫn bị mất xuống mực nước ngầm, tuy nhiên khi bón đạm khoáng lượng thì NO3-

bị thẩm thấu xuống dưới vùng rễ lớn hơn, đặc biệt là bón đạm quá mức yêu cầu cho năng suất tối đa lúa (Rauschlolb và cs, 1994)[128]

Mất đạm do xói mòn: Sự mất đạm do xói mòn chiếm tỷ lệ thấp nhất trong

các con đường mất đạm ở hệ thống ruộng nước, thường do mưa tràn kéo theo lượng đạm hòa tan trong nước Sự mất đạm phụ thuộc vào cây trồng, lượng đạm bón và loại đạm…, dao động khoảng 0 – 5% lượng đạm bón bị mất trên bề mặt (Rauschlolb và cs, 1994)[128]

Đặc điểm đất ở ruộng lúa nước

Nghiên cứu về đất ở nhiều vùng cho thấy, tính chất đất biến động rất lớn, (Beckett và cs., 1971[51]; Cox và cs, 2003[66]) Một số chỉ tiêu ít biến động như hàm lượng mùn, kết cấu đất, dung trọng, dung tích trao đổi cation (CEC) cũng bị

thay đổi qua các cánh đồng (biến động không gian), giữa các mùa vụ và qua các trong năm (biến động về thời gian) (Cassman và cs., 1996[58]; Mohanty và cs., 2004[110]; Yanai và cs, 2000[152]) Nghiên cứu trên ruộng lúa gieo thẳng ở Nga chỉ rõ, biến động về tính chất đất được chia làm 2 nhóm: Một là những yếu tố tương đối ổn định (pH, kết cấu đất, hàm lượng chất hữu cơ) có hệ số biến động từ 10 – 16%; nhóm thứ 2 chịu tác động mạnh bởi chế độ quản lý có hệ số biến động từ 29 – 122% (Dobermann, 1994)[75]

Tính chất đất biến động dẫn đến biến động không gian về hàm lượng dinh dưỡng của đất thậm chí ngay trong một cánh đồng nhỏ (Dobermann, 1994[75]; Dobermann và cs., 1996[76]), một thửa ruộng (Inamura và cs., 2004)[93] Ví vụ trên 2 cánh đồng trồng lúa ở California có hệ số biến động về hàm lượng đạm trong đất từ 2 – 36% (Pettygrove và cs., 1990)[125] Dobermann (1994)[75] khẳng định: Tình trạng dinh dưỡng của đất phản ánh và tác động mạnh đến năng suất hạt cũng như năng suất chất khô của lúa Casanova và cs (2002)[56] cho rằng 54% biến động năng suất lúa ở Tây Ban Nha chịu ảnh hưởng bởi biến động của các chỉ tiêu như CEC, pH, hàm lượng đạm tổng số, tỷ lệ sét/cát

Nghiên cứu của Nguyen, (2005)[114] thực hiện trên 2 thửa đất trồng lúa ở Hàn Quốc với diện tích 6.600 m2 trong 2 năm 2002 – 2003 kết luận rằng: Trong tính chất đất, đạm là yếu tố quan trọng nhất gây ra biến động về năng suất lúa, tiếp theo là hàm lượng OM, Si dễ tiêu, hàm lượng kali tổng số và CEC Sử dụng phương pháp phân tích tương quan đa biến Stepwse đã xác định được hàm lượng đạm trong đất tác động đến 76% biến động về năng suất lúa

Các nghiên cứu trên cho thấy khả năng mất đạm trên ruộng lúa nước là rất lớn Trong mọi vùng sinh thái, mọi điều kiện đất đai, khí hậu… đạm đều có thể bị bay hơi, xói mòn, rửa trôi… đòi hỏi phải có biện pháp quản lý đạm tốt để tránh sự mất đạm Sự sinh trưởng và tình trạng dinh dưỡng của cây tương quan chặt với hàm lượng dinh dưỡng đất Trong điều kiện đất đai có biến động lớn như hiện này thì việc bón phân theo quy trình kỹ thuật với liều lượng và thời gian định trước tỏ

ra không phù hợp Vì vậy để nâng cao hiệu quả sử dụng đạm, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường cầm có nghiên cứu mới về bón đạm cho lúa

