1.4.2.1. Một số nghiên cứu về lượng đạm bón cho lúa trên thế giới
Nhiều thí nghiệm về hiệu lực, lượng phân đạm sử dụng trong mối quan hệ
với các yếu tố khác đã được tiến hành. Ở vùng ôn đới như Yanco – Australia và Yunnan – Trung Quốc, năng suất lúa có thể đạt 13 – 15 tấn/ha và yêu cầu lượng N hút là 250 kg N/ha (Ying et al., 1998).
Trong ruộng lúa nhiệt đới, để đạt năng suất hạt 9 – 10 tấn/ha, lúa cần hút
được 180 – 200 kg N/ha (Cassman et al., 1993). Muốn lúa hấp thu được 200 – 250 kg N/ha cần bón 150 – 200 kg N/ha vì lúa còn hút được đạm từđất. Liểu lượng N bón còn phụ thuộc vào giống, giống lai yêu cầu lượng đạm bón cao hơn giống thuần (Yoshida, 1983).
Theo Yoshida (1985) nếu bón đạm với liều lượng cao thì hiệu suất cao nhất là lúc lúa đẻ nhánh và sau đó giảm dần. Với liều lượng bón thấp thì bón vào lúc lúa
đẻ nhánh và 10 ngày trước trỗ cho hiệu quả cao.
Tác giả Yoshida (1789) cho rằng ở các nước nhiệt đới, lượng các chất dinh dưỡng N, P, K cần để tạo ra 1 tấn thóc khô trung bình là 20,5 kg N + 55 kg P2O5 + 44 kg K2O. Tỷ lệ hút đạm tùy theo từng chất đất, phương pháp, số lượng, thời gian bón
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 19
sản lượng hạt vào khoảng 50 g chất khô/1 kg đạm hút được
Theo Cook (1975) khi nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón tới năng suất và chất lượng hạt lúa đã kết luận: Năng suất của các giống lúa tăng dần theo lượng đạm bón, nếu bón 100 -150 kg N/ha có thể tăng năng suất từ 10,3 lên 39,9 kg/ha
1.4.2.2. Một số nghiên cứu về lượng đạm bón cho lúa ở Việt Nam
Nghiên cứu bón phân đạm trên đất phù sa sông Hồng, tập thể nghiên cứu của viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam đã tổng kết các thí nghiệm từ năm 1992 – 1994 cho thấy: Phản ứng của phân đạm tùy thuộc vào từng thời vụ, nền đất và loại giống.
Viện nghiên cứu đồng bằng sông Cửu Long đã có nhiều thí nghiệm về ảnh hưởng của lượng đạm bón khác nhau đến năng suất lúa vụđông xuân và hè thu trên
đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long. Kết quả nghiên cứu trung bình nhiều năm, từ
1985 đến 1994 của viện lúa đồng bằng sông Cửu Long đã chứng minh rằng: Trên
đất phù sa được bồi hàng năm có bón 60 kg P2O5 và 30 kg K2O thì khi bón N đã làm tăng năng suất lúa từ 15–48,5% trong vụ đông xuân và 8,8–35,6% trong vụ hè thu. Hướng chung của cả hai vụ đều bón đến mức 90 kg N/ha có hiệu quả cao hơn cả, bón trên mức N này thì năng suất lúa tăng không đáng kể. Theo Nguyễn Thị
Lẫm, 1994 khi nghiên cứu về bón đạm cho các giống lúa cạn đã kết luận: Liều lượng đạm bón thích hợp cho các giống lúa có nguồn gốc địa phương là 60 kg N/ha, giống lúa thâm canh là 90 – 120 kg N/ha.
Theo Nguyễn Ích Tân và Nguyễn Thị Thu (2012), năng suất lúa Japonica J102 tại Hưng Yên đạt cao nhất ở lượng đạm bón 120 Kg N/ha. Khi tăng lượng đạm bón lên 140 kg N/ha, năng suất lúa không tăng lên mà còn có khả năng giảm ở mật
độ 50 khóm/m2.
Tại Gia Lâm Hà Nội, theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Ích Tân và Nguyễn Thị Toàn (2012), khi nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi mạ và lượng đạm bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống VL75, nhóm tác giả nhận thấy năng suất thực thu của lúa đạt cao nhất với mức đạm bón 120 kg N/ha ở cả
2 tuổi mạ, nếu tăng lượng đạm bón lên 150 kg N/ha thì năng suất không tăng mà còn giảm ở cả 2 tuối mạ. Tuy nhiên với tuổi mạ T1 (mạ 3-3,5 lá), mức bón 90 và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20
120 Kg N/ha cho năng suất khác nhau không có ý nghĩa.
Như vậy đạm là một trong những yếu tố dinh dưỡng quan trọng đối với cây lúa. Yêu cầu về đạm cho các giống lúa, ở các vùng, mùa vụ khác nhau là không giống nhau. Đểđạt được năng suất, hiệu quả kinh tế cao bên cạnh việc cung cấp đủ, cân đối các chất dinh dưỡng cho lúa, cần phải bón đúng cách, đúng thời điểm.
