Theo S.Yoshida đạm là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng nhất đối với cây lúa trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển [33].
Cũng theo S.Yoshida lượng đạm cây hút ở thời kỳ đẻ nhánh quyết định tới 74% năng suất. Bón nhiều đạm cây lúa đẻ khoẻ và tập trung, tăng số bông/m2; số hạt/bông, nhưng trọng lượng nghìn hạt ít thay đổi [33].
Phân đạm đối với lúa lai là rất quan trọng. Lúa lai có bộ rễ khá phát triển, khả năng huy động từ đất rất lớn nên ngay trường hợp không bón phân, năng suất lúa lai vẫn cao hơn lúa thuần. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã kết luận: cùng một mức năng suất, lúa lai hấp thu lượng đạm và lân thấp hơn lúa thuần, ở mức năng suất 75 tạ/ha, lúa lai hấp thu đạm thấp hơn lúa thuần 4,8%, hấp thu P2O5 cao
hơn 18,2% nhưng hấp thu kali cao hơn 30%. Với ruộng lúa cao sản thì lúa lai hấp thu đạm cao hơn lúa thuần 10%, hấp thu K2O cao hơn 45% còn hấp thu P2O5 thì bằng lúa thuần [9].
Theo Phạm Văn Cường và cs cho thấy ảnh hưởng của đạm đến quang hợp thông qua hàm lượng diệp lục có trong lá, nếu bón lượng đạm cao thì cường độ quang hợp ít bị ảnh hưởng mặc dù điều kiện ánh sáng yếu [51].
Mitsui (1973) khi nghiên cứu ảnh hưởng của đạm đến hoạt động sinh lý của lúa đã kết luận : Sau khi bón đạm cường độ quang hợp , cường độ hô hấp và hàm lượng diệp lục tăng lên , nhịp độ quang hợp , hô hấp không khác nhau nhiều nhưng cường độ quang hợp tăng mạnh hơn cường độ hô hấp 10 lần vì thế đạm làm tăng tích luỹ chất khô [21].
Theo nhiều tác giả thông thường cây lúa hút 70% tổng lượng đạm trong giai đoạn đẻ nhánh, đây là thời kỳ hút đạm có ảnh hưởng lớn đến năng suất, 10 – 15% là hút ở giai đoạn làm đòng, lượng còn lại là từ giai đoạn sau làm đòng đến chín.
Kết quả nghiên cứu của Đinh Văn Cự tại xã Gia Xuyên - Tứ Lộc - Hải Dương cho thấy: lượng đạm cần bón để đạt 1 tấn thóc phải từ 26 - 28 kg N. Kết quả này cao hơn nhiều so với dự tính của Đào Thế Tuấn năm 1969, muốn đạt được 1 tấn thóc cần 22,3 kg N ở vụ chiêm và 22,6 kg N ở vụ mùa [38].
Kết quả nghiên cứu nhiều năm (1985 - 1994) của Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long chứng minh rằng: trên đất phù sa được bồi hàng năm có bón 60P2O5 và 30K2O làm nền thì khi có bón đạm đã làm tăng năng suất lúa từ 15 - 48,5% trong vụ Đông Xuân, 8,5 - 35,6% trong vụ Hè Thu. Chiều hướng chung của cả 2 vụ là bón đến 90N có hiệu quả cao hơn cả , bón trên mức này năng suất lúa tăng không đáng kể [26].
Theo Nguyễn Thị Lẫm khi nghiên cứu về bón phân đạm cho lúa cạn đã kết luận: lượng đạm bón thích hợp cho các giống có nguồn gốc địa phương là 60 N/ha, với các giống thâm canh cao (CK 136) lượng đạm thích hợp từ 90 - 120 N/ha [21].
Sau khi tăng lượng đạm thì cường độ quang hợp, cường độ hô hấp và hàm lượng diệp lục của cây lúa tăng lên, nhịp độ quang hợp, hô hấp không khác nhau
nhiều nhưng cường độ quang hợp tăng mạnh hơn cường độ hô hấp gấp 10 lần cho nên vai trò của đạm làm tăng tích luỹ chất khô [21].
Theo Nguyễn Như Hà khi nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ và liều lượng đạm tới sinh trưởng của lúa ngắn ngày thâm canh cho thấy : tăng bón đạm ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỉ lệ dảnh hữu hiệu [16].
Kết quả nghiên cứu sử dụng phân bón đạm trên đất phù sa sông Hồng của Viện Khoa học Nông Nghiệp Việt Nam đã tổng kết các thí nghiệm 4 mức đạm từ năm 1992 đến 1994, kết quả cho thấy: phản ứng của phân đạm đối với lúa phụ thuộc vào thời vụ, loại đất và giống lúa [21].
