Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong mấy thập kỷ vừa qua, năng suất cây trồng không ngừng tăng lên, ngoài vai trò của giống mới còn có tác dụng quyết định của phân bón. Giống mới chỉ phát huy được tiềm năng của mình và cho năng suất cao khi được bón đủ phân và bón phân hợp lý.
Năng suất cây trồng của các nước Tây Âu tăng 50% so với năng suất đồng ruộng luân canh cây họ đậu. Đến thời kỳ 1970 - 1985 năng suất lại tăng gấp đôi so với năng suất đồng ruộng trước Đại chiến thế giới lần thứ nhất. Ấn Độ là nước mà trong những năm 1950 hầu như không dùng phân bón. Sau đó lượng phân bón được tiêu thụ tăng đều đặn đến mức 7,8 triệu tấn dinh dưỡng vào năm 1983 - 1984, nhờ đó sản lượng ngũ cốc tăng từ 50 triệu tấn lên đến 140 triệu tấn trong thời gian từ 1954 - 1984, chấm dứt nạn đói triền miên ở Ấn Độ. (Nguyễn Ngọc Nông, 2006) [21]
Trong những năm 1960 khi người ta lai tạo ra những giống lúa mới, chịu phân và năng suất cao đã giúp cho canh tác lúa ở Ấn Độ có thể năng suất sinh học 7 - 10 tấn/ha/năm. Trong những năm đầu, mức năng suất này được duy trì chỉ cần thông qua việc bón đạm và phân chuồng. Tuy nhiên chỉ sau một vài năm, bón đạm đơn độc đã làm cho đất bị cạn kiệt những nguyên tố dinh dưỡng khác, khiến mức năng suất trên không thể duy trì được. Đến nay hàng loạt thí nghiệm trên đồng ruộng của nông dân và các cơ quan nghiên cứu đều cho thấy năng suất lúa luôn đạt cao ở những ruộng được bón đủ 3 loại phân NPK, so với ruộng chỉ bón N hay N + P.
Sự đóng góp vào việc nâng cao năng suất lúa của P và K cho thấy, đất trồng lúa của Ấn Độ đã bị thiếu cùng một lúc nhiều nguyên tố dinh dưỡng. Điều đó có thể nói lên rằng, để cho sản xuất lúa bền vững, cần phải cung cấp cho lúa tất cả những nguyên tố mà đất thiếu hoặc không đủ cung cấp. Những thí nghiệm tiến hành lâu dài ở Ấn Độ đã rút ra những kết luận sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Thâm canh lúa với việc bón N đơn độc chỉ có hiệu quả trong một thời gian rất ngắn.
- Việc bón phân thiếu một nguyên tố dinh dưỡng nào đó (có thể là đa lượng hoặc vi lượng), dần dần sẽ dẫn đến việc thiếu hụt nguyên tố dinh dưỡng đó, do nó bị cây trồng hút hàng năm.
- Ở những đất ban đầu rất giàu P, S hay K dần trở lên thiếu hụt nếu cứ bón đạm đơn độc hay bón phân không chứa S.
- Những mức phân bón hôm nay được coi là tối thích, thì sau đó vẫn có thể trở thành không đủ, do năng suất lúa cao đã lấy đi nhiều dinh dưỡng trong đất.
Một ví dụ rất rõ ràng đã chứng minh điều đó, đối với công thức luân canh Đay - lúa - lúa mì trên đất phù sa ở Tây Bengal, mức phân bón trong thí nghiệm đối với lúa theo khuyến cáo của quốc gia cho năng suất thấp hơn liều bón tăng 50% từ 11 đến 19%.
Trung bình 1 tấn (N + P2O5 + K2O) cho bội thu 10 - 13 tấn thóc. Nông dân quan tâm nhiều đến sử dụng phân đạm, một số ít quan tâm đến lân, còn phần lớn chưa quan tâm đến kali và các nguyên tố trung lượng và vi lượng khác.
Các thí nghiệm nghiên cứu sự thiếu hụt của tất cả các nguyên tố dinh dưỡng, tiến hành ở Trường Đại học nông nghiệp và công nghệ C.S.Azad trên các giống lúa lai, đã đi đến kết luận năng suất lúa 10 tấn/ha đạt được trên cơ sở quản lý dinh dưỡng theo vùng, cần sử dụng tới 250-150-150-40-5 kg N-P-
2O5-K2O-S-Zn/ha. Trong khi đó năng suất đạt trên cơ sở bón phân theo mức khuyến cáo của quốc gia (N:P2O5:K2O = 120:60:60) chỉ đạt năng suất 6,87 tấn/ha (TS. Lê Xuân Đính, 2009) [11].
