Đạm có vai trò rất quan trong là cơ sở cấu tạo nên protein, cấu tạo nên tế bào và mô của cây, thúc đẩy quá trình quang hợp tích lũy chất hữu cơ. Đạm đóng vai trò quan trọng trong đời sống 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, thúc đẩy quá trình đẻ nhánh…. Bón đủ đạm thân lá phát triển tốt, lúa đẻ nhánh mạnh, đòng to, bông lớn, năng suất cao.
Theo Bùi Huy Đáp thì đạm là dinh dưỡng chủ yếu của lúa, nó ảnh hưởng nhiều đến số thu hoạch vì chỉ khi có đủ đạm các chất khác mới phát huy tác dung.
Theo Vũ Hữu Yêm (1995), hàm lượng đạm trong cây và sự tích luỹ đạm qua các giai đoạn phát triển của cây lúa cũng tăng rõ rệt khi tăng liều lượng đạm bón. Nhưng nếu quá lạm dụng đạm thì cây trồng phát triển mạnh, lá to, dài, phiến lá mỏng, tăng số nhánh đẻ vô hiệu, trỗ muộn, đồng thời dễ bị lốp đổ và nhiễm sâu bệnh, làm giảm năng suất. Ngược lại, thiếu đạm cây lúa còi cọc, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, trỗ sớm. Hiệu lực của đạm còn phụ thuộc vào các yếu tố dinh dưỡng khác.
Mutara (1865); Pham Van Cuong và cộng sự 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 đạm 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 độ hô hấp 10 lần vì thế đạm làm tăng tích lũy chất khô.( Nguyễn Thị Lẫm, 1994).
Cũng theo S.Yoshida (1985) thì đạm là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng nhất đối với cây lúa trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển.
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 tỉ 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 chùng minh rằng: Trên đất phù sa
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 đến 90N có hiệu quả cao hơn cả, bón trên mức này năng suất lúa tăng không đáng kể, Nguyễn Văn Luật (2001).
Kết quả nghiên cứu sử dụng đạm trên đất phù sa sông Hồng của Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tổng kết thí nghiệm 4 mức đạm từ năm 1992 – 1994, kết quả cho thấy: Phản ứng của phân đạm đối với cây lúa phụ thuộc vào thời vụ, loại đất và giống lúa.
Trên đất phù sa chua, nghèo chất hữu cơ và nghèo dinh dưỡng chuyên lúa tại huyện Thạch Hà, Hà Tĩnh trong vụ xuân 2008 với lúa Xi23 được bón phối hợp với (10 tấn phân chuồng + 70 kg P2O5 + 400 kg vôi bột)/ha, lượng đạm và kali phối hợp cho hiệu quả cao nhất là 120 kg N/ha + 80-100 kg K2O/ha. Năng suất thực thu cao nhất khi bón lượng đạm 120 kg N/ha (Nguyễn Thị Lan và Nguyễn Văn Duy, 2009).
Theo Nguyễn Thị Lẫm (1994) khi nghiên cứu về bón phân đạm cho lúa cạn đã kết luận: Liều lượng bón đạm thích hợp cho các giống lúa có nguồn gốc địa phương là 60 kg N/ha. Đối với các giống thâm canh cao như CK136 thì lượng đạm thích hợp từ 90 – 120 kg N/ha.
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 bón đạm ở mật độ cấy dầy có tác dụng tăng tỉ lệ dảnh hữu hiệu.
Theo Nguyễn Như Hà (2006), lượng đạm bón dao động từ 60 – 160kg N/ha. Tuy nhiên trên đất có độ phì trung bình, để đạt năng suất 6 tấn/ha cần bón 160 kg. Trên đất phù sa sông Hồng, để đạt năng suất trên 7 tấn/ha cần bón 180 – 200kg N/ha.
Một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng suất lúa là lượng phân bón và phương pháp bón. Về cách bón phân thì đối với lúa cấy cần bón lót đạm sâu, bón tập trung thời gian đầu có hiệu quả nhất, bón sâu đạm được giữ lại trong đất và xúc tiến quá trình hoạt động của bộ rễ, thúc đẩy quá trình đẻ
nhánh sớm, tập trung. Còn đối với lúa gieo vãi để đạt được năng suất lúa cao phải đảm bảo số bông trên đơn vị diện tích.
Liều lượng phân bón cho lúa phụ thuộc vào giống, độ phì của đất, mùa vụ. Giống năng suất cao cần bón nhiều hơn so với các giống lúa thường, lúa vụ xuân bón nhiều hơn lúa vụ mùa, trồng đất có độ phì cao cần giảm lượng phân bón. Để xác định lượng phân bón thích hợp cho lúa cần căn cứ vào lượng dinh dưỡng cây hút để tạo ra 1 tấn thóc.
Bảng 1.6. Lượng dinh dưỡng cây hút để tạo ra 1 tấn thóc Chất
dinh dưỡng
Lượng dinh dưỡng lấy đi (kg) khi sản xuất 1 tấn thóc
Tổng cộng Hạt Rơm rạ N 22,2 14,6 7,6 P2O5 7,1 6,0 1,1 K2O 31,6 3,2 28,4 CaO 3,9 0,1 3,8 MgO 4,0 2,3 1,7 S 0,9 0,6 0,3
Nguồn: Trung tâm TTKHKT hoá chất, 1998 - Dẫn theo Nguyễn Như Hà (2006)
Việc sử dụng phân bón đặc biệt là phân đạm trong sản xuất lúa là rất cần thiết nhưng phải bón đủ, hợp lý, cân đối và đúng cách. Nếu bón phân không cân đối và hợp lý sẽ làm giảm 20 – 50% năng suất (Nguyễn Văn Bộ, 1999).
Do hệ số sử dụng phân đạm của cây lúa không cao nên lượng đạm cần bón phải cao hơn nhiều so với nhu cầu. Hiện nay, để hạn chế việc bón thừa đạm người ta sử dụng bảng so màu lá lúa. Kỹ thuật này hiện đang được áp dụng phổ biến rộng rãi ở ĐBSCL góp phần làm giảm chi phí sản xuất, giảm thiệt hại của sâu bệnh, tăng năng suất và hạn chế lưu tồn nitrat trong đất và trong nước do bón thừa đạm.