Tốc ñộ tăng sản lượng lúa trên thế giới là có xu hướng giảm: năm 1960 là 3,5%; 1970: 2,7%, 1980: 3,1%, nhưng ñến năm 1990 chỉ còn 1,5%. Mặt khác, tốc ñộ tăng diện tích trồng lúa giảm dần: từ 1,54% những năm 60 xuống còn 0,45% những năm 90 của thế kỷ 20, tốc ñộ tăng năng suất cũng giảm xuống từ 2,51% xuống chỉ còn 1,06%. Nếu so sánh với tốc ñộ tăng dân số thế
giới (theo từng thời kỳ trên tốc ñộ tăng dân số là: 2,17%, 2,03%, 1,86% và 1,38%) thì mức tăng sản lượng lúa như vậy là tương xứng và cân ñối. Tuy nhiên, sản lượng lúa trên thế giới sẽ không cân ñối nếu như tốc ñộ tăng năng suất lúa lại tiếp tục giảm.
Sự chênh lệch rất lớn giữa năng suất tiềm năng và năng suất thực tế thu ñược của cùng một giống lúa trên cùng một ñịa bàn, cùng một vụ gieo trồng cho thấy sự không cân bằng và ñồng ñều trong quần thể ruộng lúa, các biện pháp kỹ thuật tác ñộng chưa phát huy hết hiệu quả. ðối với những nước phát triển các giống lúa có năng suất cao có thể cho năng suất 10 tấn/ha, nhưng trên thực tế với các biện pháp quản lý ñang phổ biến nông dân chỉ ñạt ñược năng suất 7-8 tấn/ha. Còn ở các nước ñang phát triển với những hạn chế về ñầu tư, công nghê và trình ñộ canh tác thấp nên chỉñạt 4-5 tấn/ha.
Ở Việt Nam những năm gần ñây nền nông nghiệp ñã phát triển vượt bậc, ñặc biệt là phát triển cây lúa. Tính ñến năm 2004 ñất trồng lúa của nước ta có 4,2 triệu ha thì có tới 40% diện tích có thể canh tác ñược 2 - 3 vụ lúa/năm. Các tiến bộ kỹ thuật mới về giống, kỹ thuật thâm canh cũng ñược áp dụng rộng rãi do vậy sản lượng lúa không ngừng tăng lên (năm 1995 ñạt 25 triệu tấn, năm 2004 ñạt 35,8 triệu tấn). Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện ñại hoá ñất nước thì diện tích ñất dành cho sản xuất nông nghiệp ngày càng giảm, hiện tượng ñất chật người ñông, bình quân diện tích canh tác tính cho ñầu người càng thấp. Do ñó cần tăng năng suất lúa ñể bù ñắp lại sản lượng bị giảm do một phần diện tích canh tác lúa bị chuyển ñổi mục ñích và có thể chuyển một phần diện tích trồng lúa sang trồng các cây khác có giá trị kinh tế cao vừa nhằm mục ñích ñảm bảo an ninh lương thực, mặt khác lại tăng thu nhập của các hộ nông dân.
Từ vụ xuân năm 2000, Bộ môn Thuỷ nông - Canh tác, Khoa ðất và Môi trường ñã tiến hành thực hiện ñề tài: “Sản xuất phân viên urê, NK và
NPK cỡ lớn bằng cách nén ñể bón dúi sâu cho lúa cấy và lúa gieo sạ nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, tăng năng suất lúa và giảm thiểu tác
ñộng môi trường”, ñề tài ñã có những kết luận sau:
• Bón phân viên nén dúi sâu ñã tiết kiệm ñược 34% lượng ñạm so với bón vãi thông thường,
• Tăng năng suất lúa trung bình từ 15 - 19%,
• Giảm các chi phí về công cấy, công làm cỏ và chi phí về giống,
• Giảm sâu bệnh, chi phí về thuốc bảo vệ thực vật và công phun thuốc,
• Làm tăng giá trị sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế trên một ñơn vị diện tích trồng lúa và
• Chỉ bón một lần cho cả vụ
Do sử dụng phân viên nén ñơn giản hơn rất nhiều so với phương pháp bón phân truyền thống lại phù hợp với xu thế canh tác lúa hiện nay, giảm các khâu canh tác và cơ giới hoá, giảm bớt chi phí, nâng cao chất lượng sản phẩm và nâng cao hiệu suất sử dụng phân bón [16], [18], [17], nên ngày càng ñược nông dân ở nhiều vùng chấp nhận.
Tuy nhiên, mỗi chân ñất khác nhau thì khả năng cung cấp dinh dưỡng khác nhau; mỗi giống lúa khác nhau thì nhu cầu sử dụng phân bón cũng khác nhau do vậy cần xác ñịnh lượng phân viên, kích thước viên và tỷ lệ các chất trong viên phân phù hợp với một số chân ñất và giống lúa phổ biến của mỗi vùng.
