Trong những năm gần đây Việt Nam là nước sử dụng phân bón tương đối cao so với những năm trước đây, một mặt do vốn đầu tư ngày càng cao, mặt khác do người dân tiếp thu và áp dụng nhiều biện pháp kỹ thuật trong thâm canh. Theo Vũ Hữu Yêm (1995) Việt Nam hiện đang là một trong 20 quốc gia sử dụng phân bón cao nhất thế giới. Trong đó, nền nông nghiệp mà cây lúa là cây trồng chính nên hàng năm lượng phân bón sử dụng cho thâm canh cây lúa là tương đối lớn.
Theo Lê Văn Căn (1964), ởđất phù sa sông Hồng nếu bón đơn thuần phân đạm mà không kết hợp với phân lân và kali vẫn phát huy được hiệu quả của phân đạm, lượng phân lân và kali bón thêm không làm tăng năng suất đáng kể, nhưng nếu cứ bón liên tục sau 3 – 4 năm thì việc phối hợp bón lân và kali sẽ làm tăng năng suất rõ rệt trên tất cả các loại đất. Phân đạm là nguyên tố dinh dưỡng cần thiết nhất nên việc sử dụng phân đạm đã làm tăng năng suất rất lớn. Tuy nhiên phân đạm có thể tạo lập độ phì nhiêu cho đất nên khi sử dụng không cân đối giữa đạm với nguyên tố khác sẽ làm suy thoái đất. Qua nghiên cứu về phân bón cho thấy: ở Việt Nam, trên đất phèn nếu không bón lân, cây trồng chỉ hút được 40 – 50 kg N/ha, nếu bón lân cây trồng sẽ hút 120 – 130 kg N/ha. Do vậy, đểđảm bảo đất không bị suy thoái thì về nguyên tắc phải bón trả lại cho đất một lượng dinh dưỡng tương tự lượng dinh dưỡng mà cây trồng đã lấy đi. Tuy nhiên, việc bón phân cho cây trồng lại không chỉ hoàn toàn dựa vào dinh dưỡng cây trồng hút từđất và phân bón, mà phải dựa vào lượng dinh dưỡng dự trữ trong đất và khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây (Vũ Hữu Yêm, 1995)
Lúa yêu cầu đạm ngay từ lúc nảy mầm và gần nhưđến cuối cùng của thời kỳ sinh trưởng sinh thực. Tỷ lệđạm trong cây so với trọng lượng chất khô ở các thời kỳ như sau: thời kỳ mạ 1,54%, đẻ nhánh 3,65%, làm đòng 3,06%, cuối làm
đòng 1,95%, trổ bông 1,17% và chín 0,4% (Nguyễn Như Hà, 2006)
Hiện nay ở Việt Nam, bón phân kali đã cho mùa màng bội thu, có trường hợp vượt cả đạm và lân. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Bộ (2002) cho thấy: Bội thu do có đạm và lân trên đất phù sa là 11,7 tạ/ha trên đất bạc màu với lượng tương tự chỉ cho 1,2 tạ/ha. Nguyên nhân ởđây là do trong đất phù sa giàu kali, cây trồng khi đã đủ đạm và lân tự cân đối nhu cầu về kali trong đất nên có bón thêm kali bội thu không cao. Ngược lại trên đất bạc màu dự trữ kali ít nếu không bổ sung kali từ phân bón thì cây trồng không sử dụng đạm được dẫn đến
năng suất thấp. Từ kết quả trên ông đưa ra khuyến cáo, trên đất phù sa nếu bón dưới 150 N + 4 tấn phân chuồng thì bón kali không có hiệu quả, xong nếu lượng bón trên 12 kg đạm/sào Bắc Bộ thì nhất thiết phải bón kali. Trên đất bạc màu, nếu không bón kali chỉ nên bón tối đa 7 – 9 kg đạm/sào Bắc Bộ.
Võ Minh Kha (1996) khi nghiên cứu quan hệ giữa năng suất với lượng kali bón cho thấy: hiệu lực của kali còn phụ thuộc rất lớn vào năng suất, trên đất phù sa sông Hồng khi năng suất dưới 2.5 tấn/ha hiệu lực của kali thường không rõ; năng suất từ 2,5 – 4,5 tấn/ha, bón 20 – 30 kg K2O có hiệu lực rõ; năng suất lớn hơn 4,5 tấn/ha nhất thiết phải bón kali.