1.2.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ, lượng mưa và mùa vụ

Trong các yếu khí hậu thì nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến khả năng hấp thu đạm của lúa Sự hấp thu và dự trữ đạm trong cây giảm rõ ràng khi nhiệt độ xuống dưới 130C, nhiệt độ tăng lên 100C thì khả năng hòa tan chất khoáng và hấp thu khoáng của cây trồng tăng lên 2 lần (Rauschkolb và cs, 1994)[128] Sự hấp thu đạm nitrat và amon đều giảm khi nhiệt độ thấp, trong đó sự hấp thu đạm nitrat bị giảm mạnh hơn Trong điều kiện nhiệt độ từ 13 – 180C, nhiệt độ không khí thấp hơn nhiệt độ đất thì sự hấp thu đạm amon tốt hơn nitrat (Dobermann và cs, 2003)[78]

Sự chuyển hóa đạm trong đất bị tác động mạnh của nhiệt độ Khi bón cùng lượng đạm, có từ 4 – 9 kg amon/ha/ngày được nitrat hóa ở 70C; từ 25 – 30 kg amon/ha/ngày khi nhiệt độ tăng lên 240

C (Rauschlolb và cs, 1994)[128] Quá trình phản nitrat diễn ra mạnh khi có điều kiện nhiệt độ thích hợp Ở nhiệt độ 40

C có khoảng 25 ppm NO3- bị giảm trong 30 ngày, khi nhiệt độ tăng lên 12 – 200

C thì lượng NO3- bị giảm là 95 ppm (Dawe và cs, 2004)[70] Sự bốc hơi amon tỷ lệ thuận với nhiệt độ, tuy nhiên khi bón với lượng đạm thấp thì tác động của nhiệt độ giảm Rauschlolb và cs, (1994)[128] chứng minh rằng: Lượng amon bị mất khi bón urea trên bề mặt tăng khoảng 2,5% ở nhiệt độ 200C, 30% nhiệt nhiệt độ cao hơn 450C Nhiệt độ tác động đến cả số lượng và cường độ bốc hơi amon nếu bón amonsulphat hoặc đạm có gốc phosphat, tuy nhiên bón đạm amonnitrat thì không chịu tác động của nhiệt độ

Lƣợng mƣa: Lượng mưa không chỉ cung cấp nước cho cây trồng mà còn

duy trì nước trong mực nước ngầm để cung cấp nước cho ruộng lúa Mưa làm nước chảy tràn trên bề mặt hoặc thấm sâu xuống dưới dẫn đến tăng khả năng mất đạm, đặc biệt sự rửa trôi đạm nitrat Cường độ mưa lớn có sự gia tăng nồng độ nitrat cả ở trên bề mặt và mực nước ngầm Khi ẩm độ đất tăng do mưa làm tăng mất đạm do phản nitrat hóa (Rauschlolb và cs, 1994)[128]

Ở vùng nhiệt đới, nhiệt độ và lượng mưa biến động mạnh nên lượng đạm hấp thu của cây trồng giữa các vụ khác nhau, trong cả trường hợp cây trồng được cung cấp từ đất và phân bón với một lượng đạm khá lớn (Greenwood và cs., 1986)[82] Nghiên cứu của Sheehy và cs., (2004)[136] cho kết quả, trong mùa mưa có khoảng 60% lượng đạm được cây trồng hấp thu trước giai đoạn làm đòng (40 ngày sau cấy), nhưng ở cùng giai đoạn chỉ có 32% lượng đạm được hấp thu ở mùa khô Điều đó có thể do mùa mưa có nhiệt độ cao hơn mùa khô làm cho lúa hút được nhiều đạm hơn

1.2.3.3 Ảnh hưởng của liều lượng, thời gian và các dạng đạm bón cho lúa

Nghiên cứu của Krupnik và cs., (2004)[100] cho kết quả, nguyên nhân chính dẫn đến hiệu quả sử dụng đạm ở ruộng nước thấp là do việc bón đạm làm nhiều lần và quá mức so với yêu cầu của cây trồng Mặt khác hầu hết lượng đạm bón cho lúa được xác định dựa trên kết quả của các thí nghiệm với một số liều lượng đạm định trước để chọn ra lượng đạm bón thích hợp nhất, trong khi hiện nay các nhà khoa học chứng minh rằng xác định liều lượng đạm tối ưu cần được đánh giá dựa trên tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa vì hàm lượng đạm trong cây, đặc biệt ở giai đoạn làm đòng ảnh hưởng quyết định đến năng suất (Cassman và cs., 1996[58]; Dobermann và cs., 2003[78])

