Ngoài hai nguyên tố đạm và lân thì kali có vai trò không kém phần quan trọng đối với sự sinh trưởng của lúa vì kali có tác dụng xúc tiến sự di chuyển của các chất đồng hoá trong cây. Ngoài ra kali còn làm cho sự di động sắt trong cây
được tốt do đó ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình hô hấp. Kali cũng rất cần cho sự tổng hợp protit, quan hệ mật thiết với sự phân chia tế bào
Thiếu kali, lá lúa bị xém nâu, cây phát triển chậm và còi cọc, thân yếu và dễ bị đổ, hạt teo quắt. Thiếu kali làm cây lúa dễ bị nấm bệnh, vi khuẩn … Theo Nguyễn Vi, với các giống lúa hiện nay, tỷ lệ hạt chắc tăng từ 30-57% do bón kali và trọng lượng hạt cũng tăng từ 12-30% [44].
Kali là nguyên tố điều khiển chất lượng, tham gia vào hầu hết các quá trình hình thành các hợp chất và vận chuyển các hợp chất đó, kali làm cho tế bào cứng cáp, tăng tỉ lệ đường, giúp vận chuyển chất dinh dưỡng nhanh chóng về hoa, tạo hạt tốt [72].
Để thu được 1tấn thóc, cây lúa lấy đi 22 - 26 kg kali nguyên chất, tương đ- ương 36,74 - 43,42kg KCl (loại phân chứa 60% KCl) [6].
S. Yoshida (1985) cho biết, chỉ khoảng 20% tổng lượng kali cây hút là được vận chuyển vào hạt, lượng còn lại được tích luỹ trong các bộ phận khác của cây (trong rơm rạ) [33].
Giữa việc hút đạm và kali có một mối tương quan thuận, tỷ lệ N/K thường là 1,26. Theo nhiều tác giả khác cho biết tỷ lệ N/K rất quan trọng, nếu cây lúa hút nhiều đạm thì dễ thiếu kali, do đó thường phải bón nhiều kali ở những ruộng lúa bón nhiều đạm [18].
Các nhà khoa học Trung Quốc kết luận rằng các giống lúa lai có nhu cầu cao về kali, thậm chí còn cao hơn đạm. Ở Trung Quốc, để đạt năng suất 15 tấn thóc/ha/năm thì tổng lượng kali cây lúa hút từ 405-521 kg K2O/ha [49].
Ở Trung Quốc thí nghiệm đạt năng suất lúa cao 7 - 8 tấn/ha/vụ đã bón 135 - 150kgK2O/ha. Người đạt năng suất lúa kỷ lục đã bón 280kg K2O/ha [53].
Kết quả nghiên cứu của trại thí nghiệm Cuban (Liên Xô cũ) cho biết, để thu được 4 tấn thóc/ha cần bón 35-50 kg K2O, trung bình là 44 kg K2O/ha [49].
IRRI đã tiến hành trên đồng ruộng tại 3 điểm khác nhau trong 5 năm (1968 - 1972) cho thấy: phân kali có ảnh hưởng rõ tới năng suất lúa ở cả 2 vụ trong năm. Trong mùa khô trên nền 140N; 60P2O5, bón 60 K2O/ha năng suất đạt 6,78 tấn/ha,
cho bội thu năng suất do bón kali là 12,8kg thóc/kg K2O. Trong mùa mưa trên nền 70N; 60P2O5, bón 60 K2O/ha năng suất đạt 4,96 tấn/ha cho bội thu năng suất do bón kali trung bình năm vụ đạt 440kg thóc, với hiệu suất phân bón là 6,1kg thóc/kg K2O.