Bảng 2.7. Lượng phân bón cho lúa
Vùng Vụ Giống Lượng bón (kg/ha)
N P2O5 K2O
Các tỉnh phía Bắc
Đông xuân Thuần 90-120 60-80 40-60 Lúa lai 140-160 80-100 60-100 Mùa Thuần 80-100 40-60 30-50 Lúa lai 120-140 60-80 60-100 Địa phương 60-80 30-50 30-50 Các tỉnh miền Trung
Đông xuân Thuần 100-120 40-60 40-60 Lúa lai 140-160 80-100 80-100 Hè thu Thuần 80-100 50-70 40-60
Lúa lai 120-140 80-100 80-100
Các tỉnh phía Nam
Đông xuân Thuần 100-120 40-60 30-40 Xuân hè Thuần 100-120 50-70 30-40 Hè thu Thuần 90-110 60-80 30-40
Mùa Thuần 80-100 40-60 30-50
Địa phương 60-80 40-60 30-40
Cũng theo Võ Minh Kha (1996), trên ruộng lúa năng suất 8 tấn/ha số lượng kali lấy đi trong hạt thóc khoảng 40 – 45 K2O. Nếu vùi trả lại rơm rạ và bón 10 tấn phân chuồng thì sự thâm hụt về kali không lớn, vì vậy nước tưới có thể là nguồn kali chính cho lúa. Hàm lượng kali trong nước tưới đạt 40 ppm có thểđáp ứng nhu cầu kali cho lúa ở mức năng suất 10 tấn/ha.
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. Lượng đạm bón dao động từ 60-160 kg/ha. Với trình độ thâm canh như hiện tại để đạt năng suất 5 tấn/ha thường bón 80-120 kg/ha. Tuy nhiên, trên đất có độ phì trung bình, đểđạt năng suất 6 tấn thóc/ha cần bón 160 kg N/ha. Trên đất phù sa sông Hồng để đạt năng suất trên 7 tấn/ha cần bón 180-200 kg N/ha. Các nước có năng suất bình quân cao trên thế giới (5-7 tấn
thóc/ha) thường bón 150-200 KgN/ha (Nguyễn Thạch Cương, 2000).
Lượng phân lân bón cho lúa dao động từ 30-100 kg P2O5, thường bón 60kg P2O5/ ha. Đối với đất xám bạc màu có thể bón 80-90 kg P2O5 /ha, đất phèn có thể bón 90-150 kg P2O5/ha.
Lượng phân kali bón cho lúa phụ thuộc chủ yếu vào mức năng suất và khả năng cung cấp kali của đất. Các mức bón trong thâm canh lúa trung bình là 30-
90 kg K2O/ha và mức bón trong thâm canh lúa cao là 100-150 kg K2O/ha, trong
đó kali của phân chuồng và rơm rạ có hiệu suất không kém kali trong phân hoá học. Trên đất phù sa sông Hồng khi đã bón 8-10 tấn phân chuồng/ha thì chỉ nên bón 30-90 kg phân kali khoáng, ngay cả trong điều kiện thâm canh lúa cao (Nguyễn Văn Bộ, 1995).
2.3. ĐẶC ĐIỂM, YÊU CẦU DINH DƯỠNG CHO LÚA LAI 2.3.1. Vai trò của đạm và đặc điểm hấp thụđạm của lúa lai
Đạm là một yếu tố dinh dưỡng quan trọng, quyết định sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Đạm là một trong những nguyên tố cơ bản của cây trồng, là thành phần cơ bản của axit amin, axit nucleotit và diệp lục. Trong thành phần chất khô của cây có chứa từ 0,5 - 6% đạm tổng số. Hàm lượng đạm trong lá liên quan chặt chẽ với cường độ quang hợp và sản sinh lượng sinh khối. Đối với cây lúa thì đạm lại càng quan trọng hơn, nó có tác dụng trong việc hình thành bộ rễ; thúc đẩy nhanh quá trình đẻ nhánh và sự phát triển thân lá của lúa dẫn đến làm tăng năng suất lúa. Do vậy, đạm góp phần thúc đẩy sinh trưởng nhanh (chiều cao, số dảnh) và tăng kích thước lá, số hạt, tỷ lệ hạt chắc và tăng hàm lượng protein
trong hạt. Đạm ảnh hưởng đến tất cả các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa (Nguyễn Văn Hoan, 2006).
Theo tổng kết của Mai Văn Quyền (2002), trên 60 thí nghiệm thực tiễn khác nhau ở 40 nước có khí hậu khác nhau cho thấy: nếu đạt năng lúa 3 tấn
thóc/ha, thì lúa lấy đi hết 50 kg N, 26 kg P2O5, 80 kg K2O, 10 kg Ca, 6 kg Mg,
5kg S. Và nếu ruộng lúa đạt năng suất 6 tấn/ha thì lượng dinh dưỡng cây lúa lấy
đi là 100 kg N, 50 kg P2O5, 160 kg K2O, 19 kg Ca, 12 kg Mg, 10 kg S (Nguồn
FIAC, do FAO Rome dẫn trong Fertilizes and Their use lần thứ 5. Lấy trung bình cứ tạo một thóc cây lúa lấy đi hết 17kg N, 27 kg K2O, 8 kg P2O5, 3 kg CaO, 2 kg Mg và 1,7 kg S...