Cây lúa có hai thời kỳ khủng hoảng đạm là thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng (Hung, 2006[91]; Kim, 2004 [98]) Khuyến cáo trước đây và nhiều nước hiện nay là đạm cần được bón nhiều vào giai đoạn đầu (Murshedul Alam và cs., 2005)[112] Tuy nhiên hầu hết lượng đạm bón trước khi cây mọc bị mất do cây không sử dụng, vì vậy bón nhiều đạm vào giai đoạn đầu cũng là nguyên nhân dẫn đến hiệu quả sử dụng đạm thấp (Meelu và cs., 1980)[108] Kim, (2004)[98]; Peng và cs., (1998)[122] khuyến cáo, bón đạm vào thời kỳ làm đòng cho hiệu quả cao nhất, tiếp theo là thời kỳ bón lót, bón thúc đẻ có hiệu quả sử dụng đạm thấp nhất Peng và cs., (1998)[122] chứng minh rằng, bón urea trong giai đoạn làm đòng có thể cho hệ số sử dụng đạm là 78%

Bón đạm amon làm tăng năng suất rõ ràng nhưng nếu dùng để bón trên bề mặt đất thích hợp cho sự bay hơi NH3 (Buresh và cs, 2004)[55] Các nhà khoa học Nhật Bản đã dùng amon và nitrat bón cho giống lúa Koshihikari thấy rằng sự phát triển về số lượng, chiều dài và khối lượng khô của rễ phụ ở những cây được bón đạm amon mạnh hơn đạm nitrat Tuy nhiên, đạm nitrat làm cho rễ chính dài hơn đáng kể Phát hiện này cho thấy bón đạm amon làm rễ lúa sinh trưởng tốt hơn bón đạm nitrat vì tổng chiều dài của hệ thống rễ phụ thuộc chủ yếu vào rễ phụ (Takafumi Noma và cs, 2005)[144] Ảnh hưởng của phân đạm đến sự phát triển của rễ đã gợi ý cho những thay đổi về lựa chọn loại phân đạm bón cho lúa

1.2.3.4 Nghiên cứu về giống lúa và hiệu quả sử dụng đạm

Nghiên cứu của Norman và cs., (1992)[116] chứng minh rằng: Hiệu quả sử dụng đạm không chỉ phụ thuộc vào điều kiện đất đai, mùa vụ mà còn phụ thuộc vào giống Giống Indica sử dụng đạm có hiệu quả hơn giống Japonica Thí nghiệm nghiên cứu 5 giống lúa, trong đó 2 giống thuộc loài Indica, 3 giống thuộc loài Japonica cho kết quả: Sự tích lũy chất khô của các giống dao động từ 8,5 – 39,3%, hệ số sử dụng đạm dao động từ 44,7 – 66,7% Hệ số sử dụng đạm và chất khô của giống thấp cây, chín muộn cao hơn giống cao cây, chín sớm hoặc chín trung bình Thường thì giai đoạn hoa nở nếu giống nào tích lũy được nhiều đạm và chất khô thì chúng sẽ di chuyển vào hạt nhiều hơn vì vậy năng suất cũng cao hơn (Ntanos, và cs., 2002)[118]

1.2.3.5 Nghiên cứu về biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng đạm của lúa

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 Ví vụ lượng NH3 bị bốc hơi có thể giảm đến 40 – 50% khi chộn urea với 30% NH4NO3, hoặc bón CaCO3 vào đất làm tăng pH, hạn chế bốc hơi NH3 (Inamura và cs, 2004)[93] Rauschkolb và cs, (1994)[128] cho rằng: Chộn 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, bón sâu hạn chế quá trình này

Trong điều kiện tính chất đất có sự biến động lớn, đặc biệt là hàm lượng dinh dưỡng, nếu bón lượng phân đồng nhất cho toàn bộ cánh đồng hoặc một vùng rộng lớn như hiện nay có thể dẫn đến nơi thừa, nơi thiếu dinh dưỡng Bón phân quá mức cần thiết, nhất là phân đạm dẫn đến hiệu quả sử dụng phân bón thấp, gây ô nhiễm môi trường (Hung, 2006[91]; Nguyen, 2005[114]) Khắc phục tình trạng đó Doberman và cs., (2002)[77] đề xuất phương pháp quản lý dinh dưỡng theo từng địa điểm cụ thể trong cánh đồng (SSNM) có khả năng điều chỉnh tốt biến động về năng suất lúa

