2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.3. Những nghiên cứu và sử dụng phân bón cho cây ngô
Theo Hiệp hội phân bón quốc tế, trong cây trồng có chứa 92 nguyên tố tự nhiên, nhưng chỉ cần 16 nguyên tố ựể tăng trưởng tốt, 13 trong số này là những nguyên tố dinh dưỡng vô cơ chủ yếu và thường ựược gọi là Ộnhững chất dinh dưỡngỢ. Những chất này phải ựược cung cấp từ ựất, từ phân ựộng vật, phân vô cơ, phân hữu cơ. Một số dinh dưỡng khác như Na, Si, Co ảnh hưởng tốt ựến cây trồng nhưng không phải là yếu tố chủ yếu (Lê Văn Tri, 2001).
Cây ngô là một cây ngũ cốc quang hợp theo chu trình C4, là cây ưa nhiệt, có hệ thống rễ chùm phát triển (FAO, 1992). Cây ngô là cây có tiềm năng năng suất lớn. Trong các biện pháp thâm canh tăng năng suất ngô, phân bón giữ vai trò quan trọng nhất. Theo Berzeni và Gyorff (1996) thì phân bón ảnh hưởng tới 30,7% năng suất ngô còn các yếu tố khác như mật ựộ, phòng trừ cỏ dại có ảnh hưởng ắt hơn.
Các nguyên tố ựa lượng như N, P, K là những nguyên tố quan trọng hàng ựầu cấu tạo nên cơ thể thực vật. Trong ựó:
Nitơ là thành phần quan trọng cấu tạo nên tất cả các axit amin, protein trong cơ thể thực vật, là chất cơ bản biểu hiện sự sống. N nằm trong nhiều hợp chất cơ bản cần thiết cho sự phát triển của cây như diệp lục, các enzim, các bazơ có ựạm, ARN, ADNẦ Cây trồng ựược bón ựủ ựạm lá có màu xanh lá cây thẫm, sinh trưởng khoẻ mạnh, búp chồi phát triển nhanh, năng suất cao (Vũ Hữu Yêm, 1998).
Theo Sinclair và Muchow (1995), nhiều thập kỷ gần ựây, năng suất ngô tăng lên có liên quan chặt chẽ với mức cung cấp N cho ngô. đạm ựược cây ngô hút với một lượng lớn và ựạm có ảnh hưởng khác nhau rõ rệt ựến sự cân bằng cation và anion ở trong cây. đạm cũng là thành phần cấu trúc của vách tế bào, ựạm là yếu tố cần thiết cho sự sinh trưởng của cây và là thành phần của tất cả các protein. đạm là yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất ựể xác ựịnh năng suất ngô. Khi thiếu N chồi lá mầm sẽ không phát triển ựầy
ựủ, sự phân chia tế bào ở ựỉnh sinh trưởng bị kìm hãm và kết quả là giảm diện tắch lá, kắch thước của cây và năng suất giảm. Phân ựạm có thể tạo ra sự tăng diện tắch lá hiệu quả ngay từ ựầu vụ và duy trì một diện tắch lá xanh lớn vào cuối vụ ựể quá trình ựồng hóa quang hợp ựạt cực ựại (Patrick, 2001; Wolfe và CS, 1988).
Mức ựạm thấp làm giảm số hạt và năng suất hạt (Barbieri và CS, 2000). Các giống ngô lai khác nhau có thể sử dụng phân ựạm ở mức ựộ khác nhau, năng suất cây trồng cao cần phải cung cấp một lượng lớn phân bón, ựặc biệt là ựạm (Debreczeni, 2000).
