Trong các yếu tố trên, số bông/m2 là yếu tố hình thành sớm nhất và cũng là yếu tố quan trọng nhất quyết định năng suất đồng thời cũng tương đối dễ điều chỉnh hơn so với các yếu tố còn lại.
Tác động kỹ thuật làm tăng số bông tới mức tối đa là vô cùng quan trọng trong thâm canh lúa. Tuy nhiên nếu cấy quá dày hoặc quá nhiều dảnh trên khóm thì bông lúa sẽ nhỏ đi đáng kể, hạt có thể nhỏ hơn và cuối cùng là năng suất giảm. Vì vậy muốn đạt năng suất cao người sản xuất phải điều khiển cho quần thể ruộng lúa có số bông tối ưu mà vẫn không làm cho bông nhỏ đi, số hạt chắc và độ chắc hạt trên bông không thay đổi. Các giống lúa khác nhau có khả năng cho số bông tối ưu trên một đơn vị diện tích khác nhau, việc xác định số bông cần đạt trên một đơn vị diện tích quyết định mật độ gieo cấy, khảng cách cấy và số dảnh cơ bản khi cấy.
Căn cứ vào tiềm năng cho năng suất của giống, tiềm năng đất đai, khả năng
thâm canh của người sản xuất và vụ gieo cấy trong năm để dịnh ra số bông cần đạt một cách hợp lý. Những yếu tố quyết định số bông bao gồm: mật độ cấy và số dảnh cấy/khóm.
2.3.1. Những kết quả nghiên cứu về mật độ cấy
Mật độ cấy là số cây, số khóm được trồng cấy trên một đơn vị diện tích.
Với lúa cấy mật độ được tính bằng số khóm/m2, còn với lúa gieo thẳng thì mật độ được tính bằng số hạt mọc/m2 (Nguyễn Văn Hoan, 2003). Quan hệ giữa mật độ và năng suất cây lấy hạt là quan hệ parabol, tức là mật độ lúc đầu tăng thì năng suất tăng nhưng nếu tiếp tục tăng thì năng suất lại giảm.
Điều chỉnh mật độ có thể làm tăng năng suất do khi điều chỉnh mật độ có thể làm tăng khả năng tiếp nhận ánh sáng, tạo số lá và chỉ số diện tích lá thích hợp cho cá thể và quần thể ruộng lúa, tăng khả năng quang hợp của cá thể và quần thể ruộng lúa, cũng như tăng khả năng chống chịu sâu bệnh…Bên cạnh đó, mật độ cấy liên quan chặt chẽ đến quá trình đẻ nhánh, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành số bông – yếu tố quan trọng cấu thành năng suất lúa (Nguyễn Ích Tân và cs., 2010)… Do vậy, mật độ ảnh hưởng mạnh đến năng suất lúa. Việc bố trí mật độ hợp lý nhằm phân bố hợp lý đơn vị diện tích lá/đơn vị diện tích đất, tận dụng nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời, hạn chế sâu bệnh gây hại tạo ra cấu trúc quần thể với số lượng bông, số hạt hợp lý, đạt được số hạt nhiều, hạt to và chắc đồng nghĩa với năng suất đạt tối đa.
Cùng một đơn vị diện tích nếu mật độ gieo hoặc cấy càng cao thì số bông càng nhiều. Trong một giới hạn nhất định, việc tăng số bông không làm giảm số hạt trên bông, nhưng nếu vượt quá giới hạn đó thì số hạt trên bông bắt đầu giảm đi (do dinh dưỡng và ánh sáng phải chia sẻ cho nhiều bông). Tuy nhiên, tốc độ giảm số hạt trên bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ gieo cấy. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Hoan (2000), khi tăng mật độ cấy giống Bắc ưu lên 2 lần thì số bông chỉ tăng được 1,25 lần nhưng số hạt trên bông lại giảm tới 1,78 lần. Vì vậy cấy dày không những tốn công mà còn giảm năng suất nghiêm trọng. Song nếu cấy quá thưa đối với giống có thời gian sinh trưởng ngắn thì khó hoặc không đạt được số bông tối ưu cần thiết theo dự định (Nguyễn Công Tạn và cs., 2002). Nếu bố trí mật độ hợp lý, sẽ tiết kiệm được hạt giống, công lao động, và các chi phí khác góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa. Do vậy, khi các khâu, kỹ thuật khác được duy trì thì chọn mật độ vừa phải là phương án tối ưu để đạt được số lượng hạt thóc nhiều nhất trên một đơn vị diện tích gieo cấy.
