Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.2. Biện pháp kỹ thuật thâm canh lúa
2.2.2. Đặc điểm sử dụng dinh dưỡng của lúa nếp
2.2.2.1. Đặc điểm dinh dưỡng cây lúa
a. Dinh dưỡng đạm cho cây lúa
Đạm là một yếu tố dinh dưỡng quan trọng, quyết định sự sinh trưởng và
phát triển của cây trồng. Theo Đỗ Thị Thọ (2004), Lê Văn Tiềm (1986), lúa là cây trồng rất mẫn cảm với việc bón đạm. Ở giai đoạn đẻ nhánh mà thiếu đạm sẽ làm
năng suất lúa giảm do đẻ nhánh ít, dẫn đến số bơng ít. Khi bón khơng đủ đạm sẽ
làm thấp cây, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, lá có thể biến thành màu vàng, bơng
địng nhỏ, từ đó làm cho năng suất lúa giảm. Nhưng nếu bón thừa đạm làm cho
cây lúa có lá to, dài, phiến lá mỏng, dễ bị sâu bệnh, ngoài ra chiều cao phát triển mạnh, dễ bị đổ, nhánh vô hiệu nhiều, trỗ muộn, năng suất giảm. Khi cây lúa được bón đủ đạm thì nhu cầu tất cả các chất dinh dưỡng khác như lân và kali đều tăng. Theo Bùi Huy Đáp (1980), đạm là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến năng suất lúa, cây có đủ đạm thì các yếu tố khác mới phát huy tác dụng.
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 và cs. (2003),
(2005), trong giai đoạn từ đẻ nhánh đến đẻ nhánh rộ, hàm lượng đạm trong thân lá ln 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 từ đẻ nhánh rộ đến làm đòng. Mỗi 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 kỳ đẻ nhánh là
rất cần thiết.
Trần Văn Quang và cs. (2012), Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón tới sinh trưởng giống lúa lai hai dòng TH3-5 mới tại vùng đồng bằng sông Hồng
thấy rằng ở các cơng thức bón phan nhiều hơn thì sinh trưởng nhiều hơn ở các chỉ tiêu như chiều cao cây chiều dài và chiều rộng lá cũng có xu thế lớn hơn ở các cơng thức bón phân cao hơn.
b. Dinh dưỡng lân cho cây lúa
Lân là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng thứ 2 sau đạm, theo Nguyễn Như Hà (2006), lân có vai trị quan trọng trong thời gian sinh trưởng đầu của cây lúa, xúc tiến sự phát triển của bộ rễ và số dảnh lúa. Lân cịn làm cho lúa trỗ bơng đều, chín sớm hơn, tăng năng suất và phẩm chất hạt. Để tạo ra 1 tấn thóc cây lúa cần hút khoảng 7,1 kgP2O5, trong đó tích luỹ chủ yếu về hạt.
Theo Nguyễn Xuân Thành và cs. (2010), bón phân lân sớm trước khi cấy 10 ngày ruộng lúa sinh trưởng tốt hơn và cho năng suất cao hơn so với trường hợp bón phân lân ngay khi cấy.
Cây hút lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh và thời kỳ làm đòng. Trong
điều kiện chất dinh dưỡng được cung cấp liên tục thì cây lúa hút đạm, lân và kali
nhiều nhất vào thời kỳ làm đòng. Nếu nhìn về cường độ hút dinh dưỡng thì cây lúa hút lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh. Nhiều tác giả đều nhận thấy: Hàm lượng lân trong cây lúa cao nhất vào lúc đẻ nhánh rồi giảm dần xuống.