Kết quả thí nghiệm trong chậu cho thấy: trên đất phù sa sông Hồng, bón đạm đơn độc làm tăng năng suất lúa lai 48,7%, trong khi đó năng suất giống lúa CR203 chỉ tăng 23,1%. Với thí nghiệm đồng ruộng, bón đạm, lân cho lúa lai có kết quả rõ rệt. Nhiều thí nghiệm trong phòng cũng như ngoài đồng ruộng cho thấy, 1kg N bón cho lúa lai làm tăng năng suất 9 - 18 kg thóc, so với lúa thuần thì tăng 2 - 13 kg thóc. Như vậy, trên các loại đất có vấn đề như đất bạc màu, đất gley, khi các yếu tố khác chưa được khắc phục về độ chua, lân, kali, thì vai trò của phân đạm không phát huy được, nên năng suất lúa lai chỉ tăng 17,7% trên đất bạc màu, 11,5% trên đất gley [9].
Với đất phù sa sông Hồng, bón đạm với mức 180 kgN/ha trong vụ xuân và 150 kgN/ha trong vụ mùa cho lúa lai vẫn không làm giảm năng suất lúa. Tuy nhiên, ở mức bón 120 kgN/ha làm cho hiệu quả cao hơn các mức khác [21].
* Phân đạm và hiệu suất của phân đạm:
Có 4 dạng phân đạm đơn là: dạng nitrat; dạng amôn và amôniắc; dạng amôn - nitrat; dạng amid.
Trên thị trường phân bón Việt Nam hiện nay có 3 dạng đạm vô cơ chính được nông dân sử dụng là: Amôn sunphat: (NH4)2SO4 - đạm SA; Đạm Clorua: NH4Cl và Urê: Co(NH2)2, trong đó dạng đạm vô cơ được dùng bón phổ biến cho lúa là đạm Urê.
chuồng, phân hỗn hợp NPK, phân bón lá... [46].
Theo De Datta S.K [56] cho rằng, đạm là yếu tố hạn chế năng suất lúa có tưới. Như vậy, để tăng năng suất lúa nước, cần tạo điều kiện cho cây lúa hút được nhiều đạm. Sự hút đạm của cây lúa không phụ thuộc vào nồng độ đạm xung quanh rễ mà được quyết định bởi nhu cầu đạm của cây.
Năm 1973, Xiniura và Chiba có kết quả thí nghiệm bón đạm theo 9 cách tương ứng với các giai đoạn sinh trưởng, phát triển. Mỗi lần bón với 7 mức đạm khác nhau, 2 tác giả trên đã có những kết luận sau:
+ Hiệu suất của đạm (kể cả rơm, rạ và thóc) cao khi lượng đạm bón ở mức thấp. + Có 2 đỉnh về hiệu suất, đỉnh đầu tiên là xuất hiện ở thời kỳ đẻ nhánh, đỉnh thứ 2 xuất hiện ở 19 đến 9 ngày trước trỗ, nếu lượng đạm nhiều thì không có đỉnh thứ 2.
Hai tác giả đã đưa ra khuyến cáo: Nếu lượng đạm ít sẽ bón vào 20 ngày trước trỗ, khi lượng đạm trung bình bón 2 lần lúc lúa con gái và 20 ngày trước trỗ bông , khi lượng đạm nhiều bón vào lúc lúa con gái [33].
Viện Nông hoá - Thổ nhưỡng đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của đất, mùa vụ và liều lượng phân đạm bón đến tỷ lệ đạm cây lúa hút. Không phải do bón nhiều đạm thì tỷ lệ đạm của lúa sử dụng nhiều. 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 đạm 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 phân giảm xuống, tuy lượng đạm tuyệt đối do lúa sử dụng có tăng lên [21].
Theo tác giả Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Ngọc Nông (1994) khi nghiên cứu trên một số loại đất trồng lúa chính ở Bắc Thái đã kết luận: đạm vẫn là yếu tố có vai trò dinh dưỡng to lớn trong việc tăng năng suất lúa trên tất cả các loại đất, nhưng bón đạm đơn độc sẽ không mang lại hiệu quả cao. Trên đất phù sa sông suối đạm là yếu tố hạn chế hàng đầu, bón đạm lân kết hợp cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao, lượng đạm bón hợp lý ở mức 100 - 120 kg N/ha và lượng lân 80 - 100 kg P2O5 kg/ha) [12].
* Phân đạm và cách sử dụng để tăng hiệu quả:
Đạm có tác dụng mạnh trong thời gian đầu sinh trưởng và tác dụng rõ rệt nhất của đạm đối với cây lúa là làm tăng hệ số diện tích lá và tăng nhanh số nhánh đẻ. Tuy nhiên, hiệu suất quang hợp và hiệu suất nhánh đẻ hữu hiệu có ngưỡng nhất định nên khi sử dụng đạm cần phải chú ý điều chỉnh liều lượng, thời điểm và cách bón đạm cho cây lúa.
Một vài thí nghiệm ở Nigeria đã chứng minh bón đạm thành 2 - 3 lần tốt hơn bón 1 lần. Tổng lượng đạm chia làm 2 đến 3 lần như sau: lần 1 nên bón lúc gieo, lần 2 và 3 nên bón vào thời gian 30 và 50 ngày sau gieo hoặc bón vào lúc bắt đầu phân nhánh làm đòng. Bón như vậy sẽ làm giảm sự thất thoát N từ 53% xuống còn 28% trong một lần bón [62].
