Luận văn: NGHIÊN CỨU BÓN ĐẠM VÀO THỜI KỲ LÀM ĐÒNG CHO LÚA VỤ XUÂN TẠI THÁI NGUYÊN

Chia sẻ: Carol123 Carol123 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

157
lượt xem 34
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Lúa là một loại cây lương thực quan trọng trên thế giới, đặc biệt ở các nước châu Á. Theo Gislum và cs., (2005)[81]; Sheehy và cs., (2004)[136] thì năng suất lúa của châu Á hiện nay trung bình là 5,3 tấn/ha, bằng 60% tiềm năng năng suất lý thuyết có thể đạt được trong điều kiện khí hậu của châu lục. Do vậy, việc ứng dụng kỹ thuật tiến bộ trong sản xuất như: cải tạo giống đi đôi với chế độ dinh dưỡng hợp lý, đặc biệt là dinh dưỡng đạm góp phần quan trọng nâng cao năng...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: NGHIÊN CỨU BÓN ĐẠM VÀO THỜI KỲ LÀM ĐÒNG CHO LÚA VỤ XUÂN TẠI THÁI NGUYÊN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ---------o0o--------- Nguyễn Thị Lân NGHIÊN CỨU BÓN ĐẠM VÀO THỜI KỲ LÀM ĐÒNG CHO LÚA VỤ XUÂN TẠI THÁI NGUYÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ---------o0o--------- Nguyễn Thị Lân NGHIÊN CỨU BÓN ĐẠM VÀO THỜI KỲ LÀM ĐÒNG CHO LÚA VỤ XUÂN TẠI THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Trồng Trọt Mã số: 62.62.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Lê Tất Khương 2. PGS.TS. Hoàng Văn Phụ THÁI NGUYÊN - 2009
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Mọi trích dẫn trong luận án đều có nguồn gốc rõ ràng. Ngày 25/6/2009 Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Lân
ii LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành với sự giúp đỡ của nhiều cá nhân và cơ quan nghiên cứu. Trước hết tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS. Lê Tất Khương, PGS. TS. Hoàng Văn Phụ, với cương vị là người hướng dẫn khoa học đã có nhiều đóng góp to lớn trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành Luận án. Tôi xin trân t rọng cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Lãnh đạo và tập thể giảng viên Khoa Sau đại học, Khoa Nông học đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất và tinh thần để tôi hoàn thành nghiên cứu của mình. Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của UBND, Trung tâm Khuyến nông, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Thái Nguyên; UBND và các Ban ngành chức năng huyện Đồng Hỷ, huyện Phổ Yên, huyện Phú Lương; UBND và các Ban ngành chức năng cùng nhân dân xã Đổng Bẩm huyện Đồng Hỷ, xã Đắc Sơn huyện Phổ Yên, xã Cổ Lũng và xã Sơn Cẩm huyện Phú Lương trong việc cung cấp thông tin triển khai thí nghiệm, tổ chức hội thảo đầu bờ và xây dựng mô hình sản xuất lúa. Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của sinh viên khóa 33, 34, 35, 36 khoa Nông học trong việc thực hiện thí nghiệm và xây dựng mô hình sản xuất lúa. Để hoàn thành Luận án này tôi cũng nhận được sự động viên khích lệ của gia đình, bạn bè gần xa, tập thể lớp Trồng trọt 15A-B, đặc biệt là sự giúp đỡ của gia đình TS. Nguyễn Thế Hùng. Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó! Thái Nguyên, ngày 25/6/2009 Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Lân
iii Mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các ký hiệ u, các chữ viết tắt vii Danh mục các bảng viii Danh mục các hình vẽ, đồ thị xi MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3 4. Điểm mới của đề tài 4 Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1. Cơ cở khoa học của đề tài 5 1.2. Tình hình nghiên cứu về bón phân cho lúa trên thế giới 7 1.2.1. Tổng quan nghiên cứu về bón phân đa lượng cho lúa 7 1.2.2. Tổng quan nghiên cứu về liều lượng, thời gian và hiệu quả sử 9 dụng đạm của lúa 1.2.3. Những yếu tố ảnh hưởng và biện pháp nâng cao hiệu quả sử 12