Theo Vũ Hữu Yêm (1995), cây con rất mẫn cảm với việc thiếu lân. Thiếu lân trong thời kỳ cây con cho hiệu quả rất xấu, sau này dù bón nhiều lân thì cây trỗ khơng đều hoặc khơng thốt, tỷ lệ lép nhiều. Do vậy, cần bón đủ lân ngay từ giai đoạn đầu và bón lót phân lân cho hiệu quả cao nhất.
c. Dinh dưỡng kali cho cây lúa
Kali là yếu tố dinh dưỡng có ảnh hưởng rõ tới năng suất và chất lượng lúa. Kali cịn thúc đẩy hình thành licnin, xenlulo làm cho cây cứng cáp hơn, giảm đổ, chống chịu được sâu bệnh. Cây lúa hút kali nhiều ở thời kỳ đầu sinh trưởng, nhu cầu cao nhất vào thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng. Do lúa cần lượng kali lớn nên cần bón kali bổ sung đến giai đoạn trỗ, đặc biệt giai đoạn hình thành hạt là rất cần thiết. Lượng kali cây hút để tạo ra 1 tấn thóc là 31,6 kg K2O, trong đó tích luỹ trong rơm rạ là chủ yếu. Cây lúa hút Kali tận cuối thời gian sinh trưởng. Trong đó tỷ lệ kali cây hút tại thời kỳ cấy – đẻ nhánh: 20,0-21,9%, phân hố địng – trỗ: 51,8-61,9%, vào chắc – chín: 16,2-27,7% nhưng chỉ khoảng 20% kali cây hút được vận chuyển về bông (Nguyễn Như Hà, 2006).
2.2.2.2. Nghiên cứu về phân bón cho cây lúa trên thế giới
Hiệp hội phân bón quốc tế (IFA) đã tiến hành nghiên cứu tại các nước
phát triển trong những năm 1970 chỉ rõ: Nếu không sử dụng phân bón thì sản lượng lương thực ở các nước này chắc chắn sẽ giảm 40-50% (Lê Văn Căn,
1978). Đánh giá của FAO (1984) cho thấy 50% sản lượng nông nghiệp tăng ở
các nước đang phát triển trong thập kỷ 70 là do sử dụng phân bón. Viện lúa Quốc tế (IRRI), Ủy ban lúa gạo Quốc tế (IRC), Viện nghiên cứu nơng hóa Mỹ đã
khẳng định: Gần 50% năng suất là do tác dụng của phân bón, cịn hơn 50% kia là do các yếu tố khác như giống, nước, chăm sóc (Nguyễn Như Hà, 2006).
a. Nghiên cứu về đạm cho cây lúa trên thế giới
Lượng đạm cây hút ở thời kỳ đẻ nhánh quyết định tới 74% năng suất. Bón
nhiều đạm làm cây đẻ nhánh khỏe và tập trung, tăng số bông/m2; số hạt/bông,
nhưng trọng lượng 1000 hạt ít thay đổi. Mặt khác tác giả lại cho rằng ở các nước
nhiệt đới lượng các chất dinh dưỡng (N, P, K) cần để tạo ra 1 tấn thóc trung bình là 20,5 kg N; 5,1 kg P2O5; 4,4 kg K2O.
Theo Weon (2012), khi nghiên cứu ảnh hưởng của các mức đạm khác
nhau (0, 50, 70, 90, 110, 130 and 150 kgN/ha) đối với sinh trưởng, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa Goami2, cho thấy giá trị chỉ số SPAD và hàm lượng N trong cây đều tăng sau 29 ngày gieo nhưng lại giảm sau 93 ngày gieo. Kết quả nghiên cứu xác định mức 70 kgN/ha thích hợp cho giống Goami2 đạt năng suất và tỷ lệ gạo xát cao nhất.
Songyikhangsuthor et al. (2014), đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của 5 công thức phân đạm (0, 30, 60, 90 và 120 kg/ha) trên 6 giống lúa cạn là:
Makhinsoung, Nok, Non, IR55423-1, B6144F-MR-6 và IR60080-46a. Kết quả cho thấy mức đạm 30 kg/ha làm tăng năng suất của các giống lúa cải tiến và mức 50 kg/ha làm tăng năng suất của các giống địa phương. Các công thức bón phân có năng suất cao hơn cơng thức đối chứng (khơng bón) từ 29-36% đối với giống cải tiến và tăng 25-34% đối với giống địa phương.
