2.2. Vai trò của phân đạm và những kết quả nghiên cứu về lượng đạm bón
2.2.2. Những kết quả nghiên cứu về lượng đạm bón cho lúa
Đạm là yếu tố quan trọng đối với cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng.
Nhu cầu về đạm của cây lúa đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới đi sâu nghiên cứu và có nhận xét chung là: nhu cầu đạm của cây lúa có tính chất liên tục từ đầu thời kỳ sinh trưởng cho đến lúc thu hoạch. Trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa, có hai thời kỳ mà nhu cầu dinh dưỡng đạm của cây lúa cao nhất là thời kỳ đẻ nhánh rộ và thời kỳ làm đòng. Ở thời kỳ đẻ nhánh rộ cây hút nhiều đạm nhất (Phạm Văn Cường, 2005).
Theo Bùi Huy Đáp (1980), lượng đạm cần thiết để tạo ra 1 tấn thóc từ 17- 25 kg N trung bình cần 20,5 kg. Thông thường các giống có tiềm năng năng suất cao bao giờ cũng cần một lượng đạm cao.
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: 44 kg K2O. Trên nền phối hợp
90 P2O5 - 60 K2O hiệu suất phân đạm và năng suất lúa tăng nhanh ở các mức phân bón từ 40 - 120 kg N/ha (theo Yoshida,1985).
Kết quả tổng kết của Mai Văn Quyền (2002) trên 60 thí nhiệm thực tiễn ở 40 nước có khí hậu khác nhau cho thấy: Nếu đạt năng suất lúa 3 tấn thóc/ha, thì cây lúa lấy đi hết 50kg đạm, 260kg lân, 80kg kali, 10kg CaO, 6kg Mg, 5kg S và nếu ruộng lúa đạt năng suất đến 6 tấn/ha thì lượng dinh dưỡng cây lúa lấy đi là 100kg đạm, 50kg lân, 160kg kali, 19kg CaO, 12kg Mg, 10kg S. Trung bình cứ tạo 1 tấn thóc cây lúa lấy đi hết 17kg đạm, 8kg lân, 27kg kali, 3kg CaO, 2kg Mg và 1,7kg S (Mai Văn Quyền, 2002). Nguyễn Văn Bộ và cs. (2003) chỉ ra rằng, trung bình 1 tấn thóc kèm cả rơm rạ cây lấy đi lượng dinh dưỡng từ đất là: 22,2 kg N; 7,1 kg P2O5; 31,6 kg K2O và nhiều yếu tố trung, vi lượng khác.
Theo Trần Thúc Sơn và Đặng Văn Hiến (1995), trên đất phù sa sông Hồng, điều kiện tưới tiêu thuận lợi, nếu không bón phân năng suất lúa chỉ có thể đạt 3,5 tấn/ha song. Để đạt được năng suất lúa 5 tấn/ha cần bón 90 - 120 kg N/ha.
Tuy nhiên không phải cứ bón nhiều đạm thì tỷ lệ đạm của cây lúa sử dụng nhiều. Theo kết quả nghiên cứu sử dụng phân đạm trên đất phù sa sông Hồng của Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam từ năm 1992 đến 1994: Phản ứng của phân đạm đối với lúa phụ thuộc vào thời vụ, loại đất và giống lúa.
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của đất, mùa vụ và liều lượng phân đạm bón đến tỷ lệ cây lúa hút của Viện Nông hoá - Thổ nhưỡng chỉ ra rằng: Ở mức phân đạm 80 kg N/ha, tỷ lệ sử dụng đạm là 46,6%, so với mức đạm này có phối hợp với phân chuồng tỷ lệ hút được là 47,4%. Nếu tiếp tục tăng liều lượng đạm đến 160N và 240N, có bón phân chuồng thì tỷ lệ đạm mà cây lúa sử dụng cũng giảm xuống. Trên đất bạc màu so với đất phù sa sông Hồng thì hiệu suất sử dụng đạm của cây lúa thấp hơn. Khi bón liều lượng đạm từ 40N - 120N thì hiệu suất sử dụng đạm giảm xuống, tuy lượng đạm tuyệt đối do lúa sử dụng có tăng lên.