iv dụng đạm của lúa 1.2.4. Tổng quan nghiên cứu về bón đạm theo tình trạng dinh dưỡng 19 của lúa 1.3. Tình hình nghiên cứu về bón phân cho lúa trên ở Việt Nam 26 1.3.1. Tổng quan nghiên cứu về bón phân đa lượng cho lúa 26 1.3.2. Tổng quan nghiên cứu về liều lượng, thời gian và hiệu quả sử 30 dụng đạm của lúa 1.3.3. Những yếu tố ảnh hưởng và biện pháp nâng cao hiệu quả sử 34 dụng đạm của lúa 1.3.4. Tổng quan nghiên cứu về bón đạm theo tình trạng dinh dưỡng 41 của lúa 1.4. Tình hình sản xuất lúa và sử dụng phân bón ở Thái Nguyên 43 1.4.1. Tình hình sản xuất lúa ở Thái Nguyên 43 1.4.2. Tình hình sử dụng phân bón cho lúa vụ Xuân ở Thái Nguyên 44 1.5. Kết luận rút ra từ phần tổng quan tài liệu 46 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 48 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 48 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu 48 2.2. Nội dung nghiên cứu 48 2.3. Phương pháp nghiên cứu 49 2.3.1. Khung nghiên cứu 49 2.3.2. Điều kiện đất thí nghiệm 49
v 2.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm 50 2.3.4. Chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi 54 2.3.5. Kỹ thuật chăm sóc 58 2.4. Phương pháp phân tích đất 58 2.5. Phương pháp phân tích số liệu 58 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 59 3.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng, phát triển và năng 59 suất lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên 3.1.1. Điều kiện thời tiết - khí hậu vụ Xuân giai đoạn 2005 đến 2007 59 3.1.2. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng, phát triển của 60 lúa vụ Xuân 3.1.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tình hình sâu bệnh hại lúa 67 3.1.4. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến yếu tố cấu thành năng suất, 67 năng suất lúa và hàm lượng protein trong gạo 3.1.5. Hiệu quả sử dụng đạm và hiệu quả kinh tế của các công thức 79 bón đạm cho lúa vụ Xuân 3.2. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến yếu tố cấu thành 85 năng suất, năng suất lúa và hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân 3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến yếu tố cấu 85 thành năng suất lúa 3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến năng suất lúa, 91 hàm lượng protein trong gạo và lượng đạm hấp thu của lúa 3.3. Xác định lượng đạm bón đón đòng cho lúa vụ Xuân trên cơ sở đánh 95 giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa
vi 3.3.1. Xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa 95 vụ Xuân tại Thái Nguyên 3.3.2. Xác định lượng đạm bón đón đòng cho lúa vụ Xuân trê n cơ sở 108 đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa thông qua chỉ số diệp lục và màu sắc lá 3.4. Ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo chỉ số diệp lục, 126 màu sắc lá trên đồng ruộng và xây dựng mô hình sản xuất lúa áp dụng phương pháp bón đạm mới 3.4.1. Nghiên cứu ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo 126 chỉ số diệp lục và màu sắc lá 3.4.2. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất lúa áp dụng phương pháp 132 bón đạm theo màu sắc lá KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 134 1. Kết luận 134 2. Đề nghị 135 Danh mục các công trình liên quan đến đề tài đã được công bố 136 Tài liệu tham khảo 137 Phần phụ lục 154
vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Chữ được viết tắt Dung tích trao đổi cation CEC Công thức CT Chỉ số diệp lục CSDL Khối lượng chất khô Dw ĐHNL Đại học Nông Lâm ĐN Đẻ nhánh ĐVT Đơn vị tính GĐST Giai đoạn sinh trưởng HLĐ Hàm lượng đạm trong cây Hệ số diện tích lá HSDTL Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI LCC Thang so màu lá LĐ Thời kỳ phân hóa đòng LĐ – 10 Thời kỳ trước phân hóa đòng 10 ngày LĐ + 10 Thời kỳ sau phân hóa đòng 10 ngày Hàm lượng đạm giới hạn cho sinh trưởng tối ưu của lúa Nc Nông nghiệp và phát triển nông thôn NN& PTNT Năng suất NS Năng suất lý thuyết NSLT Phân chuồng PC QT Quy trình Máy đo chỉ số diệp lục SPAD Quản lý dinh dưỡng theo từng điểm cụ thể SSNM TB Trung bình Trung tâm Khuyến nông TTKN
viii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Liều lượng phân bón nông dân sử dụng cho lúa trên một số loại 28 đất ở miền Bắc Việt Nam Bảng 1.2. Diễn biến diện tích và năng suất lúa ở Thái Nguyên 43 Bảng 1.3. Tình hình sử dụng phân bón cho lúa vụ Xuân ở Thái Nguyên 45 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số nhánh tối đa của lúa vụ 62 Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu của 65 lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số bông lúa vụ Xuân năm 68 2005 và 2006 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số hạt chắc/bông lúa vụ Xuân 70 năm 2005 và 2006 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến khối lượng 1000 hạt lúa vụ 73 Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến năng suất lúa vụ Xuân 74 năm 2005 và 2006 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến hàm lượng protein thô trong 78 gạo vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.8. Hiệu quả sử dụng đạm của giống Khang dân 18, vụ Xuân năm 79 2005 và 2006 Bảng 3.9. Hiệu quả sử dụng đạm của giống V iệt lai 20, vụ Xuân năm 2005 81 và 2006 Bảng 3.10. Lãi thuần ở các công thức bón đạm cho lúa vụ Xuân năm 2005 83 và 2006 Bảng 3.11. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến số bông lúa vụ 86 Xuân năm 2005 và 2006
ix Bảng 3.12. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến tỷ lệ đẻ hữu 87 hiệu của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến số hạt 88 chắc/bông lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.14. Ảnh hưởng thời gian bón đạm thúc đòng đến khối lượng 1000 90 hạt lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.15. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến năng suất lúa 91 vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến hàm lượng 92 protein thô trong gạo vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.17. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến lượng đạm 94 hấp thu của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.18. Năng suất ở các công thức thí nghiệm xác định đường giới hạn 97 đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân năm 2006 và 2007 Bảng 3.19. Khối lượng chất khô ở thời kỳ phân hóa đòng trong thí nghiệm 106 xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tố i ưu của lúa vụ Xuân năm 2006 và 2007 Bảng 3.20. Hệ số tương quan giữa hàm lượng đạm trong cây với các yếu tố 109 cấu thành năng suất, năng suất lúa và hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân 2005 và 2006 Bảng 3.21. Chỉ số diệp lục của lá thứ nhất, thứ hai, thứ ba qua các giai đoạn 111 sinh trưởng của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.22. Hệ số tương quan giữa hàm lượng đạm trong cây với chỉ số diệp 113 lục của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.23. Hệ số tương quan giữa chỉ số diệp lục với các yếu tố cấu thành 114 năng suất, năng suất lúa, hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.24. Sử dụng mô hình phân tích tương quan đa biến để dự đoán năng 115