Một trong những yếu tố cơ bản khi xác định mật độ cấy là đặc điểm của giống, điều kiện canh tác, khí hậu đất đai của vùng. Trong điều kiện dễ canh tác, lúa mọc tốt thì nên cấy với mật độ thưa và ngược lại phải cấy dày. Giống lúa nhiều bông cấy dày không có lợi bằng giống to bông. Vùng lạnh nên cấy dày hơn so với vùng nóng ẩm, mạ dảnh to nên cấy thưa hơn mạ dảnh nhỏ, lúa gieo muộn nên cấy dày hơn so với lúa gieo sớm.
Bên cạnh các yếu tố trên, khi xác định mật độ cấy cần phải dựa vào điều kiện bón phân. Ở điều kiện phân bón nhiều thì mật độ cấy phải dựa vào khả năng đẻ nhánh, trái lại ở điều kiện phân bón ít phải dựa vào số thân chính.
Ngoài ra mùa vụ cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến mật độ cấy (Trương Đích, 1999). Theo ông, ở vụ xuân thì hầu hết các giống cải tiến cấy mật độ thích hợp (45 – 50) khóm/m2 nhưng vụ mùa thì cấy (55 – 60) khóm /m2.
Khi nghiên cứu về khả năng đẻ nhánh, theo S.Yoshida (1985), khoảng cách thích hợp cho lúa đẻ nhánh khoẻ và sớm thay đổi từ (20 × 20) cm đến (30 × 30) cm. Thường gieo cấy thưa thì lúa đẻ nhánh nhiều còn cấy dầy thì lúa đẻ nhánh ít.
Nhận xét mối quan hệ diện tích dinh dưỡng và sự đẻ nhánh, theo Phạm Văn Cường, sự đẻ nhánh của cây lúa có quan hệ chặt chẽ với diện tích dinh dưỡng.
Nếu diện tích dinh dưỡng càng lớn thời gian đẻ nhánh đẻ càng dài và ngược lại, diện tích dinh dưỡng càng nhỏ thì thời gian đẻ nhánh càng ngắn.
Còn một số tác giả lại cho rằng cấy dày hay cấy thưa cũng ít ảnh hưởng đến năng suất, tuy mật độ có ảnh hưởng đến số bông trên đơn vị diện tích nhưng nếu số bông nhiều thì số hạt trên bông ít và ngược lại, nên cuối cùng số hạt trên đơn vị diện tích thay đổi ít hoặc không thay đổi. Tuy nhiên đã có rất nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả đều cho rằng gieo cấy với mật độ dày sẽ tạo môi trường thích hợp cho sâu bệnh phát triển vì quần thể ruộng lúa không được thông thoáng và che khuất lẫn nhau nên bị chết lụi nhiều.
Về cách bố trí khóm lúa, theo Nguyễn Văn Hoan (1999), tuỳ từng giống để chọn mật độ thích hợp, tuy nhiên cách bố trí khóm lúa theo hình chữ nhật sẽ phù hợp hơn cả vì như thế mật độ trồng được đảm bảo mà vẫn tạo ra được sự thông thoáng trong quần thể, tăng khả năng quang hợp, chống bệnh tốt và sẽ cho năng suất cao hơn.
Để xác định mật độ thích hợp có thể căn cứ số bông hữu hiệu trên khóm và số bông cần đạt trên m2. Từ hai thông số trên có thể xác định mật độ cấy phù hợp
theo công thức:
Mật độ (số khóm/m2 ) = số bông/m2 số bông/khóm
Theo Nguyễn Thị Trâm (2002), các giống lai có thời gian sinh trưởng trung bình có thể cấy thưa như Bắc ưu 64 có thể cấy 35 khóm/m2. Các giống có thời gian sinh trưởng ngắn như Bồi Tạp Sơn Thanh, Bồi tạp 77 cần cấy dày 40 – 45 khóm/m2.
Theo những kết quả đạt được trên những ruộng thâm canh có năng suất cao (trên 300kg/sào) thì mỗi khóm lúa cần có 7 - 10 bông mật độ cần cấy khi đạt 7 bông/khóm là 43 khóm/m2, với 8 bông/khóm cần mật độ cấy là 38 khóm/m2, với 9 bông/khóm cần cấy 33 khóm/m2, với 10 bông/khóm cần cấy 30 khóm/m2.
Bằng thực nghiệm của mình theo Nguyễn Như Hà (2006), để đạt được năng suất cao nhất tại Hà Giang, đối với CH5 nên cấy với mật độ 55 khóm/m2. Còn theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Ích Tân và Nguyễn Thị Thu (2012), đối với giống Japonica J02 mật độ cấy thích hợp tại Hưng Yên là 40-45 khóm /m2 (ở vụ xuân) và 45 khóm /m2 (vụ mùa).