Dinh dưỡng đạm đối với lúa lai cũng là vấn đề rất quan trọng được các nhà nghiên cứu quan tâm. Lúa lai có bộ rễ khá phát triển, khả năng huy động từ đất rất lớn nên ngay trường hợp không bón phân, năng suất lúa lai vẫn cao hơn lúa thuần. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã kết luận: cùng một mức năng suất, lúa lai hấp thu lượng đạm và lân thấp hơn lúa thuần 4,8%, hấp thu P2O5 cao hơn 18,2% nhưng hấp thu K2O cao hơn 30%. Với ruộng lúa cao sản thì lúa lai hấp thu đạm cao hơn lúa thuần 10%, hấp thu K2O cao hơn 45% cón hấp thu lân thì bằng lúa thuần (Trương Đích, 2002).
Lúa lai có đặc tính đẻ nhiều và đẻ tập trung hơn lúa thuần. Do đó yêu cầu dinh dưỡng đạm của lúa lai nhiều hơn lúa thuần. Khả năng hút đạm của lúa lai ở các giai đoạn khác nhau là khác nhau. Theo Phạm Văn Cường (2005), trong giai đoạn từ đẻ nhánh đến đẻ nhánh rộ, hàm lượng đạm trong thân lá luôn cao sau đó giảm dần. Như vậy, cần bón đạm tập trung vào giai đoạn này. Tuy nhiên thời kỳ hút đạm mạnh nhất của lúa lai là từđẻ nhánh rộ đến làm đòng. Mồi ngày lúa lai hút 3,52 kg N/ha chiếm 34,69% tổng lượng hút. Tiếp đến là từ giai đoạn đẻ nhánh đến đẻ nhánh rộ, mỗi ngày hút 2,74 kg N/ha chiếm 26,82% tổng lượng hút. Do đó bón lót và bón tập trung vào thời kỳđẻ nhánh là rất cần thiết.
2.3.2. Vai trò của lân và đặc điểm hấp thụ lân của lúa lai
Lân là một yếu tố dinh dưỡng quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của cây trồng vì là thành phần chủ yếu của axit nucleic, là chất chủ yếu của nhân tế bào. Lân có quan hệ chặt chẽ với sự hình thành diệp lục, protit và sự di chuyển tinh bột. Vai trò chủ yếu của lân thể hiện ở các mặt sau:
- Làm tăng số nhánh và tốc độđẻ nhánh của lúa, sớm đạt số nhánh cực đại, tạo thuận lợi cho việc tăng số nhánh hữu hiệu, dẫn đến làm tăng năng suất lúa.
- Thúc đẩy việc ra hoa, hình thành quả, tăng nhanh quá trình trỗ, chín của lúa và ảnh hưởng tích cực đến chất lượng hạt.
- Tăng khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi và sâu bệnh hại. - Thúc đẩy phân chia tế bào, tạo thành các hợp chất béo và protein.
- Ngoài ra, lân còn có mối quan hệ chặt chẽ với sự hình thành diệp lục, protit và sự vận chuyển tinh bột.
Khi thiếu lân, lá lúa có màu xanh đậm, bản lá nhỏ hẹp và mềm yếu, mép lá có màu vàng tía, đẻ nhánh kém, kéo dài thời kỳ chỗ chín. Nếu thiếu lân ở thời kỳ làm đòng sẽảnh hưởng rất rõ đến năng suất lúa, cụ thể là làm giảm năng suất lúa.
Khi cấy lúa được cung cấp lân thoả đáng sẽ tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển tốt, tăng khả năng chống hạn, tạo điều kiện cho sinh trưởng, phát triển, thúc đẩy sự chín của hạt và cuối cùng là tăng năng suất lúa (Lê Văn Tiềm, 1996).
Phân tích hàm lượng lân trong lá thì giai đoạn đẻ nhánh rộ là cao nhất. Ở giai đoạn chín hàm lượng lân trong lá cao hơn hẳn lúa thường. Ở giai đoạn từđẻ nhánh rộ đến làm đòng lúa lai hút lân với lượng 84,27% tổng lượng lân. Vì thế muốn để lúa lai cho năng suất cao thì tổng lượng lân cần cung cấp đủ trước khi làm đòng. Điều này chỉ làm được khi lân được bón lót đầy đủ (Nguyễn Văn Hoan, 2000).
Hầu hết các thí nghiệm trong chậu và ngoài đồng đều cho thấy hiệu suất sử dụng lân của lúa lai là 10-12 kg thóc/kg P2O5, cao hơn so với lúa thuần chỉđạt 6-8 kg thóc/kg P2O5.