x suất lúa và hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân dựa trên chỉ số diệp lục Bảng 3.25. Lượng đạm bón đón đòng theo chỉ số diệp lục cho lúa vụ Xuân 118 ở Thái Nguyên Bảng 3.26. Hệ số tương quan giữa màu sắc lá với chỉ số diệp lục , hàm 120 lượng đạm trong cây lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.27. Hệ số tương quan giữa màu sắc lá với yếu tố cấu thành năng 121 suất, năng suất lúa, hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân năm 2005 và 2006 Bảng 3.28. Sử dụng mô hình phân tích tương quan đa biến để dự đoán năng 122 suất lúa vụ Xuân và hàm lượng protein trong gạo dựa trên màu sắc lá Bảng 3.29. Lượng đạm bón đón đòng theo màu sắc lá cho lúa vụ Xuân ở 124 Thái Nguyên Bảng 3.30. Kết quả ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo chỉ số 127 diệp lục cho giống Khang dân 18 vụ Xuân năm 2007 và 2008 tại trường ĐHLNTN Bảng 3.31. Kết quả ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo chỉ số diệp 129 lục cho lúa vụ Xuân 2007 và 2008 trên đồng ruộng nông dân Bảng 3.32. Kết quả ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo màu 130 sắc lá cho giống Khang dân 18 vụ Xuân năm 2007-2008 tại trường ĐHNLTN Bảng 3.33. Kết quả ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo màu 131 sắc lá cho lúa vụ Xuân 2007 và 2008 trên đồng ruộng nông dâ n Bảng 3.34. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất lúa áp dụng phương pháp 133 bón đạm theo màu sắc lá vụ Xuân 2008
xi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Trang Hình 2. Phương pháp xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu 56 của lúa Hình 3.1. Diễn biến thời tiết - khí hậu 6 tháng đầu năm giai đoạn 2005 - 59 2007 ở Thái Nguyên Hình 3.2. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến động thái tăng trưởn g chiều 61 cao cây lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Hình 3.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến khối lượng chất khô của lúa 66 vụ Xuân 2005 và 2006 Hình 3.4. Diễn biến khối lượng chất khô ở thí nghiệm xác định đường giới 96 hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của vụ Xuân năm 2006 và 2007 Hình 3.5. Tương quan giữa năng suất lúa với khối lượng chất khô ở thí 98 nghiệm xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân năm 2006 và 2007 Hình 3.6. Diễn biến hàm lượng đạm trong cây qua các thời kỳ sinh trưởng ở 99 thí nghiệm xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân năm 2006 và 2007 Hình 3.7. Tương quan giữa hàm lượng đạm với khối lượng chất khô của lúa 100 vụ Xuân năm 2006 và 2007 Hình 3.8. Đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của giống Khang dân 102 18, vụ Xuân năm 2006 và 2007 Hình 3.9. Đường giới hạn đạm chung cho sinh trưởng tối ưu của giống 103 Khang dân 18 cấy vụ Xuân tại Thái Nguyên Hình 3.10. Đường giới hạn đạm cho sinh trưởng ưu của giống V iệt lai 20, 104
xii vụ Xuân năm 2006 và 2007 Hình 3.11. Đường giới hạn đạm chung cho sinh trưởng tối ưu của giống 105 Việt lai 20 cấy vụ Xuân tại Thái Nguyên Hình 3.12. Tương quan giữa chỉ số diệp lục và màu sắc lá với hàm lượng 107 đạm trong cây ở thí nghiệm xác định đường giới hạ n đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân năm 2006 và 2007 Hình 3.13. Diễn biến hàm lượng đạm trong cây qua các thời kỳ sinh trưởng 108 của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 Hình 3.14. Diễn biến màu sắc lá lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 119