Để xác định lượng đạm cần bón theo phương pháp SSNM điều quan trọng là phải biết rõ sự phụ thuộc của năng suất vào lượng phân bón, biến động không gian về tính chất đất, tình trạng sinh trưởng trước khi bón phân cũng như các yếu tố khác (Delin và cs., 2002)[74] Xác định liều lượng phân bón ở phương pháp SSNM dựa trên kết quả phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong cây được sử dụng nhiều trong việc quản lý dinh dưỡng nhằm tăng năng suất và hiệu quả sử dụng phân bón (Wollenhaupt và cs., 1994)[150] Nhiều nghiên cứu trên cây lúa đã kết luận, bón phân theo SSNM làm tăng năng suất, giảm lượng phân bón và giảm thiểu ô nhiễm môi trường (Cassman và cs., 1996[58]; Dobermann và cs., 1994[75])

Như vậy, đạm là một trong những nguyên tố dinh dưỡng ảnh hưởng hàng đầu đến năng suất lúa Tuy nhiên hiệu quả sử dụng đạm ở ruộng lúa nước rất thấp Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng đạm như điều kiện đất đai, nhiệt độ, liều lượng phân bón không phù hợp với yêu cầu sinh lý của lúa, phương pháp bón đạm làm nhiều lần với liều lượng và thời gian định trước được khuyến cáo cho nhiều vùng rộng lớn trong khi hàm lượng dinh dưỡng trong đất không đồng đều và nhu cầu về đạm của các giống lúa khác nhau Để nâng cao hiệu quả sử dụng đạm thì liều lượng và thời gian bón cần được xác định dựa vào tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa như nhiều nghiên cứu đã khẳng định

1.2.4 Tổng quan nghiên cứu về bón đạm theo tình trạng dinh dƣỡng của lúa

1.2.4.1 Nghiên cứu về tình trạng dinh dưỡng đạm của cây trồng

Lượng đạm mà cây trồng hấp thu là nhân tố chính tác động đến 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 (Lawlor, 2002)[102] 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 (Grindlay, 1997)[86]

Sự phân bố đạm giữa các lá lúa là không đồng nhất Những lá trên có diện tích rộng nên có hàm lượng đạm cao hơn Bón càng nhiều đạm thì khoảng cách về hàm lượng đạm giữa tầng trên và tầng dưới lá càng tăng (Grindlay, 1997)[86] Sự phân bố đạm không đồng nhất giữa các lá làm tăng hàm lượng cacbon cây hấp thu từ 20 – 40% so với giả thuyết là sự phân bố đạm đồng nhất (Warren và cs., 2001)[147] Tương quan giữa lượng đạm bón, hàm lượng đạm trong lá, diện tích lá và khả năng quang hợp của tán lá giúp chúng ta giải thích một cách có hệ thống tác động của việc cung cấp đạm đến hiệu quả sử dụng ánh sáng của cây trồng (Be´langer và cs., 1997)[52]

Trong rất nhiều trường hợp hàm lượng đạm trong cây (y) tương quan với khối lượng chất khô (Dw) qua phương trình y=a.Dwb

(Greenwood và cs., 1990[83]; Lemaire và cs., 1997[104]) Từ đó các nhà khoa học đưa ra khái niệm về hàm lượng đạm giới hạn (Nc) chính là lượng đạm tối thiểu mà cây cần để đạt được sinh trưởng tối ưu (Dw cao nhất) ở từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển (Greenwood và cs., 1991)[84] Việc tính Nc cho phép xác định tình trạng dinh dưỡng đạm tối thích hoặc gần tối thích của cây Sự khác nhau giữa hàm lượng đạm thực có trong cây và Nc khi có cùng Dw chỉ ra độ thiếu đạm hoặc thừa đạm của cây trồng (Lemaire và cs., 1997)[104]

Hàm lượng đạm giới hạn cho sinh trưởng tối ưu có thể xác định trong bất kỳ thời gian sinh trưởng nào của cây (Greenwood và cs., 1990[83]; Ulrich,