Nghiên cứu của Nguyễn Như Hà và cs. (2000) cho kết quả: Để năng suất lúa
đạt 5,0 – 5,5 tấn/ha/vụ, đảm bảo phẩm chất tốt, hiệu suất phân bón cao và ổn định độ phì của đất cần bón 120 kg N/ha. Muốn thu được năng suất 7 tấn/ha các giống lúa cao sản cần bón 150 kg N/ha, Nguyễn Văn Hoan (2006).
Thực tế, lượng đạm cần bón cho lúa là khác nhau giữa các vùng: Ở miền Bắc người dân thường bón với lượng trung bình 103,2 kg N/ha. Theo Nguyễn Văn Bộ
và cs., 1996 lượng phân khuyến cáo cho lúa cao sản ở vùng đất phù sa cặp giữa hai sông Tiền và sông Hậu là 100-120 kg N/ha trong vụđông xuân và 80–100 kg N/ha trong vụ hè thu hoặc vụ xuân hè.
Trên đất phèn tứ giác Long Xuyên, ở vụ xuân bón 80–100 kg N/ha, vụ hè thu bón 60–80 kg N/ha, một phần diện tích nhỏ từ Long An đến Cà Mau bón với lượng 30–50 kg N/ha.
Các giống lúa khác nhau yêu cầu lượng đạm bón khác nhau. Thông thường giống có tiềm năng cho năng suất cao bao giờ cũng cần lượng đạm cao (Phạm Văn Cường và cs., 2005). Giống lúa lai yêu cầu lượng đạm bón cao hơn giống lúa thuần. Lượng đạm sử dụng cho giống lúa lai là 120 – 150 kg N/ha, giống lúa thuần là 80 – 100 kg N/ha (Nguyễn Văn Hoan, 2006).
Liều lượng N bón cho lúa không chỉ phụ thuộc vào giống mà còn phụ thuộc vào điều kiện đất đai. Trên đất phù sa sông Hồng phân đạm có hiệu lực cao nhưng với trình độ kỹ thuật canh tác hiện nay cũng chỉ nên bón tới 120 kg N/ha, là mức
đạm bón có thể đạt năng suất 5,0 – 5,5 tấn/ha/vụ. Với mức bón 80 kg N/ha/vụ có thể đạt năng suất 5 tấn/ha/vụ nhưng không ổn định được độ phì của đất (Nguyễn Như Hà và cs., 2000).
Trên đất phù sa sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên – Huế, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt tăng theo lượng đạm bón, còn số bông/m2 và năng suất thực thu đạt cao
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 21
nhất ở công thức 100 kg N/ha. Theo phương trình tuyến tính hồi quy năng suất lúa bắt
đầu giảm ở công thức bón 120 kg N/ha (Trần Danh Đức, 2003). Trên đất bạc màu, năng suất đạm cao nhất khi bón 120 kg N/ha trên nền 90 – 135 kg P2O5/ha + 80 kg K2O/ha, khi bón lượng đạm cao hơn thì năng suất giảm (Trần Thúc Sơn, 1996).
Kết quả nghiên cứu tại viện nghiên cứu lúa đồng bằng sông Cửu Long cho thấy, mỗi mùa vụ lúa yêu cầu một lượng đạm bón khác nhau. Chiều cao cây và thời gian sinh trưởng tương quan thuận với lượng đạm đầu tư, trong đó vụ hè thu tăng thấp hơn vụđông xuân. Số bông/m2đạt cao nhất ở mức phân bón 60 kg N/ha trong vụ
hè thu và 120 kg N/ha trong vụđông xuân. Số hạt chắc/bông đạt cao nhất ở mức 60 kg N/ha trong vụ hè thu và 80 kg N/ha trong vụđông xuân.
Phạm Văn Cường và Trần Thị Vân Anh (2006) khẳng định khi tăng lượng
đạm bón thì năng suất hạt của các giống lúa thuộc cả nhóm lúa lai, lúa cải tiến và lúa địa phương đều tăng, đặc biệt tăng mạnh ở các giống lúa lai do tăng chủ yếu số
bông/khóm, số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc.
Như vậy, phân bón đặc biệt là phân đạm rất quan trọng trong nâng cao năng suất cây trồng.