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Lúa là một loại cây lương thực quan trọng trên thế giới, đặc biệt ở các nước châu Á. Theo Gislum và cs., (2005)[81]; Sheehy và cs., (2004 )[136] thì năng suất lúa của châu Á hiện nay trung bình là 5,3 tấn/ha, bằng 60% tiềm năng năng suất lý thuyết có thể đạt được trong điều kiện khí hậu của châu lục. Do vậy, việc ứng dụng kỹ thuật tiến bộ trong sản xuất như: cải tạo giống đi đôi với chế độ dinh dưỡng hợp lý, đặc biệt là dinh dưỡng đạm góp phần quan trọng nâng cao năng suất lúa vì đạm luôn là yếu tố hạn chế năng suất hàng đầu trên tất cả các loại đất. Ảnh hưởng của đạm đến sinh trưởng và năng suất lúa đã được khẳng định qua các kết quả nghiên cứu ở nhiều vùng sinh thái (Dobermann và cs., 2002[77]; Kim, 2004[98]; Nguyen, 2005[114]; Peng và cs., 2005[123]), kể cả trên những loại đất được coi là giàu mùn và đạm như đất dốc tụ (Nguyễn Thế Đặng và cs., 1994)[12]. Người ta thường khuyến cáo là bón đạm làm nhiều lần: bón lót để cung cấp đạm cho quá trình bén rễ, hồi xanh; bón thúc đẻ sẽ tăng số nhánh, số bông; bón thúc đòng làm tăng số hạt/bông và ở giai đoạn trỗ để tăng khối lượng 1000 hạt (Nguyễn Như Hà, 2006[16]; De Data, 1981)[71]. Nhiều nghiên cứu khẳng định, bón đạm ở các giai đoạn sinh trưởng c ho hiệu quả khác nhau. Bón đạm trước trỗ 15 ngày có hệ số sử dụng đạm cao nhất là 55%, 49% ở giai đoạn làm đòng, 34% ở giai đoạn đẻ nhánh và 7% ở giai đoạn trước khi cấy (De Data, 1981)[ 71]. Kim (2004)[98] đã nghiên cứu lượng đạm hấp thu của giống lúa mới Hwaseo ngbyeo ở Hàn Quốc trong 2 năm 2001 – 2002. Kết quả là, hệ số sử dụng đạm ở giai đoạn làm đòng đạt 66,3 – 69,6% lượng đạm cây hút so với tổng lượng đạm bón, cao hơn rõ ràng so với hệ số sử dụng đạm ở thời kỳ bón lót và thúc đẻ (34%). Thực tế nhiều nước như Việt Nam khuyến cáo bón đạm làm nhiều lần với liều lượng và thời gian định sẵn, trong đó lượng đạm bón lót là 40 – 60%, thúc đẻ 20 - 50% và thúc đòng 10 - 30% (Nguyễn Thị Thoa và cs., 2003[40]; Phạm Hữu Tôn, 2004[41]; Đinh Thế
2 Vu và cs., 2005[46]). Bangladesh khuyến cáo bón 60 – 70% N vào thời cấy và đẻ nhánh (Murshedul Alam và cs., 2005)[112]… Việc bón đạm không theo nhu cầu dinh dưỡng của cây dẫn đến hiệu quả sử dụng đạm thấp. Hệ số sử dụng đạm ở ruộng lúa châu Á chỉ khoảng từ 20 – 40% (Schnier và cs., 1990)[133]. Nhiều nhà khoa học cho rằng, nhu cầu về đạm của lúa biến đổi rất lớn do sự khác nhau về khả năng cung cấp đạm của đất. Vì vậy bón đạm theo số lượng và số lần định sẵn theo quy trình khuyến cáo không tránh khỏi khi thừa, khi thiếu đạm (Cassman và cs., 1996[58]; Dobermann và cs., 2003[78]; Nguyen, 2005[114]). Để tăng hiệu quả sử dụng đạm thì liều lượng và thời gian bón đạm cần được xác định dựa vào tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa, vì hàm lượng đạm trong lá liên quan chặt với khả năng quang hợp và khối lượng chất khô của lúa (Dobermann và cs., 2003)[78]. Sự sinh trưởng, tình trạng dinh dưỡng đạm trong cây lúa có thể sử dụng để dự đoán năng suất và hàm lượng protein trong hạt đồng thời xác định lượng đạm cần bón ở giai đoạn làm đòng (Dobermann và cs., 2002[77]; Gislum và cs., 2005[81]; Kim, 2004[98]; Nguyen, 2005[114]; Peng và cs., 2005[123]). Thái Nguyên là một tỉnh miền núi Đông Bắc Việt Nam có diện tích đất trồng lúa là 70.800 ha. Trong những năm qua người dân đã không ng ừng cố gắng ứng dụng các kỹ thuật mới như: giống, phân bón, phòng trừ dịnh hại…nên năng suất lúa tăng từ 38,7 tạ/ha (năm 2000) lên 46,3 tạ/ha (năm 2007) (Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Thái Nguyên)[33]. Tuy nhiên chế độ bón phân cho lúa còn nhiều vấn đề phải nghiên cứu. Kết quả điều tra ở 3 huyện Đồng Hỷ, Phú Lương và Phổ Yên cho thấy: Có 90% số hộ bón phân thúc đẻ muộn; 91% số hộ bón phân thúc đòng sớm hơn từ 5 – 15 ngày so với quy trình kỹ thuật hiện hành; 15,3% số hộ không bón lót phân đạm; 38,9% số hộ không bón đạm thúc đẻ; 65,6% số hộ không bón đạm thúc đòng. Mặt khác việc áp dụng quy trình bón phân duy nhất của Trung tâm Khuyến nông với một liều lượng đạm cố định cho toàn bộ diện tích trồng lúa của tỉnh cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đ ến hiệu quả sử dụng phân bón thấp.