Thiếu ựạm làm chậm sinh trưởng của hai giai ựoạn sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực, giảm tốc ựộ ra lá, hạn chế mạnh ựến sự phát triển diện tắch lá (Uhart và Andrade, 1995). Thiếu ựạm cũng hạn chế ựến hiệu quả sử dụng bức xạ, nhất là thời kỳ ra hoa, ảnh hưởng ựến năng suất bắp tổng số. Cũng theo hai tác giả trên việc cung cấp và tắch luỹ N ở thời kỳ ra hoa có tắnh quyết ựịnh số lượng hạt ngô, thiếu N trong thời kỳ này làm giảm khả năng ựồng hoá C của cây, nhất là giai ựoạn ra hoa sẽ giảm năng suất hạt.
để ựạt ựược năng suất cao một lượng ựạm hữu hiệu phải ựược cây hút (Mitsuru và CS, 1994). Từ 50 - 60% ựạm trong hạt ựã ựược lấy từ ựạm ựồng hoá ở trong lá và thân, trước thời kỳ ra hoa (Crowford và CS, 1982; Mitsuru và CS, 1991) (dẫn theo Mitsuru, 1995).
Theo Moxolov (1979), nếu mức dinh dưỡng nitơ ựủ thì kali sẽ xâm nhập vào cây nhiều hơn và sự hút kali mạnh hơn là nguyên nhân thúc ựẩy nhanh chu trình chuyển hoá các hợp chất phốt pho trong cây.
Phốt pho là một thành phần của nhân tế bào và là nguyên tố rất cần thiết cho quá trình phân chia tế bào, ựặc biệt sự phân chia mạnh mẽ mô ựỉnh sinh trưởng. Người ta cũng cho rằng P kắch thắch sự hình thành rễ cây ngô, trợ giúp quá trình chắn của cây và ảnh hưởng ựến sự phát triển của hạt (Arnon, 1974).
Ở giai ựoạn cây non của cây ngô, một lượng lân dễ tiêu phát hiện ở trong ựất có vai trò thúc ựẩy Nitrat hoá (Pleshkov, 1958) (dẫn theo Arnon, 1974). Cung cấp ựầy ựủ P có vai trò trong giai ựoạn ựầu của sự sinh trưởng khi mà có thể ảnh hưởng ựến sự phát triển của hệ thống rễ chưa ựủ khả năng hút lân từ kho dự trữ trong ựất (Piere và Polhman, 1933) (dẫn theo Arnon, 1974). Thiếu P giai ựoạn này có thể ảnh hưởng ựến sự phát triển của các bộ phận sinh sản, sự thiếu hụt không thể bù ựắp ựược bằng việc cung cấp P muộn.
Theo Vũ Hữu Yêm và CS (1999), trên ựất phù sa Sông Hồng không ựược bồi không nên bón quá 90 kg P2O5/ha cho ngô, bón ựến 120 kg thì hiệu suất phân lân xuống thấp. Trên ựất bạc màu ngô rất cần lân, bón ựến 120 kg P2O5 so với 90 kg P2O5 hiệu suất phân lân vẫn ổn ựịnh. Trên ựất mặn và phèn nhẹ có thể bón cho ngô ựến 120 kg P2O5/ha, khi gặp ựiều kiện thuận lợi bón 1 kg P2O5 có thể ựạt 16 kg ngô hạt trong vụ xuân và 11 kg ngô hạt trong vụ ựông.
Kali cần thiết cho hoạt ựộng của nguyên sinh chất, ựiều khiển ựóng mở khắ khổng, nâng cao khả năng chống chịu sâu bệnh, khô hạn và nhiệt ựộ thấp. Kali súc tiến quá trình quang hợp, vận chuyển các sản phẩm quang hợp tắch lũy về hạt (Afendulop, 1972).
Theo Oparin (1977), trong tế bào thực vật kali phân bố không ựều, nó không có trong nhân và lục lạp. Kali ựặc biệt nhiều ở các cây non nghĩa là ở giai ựoạn mà trong cây ựang xảy ra sự phân bào mạnh và tổng hợp các chất hữu cơ. Kali ựược yêu cầu ựể củng cố sức trương của cây và duy trì khả năng thẩm thấu của tế bào, trong các tế bào bảo vệ, khống chế sự ựóng mở của khắ khổng (Huber, 1985). Kali ựược ựòi hỏi như là một chất hoạt hoá cho hơn 60 enzim ở trong mô ựỉnh sinh trưởng (Sucler, 1985).