1952)[146] Đường Nc cho phép sử dụng đạm tối thích cho thân lá sinh trưởng, hạn chế tối đa sự mất đạm đồng thời xác định nhu cầu và hiệu quả sử dụng đạm của cây (Greenwood, 2001)[85] Đường Nc phân biệt được 3 trạng thái: Dưới đường Nc là thiếu đạm, trên đường Nc là thừa đạm, khi hàm lượng đạm trong cây xung quanh giá trị Nc thì hiệu quả sử dụng ánh sáng mặt trời của cây là tốt nhất nên có lượng chất khô cao nhất (Lemaire và cs., 1997)[104] Greenwood và cs., (1990)[83] cho rằng có 2 đường giới hạn khác nhau cho cây C3 (Nc = 5,7.Dw-0.5) và cây C4 (4,1 Dw-0.5) Sự tương quan đó cho thấy khả năng tích lũy chất khô của cây C4 cao hơn cây C3 khoảng 25% khi cùng hấp thu một lượng đạm (Le Bot và cs., 1998)[103]

Đường giới hạn đạm để cây đạt sinh trưởng tối đa của loại hình C4 thấp hơn loại hình C3 có thể do lượng protein hình thành trong quang hợp thấp hơn (Greenwood, 1991)[84] Nhận định trên cho thấy, một là: Lượng đạm hấp thu của cây trồng không chỉ bị điều chỉnh bởi khả năng cung cấp của đất mà còn bởi sự sinh trưởng của cây Điều này rất quan trọng vì lượng đạm hấp thu của cây trồng thường được xem xét trong mối tương quan với khả năng cung cấp của đất, hoặc là sự sinh trưởng của cây, ít khi được xem xét cả hai nhân tố đó đồng thời Hai là, lượng đạm hấp thu/đơn vị Dw giảm khi Dw của cây tăng, điều đó cho thấy sự phụ thuộc giữa lượng đạm hấp thu và sự sinh trưởng có thể rất phức tạp (Gastal và cs., 2002)[80] Vì vậy cần tiếp tục nghiên cứu trên những giống cây trồng, trong các điều kiện sinh thái, đất đai khác nhau

Kết quả nghiên cứu đường giới hạn đạm cho khối lượng chất khô tối đa của lúa được Sheehy và cs., (1998)[135] thực hiện ở hai vùng sinh thái: Vùng ôn đới (Trung Quốc, Australia) và vùng nhiệt đới (Phillippine) chỉ rõ: Đường giới hạn đạm của lúa phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và khác nhau giữa các giống Nghiên cứu Sheehy và cs., (1998)[135] 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 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 bị sâu bệnh phá hoại thì đường giới hạn đạm cho khối lượng chất khô tối đa cũng cho năng suất tối đa trong cùng điều kiện trồng trọt (Hay, 1995)[88] Vì vậy xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng khối lượng chất khô tối đa có ý nghĩa rất quan trọng trong nâng cao hiệu quả sử dụng đạm của lúa, giảm thiểu ô nhiễm môi trường

1.2.4.2 Nghiên cứu về phương pháp bón đạm dựa trên cơ sở đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa

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 tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa, vì hàm lượng đạm trong lá liên quan chặt với khả năng quang hợp và khối lượng chất khô mà lúa tích lũy được (Dobermann và cs., 2003)[78]

Muốn xác định hàm lượng đạm trong cây cần tiến hành lấy mẫu, sấy khô, cân khối lượng, nghiền mẫu và phân tích bằng phương pháp Kjeldahl (Jones và cs., 1991)[96] hoặc bằng phương pháp oxi hóa tự động (Jimenez và cs., 1993)[95] Tất cả các cách đó tiến hành ở trong phòng thí nghiệm, tốn nhiều hóa chất và nguy hiểm Mặt khác còn hạn chế việc xác định thời gian bón đạm tối thích cho lúa vì khoảng thời gian giữa lấy mẫu và thu được kết quả quá dài Có nhiều phương pháp xác định đạm không cần công phá mẫu như kỹ thuật đo phản xạ tán lá được kết luận là nhanh, chính xác (Nguyen và cs., 2004)[115] nhưng nông dân khó áp dụng vì giá máy cao và yêu cầu kỹ thuật phức tạp

Peng và cs., (1996)[121] chỉ ra rằng sử dụng SPAD có thể xác định lượng đạm cần bón trong suốt quá trình sinh trưởng của một giống Trên đồng ruộng của nông dân quản lý đạm theo CSDL làm tăng năng suất, và hiệu quả sử dụng đạm

Trong nghiên cứu lúa ở châu Á, Peng và cs., (1993)[120] 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 giá trị giới hạn ở mùa mưa là 32 vì mây che phủ suốt giai đoạn cây sinh trưởng (Balasubramanian và cs., 1999)[50] IRRI, (1995)[94] khuyến cáo: Các nhà khoa học nghiên cứu về lúa cần xác định CSDL giới hạn cho từng vùng, từng giống lúa và từng mùa vụ