2.3.3. Vai trò của kali và đặc điểm hấp thụ kali của lúa lai
Cùng với đạm, lân thì kali là một nguyên tố đa lượng quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Kali có tác dụng xúc tiến sự di chuyển của các chất đồng hoá trong cây. Ngoài ra, kali còn làm cho sự di động của sắt trong cây được tốt do đó ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình hô hấp. Kali cũng rất cần cho sự tổng hợp protit, quan hệ mật thiết với sự phân chia tế bào (Quách
Ngọc Ân, 2002).
Vai trò của kali đối với sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu. Nói chung,
khi thiếu kali thì dẫn đến sự quang hợp của cây bị giảm sút rõ rệt, kéo theo cường độ hô hấp tăng lên, làm cho sự tích luỹ sản phẩm của quá trình quang hợp trong cây bị giảm, trường hợp này được thể hiện rất rõ trong điều kiện thiếu ánh sáng. Đặc biệt vai trò của kali được thể hiện rõ nhất trong thời kỳđầu làm đòng. Trong thời kỳ này, nếu thiếu kali sẽ làm cho gié bông bị thoái hoá nhiều, số bông ít, trọng lượng nghìn hạt giảm, hạt xanh, lép lửng và bạc bụng nhiều, phẩm chất gạo bị giảm sút (Nguyễn Văn Hoan, 2003).
Đối với lúa lai từ gian đoạn đẻ nhánh đến trỗ, cường độ hút kali tương tự lúa thuần. Tuy nhiên, từ sau khi lúa trỗ thì lúa thuần hút rất ít kali, trong khi đó lúa lai vẫn duy trì sức hút kali mạnh, mỗi ngày hút 670g/ha, chiếm 8,7% tổng lượng hút. Như vậy trong suốt quá trình sinh trưởng, cường độ hút kali của lúa lai luôn cao. Đây là đặc điểm dinh dưỡng rất đặc trưng về hút các chất dinh dưỡng của lúa lai. Vì vậy, để có năng suất cao cần bón kali cho lúa lai (Phạm Văn Cường, 2007).
2.3.4. Các dạng phân bón cho lúa
Lúa là cây trồng có phản ứng tốt với phân hoá học nên bón phân hoá học cho lúa có hiệu quả cao. Trong thâm canh lúa, bón phân hữu cơ chủ yếu ổn định hàm lượng mùn cho đất, tạo nền thâm canh có thể sử dụng các loại phân hữu cơ khác nhau, kể cả rơm rạ lúa sau khi thu hoạch.
Các loại phân đạm thích hợp cho lúa là phân đạm ure, amon. Urê đang trở thành loại phân đạm phổ biến đối với lúa nước vì có tỷ lệ đạm cao, lại rất thích hợp để bón trên các loại đất lúa thoái hoá. Phân đạm nitrat có thể bón thúc ở thời kỳđòng, đặc biệt hiệu quả khi bón trên đất chua mặn (Võ Minh Kha, 1996).
Đất chua trồng lúa, bón phân lân nung chảy thường cho kết quả ngang phân supe lân hay có thể cao hơn do trong điều kiện ngập nước cũng cung cấp cho lúa mà lại ít bị rửa trôi và còn cung cấp cả Silic, là yếu tố dinh dưỡng có nhu cầu cao ở cây lúa. Tuy nhiên nếu cần bón thúc lân và trồng lúa trên đất nghèo lưu huỳnh (đất bạc màu bón ít phân hữu cơ) thì phải dùng phân lân supe (Nguyễn Văn Bộ và cs., 1998).
Loại phân kali thích hợp bón cho lúa là kali clorua.
Ngoài ra, còn thường sử dụng các loại phân hốn hợp NPK, đặc biệt tốt là các loại phân chuyên dùng cho lúa, phù hợp với điều kiện của từng vùng đất trồng.
Khả năng chịu chua của cây lúa khá, nhưng ở đất quá chua cây lúa sinh trưởng kém, có thể do nhôm hoà tan gây ra vì hiện tượng ngộ độc nhôm ít thấy trên các loại đất có pH trên 5,5. Mặt khác sau khi đưa nước vào ruộng, đất có thể bị chua hơn, nên bón vôi là biện pháp quan trọng ởđất lúa nước quá chua và việc bón vôi phải được kết hợp với một chếđộ bón phân hợp lý thì mới thu được kết quả mong muốn nhất (Nguyễn Như Hà, 2006).
2.3.5. Phân bón hỗn hợp NPK – một tiến bộ kỹ thuật mới
Nước ta thuộc loại "đất chật người đông" nhất thế giới. Năm 2011, dân số