Mặt khác viên phân nén NK và NPK thường có ñộ cứng thấp, dễ hút ẩm nên dễ bị vỡ khi vận chuyển, thời gian cất giữ ngắn nên không vận chuyển ñi xa ñược và thường phải sản xuất chỉ trong một thời gian ngắn trước khi gieo cấy lúa gây nên tình trạng căng thẳng trong sản xuất phân và cung ứng không kịp thời cho sản xuất lúa. Do vậy, cần xác ñịnh tỷ lệ phối trộn hợp lý, bổ sung các chất phụ gia một mặt ñể tăng ñộ cứng của viên phân, một mặt
cung cấp thêm các chất dinh dưỡng cho cây trồng.
Ý tưởng về bón phân sâu cho lúa ñã ñược hình thành và ñược nghiên cứu từ những năm 30 của thế kỷ 20 ở Nhật, sau ñó nó ñược thử nghiệm ở Việt Nam, nhưng không triển khai ñược vì tốn nhiều công lao ñộng và hiệu quả kinh tế thấp. Cuối những năm 90 của thế kỷ 20, với sự tài trợ của quỹ Quốc tế về phát triển nông nghiệp (IFAD), tổ chức phát triển phân bón quốc tế (IFDC) có nhiều nghiên cứu về phân bón sâu và ñưa ra giải pháp nén phân Ure lại thành viên ñể bón sâu cho ruộng lúa. Kỹ thuật này ñã ñược triển khai ở một số nước Châu Á như Bangladesh, Philippines, Trung Quốc…. ñã tiết kiệm ñáng kể lượng phân bón và nâng cao năng suất lúa, ñược nông dân trồng lúa ở các nước nói trên chấp nhận và áp dụng.
Mức tăng năng suất lúa trung bình qua 4 năm (2001 - 2004) mà các nông hộ có ñược do áp dụng phân viên là 4,5 tấn/ha, gần như gấp ñôi năng suất ban ñầu là 2,3 tấn/ha ruộng lúa nước. Hơn 60% hộ gia ñình dân tộc thiểu số miền núi ở các vùng thử nghiệm phải chịu tình trạng trong một năm thiếu gạo ăn ñến 4 tháng hoặc hơn nữa thì tác dụng của phân viên nén làm tăng năng suất lúa góp phần ñảm bảo bảo an ninh lương thực là rất quan trọng. Ngoài ra bón phân viên nén giảm ñược 30 – 50% lượng phận ñạm so với bón vãi thông thường giúp người nông dân tiết kiệm chi phí sản xuất, tạo cơ hội nâng cao thu nhập của nghề trồng lúa.
Từ những năm 2000 với sự giúp ñỡ về tài chính và công nghệ của tổ chức IFDC, Trường ðHNNI ñã nghiên cứu, sau ñó ñã phối hợp với tổ chức IDE thử nghiệm ñể phát triển sản phẩm và hoàn thiện quy trình kỹ thuật bón phân viên nén dúi sâu cho lúa phù hợp với ñiều kiện thực tếở Việt Nam. Trải qua 5 năm nghiên cứu, thử nghiệm và triển khai, sản phẩm phân dúi và kỹ thuật bón phân viên nén ngày càng hoàn thiện ñược ñông ñảo nông dân trồng lúa ở các tỉnh trong vùng dự án và các tỉnh khác quan tâm và áp dụng rộng rãi.
Năm 2009 có một số ñề tài do tác giả Nguyễn Thị Hương Nghiên cứu ảnh hưởng của phân viên nén kết hợp với chế phẩm Agrotain ñến sinh trưởng phát triển, năng suất của giống lúa Bắc thơm 07 tại huyện Gia Lâm Hà Nội, ñề tài ñã cho kết luận sau:
• Bón phân viên nén giảm 25% ñạm (mức ñạm 45N) kết hợp với chế phẩm Agrotain theo tỷ lệ 3cc : 1kg urê có ảnh hưởng tích cực ñến các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của cây lúa như: Chiều cao cây, ñộng thái ñẻ nhánh, số nhánh hữu hiệu, chỉ số diện tích lá, chỉ số SPAD, hiệu suất quang hợp thuần và khả năng tích luỹ chất khô so với cách bón phân viên nén thông thường.
• Bón phân viên nén giảm 25% ñạm (mức ñạm 45N) kết hợp với chế phẩm Agrotain theo tỷ lệ 3cc : 1kg urê làm tăng các yếu yếu tố cấu thành năng suất và cho năng suất thực thu tương ñương với cách bón phân viên nén thông thường.
• Bón phân viên nén giảm 25% ñạm (mức ñạm 45N) kết hợp với chế phẩm Agrotain theo tỷ lệ 3cc : 1kg urê mang lại hiệu quả kinh tế cao trên một ñơn vị diện tích trồng lúa.
• Giảm sâu bệnh, chi phí về thuốc bảo vệ thực vật và công phun thuốc.
• Chỉ bón một lần cho cả vụ
Tuy nhiên, thí nghiệm mới chỉ ñánh giá ñược ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa, cần có các thí nghiệm khác nhau, ñểñánh giá ảnh hưởng của nó tới tính chất ñất và chất lượng gạo.
(Nguồn luận văn thạc sỹ nông nghiệp, Nguyễn Thị Hương năm 2009)