Theo kết quả nghiên cứu của trung tâm phát triển phân bón Quốc tế (IFDC) thì cây lúa chỉ hút được 30% lượng đạm bón cho lúa nếu bón theo phương pháp bón vãi trên mặt ruộng. Trên đất phù sa sông Hồng, hệ số sử dụng đạm chỉ đạt từ 35-45%, trên đất bạc màu là 39-49%. Đối với lúa nước cây lúa chỉ sử dụng được 30-40% lượng đạm bón vào. Vì vậy có thể tối ưu hóa việc dùng phân đạm cho lúa bằng cách bón đúng thời kỳ cây lúa có nhu cầu cao và vùi phân đạm vào trong đất [5], [17].
Trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa, có hai thời
kỳ mà nhu cầu dinh dưỡng đạm cao nhất đó là thời kỳ đẻ nhánh rộ và thời
kỳ làm đòng. Ở thời kỳ đẻ nhánh rộ cây hút nhiều đạm nhất [39].
Thực tế hiện nay về phân đạm phần lớn nông dân miền Bắc chia bón lót (14 - 45%), thúc đẻ (31 - 58,8%) và thúc đòng (16,9 - 34%). Ngoại trừ tại Bắc Giang và Vĩnh Phúc có một số hộ còn chia bón cả nuôi hạt (10 - 15%) [4].
Theo Phạm Văn Cường giai đoạn từ đẻ nhánh đến đẻ nhánh rộ, hàm lượng đạm trong thân lá luôn cao sau đó giảm dần nên cần bón tập trung vào giai đoạn này. Tuy nhiên, thời kì hút đạm mạnh nhất của lúa lai là từ đẻ nhánh rộ đến làm đòng. Mỗi ngày lúa lai hút 3,52 kgN/ha chiếm 34,69% tổng lượng hút. Tiếp đến là giai đoạn từ bắt đầu đẻ nhánh đến đẻ nhánh rộ, mỗi ngày cây hút 2,74 kgN/ha chiếm 26,82% tổng lượng hút [9], [51].
Theo Nguyễn Như Hà: trồng lúa trên đất có khả năng giữ phân tốt và đặc biệt với các giống ngắn ngày, việc chia phân bón làm nhiều lần không hiệu quả bằng việc bón lót sâu toàn bộ lượng phân đạm cần được bón. Do khi bón lót sâu toàn bộ hay phần lớn lượng phân đạm sẽ hạn chế mất đạm, nhu cầu đạm của cây lúa sau trỗ dựa vào phần đạm còn lại trong đất do bón lót và đạm do cây đã tích luỹ trong thân, lá, nên lúa vẫn đạt năng suất cao mà lại giảm được công bón phân [17].
Không nên bón đạm khi ruộng khô hạn vì sau đó cho nước vào ruộng thì một phần phân đạm sẽ biến thành khí bốc hơi bay đi. Ngược lại nếu bón đạm cho đất ngập nước thường xuyên làm thay đổi dạng đạm (dạng đạm này dễ chuyển thành thể khí bay lên). Khi trời sắp mưa không nên bón đạm vì lượng đạm vừa bón sẽ dễ bị rửa trôi; vào buổi trưa nắng nóng gay gắt hoặc đầu giờ chiều cũng không nên bón đạm vì đạm dễ bị bay hơi. Thời điểm bón đạm tốt nhất là lúc trời quang đãng, vào buổi sáng hoặc chiều tối.
Trước khi bón phân đạm cho lúa cần phải làm sạch cỏ dại bởi vì cỏ sẽ cạnh tranh dinh dưỡng với cây lúa. Khi cỏ đã phát triển nó sẽ cạnh tranh cả về nước, ánh sáng, không gian chứa khí và là điều kiện để sâu bệnh phát sinh phát triển. Cần phải làm cỏ trong vòng 30 ngày sau khi cấy, nếu không làm cỏ ngay trong giai đoạn này thì năng suất lúa sẽ bị giảm rõ rệt.
Một điểm chú ý khác khi bón thúc phân đạm là không nên bón khi lá lúa còn ướt bởi phân đạm sẽ dính lại trên lá ướt và với lượng nhiều có thể gây cháy lá; phân đạm đã hòa tan vào những giọt nước trên lá lúa sẽ bị mất vào không khí khi các giọt nước đó bốc hơi, khô đi. Cũng không nên bón thúc phân đạm nếu như có mưa to vì đạm vừa bón sẽ bị trôi đi mất [46].
Vụ Mùa, Hè Thu (mùa mưa) lượng đạm cần bón ít hơn so với vụ Đông Xuân. Trong rất nhiều trường hợp, hiện tượng đổ là một nhân tố không cho phép được bón cho lúa đến lượng đạm tối đa. Nếu cây lúa đổ trước khi trỗ, năng suất có thể giảm 50-60%. Giống lúa mới thấp cây có khả năng chống đổ tốt, lượng đạm bón tối thích cao hơn nhiều.