Từ những kết quả thu được trên các thí nghiệm và trình diễn khác nhau có thể đi đến kết luận:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Việc quản lý dinh dưỡng hiệu quả cho các giống lúa năng suất cao và giống lúa lai đã làm tăng năng suất lúa một cách đáng kể.
Mức sử dụng chung hiện tại của phân P và K là rất thấp và thấp hơn ngưỡng mà tại đó nhu cầu sử dụng P và K của cây lúa làm tăng tổng nhu cầu về phân bón. Để đạt được mục tiêu về sản xuất lúa vào năm 2012, việc sử dụng đầy đủ và cân bằng P và K cũng như N, S và Z là rất cần thiết.
Miền Đông Ấn Độ là vùng lúa chính với 63% tổng diện tích lúa cả nước nhưng chỉ sản xuất được 48% sản lượng. Có đến 80% diện tích lúa ở đây là lúa nước trời, dễ bị mất mùa do hạn hán, lụt ngập nước và nghèo dinh dưỡng. Người nông dân không muốn đầu tư phân bón nên thường chỉ bón đạm. Chính vì vậy năng suất bị hạn chế bởi sự nghèo nàn của đất, dẫn đến năng suất thấp và thu nhập thấp. (TS.Lê Xuân Đính, 2009) [11]
Nghiên cứu ở Nhật Bản cho thấy: khi lượng phân đạm định bón cho lúa cao, hiệu suất phân đạm đạt cao nhất khi bón vào giai đoạn lúa đẻ nhánh, lượng bón càng cao thì hiệu suất cao đạt được khi bón phân càng sớm. Khi lượng phân đạm định bón ở mức trung bình, hiệu suất phân đạm cao đạt được ở hai giai đoạn đẻ nhánh và làm đòng.
Để tạo ra được 1 tấn thóc, theo Viện lúa Kuban (Nga) cần có 2,42 kg N, 1,24 kg P2O5 và 2,5 kg K2O. Do vậy muốn đạt được năng suất phải tính toán lượng phân bón phù hợp, để đạt năng suất 10 tạ/ha phải bón 120 N + 60 P2O5 + 125 K2O (Cây lương thực - ĐHNN 1) [4]
1.3.2.2. Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật
Ngày nay trên Thế giới đã và đang áp dụng những biện pháp kỹ thuật mới, tiên tiến, trong đó kỹ thuật ứng dụng hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI), là sự tổng hợp các biện pháp kỹ thuật như cấy mạ non, khoảng cách cấy rộng, tưới nước đủ ẩm nhờ đó mà cây lúa phát huy tối đa khả năng sinh trưởng, phát triển để cho năng suất cao.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
SRI được phát triển ở Madagascar vào đầu những năm 1980 và hiện nay được phổ biến bởi tổ chức phi chính phủ (NGO), kỹ thuật này giúp tăng năng suất lúa một cách bền vững. Năng suất trung bình theo SRI khoảng 80 tạ/ha, gấp hơn lần năng suất trung bình hiện nay của thế giới (36 tạ/ha).
Quỹ Quốc tế về Bảo vệ thiên nhiên (WWF) cũng nghiên cứu phương pháp trồng lúa SRI, phương pháp này có thể tiết kiệm được hàng tỷ mét khối nước mỗi năm mà vẫn đảm bảo an ninh lương thực. Tại Ấn Độ, một quốc gia đang phải đối mặt với khủng hoảng thiếu nước trầm trọng và cũng là khu vực trồng lúa lớn nhất thế giới, phương pháp SRI giúp tăng sản lượng bình quân 30 - 40%, trong khi sử dụng một lượng nước ít 40% so với lối canh tác thông thường.
Theo khuyến cáo của WWF, những nước sản xuất gạo lớn như Ấn Độ, Trung Quốc nên chuyển ít nhất 25% diện tích trồng lúa sang phương pháp canh tác SRI giúp giảm được sự tiêu thụ nước đáng kể, giảm một meta so với trồng lúa hiện hành đồng thời đảm bảo an ninh lương thực, nếu phương pháp SRI được áp dụng cho 20 triệu ha trồng lúa ở Ấn Độ, nước này sẽ đạt sản lượng 220 tấn lúa vào năm 2012.
Hiện nay, kỹ thuật thâm canh lúa theo SRI đang được một số nước trên thế giới áp dụng rộng rãi với khoảng 20 nước áp dụng, điển hình là Madagascar với năng suất 80 tạ/ha, Inđônêxia năng suất lúa là 95 tạ/ha, Trung Quốc năng suất đạt từ 100- 204 tạ/ha.