Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về mật độ, khoảng cách trồng lúa phù hợp cho mỗi giống lúa và đối với từng điều kiện canh tác khác nhau. Mật độ thích hợp tạo cho cây lúa phát triển tốt, tận dụng dinh dưỡng và ánh sáng.
AW Baloch, AM Soomoro và cs. tiến hành nghiên cứu mật độ trồng tối ưu cho bốn chủng lúa basmati 370-32, jajai 77-30 Sonahi Suydasi-6 và bố mẹ của nó với mật độ khác nhau (khoảng cách 20x20 cm, 22,5x22,5 cm và 25x25 cm giữa cây và các hàng). Kết quả cho thấy, sự gia tăng khoảng cách tạo ra sự sinh trưởng, phát triển mạnh mẽ như: Tăng số bông/khóm, số hạt/bông và trọng lượng 1000 hạt. Khoảng cách 22,5x22,5 cm thích hợp nhất và cho năng suất cao hơn các mật độ còn lại (Asian Journal of Plant Sciencis Volumr 1 Number 1, 2002).
Muhammad Aslam và cs. tiến hành nghiên cứu mật độ và thời gian ảnh hưởng đến các đặc tính nông học của lúa Basmati 385 với các lượng hạt giống là 75, 100, 125 kg/ha tại trường Đại học Nông nghiệp Faisalabd, Pakistan. Kết quả cho thấy trồng vào tuần ba tháng 6 với tỷ lệ giống 100 kg/ha cho năng suất cao hơn và
đạt 53,2 tạ/ha, cao hơn so với mật độ trồng khác. Khi gieo vào tháng 7 với lượng hạt giống 125 kg/ha thì năng suất giảm chỉ còn 34,5 tạ/ha. Đồng thời trọng lượng 1000 hạt cũng giảm (http://www.fspublishers.org).
Khi nghiên cứu về mối quan hệ giữa mật độ cây và khả năng đẻ nhánh của lúa Yoshida (1979), đã khẳng định: Với lúa cấy, khoảng cách thích hợp cho lúa đẻ
nhánh khỏe và sớm thay đổi từ 20x20 đến 30x30 cm. Việc đẻ nhánh chỉ xảy ra với mật độ 300 cây/m2. Năng suất hạt tăng lên khi mật độ cấy tăng lên từ 182-242 dảnh/m2. Số bông trên đơn vị diện tích cũng tăng theo mật độ nhưng lại giảm số
hạt/bông .
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 33
cách bón phân, thì mật độ quần thểảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng của cây trồng. Sự cạnh tranh quần thể cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây lúa, khi cây lúa phải sống trong điều kiện chật hẹp, thiếu ánh sáng làm cây lúa trở nên yếu ớt sâu bệnh dễ tấn công và dịch bệnh phát triển mạnh (Nguyễn Trường Giang, Phạm Văn Phượng, 2010).
Mật độ gieo cấy lúa phụ thuộc vào đặc điểm của giống lúa định gieo cấy: Giống lúa chịu thâm canh càng cao, tiềm năng năng suất lớn mật độ gieo cấy càng dày và ngược lại, giống lúa chịu thâm canh thấp mật độ gieo cấy thưa hơn. Những giống lúa có bộ lá gọn, góc lá nhỏ, thế lá đứng gieo cấy mật độ dày hơn những giống lúa có phiến lá to, góc lá lớn.
Mật độ gieo cấy lúa phụ thuộc vào tuổi mạ: Tuổi mạ càng ngắn (mạ non) khả
năng đẻ cao cấy thưa hơn mạ già, tuổi mạ cao.
Xác định mật độ gieo cấy lúa hợp lý căn cứ vào độ phì của đất, khả năng thâm canh của hộ nông dân: Đất tốt, khả năng thâm canh cao mật độ gieo cấy thưa hơn loại đất xấu, khả năng thâm canh thấp.
Vụ mùa, thời tiết nắng nóng cây lúa sinh trưởng nhanh, đẻ sớm, đẻ nhiều cấy thưa hơn vụđông xuân nhiệt độ thấp, cây lúa lâu đẻ, đẻ kém như kinh nghiệm lâu năm của người nông dân “chiêm ăn dảnh, mùa ăn bông”
Xác định mật độ cấy hợp lý cũng là một biện pháp kỹ thuật rất quan trọng
đối với mỗi giống lúa mới. Mật độ cấy hợp lý sẽ tạo nên cấu trúc quần thể tốt nhất, góp phần nâng cao hiệu suất quang hợp, khai thác tối ưu lượng bức xạ mặt trời và dinh dưỡng trong đất (Tăng Thị Hạnh và cs., 2014).
Trên một đơn vị diện tích cấy, nếu mật độ càng cao thì số bông càng nhiều song số hạt/bông càng ít (bông bé). Tốc độ giảm số hạt/bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ. Tuy nhiên, nếu cấy với mật độ quá thưa đối với các giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn rất khó hoặc không đạt được số bông tối ưu. Do vậy, nên bố
trí các khóm lúa theo kiểu hàng sông, hàng con trong đó hàng sông rộng hơn hàng con để có khoảng cách giữa các khóm lúa theo kiểu hình chữ nhật là tốt nhất. Mật
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 34
(Nguyễn Văn Hoan, 2002). Khi cấy lúa theo kiểu hàng rộng hàng hẹp cây lúa có chiều cao cây, chiều dài bông cao hơn, số bông trên khóm cao hơn, tỷ lệ lép thấp hơn, số hạt chắc cao hơn nên năng suất cao hơn từ 4,5-8,2% so với lúa cấy theo cách thông thường. Khả năng chống chịu sâu bệnh cũng tốt hơn do điều kiện thông thoáng hơn trong hàng (Hoàng Quốc Chính, 2013).
Khi sử dụng mạ non để cấy (mạ chưa đẻ nhánh) thì sau cấy lúa thường đẻ
nhánh sớm và nhanh. Nếu cần đạt 9 bông hữu hiệu/khóm với mật độ 40 khóm/m2, chỉ cần cấy 3-4 dảnh, mỗi dảnh đẻ 2 nhánh là đủ. Nếu cấy nhiều hơn, số dảnh đẻ có thể tăng nhưng tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu giảm. (Nguyễn Công Tạn và cs., 2002).
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của số dảnh và mật độ cấy đến khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa Việt lai 20 của Tăng Thị Hạnh (2003) cho thấy, mật độ cấy ảnh hưởng không nhiều đến thời gian sinh trưởng, số lá và chiều cao cây. Nhưng mật độ có ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh (hệ sốđẻ nhánh giảm khi tăng mật độ cấy). Mật độ cấy tăng thì diện tích lá và khả năng tích lũy chất khô tăng lên ở thời kỳđầu, đến giai đoạn chín sữa khả năng tích lũy chất khô giảm khi tăng mật độ cấy.
Một trong những biện pháp canh tác phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại trong nông nghiệp là gieo cấy với mật độ thích hợp với từng giống lúa, tránh gieo cấy quá dầy sẽ tạo ra môi trường thích hợp cho sâu bệnh phát triển, vì quần thể ruộng lúa không
được thông thoáng, các lá bị che khuất lẫn nhau, lá ở dưới không nhận được ánh sáng nên bị chết lụi đi nhiều.
Như vậy, mật độ và năng suất lúa có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Việc tăng mật độ cấy trong giới hạn nhất định thì năng suất sẽ tăng. Vượt qua giới hạn đó thì năng suất sẽ không tăng mà thậm chí có thể giảm đi.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 35