Theo Sarwa et al. (2011), sức sống của mạ và tuổi mạ khi cấy có vai trị hết sức quan trọng trong thâm canh lúa. Ảnh hưởng của mật độ cấy, lượng đạm bón và tuổi mạ được tác giả đánh giá sau khi cấy 10, 20, 30 và 40 ngày. Kết quả cho thấy năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất giảm khi cấy ở các tuổi mạ cao, mật độ cấy dầy hơn và khơng bón phân.
Theo Kawasaki et al. (2011), kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của đạm đến năng suất của giống lúa nếp RD6 tại tỉnh Khon Kaen, Thái Lan cho thấy với lượng 75 kgN/ha cho năng suất cao nhất trong cả mùa khô và mùa mưa.
lúa cạn ((NERICA 1, NERICA 3, NERICA 7 and Mhara 1) ở Zimbabwe cho
thấy lượng đạm khác nhau có ảnh hưởng đến chiều cao cây, chiều dài bông, tỷ lệ hạt chắc và năng suất. Năng suất giảm ở mức 1 (0 kgN/ha) nhưng ở mức 2 (39.5 kgN/ha), mức 3 (64.5 kgN/ha) và mức 4 (89.5 kgN/ha) 39,5 kgN/ha thích hợp nhất cho 4 giống lúa cạn trên.
b. Nghiên cứu về lân cho cây lúa trên thế giới
Theo nhận xét của Tanaka: bón lân xúc tiến quá trình sinh trưởng của cây trong thời kỳ đầu, đồng thời có thể rút ngắn thời gian sinh trưởng mà đặc biệt là những vùng lạnh thì hiệu quả đó càng rõ (Cuong Van Pham et al., 2004). Nghiên cứu cho thấy hầu hết các loại cây trồng hút khơng q 10-13% lượng lân bón vào
đất trong năm, đặc biệt là cây lúa có khả năng hút lân khi hàm lượng lân trong đất khoảng 0,2 ppm hoặc thấp hơn một chút là có thể cho năng suất tối đa. Tuy
vậy, cần bón lân kết hợp với các loại phân khác như đạm, kali mới nâng cao được hiệu quả của nó.
Các cơng trình nghiên cứu của De Datta (1989), Koyama (1981) nghiên cứu về đặc điểm bón phân cho các giống lúa đều đi đến kết luận: Giống mới yêu cầu về phân bón nhiều nhất là lân, cao hơn giống cũ. Bón lân làm tăng khả năng hút đạm và kali, là cơ sở để tăng năng suất cây trồng. Để đánh giá khả năng cung cấp lân của đất cho cây trồng, người ta dựa vào hàm lượng lân dễ tiêu, phân lân bón cho lúa có hiệu quả đứng thứ 2 sau đạm, nhưng trong một vài trường hợp, ở những đất nghèo dinh dưỡng thì phân lân lại làm tăng năng suất nhiều hơn đạm. Tuy nhiên bón phân lân cùng với đạm là điều kiện tốt để phát huy hiệu quả cao của phân lân. Khi cây bị thiếu lân cây non có bộ lá hẹp, lá thường bị cuộn lại, sức
đẻ nhánh giảm và đẻ muộn, giai đoạn đẻ nhánh kéo dài. Ở thời kỳ lúa đẻ nhánh
và trịn mình, phân lân có ảnh hưởng tốt đối với cây lúa, nó làm cho trọng lượng của phần trên mặt đất của cây lúa tăng khá lớn, sau đó đến thời kỳ chín mức tăng của trọng lượng thân cây giảm. Ở những chân đất tương đối phì nhiêu, hiệu quả của phân lân đối với năng suất lúa không lớn. Bón lân làm cho lúa cứng cây và