Peng và cs., (1996)[121] thiết kế ba thí nghiệm ở Viện nghiên cứu Lúa Quốc tế và một thí nghiệm ở Viện Nghiên cứu Lúa Philippine trên giống IR72 Kết quả cho thấy, thời gian từ 15 ngày sau khi cấy đến giữa thời kỳ làm đòng nếu CSDL ở lá thứ nhất nhỏ hơn 35 thì cần bón đạm Lượng đạm được xác định bằng phương trình tương quan giữa lượng đạm tích lũy trong thân lá với mỗi chỉ số máy đo Năng suất hạt khi bón theo CSDL đạt khoảng 93 - 100% năng suất tối đa so với công thức bón đạm theo khuyến cáo (bón theo thời gian và lượng đạm định trước) nhưng tổng lượng đạm sử dụng thấp hơn, hệ số sử dụng đạm cao hơn

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 chỉ số diệp lục giới hạn ở các điều kiện sinh thái khác nhau (Sing và cs., 2002)[140]

Hung (2006)[91] nghiên cứu trên 5 giống lúa trong năm 2003 và 2004 ở Trung tâm Thực hành, Trường Đại học Quốc gia Seoul, Hàn Quốc Kết quả cho thấy, sử dụng khối lượng tươi, CSDL và lượng đạm bón vào thời kỳ làm đòng có thể xác định trước năng suất và hàm lượng protein trong hạt với độ chính xác 85%

và 87% Khi bón đạm theo CSDL, hàm lượng protein của giống Hwaseongbyeo thực tế đạt được là 6,74% trong khi tính toán theo phương trình tương quan là 6,8% Trung bình, bón đạm theo năng suất chất xanh và CSDL thì hàm lượng protein có hệ số biến động là 2,5% so với 4,6% ở công thức bón truyền thống đồng thời năng suất hạt tăng

Sử dụng SPAD để xác định hàm lượng đạm trong lá cho kết quả nhanh và có thể sử dụng để tính lượng đạm cần bón cho lúa (Peng và cs., 1993)[120] Tuy nhiên có 2 yếu tố hạn chế khi sử dụng CSDL để xác định hàm lượng đạm trong cây Một là, trong cùng cánh đồng cần phải tính lượng đạm bón chính xác cho mỗi thửa ruộng nên mất nhiều thời gian Hai là CSDL được đo từ những lá đơn độc của một cây riêng lẻ, thường thì rất nhiều lá ở một số cây được lấy mẫu để đo và tính giá trị trung bình Khi so sánh tương phản cho thấy, lấy mẫu ở cả quần thể để đo phản xạ tán cho kết quả chính xác hơn là ở từng cá nhân riêng lẻ, tuy nhiên việc lấy mẫu của cả quần thể là rất khó khăn và phụ thuộc nhiều vào chủ quan của người thực hiện (Scott và cs., 2003)[134]

Mặc dù sử dụng SPAD cho phép tìm ra hàm lượng đạm trong cây mà không cần phân tích trong phòng thí nghiệm, nhưng yêu cầu có 30 hoặc nhiều hơn nữa số lần đo từ những cây đại diện trong mỗi ô thí nghiệm nên tốn nhiều thời gian nếu đánh giá trên những thửa ruộng rộng lớn (Peterson và cs., 1993)[124] Blackmer và cs., (1995)[53] khuyến cáo rằng để chứng minh sự tương quan giữa CSDL với hàm lượng đạm trong thân lá ở mỗi điểm đại diện trên cánh đồng, nơi đạm không phải là yếu tố hạn chế thì mỗi khu vực đại điện đó cần phải khống chế sự khác nhau giữa các giống, giai đoạn sinh trưởng và điều kiện môi trường

Giá mua SPAD còn khá đắt cũng là một hạn chế đối với nông dân nghèo Một biện pháp khác đơn giản, nhanh và cũng không cần công phá mẫu lá để đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm trong cây là dùng thang so màu lá (LCC) Có nhiều loại thang khác nhau để xác định màu xanh của lá lúa Thường sử dụng nhiều nhất là LCC của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) có 4 hoặc 6 thang màu chuẩn đánh

số từ 2 đến 5 hoặc từ 1 đến 6; LCC của Trường Đại học Nông nghiệp Zhejiang Trung quốc (ZAU) có 8 thang màu chuẩn đánh số 3; 4; 5; 5,5; 6, 6,5; 7; 8 và LCC của trường Đại học California, Mỹ (UCD) có 8 thang màu chuẩn đánh số từ 1 đến 8 Cả 3 loại LCC đều cho giá trị tương quan chặt với CSDL nên có thể thay thế cho CSDL để dự đoán tình trạng đạm của cây trồng (Yang và cs., 2003)[155]

