2.4. Những nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón tới năng suất và chất lượng
2.4.1.Ảnh hưởng của phân bón tới năng suất lúa
Đạm là chất cấu tạo nên prôtit, là cơ sở của sự sống, không có đạm vạn vật không sống được, thiếu đạm cây trồng sinh trưởng còi cọc, đẻ nhánh kém, ít phát triển mầm non, phân cành ra lá kém, lá nhỏ, quang hợp kém từđó ra hoa kết quả
muộn, ít hoa, ít quả dẫn tới năng suất giảm hoặc không có thu hoạch.
Lúa là loại cây trồng có yêu cầu cao về dinh dưỡng đạm, chúng hấp thụ đạm trong suốt thời kỳ sinh dưỡng. Sự hấp thụ đạm tăng dần theo tuổi của cây, cho đến khi xuất hiện lá dưới lá đòng thì giảm xuống rất nhanh. Sự đói phân
đạm làm cho cây lúa sinh trưởng chậm, lá bị vàng, giảm năng suất quang hợp,
đẻ nhánh kém, bông ngắn, hạt lép nhiều và cuối cùng là năng suất và chất lượng hạt giảm.
Tại Viện nghiên cứu lúa toàn Liên bang (Liên Xô cũ), các nhà khoa học đã nghiên cứu tác động của phân đạm đến năng suất và chất lượng hạt lúa tuỳ thuộc vào liều lượng và thời gian bón. Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng năng suất hạt tăng dần với sự tăng lượng đạm bón. Hiệu quả nhất là bón với lượng 150 - 210 kgN/ha. Sự tăng năng suất có thể đạt được từ 10,4 - 33,9 tạ/ha. Khi bón rải phân đạm thì sự tăng năng suất cao nhất (18,9 tạ/ha) đạt được trong trường hợp bón đạm làm hai đợt với liều lượng 60 kg/ha trước khi gieo và ở giai đoạn mạ.
Khi bón tăng hàm lượng đạm cho lúa thì cường độ quang hợp, cường độ hô hấp, hàm lượng diệp lục tổng số đều tăng lên. Nhịp độ quang hợp và hô hấp không khác nhau nhiều nhưng cường độ quang hợp tăng mạnh hơn cường độ hô hấp gấp 10 lần cho nên vai trò của đạm làm tăng tích luỹ chất khô (Nguyễn Văn Luật, 2001).
Thời kỳ bón đạm rất quan trọng trong việc nâng cao hiệu lực của phân để
đầu và bón nhẹ vào giai đoạn cuối) của Việt Nam vẫn cho năng suất lúa cao (Juan Longping và XiQuin Fu, 1995; Nguyễn Văn Hoan, 2000).
Các nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và ảnh hưởng của liều lượng
đạm tới sinh trưởng của giống lúa ngắn ngày thâm canh cho thấy: Tăng liều lượng đạm bón ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỷ lệ nhánh hữu hiệu (Nguyễn Như Hà, 1999).
Trên đất phù sa sông Hồng bón đạm với mức 180 kg N/ha trong vụ xuân và 150 kg N/ha trong vụ mùa cho lúa lai vẫn không làm giảm hiệu quả so với mức khác (Nguyễn Hữu Tề và cs., 1997).
Phân lân cần cho cây lúa vào giai đoạn đầu của sự phát triển như ra mầm non, đẻ nhánh phân cành, ra hoa, đậu quả và phát triển bộ rễ. Nếu thiếu lân cây lúa sẽ bị còi cọc, sự trao đổi đạm bị phá huỷ và hệ rễ phát triển kém.
Trên đất phù sa sông Cửu Long được bồi hàng năm, bón lân vẫn có hiệu quả rõ rệt. Vụ đông xuân bón 20 kg P2O5/ha đã tăng năng suất được 20% so với công thức không bón lân. Tuy nhiên bón thêm với liều lượng cao hơn, năng suất lúa có tăng nhưng không rõ cho nên ruộng thâm canh thường được bón phối hợp từ 20 - 30 kg P2O5 là đủ. Trong vụ hè thu, cây lúa có nhu cầu lượng lân cao và hiệu quả xuất hiện rõ hơn vụ xuân. Bón 20 kg P2O5 thì đã bội thu được 43,7%, tiếp tục bón tăng lân năng suất lúa tăng nhưng không rõ (Đinh Văn Lữ, 1978).