tăng khả năng chống đổ (Đào Thế Tuấn, 1984)
Theo Sarker et al. (2002), khi nghiên cứu ảnh hưởng lâu dài của lân đối
với lúa cho thấy: “Hiệu suất của lân đối với hạt ở giai đoạn đầu cao hơn giai đoạn cuối và lượng lân hút ở giai đoạn đầu chủ yếu phân phối ở các cơ quan sinh
Zhang et al. (2012), khi nghiên cứu ảnh hưởng của lân đến hai giống lúa
japonica (1 giống lúa cạn Zhonghan 3 và 01 lúa nước Yangfujing 8) ở 2 phương thức cấy khác nhau (cả hai giống cấy ở trên cạn và dưới nước) với 3 mức lân
khác nhau (mức thấp 45 kg P205/ha; mức trung bình 90 kg P205/ha và mức cao 135 kg P205/ha). Khi mức lân tăng thì năng suất tăng của cả giống lúa cạn và nước đều tăng ở điều kiện cạn nhưng khơng có sự sai khác về năng suất giữa
mức lân cao và trung bình đối với cả 2 giống, cụ thể năng suất của giống lúa cạn tăng nhẹ còn lúa nước giảm nhẹ. Ở cả điều kiện khô hạn và có tưới, ở mức lân
thấp, cả hai giống lúa đều có tỷ lệ gạo nguyên cao hơn, chất lượng nấu nướng và
ăn tốt hơn ở mức lân cao và trung bình.
c. Nghiên cứu về kali cho cây lúa trên thế giới
Theo Yoshida (1985) cho biết khoảng 20% tổng lượng kali cây hút là được vận chuyển vào hạt, lượng cịn lại được tích lũy trong các bộ phận khác của cây (trích theo Mai Văn Quyền, 1985). Smit-Xui (1962) thấy giữa việc hút đạm và kali có mối tương quan thuận, tỷ lệ K2O/N thường là 1,26. Theo nhiều tác giả khác cho biết tỷ lệ K2O/N rất quan trọng, nếu cây hút nhiều đạm thì dễ thiếu kali, do đó
thường phải bón kali ở những ruộng lúa bón nhiều đạm. Vì vậy, trên đất nghèo kali bón cân đối đạm - kali có ý nghĩa rất quan trọng.
Bón kali khi lúa phân hố địng có thể làm tăng số hạt trên bông. Theo Ying (1998), khi nghiên cứu về đặc điểm dinh dưỡng, kỹ thuật bón phân cho lúa lai
năng suất cao ở Bắc Kinh cho thấy: Đối với lúa ngắn ngày, giai đoạn trỗ cây lúa hút 43,1% lượng kali và tổng lượng kali cần để đạt năng suất cao là 217,7 kg/ha. Còn đối với lúa dài ngày, cây hút lượng kali tương đối đều ở các giai đoạn sinh
trưởng, giai đoạn lúa trỗ bông hút 31,9% và tổng lượng cần là 263,75 kg/ha. Tác giả cho thấy, bón kali ở giai đoạn khác nhau cũng cho hiệu quả khác nhau.
Theo kết quả nghiên cứu của Sarker et al. (2002), từ khi cây lúa bắt đầu bén rễ đến cuối đẻ nhánh, đối với vụ sớm và vụ muộn đều hút một lượng kali
tương đương nhau. Từ khi phân hố địng đến lúc bắt đầu trỗ, cây lúa hút kali
nhiều nhất và sau đó lại giảm, nhưng từ khi trỗ đến thời kỳ hạt chắc và chín thì tỷ lệ hút kali ở vụ muộn lại cao hơn vụ sớm. Ở giai đoạn đầu hiệu suất của kali cao sau đó giảm dần và đến giai đoạn cuối lại cao. Do lúa cần lượng kali lớn
nên cần bón kali bổ sung đến giai đoạn trỗ, đặc biệt ở giai đoạn hình thành hạt là rất cần thiết.