điều quan trọng ở trong tế bào phân chia chất nguyên sinh, kali tác ựộng ựến sự kéo dài tế bào. đầy ựủ kali, vách tế bào dày hơn và mô tế bào ổn
ựịnh hơn. Chắnh vì tác ựộng này mà tế bào sinh trưởng bình thường, tăng cường sức chống ựỡ, chống sâu (Beringer, Northdurft, 1985).
Kali tham gia vào quá trình tạo ra hợp chất cao năng ATP liên quan ựến sự tổng hợp tinh bột cũng như protein (Tisdale và CS, 1985). Sự thiếu hụt kali là kết quả của việc cây trồng lấy ựi một lượng lớn kali, tỷ lệ cung cấp kali thấp, tình trạng thiếu kali trong một số loại ựất cũng như sự rửa trôi kali ở những vùng mưa nhiều.
Với ngô ở Việt Nam tăng năng suất 310 kg ngô hạt/ha, hiệu suất 5,2 kg ngô/kg K2O trên ựất phù sa Sông Hồng (Nguyễn Văn Bộ và CS, 1999).
Ngoài N, P, K thì các nguyên tố như Ca, Mg, S cũng rất quan trọng với cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng. Ca tham gia vào thành phần pectatcanxi hình thành nên tế bào, có khả năng trung hoà ựộ chua và ựối kháng với nhiều cation khác; Mg nằm trong thành phần diệp lục, khống chế pH trong tế bào, liên kết, thu nạp cấu tử dưới ựơn vị ribôxôm, Mg hoạt hoá các enzim trong các phản ứng trao ựổi gluxit liên quan ựến quang hợp, hô hấp và trao ựổi axit nuclêic; S là thành phần cấu tạo của 2 axit amin cysteine và methionine và rất cần thiết ựể hình thành nên protein, các vitamin và sự tổng hợp của một số hoocmoon (Willam, 1993).
Theo Dauphin (1985) (dẫn theo Subandi và CS, 1998) ựể tạo ra mỗi một tấn hạt, cây ngô hút từ 23 - 24 kg N; 6,5 - 11 kg P2O5 và 14 - 42 kg K2O/ha từ ựất. Yêu cầu dinh dưỡng thay ựổi khác nhau tuỳ thuộc vào giống và mức năng suất ựược tạo ra. Một năng suất ngô cao không thể thiếu ựược sự cung cấp dinh dưỡng thật ựầy ựủ.
Các nguyên tố vi lượng chỉ chiếm 0,05% vật chất sống của cây nhưng ựóng vai trò ựặc biệt quan trọng trong cây (Hoàng đức Cự, 1995). Về mặt số lượng, cây cần không nhiều nhưng mỗi nguyên tố ựều có vai trò xác ựịnh và không thể thay thế trong ựời sống của cây (Vũ Hữu Yêm, 1998). Các nguyên tố vi lượng có vai trò là chất xúc tác, là nhóm ngoại của enzim hoặc là chất
hoạt hoá của enzim, làm thay ựổi ựặc tắnh lý hoá của chất nguyên sinh, ảnh hưởng ựến tốc ựộ và chiều hướng của phản ứng sinh hoá. Theo đường Hồng Dật (2002), ựối với cây có 6 nguyên tố vi lượng ựược xem là thiết yếu: Fe, Zn, Mn, Cu, Bo, Mo. Các nguyên tố vi lượng có vai trò rất lớn ựối với sinh trưởng và phát triển của cây, ảnh hưởng rất lớn ựến năng suất, cây thiếu hay dư thừa các nguyên tố vi lượng ựã thể hiện tác dụng ựộc ngay cả ở các liều lượng nhỏ.
Với sự gia tăng dân số nhanh chóng và ựất ựai canh tác bị giới hạn,