1.3.1. Tầm quan trọng của phân bón đối với cây lúa
Đối với cây lúa , muốn có năng suất cao đều cần dinh dưỡng rất lớn . Theo GS.TS Mai Văn Quyền tổng kết trên 60 thí nghiệm ở 40 nước có khí hậu khác nhau cho thấy : Nếu đạt 3 tấn thóc/ha cây lúa lấy đi hết 50 kg N, 26 kg P2O5, 80 kg K2O, 10 kg Ca, 6 kg Mg, 5 kg S và nếu ruộng lúa đạt năng suất 6 tấn/ha thì
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 19
lượng dinh dưỡng cây lúa lấy đi là 100kg N, 50 kg P2O5, 160 kg K2O, 19 kg Ca, 12kg Mg, 10kg S (Nguồn FIAC , do FAO Rome dẫn trong Fertilizers and their use in lần thứ 3).
Theo Murayama IRRI (1979) cho rằng : Để tạo được một tấn gạo lứt thì cần 19 – 20 kg N.
Những số liệu này chứng tỏ rằng cây lúa rất cần dinh dưỡng để tạo năng suất cao. Nhiều năm trước đây nông dân Việt Nam chỉ trồng các giống lúa địa phương cao cây , kém chịu phân , thời gian sinh trưởng dài , năng suất chỉ đạt 1 – 3 tấn/ha nên nhu cầu cung cấ p thêm dinh dưỡng từ các nguồn phân bón không cao lắm. Ngày nay các vụ lúa đông xuân và hè thu nông dân đã trồng hết các giống cải tiến thấp cây , chịu thâm canh cho nên muốn có năng suất lúa cao thì cần thiết phải bón phân để cung cấp thêm dinh dưỡng cho cây , yêu cầu phải bón đúng kỹ thuật , bón cân đối , hợp lý đáp ứng nhu cầu của từng giống , từng vùng và từng vụ thì năng suất mới cao và ổn định được .
1.3.2. Kết quả nghiên cƣ́u về phân bón và cách bón phân cho lúa
Phân bón chứa các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây lúa phát triển , các loại dinh dưỡng này cần phải thường xuyên bổ sung cho cây lúa . Trong đất luôn tồn dư một lượng dinh dưỡng nhất định nhưng thường không đủ cho cây lúa phát triển để đạt hiệu quả , hiệu suất cao nhất về năng suất , chất lượng khi thu hoạch. Người ta bổ sung dinh dưỡng cho cây lúa bằng cách bón các loại phân vào đất hoặc phun lên lá các loại phân bón khá c nhau , vào các giai đoạn khác nhau để đạt được kết quả sản xuất cao nhất .
Có hai cách bón phân cho cây lúa là bón vào đất và phun phân lên lá .
Bón phân vào đất đảm bảo nhu cầu dinh dưỡng cho cây lúa trong suốt thời gian sinh trưởng và phát triển . Phân bón vào đất thường ở dạng thô (Phân hữu cơ như
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 20
phân chuồng ,phân rác,phân xanh phân vi sinh… ) và dạng bột , viên (phân vô cơ như phân đạm , lân, kali, vôi, phân khoáng hỗn hợp ,phân vi lượng… ). Loại phân phun qua lá là những loại phân đa lượng dễ tan và phân vi lượng hay một số hóa chất kích thích khác ở dạng bột hoặc nước . Phân phun lên lá có đặc điểm làm cho cây lúa dễ và nhanh hấp thu và là biện pháp rất hữu hiệu trong đ iều kiện đất đai và bộ rễ lúa hư hại , kém phát triển hoặc cần phải bổ sung nhanh dinh dưỡng cho lúa. Phân bón qua lá có thể phun cùng lúc với thuốc bảo vệ thực vật .