2.2.2.3. Nghiên cứu về phân bón cho cây lúa ở Việt Nam
a. Nghiên cứu về đạm cho cây lúa ở Việt Nam
Trong các nguyên tố dinh dưỡng, đạm là chất dinh dưỡng quan trọng nhất. Cây lúa cần đạm trong tất cả các giai đoạn sinh trưởng, tuy nhiên giai đoạn đẻ
nhánh lúa cần nhiều đạm nhất (Nguyễn Văn Hoan, 2003). Cung cấp đủ đạm và đúng lúc làm cho lúa đẻ nhánh nhanh, tập trung tạo nhiều nhánh hữu hiệu. Đạm
thúc đẩy hình thành địng và các yếu tố cấu thành năng suất khác như số
hạt/bông, khối lượng 1.000 hạt và tỷ lệ hạt chắc. Vì vậy, bón đạm ở giai đoạn
làm địng ảnh hưởng quyết định đến năng suất. Mặt khác bón đạm làm tăng hàm lượng protein nên ảnh hưởng đến chất lượng gạo. Đạm cũng ảnh hưởng tới đặc
tính vật lý và sức đề kháng đối với sâu bệnh hại lúa. Thừa hoặc thiếu đạm đều
làm lúa dễ bị nhiễm sâu bệnh hại do sức đề kháng giảm. Thiếu đạm làm cho cây lúa thấp, đẻ nhánh kém, đòng nhỏ, khả năng trỗ kém, số hạt/bơng ít, lép nhiều,
năng suất thấp. Thừa đạm làm cho lá to, dài, phiến lá mỏng, nhánh vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cây cao, lốp, đổ non ảnh hưởng xấu đến năng suất và phẩm chất
lúa. Trong quá trình sinh trưởng, cây lúa có nhu cầu đạm tăng đều từ thời kỳ đẻ nhánh tới trỗ và giảm sau trỗ. Lượng đạm cần thiết để tạo ra một tấn thóc từ 17- 25 kg N, trung bình 22,2 kg N (Nguyễn Như Hà, 2006; Nguyễn Thị Lẫm, 1994). Trong các giai đoạn sinh trưởng thì bắt đầu từ đẻ nhánh đến đẻ rộ hàm
lượng đạm trong thân lá luôn cao sau đó giảm dần. Như vậy cần tập trung bón đạm mạnh vào giai đoạn này. Tuy nhiên thời kỳ hút đạm mạnh nhất quan sát thấy
ở lúa lai là từ đẻ rộ đến làm đòng, mỗi ngày lúa lai hút 3.520 gN/ha chiếm
34,68% tổng lượng hút, tiếp đến mới là giai đoạn từ bắt đầu đẻ nhánh đến đẻ rộ, mỗi ngày cây hút 2.737 gN/ha chiếm 26,82% tổng lượng hút. Vì lý do này mà bón lót và bón thúc thật tập trung là rất cần thiết nhằm cung cấp đủ đạm cho lúa lai. Ở giai đoạn cuối, tuy lúa lai hút đạm không mạnh như ở 2 giai đoạn đầu song giữ một tỉ lệ N cao và sức hút N mạnh rất có lợi cho quang hợp tích lũy chất khơ vào hạt. Vì thế một lượng đạm nhất định cần được bón vào giai đoạn cuối
(khoảng 20 ngày trước khi lúa trỗ) (Nguyễn Văn Hoan, 2003).
Theo Nguyễn Văn Bộ và cs. (2003), Nguyễn Vi (1982), kết luận rằng: Hiệu suất sử dụng đạm phụ thuộc vào giống lúa, thường các giống lúa lai có hiệu suất sử dụng đạm cao hơn, đạt từ 10-14 kg thóc/kg N được bón, trong khi lúa
thuần chỉ đạt 7-8 kg thóc/kg N. Trên đất phù sa sơng Hồng, bón đạm làm năng
Cây lúa yêu cầu dinh dưỡng đạm trong suốt quá trình sinh trưởng phát
triển của chúng. Tỷ lệ đạm 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