Trên đất phù sa sông Hồng trong thâm canh lúa ngắn ngày, để đạt năng suất lúa trên 5 tấn/ha ở vụ mùa và trên 6 tấn/ha ở vụ Xuân, nhất thiết phải bón phân kali. Để đạt năng suất lúa Xuân 7 tấn/ha cần bón 102 - 135kg K20/ha/vụ (trên nền193kg N/ha, 120 P2O5/ha) và năng suất lúa Mùa 6 tấn cần bón 88 - 107 kg K2O/ha/vụ (trên nền 160N, 88 P2O5). Hiệu suất phân kali có thể đạt 6,2 - 7,2kg thóc/kg K2O [5], [9]. Vai trò cân đối đạm - kali càng lớn khi lượng đạm sử dụng càng cao. Không bón kali hệ số sử dụng đạm chỉ đạt 15 - 30%, trong khi bón kali hệ số này tăng lên đến 39 - 49%. Như vậy, năng suất tăng không hẳn là do kali (bởi bón kali riêng rẽ không tăng năng suất) mà là kali đã điều chỉnh dinh dưỡng đạm, làm cho cây hút được nhiều đạm và các chất dinh dưỡng khác hơn. Trong vụ Đông Xuân ở miền Bắc, nhiệt độ thấp, thời tiết thường âm u nên hiệu lực phân kali cao hơn, do đó cần bón kali nhiều hơn ở vụ này [6].
Không bón kali làm giảm tích luỹ kali và đạm trong sản phẩm thu hoạch, đạm tích luỹ nhiều trong rơm rạ không được vận chuyển về hạt là nguyên nhân làm giảm năng suất và chất lượng gạo [16].
Kết quả nghiên cứu từ năm 1994 đến năm 1996 của Nguyễn Như Hà cho thấy, không bón phân kali ảnh hưởng xấu đến các yếu tố cấu thành năng suất lúa (số bông được tạo thành giảm 6,5-10%, số hạt tạo thành thấp hơn, đồng thời làm tăng tỷ lệ hạt lép lửng), năng suất lúa giảm rõ rệt so với bón đủ kali [16].
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Như Hà (1999) cho thấy, trong điều kiện thâm canh cao, lúa ngắn ngày, lượng kali cây hút đạt tới 28-31 kg K2O/tấn thóc [16].
Theo Trần Thúc Sơn (1995) lượng kali lúa ngắn ngày hút để tạo 1 tấn thóc trên đất phù sa sông Hồng là 14,2-21,8 kg K2O/ha, còn theo Phạm Tiến Hoàng (1995) là 28,4-32,7 kg K2O/ha [32].
Theo Nguyễn Vy với 2 vụ lúa năng suất 9 - 10 tấn/ha/năm lượng kali cây hút trung bình 200 - 250 kg K2O/ha [43].
* Phân kali và hiệu suất của kali:
Theo Đào Thế Tuấn (1970) lượng kali cây lúa hút và năng suất lúa có mối quan hệ thuận. Vào những thập kỷ 60-70, hiệu lực phân kali bón cho lúa rất thấp, ở hầu hết các loại đất đã nghiên cứu: ở đồng bằng sông Hồng, hiệu quả chỉ đạt 0,3- 0,8kg thóc/1kg kali. Hiện nay, hiệu lực của phân kali bón cao hơn trước, với lúa trên đất bạc màu, hiệu quả cao nhất đạt 8,1-21,0kg thóc/1kg kali. Trên đất bạc màu, trữ lượng kali trong đất ít, do vậy cần phải cung cấp phân kali từ phân bón thì lúa mới có đủ dinh dưỡng kali, đồng thời cây lúa cũng hút đạm được dễ dàng hơn. Hiệu suất của phân kali trên đất phù sa sông Hồng chỉ đạt 1,0-2,5 kg thóc/1kg phân kali (KCl), trong khi đó nếu trên đất bạc màu hay đất cát ven biển có thể đạt 5-7 kg thóc/1kg KCl. Vì vậy, trên đất nghèo kali, bón cân đối đạm-kali có ý nghĩa rất quan trọng [40].
Theo Vũ Hữu Yêm (1995) hiệu suất phân kali cao nhất trên đất bạc màu với mức bón 30kg K2O/ha. Bón đến 120kg K2O/ha thì hiệu suất kali vẫn còn cho 4-6 kg thóc/1kg K2O [47].