Đối với cây lúa , người ta thường áp dụng biện pháp b ón phân vào đất vì nguồn dinh dưỡng chủ yếu và cần thiết cho cây lúa thường tồn tại trong các loại phân bón vào đất. Sử dụng phân bón vào đất người ta thường dùng các loại phân bón hữu cơ để bón lót vào đất trước khi g eo mạ hay trước khi cấy cùng với một lượng chất vô cơ nhất định , còn phần lớn phân vô cơ dùng để bón thúc vào các giai đoạn cần thiết bổ sung dinh dưỡng cho cây lúa , biện pháp phun phân qua lá được áp dụng đồng thời khi cây lúa cần bổ gấp một số dinh dưỡng cần thiết . Trong sản xuất các cây trồng nói chung và sản xuất lúa nói riêng người ta cũng đã sử dụng một số hóa chất kích thích sinh trưởng để điều tiết , thúc đẩy hay hạn chế từng gia i đoạn sinh trưởng hay bộ phận nhất định của cây lúa trong sản xuất hạt lúa lai F1 như GA3, KH2PO4…
Nếu tất cả các yếu tố sinh thái có liên quan đến sinh trưởng phát triển của cây lúa như ánh sáng , độ ẩm, nước, nhiệt độ…đã được đáp ứng đầy đủ mà lượng phân bón cung cấp cho cây lúa thiếu hoặc không cân đối , không đúng với nhu cầu dinh dưỡng của từng thời kỳ phát triển thì cây lúa cũng không thể có một hiệu suất cao nhất . Ngược lại cung cấp thừa phân bón về chủng loại , số lượng không những không mang lại hiệu quả mà đôi khi còn gây nên những bất lợi cho sự phát triển của cây lúa và là điều kiện thuận lợi để cho sâu bệnh phát sinh , phát triển.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 21
1.3.3. Nhu cầu dinh dƣỡng của cây lúa và vai trò của phân bón
Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa hay còn gọi là các chất dinh dưỡng thiết yếu, không thể thiếu được đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa bao gồm đạm (N), lân (P), kali (K), vôi, sắt, kẽm, đồng, magiê, mangan, môlipden, bo, silic, lưu huỳnh , các bon, oxy, hydro. Tất cả các chất trên (trừ oxy, các bon, hydro) phân bón đều có thể cung cấp được . Có nhiều chất dinh dưỡng khoáng mà cây lúa cần , nhưng ba yếu tố dinh dưỡng mà cây lúa cần với số lượng lớn là đạm, lân và kali , đó là những chất dinh dưỡng cần thiết cho quá trình sống của cây lúa, các nguyên tố khoáng còn lại cây lúa cần với số lượng ít và hầu như đã có sẵn ở trong đất , nếu thiếu thì tùy từng điều kiện cụ thể mà bón bổ sung với liều lượng khác nhau .
Cùng với các yếu tổ năng lượng khác , phân bón cung cấp cho cây là nguồn nguyên liệu tái tạo ra các chất dinh dưỡng như tinh bột, đường, chất béo, protein…ngoài ra chúng còn giữ vai trò duy trì sự sống của toàn bộ cây lúa , không có nguồn dinh dưỡng thì cây lúa sẽ chết , không thể tồn tại . Các yếu tố dinh dưỡng trong phân bón cung cấp cho cây lúa có vai trò khác nhau , với hàm lượng cung cấp khác nhau trong quá trình sinh trưởng , phát triển của cây lúa . Vì vậy, việc bón phân , bổ sung dinh dưỡng cho lúa người ta đã nghiên cứu và đã đưa ra những công thức bón phân hợ p lý cho từng giống lúa , cho từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển, theo từng điều kiện đất đai , khi hậu cụ thể .
Để tạo được 1 tạ thóc cần 2 kg N; 0,7 - 0,9 kg P2O5 ; 3,2 kg K2O và 2kg Si. Vì vậy, để đạt năng suất hạt 6-7 tấn/ha/vụ cần bón cho lúa số lượng phân bón như sau: 8-10 tấn phân chuồng, 100 -120 kg N/ha, 100 -120 kg P2O5/ha và 30 - 60 kg K2O/ha. Ở đất phù sa sông Hồng, sông Cửu Long, kali chưa phải là yếu tố hạn chế năng suất. Đất phèn nặng, cần tăng phân lân lên 90 – 150 kg P2O5/ha
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 22
đất là cây lúa hút hết được, trong thực tế, cây lúa chỉ hút được khoảng 2/3 – 3/4 lượng phân bón, còn lại bị trôi theo nước, bốc hơi và tồn dư trong đất.
Nguyên tắc bón phân là phải tuân thủ nguyên tắc 4 đúng : Đúng liều lượng, đúng chủng loại , đúng thời điểm ; đúng kỹ thuật . Những căn cứ để quyết định bón phân cho lúa là căn cứ vào giai đoạn sinh trưởng của cây lúa – Thời tiết, khí hậu; Căn cứ vào đặc tính của đất – lượng và loại phân bón, căn cứ vào giống, biện pháp canh tác.
Vai trò của đạm đối với cây lúa : Theo Bùi Huy Đáp thì đạm là dinh dưỡng chủ yếu của cây lúa , nó ảnh hưởng nhiều đến số thu hoạch vì chỉ có đủ đạm các chất khác mới phát huy tác dụng .