Còn theo kết quả nghiên cứu nhiều năm, từ năm 1985-1994 của Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long, trên đất phù sa được bồi hàng năm có bón 60 kg P2O5 và 30 kg K2O làm nền thì khi có bón đạm đã làm tăng năng suất lúa từ 15% - 48,5% trong vụ Đông xuân và vụ Hè thu tăng từ 8,5% - 35,6%. Hướng chung của hai vụ đều bón đến mức 90 kg N/ha có hiệu quả cao hơn cả, bón trên mức 90 kg N/ha năng suất lúa tăng không đáng kể.
Trên đất phù sa sông Hồng, theo Quách Ngọc Ân (1995), bón 180 kg N/ha trong vụ Xuân và 150 kg N/ha trong vụ Mùa vẫn chưa thấy lúa lai giảm năng
suất trong khi lúa thường chỉ bón 90 - 110 kg N/ha, quá ngưỡng này năng suất có chiều hướng giảm.
Tuy nhiên theo Nguyễn Như Hà (1999), với trình độ thâm canh như hiện nay thì lượng phân đạm bón tối thích cho lúa là 120 kg N/ha. Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan và Nguyễn Văn Duy (2009) trên giống lúa Xi23 trong vụ Xuân năm 2008 tại Thạch Hà - Hà Tĩnh cũng cho thấy lượng đạm 120 Kg N/ha phối hợp với 80-100 kg K2O/ha cho hiệu quả kinh tế của lúa đạt cao nhất.
Đối với lúa cạn, khi nghiên cứu về bón phân đạm, Nguyễn Thị Lẫm (1994) đã kết luận: Liều lượng đạm bón thích hợp cho các giống có nguồn gốc địa phương là 60 kg N/ha. Đối với những giống thâm canh cao như (CK136) thì lượng đạm thích hợp từ 90 - 120kg N/ha.
Đối với giống lúa chịu hạn CH5, theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Như Hà (2006), tại Bắc Quang - Hà Giang, lượng phân đạm thích hợp cho lúa CH5 sinh trưởng tốt và cho năng suất cao cũng từ 90- 120 kg N/ha, tùy thuộc vào mật độ cấy.
Đối với lúa, nhu cầu đạm có tính chất liên tục từ đầu thời kỳ sinh trưởng cho đến lúc thu hoạch. Nhưng chủ yếu bón vào 3 thời kỳ: Bón lót trước khi cấy, bón thúc khi đẻ nhánh và bón khi lúa bước vào thời kỳ phân hóa đòng trong đó cần tập trung đạm vào thời kỳ đẻ nhánh vì đây là thời kỳ cây lúa cần nhiều đạm nhất và cũng là thời kỳ khủng hoảng đạm lớn nhất của cây lúa. De Datta (1978) cho rằng, cung cấp đủ đạm cho lúa khi cấy và làm đòng sẽ làm tăng số nhánh và số bông. Khi cây lúa hút đạm ở thời kỳ hình thành bông sẽ làm tăng tỷ lệ hạt chắc trên bông.
Theo các tác giả Bùi Huy Đáp (1980), Đào Thế Tuấn (1980) và Nguyễn Hữu Tề (1997), thông thường cây lúa hút 70% tổng lượng đạm trong giai đoạn đẻ nhánh. Khi chuyển từ giai đoạn đẻ nhánh sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực nhu cầu đạm của cây ít đi. Lúc này cây chỉ cần lượng đạm vừa phải chủ yếu nuôi các cơ quan sinh sản và duy trì diện tích quang hợp.
Cũng theo Đào Thế Tuấn (1980), cây lúa được bón thoả đáng vào thời kỳ đẻ nhánh rộ thúc đẩy cây lúa đẻ nhánh khoẻ và hạn chế số nhánh bị lụi đi. Ở thời kỳ đẻ nhánh của cây lúa, đạm có vai trò thúc đẩy tốc độ ra lá, tăng tỷ lệ đạm trong lá, tăng hàm lượng diệp lục, tích luỹ chất khô và cuối cùng là tăng số nhánh đẻ.
Theo Yoshida (1985), lượng đạm cây hút ở thời kỳ đẻ nhánh quyết định tới 74% năng suất. Bón nhiều đạm làm cho cây lúa đẻ nhánh khoẻ và tập trung, tăng số bông/m2; số hạt/bông, nhưng khối lượng nghìn hạt (P1000) ít thay đổi.
Nếu giai đoạn đẻ nhánh mà thiếu đạm sẽ làm năng suất lúa giảm do đẻ nhánh ít, dẫn đến số bông ít. Nếu bón không đủ đạm cây lúa sinh trưởng chậm, thấp cây, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, lá sớm chuyển thành màu vàng, đòng nhỏ, từ đó làm cho năng suất giảm. Nếu bón thừa đạm lại làm cho cây lúa có lá to, dài, phiến lá mỏng, dễ bị sâu bệnh, dễ lốp đổ, đẻ nhánh vô hiệu nhiều, ngoài ra chiều cao cây phát triển mạnh, trỗ muộn, năng suất giảm.