Tương quan trực tiếp giữa màu lá với hàm lượng đạm trong cây và CSDL qua các giai đoạn sinh trưởng cho thấy chắc chắn có một giá trị có thể được sử dụng như một màu giới hạn để xác định thời gian bón đạm cho từng giống Nghiên cứu của Peng và cs., (1996)[121] xác định chỉ số diệp lục giới hạn 35 (tương đương với màu sắc lá là 3,2 đối với LCC của IRRI, LCC của ZAU là 4,8 và LCC của UCD là 5,2) là thích hợp để bón đạm cho giống lúa mới indica Đối với giống lúa mới của IRRI thì màu lá giới hạn tương đương với thang màu 3 Singh và cs., (2002)[140] thì cho rằng màu lá giới hạn tương ứng với thang màu 4 Điều đó cho thấy màu lá giới hạn khác nhau phụ thuộc vào giống, điều kiện đất đai, kỹ thuật trồng trọt…

Hai thí nghiệm được thiết kế ở Philippine với các mức đạm bón cho một số giống lúa trồng ở 2 vụ, vụ mùa mưa và vụ mùa khô Giá trị CSDL, màu lá và khối lượng riêng của lá được xác định ở 3 giai đoạn: đẻ nhánh, làm đòng và đòng già Hàm lượng đạm xác định bằng phương pháp phân tích kjeldahl để tính NDw (hàm lượng đạm tính trên đơn vị Dw) và Na (hàm lượng đạm tính trên đơn vị diện tích lá) Kết quả cho thấy màu lá có tương quan rất chặt với CSDL (hệ số R2

= 0,62 - 0,98) và NDw (hệ số R2 = 0,25 – 0,97) nếu phân tích riêng từng giai đoạn nhưng khi phối hợp màu sắc lá và NDw của cả 3 giai đoạn thì tương quan giữa các chỉ tiêu này không chặt (hệ số R2

là 0,46 - 0,62) Sử dụng tỷ số màu sắc lá/khối lượng riêng của lá làm tăng độ chính xác khi tính tương quan giữa màu sắc lá với hàm lượng đạm trong lá và CSDL chung cho cả 3 giai đoạn, hệ số R2

= 0,84 – 0,92 (Yang và cs., 2003)[155] Điều đó cho thấy độ dầy của lá tác động đến giá trị màu sắc lá, sử dụng LCC để tính Na tốt hơn NDw

Kết quả nghiên cứu năm 2002 – 2003 ở Modipuram – Ấn Độ cho thấy, màu lá của giống lúa Basmati-370’ nhạt hơn hoặc bằng thang màu 3, giống Saket-4’ là 4 và giống lai Hybrid 6111/PHB-71’ là 5 thì bón đạm sẽ nhận được năng suất và hiệu quả sử dụng đạm cao hơn công thức bón đạm theo quy trình Cả màu lá và CSDL đều tương quan rất chặt với lượng đạm trong cây lúa, R2

= 0,84 – 0,91 Sử dụng màu lá và CSDL để tính toán lượng đạm cần bón cho lúa tiết kiệm 19 – 31% lượng đạm bón mà không làm giảm năng suất (Arvind và cs., 2004)[49]

Thí nghiệm trên đồng ruộng của nông dân qua 3 vụ mùa khô và 3 vụ mùa mưa ở Tây nam Bangladesh cho thấy: Khi nước không phải là yếu tố hạn chế thì sử dụng LCC để quản lý dinh dưỡng đạm làm tăng năng suất hạt trung bình từ 0,1 – 0,7 tấn/ha, lợi nhuận tăng từ 41 – 65 USD/ha/vụ phụ thuộc vào giống, vùng sinh thái, điều kiện chăm sóc Nghiên cứu cũng xác định, giống lúa lai cần bón 25 – 30 kg N/ha khi màu lá thứ nhất xanh nhạt hơn thang màu 3,5 trong giai đoạn từ đẻ nhánh đến giữa thời kỳ làm đòng (Murshedul Alam, 2005)[112]