3 Để nâng cao năng suất lúa và hiệu quả sử dụng đạm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên bón đạm vào thời kỳ làm đòng cho lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên”. 2. Mục tiêu nghiên cứu 1- Nghiên cứu xây dựng phương pháp bón đạm vào thời kỳ làm đòng trên cơ sở đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa thông qua chỉ số diệp lục, màu sắc lá và đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đạm, hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên. 2- Phổ triển phương pháp bón đạm vào thời kỳ làm đòng theo chỉ số diệp lục, màu sắc lá trên diện rộng thông qua việc đánh giá hiệu quả trên đồng ruộng nông dân và xây dựng mô hình sản xuất lúa áp dụng phương pháp bón đạm mới. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 1- Xác định lượng đạm thích hợp bón đón đòng cho lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên trên cơ sở đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa thông qua máy đo chỉ số diệp lục và thang so màu lá. 2- Xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân ở Thái Nguyên là căn cứ khoa học để đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa. 3- Xác định và bổ sung tư liệu khoa học để xây dựng quy trình bón phân theo tình trạng dinh dưỡng của lúa vụ Xuân ở tỉnh Thái Nguyên nói riêng và các tỉnh Miền núi phía Bắc nói chung, đồng thời là tài liệu để các nhà nghiên cứu, sinh viên ngành nông nghiệp truy cứu và tham khảo. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Giúp cho người nông dân có phương pháp bón đạm mới góp phần thực hiện tốt Chương trình “Ba giảm ba tăng” đang được triển khai ở tất cả các vùng trồng lúa của tỉnh Thái Nguyên.
4 4. Điểm mới của Đề tài Luận án - Đề tài luận án đã xác định đ ược hệ số và hiệu suất sử dụng đạm cho lúa vụ Xuân ở từng giai đoạn sinh trưởng, trong đó bón đạm vào thời kỳ phân hoá đòng cho hiệu quả sử dụng đạm cao nhất. - Đã xác định được đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu trong các giai đoạn sinh trưởng của lúa vụ Xuân. - Đã xây dựng quy trình kỹ thuật bó n đạm cho lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên dựa trên CSDL và màu sắc lá.
5 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Trong số các nguyên tố đa lượng thiết yếu thì đạm được xem là nguyên tố quan trọng nhất cho quá trình sinh trưởng thân lá, nở h oa và hình thành hạt lúa (Mengel và cs., 1987)[109]. Thời kỳ bón có ý nghĩa lớn trong việc nâng cao hiệu lực của phân đạm và tăng năng suất (Nguyễn Văn Bộ và cs., 1995)[2]. Nghiên cứu của Patnaik và cs., (1967)[119] cho kết quả: Có 18% nguyên tử đánh dấu N 15 được hấp thu khi bón ở giai đoạn đẻ nhánh tối đa, 45% khi bón ở giai đoạn giữa làm đòng. Nghiên cứu của Hung, (2006)[ 91] thực hiện năm 2003 và 2004 trên 4 giống lúa ở Hàn Quốc cho kết quả: Thời kỳ đẻ nhánh có hệ số sử dụng đạm rất thấp, chỉ đạt từ 24,4% (công thức bón 72 N) đến 33,1% (công thức bón 36 N), hiệu suất sử dụng đạm chỉ đạt 11,1 - 13,1 kg thóc/kg N, thấp hơn cả bón đạm trước khi cấy (hệ số sử dụng đạm là 41,5%; hiệu suất sử dụng đạm là 23,3 kg thóc/kg N). Bón đạm vào thời kỳ làm đòng có hệ số sử dụng đạm cao nhất là 65,8% (công thức bón 72 N) đến 76,1% (công thức bón 36 N), hiệu suất sử dụng đạm là 21,9 – 32,5 kg thóc/kg N. Mặc dù hệ số sử dụng đạm của lúa ở thời kỳ đẻ nhánh thấp nhưng có vai trò quan trọng làm tăng khả năng đẻ nhánh và hình t hành bông nên được khuyến cáo bón nhiều vào giai đoạn đầu (Nguyễn Văn Bộ và cs., 1995[2]; Nguyễn Văn Hoan, 2006[19]; Nguyễn Thị Thoa (2003)[40]; Phạm Hữu Tôn, 2004[40]; Đinh Thế Vu và cs., 2005[46]). Mặt khác hầu hết đạm được khuyến cáo bón theo quy trình với liều lượng và thời gian định trước cho một hay nhiều vùng rộng lớn trong khi khả năng cung cấp đạm của đất khác nhau dẫn đến nơi thừa, nơi thiếu đạm ( Cassman và cs., 1996[58]; Dobermann và cs., 1996[76]; Mohanty và cs., 2004[110]). Việc bón đạm không theo nhu cầu dinh dưỡng của lúa là một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu quả sử dụng đạm thấp.