Thời kỳ bón ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sử dụng đạm của lúa (Nguyễn Như
Hà, 2006) . Nông dân ở miền Nam thường bón đạm chia làm 3-4 lần/vụ, cá biệt chia
đến 6 – 8 lần/vụ. Theo khuyến cáo trước đây, nông dân sử dụng giống dài ngày nên phân được chia làm 3 lần bón (10 - 15, 30 – 35, 65 - 70 ngày sau sạ), hiện nay sử
dụng giống ngắn ngày (90 - 110 ngày) và cực ngắn ngày (< 90 ngày) thì thời kỳ bón phân đã thay đổi. Kết quảđiều tra ở vùng Đồng Tháp Mười cho thấy: Người dân thường bón thúc đẻ nhánh muộn (đợt 1 sau sạ 15 ngày, đợt 2 sau sạ 30 ngày trong khi quy trình kỹ thuật là 7 – 10 ngày và 18 - 20 ngày sau sạ), bón thúc đòng sớm. Điều đó không những làm cho lúa đẻ nhiều nhánh vô hiệu mà còn ảnh hưởng đến quá trình chuyển sang giai đoạn làm đòng của lúa.
Dạng đạm bón cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sử dụng đạm của lúa. Cây lúa có thể sử dụng được cả dạng NO3- và NH4+. Trong điều kiện thiếu oxy bón NO3- sẽ có lợi hơn cho quá trình sinh trưởng của cây vì chúng ảnh hưởng tốt đến điện thế
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 22
nhiều NO3- và axit hữu cơ (hình thành để trung hòa ion kiềm khi khử NO3-).
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan và cs. (2007), khi xác định lượng đạm bón vãi cho dòng lúa thuần N18 tại Phúc Thọ - Hà Tây vụ mùa năm 2005, nhóm tác giả nhận thấy hiệu suất bón đạm đạt cao nhất là 9,2 kg thóc/1 kg N khi bón 100 kg N/ha trên nền 5 tấn phân chuồng + 90 kg P2O5 + kg K2O trên đất 2 vụ lúa. Tuy nhiên khi bón đạm viên nén cho lúa tẻ thuần chất lượng cao N46, thì hiệu suất cao đạt cao nhất ở mức đạm bón 60 kg /ha. Trong đó, Vụ xuân ở Thái Bình đạt 15,7 kg thóc/1kg N; vụ mùa ở Hưng yên đạt 15,8 kg thóc/1 kg N tại Ân Thi và 15 kg thóc/1kg N tại Tiên Lữ (Nguyễn Thị Lan và Đỗ Thị Hường, 2009). Như vậy hiệu suất bón đạm cũng phụ nhiều vào dạng đạm bón, tính chất đất đai và mùa vụ…
Kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy, bón phân urea cho lúa có xu hướng mất dưới dạng khí rất cao, đặc biệt là khí NH3. Bón urea phối hợp với một số loại phân khác nhau có thể làm giảm quá trình này. Thực tế cho thấy trộn NH4PO4 với NH4F, (NH4)2SO4 hoặc (NH4)2CO3 làm giảm cường độ bốc hơi NH3. Vị trí bón cũng ảnh hưởng đến sự bốc hơi NH3, bón amon trên bề mặt thì sự bốc hơi NH3 là rất lớn, có thể hạn chế quá trình này bằng cách bón phân amon sâu vào lòng đất
(Nguyễn Thị Lan và cs., 2007).
Để nâng cao hiệu suất sử dụng phân đạm cho lúa, nhiều nghiên cứu về cách bón phân cũng đã được tiến hành. Theo Bùi Huy Đáp (1985), Nguyễn Như Hà (2006): Khi đạm được bón sâu 5 – 10 cm vào tầng khử của đất thì hiệu quả sử dụng
đạm cao hơn. Bón đạm vào tầng khử, đạm được các keo đất giữ dưới dạng NH4+, cung cấp dần cho lúa, ngăn chặn việc hình thành NO3-, hiệu lực của đạm có thể tăng lên gấp đôi.
Các nghiên cứu của Trần Thúc Sơn (1996) cho kết quả là: Các phương pháp vùi urea không ảnh hưởng đến năng suất lúa, tuy nhiên làm tăng lượng đạm lúa tích lũy một cách chắc chắn. Bón phân viên nén và chất hữu cơ khi tưới tiết kiệm đã làm tăng 35,4% năng suất so với bón phân vãi và tưới theo phương pháp truyền thống, tiết kiệm
được 33% lượng đạm bón (Nguyễn Tất Cảnh, 2006).