2.3.2. Những kết quả nghiên cứu về số dảnh cấy
Số dảnh cấy trên khóm cũng là một yếu tố quan trọng góp phần quyết định số bông hữu hiệu, độ lớn của bông và năng suất lúa. Nếu cấy quá dầy hoặc quá nhiều dảnh trên khóm thì bông lúa sẽ nhỏ đi đáng kể, hạt có thể nhỏ hơn và năng suất giảm. Trên cơ sở xác định mật độ cấy, số dảnh cấy/khóm phụ thuộc vào số bông dự định đạt được/m2. Việc xác định số dảnh cấy/khóm cần đảm bảo nguyên tắc chung là: Dù ở mật độ nào, tuổi mạ bao nhiêu, sức sinh trưởng của giống mạnh hay yếu thì vẫn phải đạt được số dảnh thành bông theo dự định, độ lớn của bông không giảm, tổng số hạt chắc/m2 cũng đạt được theo số lượng đã định.
Số dảnh cấy phụ thuộc vào sức đẻ nhánh của giống, khi nghiên cứu số dảnh cấy cho vụ xuân, Bùi Huy Đáp kết luận: trong điều kiện bình thường không nên cấy nhiều dảnh. Cấy 2 – 3 dảnh thường có ưu thế hơn 5 – 6 dảnh, chỉ có mạ già đặc biệt mới tăng thêm số dảnh. Cũng theo Bùi Huy Đáp, khi cấy 2 – 3 dảnh/khóm lúa sẽ đẻ nhánh tốt hơn, có nhiều bông bằng cổ và đạt năng suất cao hơn cấy 3 - 4 dảnh/khóm. Trong những điều kiện bình thường chỉ nên cấy mật độ 25 - 30 khóm/m2, ở các chân ruộng sâu trong vụ mùa nên cấy dày trên dưới 40 khóm/m2, ở ruộng tốt bón nhiều phân có thể cấy 1 – 2 dảnh.
S.Yoshida (1985) cho rằng việc đẻ nhánh chỉ xảy ra khi mật độ dưới 300 cây/m2, nếu tăng số dảnh cấy lên nữa thì chỉ có những dảnh chính cho bông. Khi tăng 182 - 242 dảnh/m2 thì năng suất hạt tăng lên. Số bông trên đơn vị diện tích cũng tăng theo mật độ nhưng lại giảm số hạt trên bông.
Theo Nguyễn Hữu Tề và cs. (1997) thì giống nhiều bông nên cấy 200 - 250 dảnh cơ bản/m2, giống to bông cấy 180 - 200 dảnh/m2. Số dảnh cấy/khóm là 3 - 4 dảnh ở vụ mùa và 4 - 5 dảnh ở vụ chiêm xuân.
Nguyễn Văn Hoan (1999) cũng cho rằng, mật độ cấy dày trên 40 khóm/m2 thì để đạt 7 bông hữu hiệu/khóm cần cấy 3 dảnh (nếu mạ non). Với loại mạ thâm canh thì số nhánh cần cấy trên khóm được định lượng theo số bông cần đạt nhân với 0,8. Ví dụ: Cần đạt 10 bông/ khóm thì chúng ta cần cấy 10 x 0,8 = 8 nhánh.
Tác giả Nguyễn Thị Trâm (2002) cho rằng, việc xác định số dảnh khi cấy cũng phải căn cứ vào tuổi mạ. Theo tác giả khi sử dụng mạ non để cấy (mạ chưa đẻ nhánh), sau cấy lúa thường đẻ nhánh sớm hơn và nhanh. Ví dụ nếu cần đạt 9 bông hữu hiệu trên khóm với mật độ 40 khóm/m2, cần (3 – 4) dảnh, mỗi dảnh đẻ 2 nhánh là đủ, nếu cấy dầy hơn thì số nhánh đẻ có thể tăng nhưng tỷ lệ hữu hiệu giảm. Khi sử dụng mạ thâm canh, mạ đã đẻ (2 – 5 nhánh) thì số dảnh cấy phải tính cả nhánh đẻ trên mạ. Loại mạ này già hơn 10 – 15 ngày so với mạ chưa đẻ, vì vậy số dảnh cấy cần phải bằng số bông dự định hoặc ít nhất cũng phải đạt trên 70 % số bông dự định. Sau khi cấy các nhánh đẻ trên mạ sẽ tích luỹ, ra lá, lớn lên và thành bông. Thời gian đẻ nhánh hữu hiệu tập trung khoảng 8 – 15 ngày sau cấy. Vì vậy cấy mạ thâm canh cần có số dảnh cấy trên khóm nhiều hơn cấy mạ non.
Theo kết quả nghiên cứu số dảnh cấy của Tăng Thị Hạnh (2003), trên giống lúa Việt Lai 20 khi tăng số dảnh cấy làm tăng diện tích lá và tăng khả năng tích luỹ chất khô, đặc biệt làm tăng số bông/khóm, cấy cùng mật độ khi tăng đến 3 dảnh/khóm sẽ làm tăng năng suất giống lúa Việt Lai 20.