6 Sự sinh trưởng và tình trạng dinh dưỡng đạm ở giai đoạn làm đòng ảnh hưởng đến yếu tố cấu thành năng suất, năng suất lúa, hàm lượng protein trong gạo (Cui và cs., 2002[67]; Ntanos và cs., 2002[118]) nên có thể sử dụng chúng để tính lượng đạm bón ở giai đoạn làm đòng, trong số đó khối lượng chất khô, hàm lượng đạm trong cây và lượng đạm hấp thu thường được sử dụng nhiều hơn (Dobermann và cs., 2002[78]; Gislum và cs., 2005[81]; Kim, 2004[98]; Nguyen, 2005[114]; Peng và cs., 2005[123]). Tuy nhiên những chỉ tiêu này phải làm trong phòng thí nghiệm và mất nhiều thời gian. Nhiều nghiên cứu về quản lý dinh dưỡng đạm cho kết quả: Sự khác nhau về chỉ số diện tích lá, khố i lượng chất khô, hàm lượng diệp lục và hàm lượng đạm trong lá đều làm cho phản xạ của tán lá khác nhau ( Hinzman và cs., 1986)[89]. Máy đo chỉ số diệp lục (SPAD-502, Minolta, Ramsey, NJ) nhằm xác định tương quan giữa số lượng diệp lục trong lá với sự hấp thu tia sáng đỏ (λ = 650 nm được hấp thu nhiều nhất) và ánh sáng hồng ngoại (λ = 950 nm được hấp thu ít nhất). Nhiều tác giả đã sử dụng máy đo chỉ số diệp lục (SPAD) để xác định hàm lượng diệp lục trong lá lúa (Peng và cs., 1993)[120] vì các chỉ số máy đo tương quan với hàm lượng diệp lục/đơn vị diện tích lá. Khi hàm lượng diệp lục tương quan chặt với hàm lượng đạm thì có thể dùng chỉ số diệp lục (CSDL) để tính toán lượng đạm bón cho lúa (Chubachi và cs., 1986[64]; Turner và cs., 1991[145]). Không giống như SPAD (đo khả năng hấp thu ánh sáng), thang so màu lá (LCC) đo màu xanh của lá và dự tính hàm lượng đạm bằng so sánh sự phản xạ ánh sáng từ bề mặt lá với bề mặt của LCC (Balasubramanian và cs.,1999)[ 50]. LCC có giá rẻ, đơn giản và dễ sử dụng vì thông qua sự tương quan giữa màu lá và hàm lượng diệp lục là chỉ tiêu để đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa ( Shukla và cs., 2004[141]; Yang và cs., 2003[155]). Sử dụng SPAD và LCC có thể đánh giá được tình trạng dinh dưỡng đạm của cây trồng nhanh, có hiệu quả cao cho lúa (Trần Thị Ngọc Huân và cs., 2002[ 20]; Balasubramanian và cs., 1999[50]; Hussain và cs., 2000[92]). Sự tương quan giữa