Sử dụng CSDL và màu lá tuy đánh giá được nhanh tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa nhưng còn hạn chế là: Tương quan giữa CSDL, màu lá với hàm lượng đạm của lá biến động phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng và độ dầy của lá Vì CSDL không đo trực tiếp hàm lượng diệp lục trong lá mà dựa trên số lượng ánh sáng đỏ bị hấp thu (bước sóng gần bằng 650 nm) Lá dầy có khối lượng riêng lớn hơn do đó trên cùng đơn vị diện tích lá thì hàm lượng diệp lục cao nên có thể hấp thu nhiều ánh sáng hơn lá mỏng Phương pháp so màu lá dựa trên cơ sở màu của ánh sáng phản xạ bởi LCC và bề mặt lá, do đó lá dầy thường có màu xanh đậm hơn lá mỏng khi cả 2 lá có cùng hàm lượng diệp lục Peng và cs., (1993)[120] cho rằng CSDL, màu lá cần được điều chỉnh theo khối lượng riêng của lá (tỷ lệ giữa CSDL, màu sắc lá/khối lượng riêng) làm tăng khả năng dự đoán tình trạng đạm của lá Tuy nhiên việc xác định khối lượng riêng của lá là khó khăn lớn với người dân

Để khắc phục hạn chế về độ dầy của lá khi sử dụng SPAD và LCC, Nguyen Thi Lan và cs., (2004)[113] cho rằng, cần lựa chọn lá để đo CSDL Kết quả nghiên

cứu trên 2 giống lúa Hwasungbyeo và Daeanbyeo ở Hàn Quốc với 3 mức đạm bón vào thời kỳ làm đòng (0, 36 và 72 kg N/ha) và 2 mức đạm bón vào thời kỳ đẻ nhánh (0, 36 kg N/ha) cho thấy, dùng tỷ lệ giá trị CSDL giữa các lá (lá thứ nhất, thứ 2 và thứ 3 tính từ trên xuống) tốt hơn là sử dụng giá trị CSDL riêng của từng lá, trong đó CSDL của lá thứ 2 chịu ảnh hưởng mạnh của lượng đạm bón cho lúa hơn CSDL của các lá khác

Như vậy nhiều công trình nghiên cứu đã kết luận: Bón đạm theo tình trạng dinh dưỡng của cây có vai trò quan trọng nâng cao năng suất lúa, hiệu quả sử dụng đạm, giảm thiểu ô nhiễm môi trường Có nhiều dụng cụ xác định nhanh tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa và tính toán lượng đạm cần bón như máy đo phản xạ tán, SPAD, LCC… trong đó SPAD và LCC được ứng dụng rộng hơn Hiện nay nhiều nước đã xác định CSDL, màu lá giới hạn và lượng đạm cần bón ứng với từng chỉ số máy đo (hoặc thang màu chuẩn) Tuy nhiên tương quan giữa CSDL, màu lá với hàm lượng đạm trong cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kiểu gen, điều kiện gieo trồng… Vì vậy chúng cần được nghiên cứu trong từng điều kiện cụ thể

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ BÓN PHÂN CHO LÖA Ở VIỆT NAM1.3.1 Tổng quan nghiên cứu về bón phân đa lƣợng cho lúa

1.3.1.1 Nghiên cứu về liều lượng phân bón cho lúa

Liều lượng N, P, K là một trong những nhân tố ảnh hưởng quyết định đến năng suất lúa và hiệu quả sử dụng phân bón Trên đất phù sa mới có nhiễm mặn (Salic Fluvisol) do mạch nước ngầm ở tỉnh Nam Định có dung tích trao đổi cation (CEC) khá, hàm lượng hữu cơ (OM), N, P, K tổng số trung bình cân đối, lượng phân bón thích hợp và kinh tế nhất là: 120 kg N + 90 kg P2O5 + 30 – 60 kg K2O/ha (vụ Chiêm); 100 kg N + 60 – 70 kg P2O5 + 30 – 60 kg K2O/ha (vụ Mùa) Đất chiêm trũng chua đến rất chua (Gleyic Fluvisol), hàm lượng OM, N, P, K tổng số khá và giàu, CEC cao nhưng chất lượng kém (nhiều Al+++, H+, H2S), lượng bón thích hợp và kinh tế nhất là: 80 – 100 kg N + 90 kg P2O5 + 60 kg K2O/ha cho cả 2