Trộn phân đạm với đất bột rồi vo viên dúi vào gốc lúa làm tăng hệ số sử
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 23
cũng cho hiệu quả như bón phân viên nén. Bón phân viên với lượng 40 kg N/ha cho số bông nhiều hơn so với bón vãi với lượng 40 – 80 kg N/ha. Cùng bón 40 kg N/ha, bón vãi cho năng suất tăng 4 tạ/ha, bón phân viên tăng 8,5 – 15,5 tạ/ha so với công thức không bón. Khi bón 80 kg N/ha thì bón vãi tăng tương ứng là 13,5 tạ/ha, bón phân viên tăng 20,5 – 25,5 tạ/ha. Bón phân sâu và tập trung làm cho hiệu quả của phân hóa học tăng 2 lần (Bùi Huy Đáp, 1985). Tuy nhiên phương pháp này tốn nhiều công lao động (Nguyễn Như Hà, 2006).
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan và cs. (2009) khi xác định liều lượng
đạm viên nén bón cho lúa tẻ thuần chất lượng cao N46 cũng chỉ ra rằng khi tăng lượng
đạm bón từ 0 - 120 kg N/ha thì chiều cao cây, tổng số nhánh và số nhánh hữu hiệu/khóm và LAI giai đoạn đẻ nhánh rộ và trước trỗ cũng tăng.
Theo Đinh Thế Lộc và Vũ Văn Liết (2004): đủ đạm ở giai đoạn đầu sẽ làm tăng chiều cao, số nhánh, tăng kích thước lá, tăng số hạt/bông, tăng % hạt chắc. Nếu bị thiếu đạm quá trình sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế, số hạt/bông sẽ giảm. Lúa cần đạm ở giai đoạn đầu và giai đoạn đẻ nhánh để hình thành số bông tối đa.
Tùy từng loại đất mà lựa chọn biện pháp bón đạm phù hợp. Trên đất có khả
năng giữ phân tốt và đặc biệt là giống ngắn ngày, bón lót sâu toàn bộ hay phần lớn lượng phân đạm sẽ hạn chế mất đạm (Nguyễn Văn Bộ và cs., 2003; Nguyễn Như
Hà, 2006). Đất có thành phần cơ giới nhẹ, đạm dễ bị di động xuống sâu nên bón nông và bón làm nhiều lần, đặc biệt với những giống dài ngày, bón lượng đạm cao, những vùng có mưa nhiều hay khí hậu nóng (Nguyễn Như Hà, 2006).
Bên cạnh vai trò làm tăng tích lũy chất khô, đạm có tác dụng làm tăng số hoa phân hoá, tăng số hạt trên bông, cùng với kali xúc tiến các sản phẩm tích luỹ trong cây về hạt làm tăng tỷ lệ hạt chắc và hàm lượng protein trong hạt (Yoshida, 1972). Theo quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan và cs. (2009) trên giống lúa N46, với các yếu tố cấu thành năng suất, khi tăng lượng đạm bón 0-120 kg N/ha thí số bông/m2 tăng nhưng tổng số hạt trên bông lại khác nhau không có ý nghĩa ở các mức đạm, còn tỷ lệ hạt chắc trên bông có chiều hướng tăng khi tăng lượng đạm bón đến 90 kg N/ha, nhưng nếu bón 120 kg N/ha thì tỷ lệ hạt chắc bắt đầu giảm thấp.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 24
hợp của cây còn phụ thuộc rất nhiều vào chỉ số diện tích lá (LAI) vì lá là nơi chứa bộ máy quang hợp. LAI cao đồng nghĩa với việc tiềm năng quang hợp và vận chuyển sản phầm quang hợp về bông tốt dẫn đến năng suất tăng.
Vậy tương quan giữa lượng đạm bón, hàm lượng đạm trong lá, diện tích lá và khả năng quang hợp của tán lá giúpchúng 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. Và khi xác định được đường giới hạn cho cường độ quang hợp thì chúng ta sẽ có được hiệu suất sử dụng đạm cao hơn.
Năng suất của cây còn có mối liên hệ mật thiết với khối lượng chất khô trong cây. Kết quả nghiên cứu đường giới hạn đạm cho khối lượng chất khô tối đa của lúa
được Sheehy và cs. (1998) thực hiện ở hai vùng sinh thái : Vùng ôn đới (Trung Quốc, Australia) và vùng nhiệt đới (Philippines) chỉ rõ: Đường giới hạn đạm của lúa phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và khác nhau giữa các giống. Những nghiên cứu trên giống lúa IR72 chứng minh rằng: Khối lượng chất khô của thân lá tương quan thuận rất chặt với khối lượng bông được mô tả theo phương trình: y = 0,45x +