Tất cả các thí nghiệm trong chậu và ngoài đồng đều cho thấy hiệu suất sử
dụng phân lân ở lúa lai là 10 - 12 kg thóc/kg P2O5 và lúa thuần là 6 - 8 kg thóc/kg P2O5 (Nguyễn Văn Hoan, 2000).
Trong vụ xuân bón lân cho lúa từ 30 - 120 kg P2O5/ha làm tăng năng suất từ 10 - 17%. Với lượng 90 kg P2O5/ha thì đạt năng suất cao nhất và nếu bón hơn liều lượng 90 kg P2O5/ha thì năng suất có xu hướng giảm. Trong vụ hè thu với giống lúa VM1 bón supe lân hay lân nung chảy đều làm năng suất tăng rõ rệt (Nguyễn Văn Bộ và cs., 2003). Kali xúc tiến sự tạo thành protit để hình thành tế
bào mới, giúp cho cây đẻ nhánh, đâm cành nảy lộc nhanh.
Kali được sử dụng trong nguyên sinh chất tế bào như một tác nhân kích thích các hoạt động chuyển hóa vật chất vô cơ thành hữu cơ, đồng thời thúc đẩy quá trình vận chuyển sản phẩm quang hợp lên lá, vào hoa và hạt. Sự có mặt của kali thời kỳ
sau trỗ của lúa lai là một ưu thế thúc đẩy quá trình mẩy của hạt giúp nâng cao năng suất lúa. Lúa lai có khả năng đồng hóa dinh dưỡng cao nhất đối với đạm và kali. Lượng đạm hút thường là 20 – 22 kg N/tấn thóc và lượng hút kali cũng tương tự. Trong vụ xuân, đểđạt năng suất cao cần phải bón sớm. Bón kali là yêu cầu bắt buộc
đối với lúa lai ngay cả trên đất giàu kali (Nguyễn Văn Bộ và cs., 2003).
Nếu thiếu kali, đặc biệt ở giai đoạn mạ lá lúa sẽ sinh trưởng chậm và khả
năng đẻ nhánh của cây lúa giảm đi rõ rệt.
Lúa là cây trồng rất nhạy bén với việc bón thúc, vì vậy nên dành 2/3 lượng phân vô cơđể bón thúc cho lúa.
Tại trại thí nghiệm lúa toàn Liên Bang (Liên Xô cũ), năng suất lúa khi không bón phân đạt 33,6 tạ/ha, khi bón 90 kg N - 90 kg P2O5 - 90 kg K2O/ha trước khi gieo, năng suất đạt 44,2 tạ/ha còn khi bón 90 kg N - 90 kg P2O5 - 90 kg K2O/ha trước khi gieo và 30 kg N - 30 kg P2O5 - 20 kg K2O/ha vào giai đoạn mạ
thì năng suất đạt tới 55,5 tạ/ha.
Nhiều thí nghiệm ở khu vực Ucraina và Cuban đã chứng tỏ rằng sự tăng năng suất lớn nhất từ phân đạm đạt được khi bón tất cả liều lượng trước khi gieo hoặc 2/3 trước khi gieo và 1/3 bón thúc vào giai đoạn lúa đẻ nhánh. Nếu dành tất cả lượng phân đạm để bón thúc thì hiệu quả sẽ không cao.
Hiệu quả của phân lân đạt cao nhất khi bón lót toàn bộ. Bón thúc phân lân cho lúa không cho tăng năng suất. Nếu không bón lót phân đạm thì năng suất có thể giảm đi 7,5 - 9,8 tạ/ha.