Yosida (1980) đã nói : Đạm là nguyên tố quan trọng đối với lúa , nếu như không bón đạm thì ở đâu cũng thiếu đạm . Điều này rất phù hợp với thực tiễn ở Việt Nam.
Mutara(1965), Phạm Văn Cường và CS (2003) cho thấy ảnh hưởng của đạm đến quang hợp thông qua hàm lượng diệp lục có trong lá , nếu bón lượng đạm cao thì cường độ quang hợp ít bị ảnh hưởng mặc dù điều kiện ánh sáng yếu .
Mitsui (1973) khi nghiên cứu ảnh hưởng của đạ m đến hoạt động sinh lý của lúa đã kết luận : Sau khi bón đạm cường độ quang hợp , cường độ hô hấp và hàm lượng diệp lục tăng lên , nhịp độ quang hợp , hô hấp không khác nhau nhiều nhưng cường độ quang hợp tăng mạnh hơn cường đ ộ hô hấp q 0
lần vì thế đạm làm tăng tích lũy chất khô (Nguyễn Thị Lẫm ,1994).
Các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả đều cho tấy các hoạt động sinh lý của cấy lúa ty đổi qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển khác nhau. Cường độ hoạt động của chúng phụ thuộc vào hàm lượng đạm có trong đất và sự hoạt động tích cực của bộ rễ cây lúa .
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 23
Tìm hiểu hiệu suất phân đạm đối với lúa , Iruka (1963) thấy : Bón đạm với liều lượng cao thì hiệ u suất cao nhất là bón vào lúc cây lúa đẻ nhánh , sau đó giảm dần, với liều lượng thấp thì bón vào lúc lúa đẻ và trước trỗ 10 ngày có hiệu quả cao (Yoshida,1985). Năm 1973, Xiniura và Chiba đã thí nghiệm khá công phu là b ón đạm theo 9 cách tương ứng với các giai đoạn sinh trưởng , phát triển và mỗi lần bón với 7 mức đạm khác nhau , hai tác giả trên đã có kết luận : Hiệu suất của đạm (kể cả rơm , rạ và thóc ) cao khi lượng đạm bón ít ; Có hai đỉnh về hiệu suất , đỉnh thứ nhất xuất hiện ở giai đoạn lúa đẻ nhánh , đỉnh thứ hai xuất hiện ở 19 đến 9 ngày trước trỗ, nếu lượng đạm nhiều thì không có đỉnh thứ hai .
Hai tác giả đã đề nghị : Nếu lượng đạm ít sẽ bó n vào 20 ngày trước trỗ, khi lượng đạm trung bình bón 2 lần lúc lúa con gái và 20 ngày trước trỗ bông , khi lượng đạm nhiều bón vào lúc lúa con gái [28].
Ở Việt Nam , Viện Nông hóa Thổ nhưỡng cũng đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của loại đất , mùa vụ và lượng đạm bón vào tỷ lệ đạm cho cây lúa hút .
Kết quả nghiên cứu nhiều năm (1985 – 1994) của Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long . Kết quả này một lần nữa chứng minh rằng : Trên đất phù sa được bồi hàng năm có bón 60 P2O5 và 30 K20 làm nền thì khi có bón đạm đã làm tăng năng suất lúa từ 15 – 48,5% trong vụ đông xuân và 8,5 – 35,6% trong vụ hè thu . Chiều hướng chung của cả 2 vụ là bón đều 90 N có hiệu quả cao hơn
cả, bón trên mức này năng suất lúa tăng không đáng kể (Nguyễn Văn Luật ,
2008).
Theo Nguyễn Thị Lẫm (1994) khi nghiên cứu về bón phân đạm cho lúa cạn đã kết luận : Lượng đạm bón thích hợp cho các giống có nguồn gốc địa phương là 60 N/ ha, với các giống thâm canh cao (CK136) lượng đạm thích hợp từ 90 – 120 N/ha.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 24
Theo Nguyễn Như Hà (1999) khi nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ và liều lượng đạm tới sinh trưởng của lúa ngắn ngày thâm canh cho thấy tăng bó n đạm ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỷ lệ dảnh hữu hiệu .
Dinh dưỡng đạm đối với lúa lai cũng là một vấn đề quan trọng đã được các nhà nghiên cứu về quan tâm tới rất sớm . Lúa lai có bộ rễ khá phát triển , khả năng huy động dinh dưỡng từ đất của lúa lai rất lớn nên ngay trường hợp không bón phân, năng suất lúa lai vẫn cao hơn đối chứng lúa thuần . Các nhà khoa học Trung Quốc đã kết luận : Cùng với một mức năng suất , lúa lai hấp thu lư ợng đạm và lân thấp hơn lúa thuần , ở mức năng suất 75 tạ/ha, lúa lai hấp thu đạm thấp hơn lúa thuần 4,85%, hấp thu P2O5 thấp hơn 18,2% nhưng hấp thu K2O cao hơn 30%. Với ruộng lúa cao sản thì hấp thu N cao hơn lúa thuần 10%, hấp thu K2O cao hơn 45%, còn hấp thu P2O5 thì bằng lúa thuần [4].
