Trong điều kiện dựa vào phân: cấy càng dày diện tích dinh dưỡng của các thể càng bị thu hẹp, trọng lượng trung bình của bộ rễ từng cây lúa giảm. Muốn cho cá thể sinh trưởng và phát triển tốt cần tăng lượng phân bón tương ứng với mật độ cấy. Mật độ cao, bón phân nhiều là hai biện pháp bổ xung cho nhau làm cho quần thể phát triển mạnh (Đinh Dĩnh, 1970 [44], Đào Thế Tuấn, 1970 [16], Đinh Văn Lữ, 1978 [39], Bùi Huy Đáp, 1980 [3], Yoshida, 1985 [15])
Mối quan hệ giữa mật độ cấy và bón phân có khả năng chịu ảnh hưởng của các yếu tố khác, trong đó có tuổi mạ. Mạ non hơn thích hợp cấy thưa hơn, khả năng đẻ nhánh của mạ non tốt hơn mạ già (Nguyễn Văn Hoan, 2000) [38].
Khi mật độ cấy quá dày không phù hợp với lượng phân bón, cây lúa tự điều tiết quá trình đẻ, số dảnh đẻ tuy không ảnh hưởng tới năng suất, nhưng tốn công, tốn mạ vô ích ( Đinh Dĩnh, 1970 [44], Đào Thế Tuấn, 1970 [16], Bùi Huy Đáp, 1980 [3]) Trường hợp cấy quá thưa lúa sẽ đẻ nhánh mạnh hơn nhưng vì bị giới hạn của khóm nên mặc dù quần thể ruộng lúa chưa đạt tới giới hạn sinh vật dinh dưỡng đạm vẫn thừa, lúa bị lốp đổ. Vì vậy khả năng tự điều tiết của quần thể ruộng lúa chỉ có thể phát huy khi mật độ cấy hợp lý (Đào Thế Tuấn, 1970, [16], Bùi Huy Đáp, 1980 [3], Nguyễn Vy, 1980, )[44].
Mật độ cấy có ảnh hưởng tới khả năng chịu phân của giống. Trong các nghiên cứu của nhiều tác giả (Trần Danh Thìn, 1991 [46], Bùi Huy Hiền, 1993 [47], Trần Trúc Sơn, 1995 [48]) Giống CR203, trong cùng điều kiện vụ Xuân trên đất phù sa sông Hồng có khả năng chịu phân N do động từ 80 kg N/ha đến trên 150 kg N/ha tương ứng với năng suất từ 4,0 -5,3 tấn/ha do được cấy ở các mật độ khác nhau.
lúa ngăn ngày được tiến hành trên giống NN 8 (Bùi Huy Đáp, 1980 [3]), thấy ở mức bón N dưới 100 kg/ha, mật độ cấy thích hợp là 35- 40 khóm/m2 . Theo Nguyễn Hữu Tề và CS, 1986 [42] trong điều kiện thâm canh cao (bón 180- 200kg N/ha, năng suất 7-8 tấn/ha/vụ) mật độ cấy thích hợp là 50 -55 khóm.
Theo Nguyễn Như Hà, (1999) [24], 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. Các nhà nghieê cứu Trung Quốc đã kết luận: cùng một mức năng suất, lúa lai hấp thu lượng đạm thấp hơn lúa thuần 4,,8%, hấp thu lân cao hơn 18,2% nhưng hấp thu kali cao hơn 30%. Với ruộng lúa cao sản thì lúa lai hấp thu cao hơn lúa thuần 10%, hấp thu kali cao hơn 45% còn hấp thu lân thì bằng lúa thuần (Phạm Văn Cường, 2005 [28]).
Như vậy ảnh hưởng của liều lượng đạm và mật độ cấy tác động đến hiệu suất sử dụng đạm, cũng như ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng đạm. Do vậy cần nghiên cứu mối tương quan giữa liều lượng phân đạm, mật độ cấy và năng suất để tìm ra mức bón đạm hiệu quả phù hợp với mật độ cấy cho lúa như những nghiên cứu đã khẳng định là rất cần thiết để đạt được hiệu quả kinh tế cao trong sản xuất lúa.