Nếu áp dụng 3 lần bón phân đạm với liều lượng như nhau vào các thời
điểm: trước khi gieo, lúa bắt đầu đẻ nhánh và vào giữa giai đoạn đẻ nhánh thì hiệu quả không cao hơn so với khi bón toàn bộ lượng phân đạm trước khi gieo. Dùng toàn bộ lượng phân đạm để bón thúc thì tỷ lệ hạt lép sẽ rất cao và đó chính là nguyên nhân làm giảm năng suất lúa.
Cây lúa hấp thụ chất dinh dưỡng nhiều nhất vào giai đoạn đẻ nhánh và làm đòng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sự hấp thụ đầy đủ phân vô cơ với tỷ lệ N : P : K thích hợp và trong điều kiện thuận lợi có thể cho 12 - 15 kg hạt/1 kg chất dinh dưỡng và 1 kg phân đạm có thể cho tăng năng suất tới 25 - 30 kg hạt.
Sử dụng phân bón với liều lượng thích hợp và tỷ lệ N : P : K là 1 : 0,6 : 0,4 đã cho kết quả rất tốt. Mỗi kg NPK có thể cho tăng năng suất tới 10 kg thóc/ha, có nghĩa là để tăng năng suất hạt tới 10 tạ/ha cần bón 100 kg NPK (50 kg N, 30 kg P2O5 và 20 kg K2O). Tương tự như thế, nếu lượng dinh dưỡng trong đất có khả năng
đảm bảo năng suất 30 - 35 tạ/ha thì đểđạt được năng suất 60 - 70 tạ/ha cần phải bón thêm 120 - 180 kg N, 80 - 100 kg P2O5 và 50 - 70 kg K2O/ha.
Tại Nhật Bản, sau nhiều năm nghiên cứu và thí nghiệm các nhà khoa học
đã chứng minh rằng nếu coi năng suất lúa trong trường hợp bón đầy đủ phân vô cơ (đủ thành phần NPK) là 100% thì khi không bón phân kali năng suất giảm 4%, không bón lân năng suất giảm 5% và không bón đạm năng suất giảm 17% (Wada, 1969).
Nghiên cứu về tác động của phân đạm đối với cây lúa, Tanaka (1965) and Takahashi (1969) đã đưa ra kết luận: phân đạm làm tăng hàm lượng diệp lục trong lá, tăng hiệu suất quang hợp, tăng diện tích bề mặt lá, tăng tích lũy chất khô và cuối cùng là tăng năng suất hạt.
Khi sử dụng phân đạm hợp lý năng suất lúa được tăng lên nhờ tăng số
dảnh hữu hiệu, tăng chiều dài bông, tăng số hạt trên bông và tăng khối lượng 1000 hạt (Yoshida, 1972).
Trên đất phù sa sông Hồng, thâm canh lúa ngắn ngày để đạt được năng suất lúa hơn 5 tấn/ha ở vụ mùa và trên 6 tấn/ha ở vụ xuân nhất thiết phải bón kali. Để đạt năng suất lúa xuân 7 tấn/ha thì cần bón 102 - 135 kg K2O/ha/vụ
(với mức 193 kg N/ha + 120 kg P2O5/ha/vụ) và năng suất vụ mùa đạt 6 tấn cần bón 88 - 107 kg K2O/ha/vụ (với mức 160 kg N + 88 kg P2O5/ha/vụ). Hiệu suất phân kali có thể đạt tới 6,2 - 7,2 kg thóc/kg K2O (Đinh Văn Lữ, 1978 và Nguyễn Như Hà, 1999).
Như vậy, sử dụng phân bón hợp lý làm tăng năng suất và sản lượng cây trồng, tăng hiệu quả kinh tế là cách thông minh nhất của nhân loại. Giữa năng suất và chất lượng sản phẩm có mối liên hệ theo phương trình bậc hai. Điều đó có nghĩa là khi tăng lượng phân bón thì năng suất tăng lên và cũng làm tăng chất lượng. Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng lượng phân bón, nhất là phân bón hóa học quá ngưỡng đã làm giảm năng suất và chất lượng cây trồng, gây ảnh hưởng không tốt đến môi trường, nhất là môi trường đất (Hatch and Slack, 1970).