Bên cạnh nhu cầu đạm cao ở thời kỳ đẻ nhánh, Bùi Đình Dinh (1993) cho rằng, cây lúa cũng cần nhiều đạm trong thời kỳ phân hoá đòng và phát triển đòng thành bông, tạo ra các bộ phận sinh sản. Thời kỳ này quyết định cơ cấu sản lượng như số hạt/bông, khối lượng nghìn hạt (P1000). Phạm Văn Cường (2003) cũng nhấn mạnh thêm về vấn đề này đó là: Việc cung cấp đạm lúc cây trưởng thành là điều kiện cần thiết để làm chậm quá trình già hoá của lá, duy trì cường độ quang hợp khi hình thành hạt chắc và tăng Protein tích luỹ vào hạt.
Về hiệu suất bón đạm:
Hiệu suất bón đạm được tính theo công thức sau:
Ef = Kth * Ku
Trong đó: Ef: Hiệu suất bón đạm
Kth: Tỷ lệ đạm thu hồi. Nó được tính bằng tỷ số giữa lượng đạm cây hút được và lượng đạm bón vào đất.
Ku: Hiệu suất sử dụng đạm. Được tính bằng số kg thóc được tạo ra do 1kg đạm cây hút được.
Theo Nguyễn Tất Cảnh (2005), đối với đạm bón theo kiểu truyền thống hiệu quả rất thấp cây chỉ sử dụng được khoảng 30 – 40% lượng phân bón.
Ở vùng nhiệt đới, theo Yoshida (1981), hiệu suất sử dụng đạm đối với sản lượng hạt vào khoảng 50 kg thóc khô/1kg đạm cây hút được. Ở Nhật khoảng 62 kg, còn ở các nước ôn đới hiệu suất này cao hơn khoảng 20%. Như vậy ở vùng nhiệt đới, hiệu suất bón đạm đạt khoảng 15-20 kg thóc khô/1kg đạm bón vào đất.
Theo Trần Thúc Sơn (1996), trên đất phù sa sông Hồng thì hiệu suất 1 kg N là 10 – 15 kg thóc ở vụ Xuân và 6 – 9 kg thóc vụ Mùa. Nếu bón trên 160 kg N/ha thì hiệu suất của phân đạm giảm rõ rệt.
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan và cs. (2007), khi xác định lượng đạm bón vãi cho dòng lúa thuần N18 tại Phúc Thọ - Hà Tây vụ mùa năm 2005, nhóm tác giả nhận thấy hiệu suất bón đạm đạt cao nhất là 9,2 kg thóc/1 kg N khi bón 100 kg N/ha trên nền 5 tấn phân chuồng + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O trên đất 2 vụ lúa. Tuy nhiên khi bón đạm viên nén cho lúa tẻ thuần chất lượng cao N46, thì hiệu suất cao đạt cao nhất ở mức đạm bón 60 kg /ha. Trong đó, Vụ xuân ở Thái Bình đạt 15,7 kg thóc/1kg N; vụ mùa ở Hưng yên đạt 15,8 kg thóc/1 kg N tại Ân Thi và 15 kg thóc/1kg N tại Tiên Lữ (Nguyễn Thị Lan và Đỗ Thị Hường, 2009). Như vậy hiệu suất bón đạm cũng phụ nhiều vào dạng đạm bón, tính chất đất đai và mùa vụ…
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến ưu thế lai về hiệu suất sử dụng đạm của lúa lai F1, theo Phạm Văn Cường và cs. (2007), khi tăng lượng đạm bón từ 0 -120 kg N/ha thì hiệu suất bón đạm của VL 20 cao nhất ở mức bón 120 kg N/ha.
Trong đó vụ xuân đạt 11,8 kg thóc/1kg N, vụ mùa đạt 3,6 kg thóc/1kg N.
Như vậy để nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế trong trồng lúa, chúng ta cần bón đầy đủ đạm và cân đối với các chất dinh dưỡng khác, bên cạnh việc bón lót, bón đạm vào giai đoạn đẻ nhánh và phân hóa đòng sẽ nâng cao năng suất và hiệu suất sử dụng đạm.