Lúa lai có khả năng đồng hóa cao nhất là đạm và kali, lương hút kali thường 20 - 22kgK2O/tấn thóc, hiệu suất phân kali đạt 10 - 13kg thóc [3].
* Phân kali và cách sử dụng để tăng hiệu quả:
Phân kali có 2 loại: phân kali tự nhiên và chế biến công nghiệp:
- Phân kali tự nhiên có: Sylvinit chứa 12-15% K2O, Cainit chứa 10-12% K2O, bột xi măng chứa 14-35% K2O và tro bếp chứa 8-15% K2O.
- Phân kali chế biến công nghiệp: bao gồm Clorua kali chứa 58-62% K2O, Sunphat kali chứa 45-48% K2O, Nitrat kali chứa 41-46% K2O và Patenkali chứa 29% K2O.
Phân kali bón cho lúa chủ yếu là Kali Clorua (KCl) - còn gọi là MOP. Loại phân này ở dạng bột màu hồng hoặc màu trắng như muối, dễ tan trong nước, dễ hút ẩm và đóng cục, có vị mặn. Loại phân bón này chứa 58-62% kali nguyên chất K2O thường được trộn với đạm urê để bón thúc cho lúa. Phân bón này thường được nhập từ các nước: Canada, Mỹ, Trung Quốc, Nga, Ðức. [46].
Đối với cây trồng, kali được sử dụng trong nguyên sinh chất tế bào như một tác nhân kích thích các hoạt động chuyển hoá vật chất vô cơ thành hữu cơ, đồng thời thúc đẩy quá trình vận chuyển sản phẩm quang hợp vận chuyển lên lá, vào hoa và hạt. Sự có mặt của kali thời kỳ sau trỗ của lúa lai là một ưu thế thúc đẩy quá trình mẩy của hạt, giúp nâng cao năng suất. Lúa lai có khả năng đồng hoá dinh dưỡng cao nhất là đạm với kali. Lượng đạm hút thường trên 20- 22 kg N/tấn thóc và lượng hút kali cũng tương tự. Trong vụ Xuân, để đạt năng suất cao thì cần phải bón sớm. Bón kali là yêu cầu bắt buộc với lúa lai ngay cả trên đất giàu kali [23].
Cây lúa hút kali mạnh vào giai đoạn lúa làm đòng đến giai đoạn lúa trỗ hoàn toàn. Thời gian lúa hút kali kéo dài hơn lúa hút đạm và lân, lúa hút kali đến cuối thời kỳ sinh trưởng [23]. Nhu cầu kali của cây lúa rõ nhất ở 2 thời kỳ: thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng. Nếu thời kỳ đẻ nhánh thiếu kali thì ảnh hưởng đến năng suất lúa. Tuy nhiên, lúa hút kali nhiều nhất ở thời kỳ làm đòng, từ cuối giai đoạn đẻ nhánh đến trỗ, lúa lai hấp thu kali nhiều hơn lúa thuần. Sau khi trỗ bông, lúa thuần giảm dần hút kali, trong khi lúa lai vẫn hấp thu kali mạnh [11].
Theo nhiều tác giả cây lúa hút kali tới tận cuối thời kỳ sinh trưởng. Nhu cầu kali rõ nét nhất ở hai thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng. Thiếu kali vào thời kỳ đẻ nhánh ảnh hưởng mạnh đến năng suất, lúa hút kali mạnh nhất vào thời kỳ làm đòng.
Bùi Đình Dinh cho biết: tỷ lệ kali cây lúa hút trong các thời kỳ sinh trưởng tuỳ thuộc vào giống lúa, giai đoạn từ cấy đến đẻ nhánh là 20,0 -21,9%; từ phân hoá đòng đến trỗ là 51,8 - 61,9%; từ vào chắc đến chín là 16,9 - 27,7% [11].
Trong vụ Xuân ở miền Bắc nhiệt độ thấp, thời tiết âm u nên hiệu lực sử dụng phân kali cao hơn cho nên cần bón kali nhiều ở vụ này [11].
Chƣơng 2