Kết quả thí nghiệm trong chậu cho thấy : Trên đất phù sa sông Hồng bón đạm đơn độc làm tăng năng suất lúa lai 48,7%, trong khi đó năng suất giống CR 203 chỉ tăng 23,1%. Trong điều kiện thí nghiệm đồng ruộng , bón phân đạm , lân cho lúa lai có kết quả rõ rệt [4]. Nhiều thí nghiệm trong phòng cũng như ngoài đồng ruộng cho thấy hiệu quả 1 kg N bón cho lúa lai làm tăng 9 – 18 kg thóc, so với lúa th uần tăng 2 – 13 kg thóc. Trên đất phù sa sông Hồng bón lượng N 180 kg/ha trong vụ xuân và 150 kg/ha trong vụ mùa cho lúa vẫn không làm giảm năng suất.
Phân đạm và hiệu suất của phân đạm : Đạm đóng vai trò quan trọng trong đời số ng cây lúa , nó giữ vị trí đặc biệt trong việc tăng năng suất lúa . Tại các bộ phận non của cây lúa có hàm lượng đạm cao hơn các bộ phận già . Đạm là một trong những nguyên tố hóa học cơ bản của cây lúa , đồng thời cũng là yếu tố cơ bản trong quá trình phát triển của tế bào và các cơ quan rễ , thân, lá…
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 25
Đạm có tác dụng mạnh trong thời gian đầu sinh trưởng và tác dụng rõ rệt nhất của đạm đối với cây lúa là làm tăng hệ số diện tích lá và tăng nhanh số nhánh đẻ . Tuy nhiên , hiệu suất quang hợp và hiệu suất nhánh đẻ hữu hiệu có ngưỡng nhất định nên khi sử dụng đạm cần phải chú ý điều chỉnh lượng bón và thời điểm bón đạm cho cây lúa . Nếu thiếu đạm , cây lú a thấp , đẻ nhánh kém , phiến lá nhỏ , hàm lượng diệp lục giảm , lá lúa ngả màu vàng và lúa sẽ trỗ sớm hơn, số bông và số lượng hạt sẽ ít hơn , năng suất lúa bị giảm . Nếu bón nhiều đạm và trong điều kiện ruộng thừa đạ m sẽ làm cho lá lúa to , dài, phiến lá mỏng , nhánh lúa đẻ vô hiệu nhiều , lúa sẽ trỗ muộn , cây cao vóng dẫn đến hiện tượng lúa lốp , đổ non , năng suất và hiệu suất lúa không cao . Cây lúa hút nhiều đạm nhiều nhất vào hai th ời kỳ đó là thời kỳ đẻ nhánh và thời kỳ làm đòng .
Có bốn dạng phân đạm đơn đó là dạng đạm nitrat , dạng amôn và amôniắc , dạng amôn – nitrat và dạng amid . Trên thị trường phân bón Việt Nam hiện nay có 3 dạng phân đạm vô cơ chính được nông dân sử dụng là dạng amôn sunphat (NH4)2SO4 – đạm SA; đạm Clorua NH4Cl và Urê CO(NH2)2, trong đó dạng đạm vô cơ được dùng bón cho lúa là urê . Đạm bón cho lúa còn có trong các loại phân khác như trong phân chuồng , phân hỗn hợp NPK, phân bón qua lá …[15]
Phân đạm và mùa vụ : Nhu cầu về đạm của cây lúa ở từng mùa vụ là khác nhau nên việc sử dụng phân đạm cũng khác nhau . Ở vụ mùa (mùa mưa ) cây lúa cao, bộ lá rậm rạp , che khuất lẫn nhau nên việc tạo chất dinh dưỡng trong lá bị giảm. Vào mùa mưa nguồn năng lượng ánh sáng ở bên trên và bên trong ruộng
lúa thấp nên hầu như cây lúa không dùng hết lượng phân bón để tạo hạt . Hơn
nữa, mưa nhiều trong vụ mùa cũng l à nguồn bổ sung phân bón , phân đạm cho cây lúa, vụ mùa nên bón một lượng phân bón vừa phải . Ở vụ chiêm xuân (mùa