Luận văn: Xác định liều lượng phân bón thích hợp cho lúa PC6 trên đất phù sa sông Thái Bình

Chia sẻ: Nguyễn Trọng Tuyển Nguyễn Trọng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:93

Thêm vào BST

Báo xấu

374
lượt xem 125
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cây lúa (Oryza Sativa-L) là một trong những cây trồng cung cấp nguồn lương thực quan trọng nhất cho sự sống của con người. Cùng với các cây lương thực khác, cây lúa được thực tế sản xuất hết sức quan tâm, vì vậy nó được trồng phổ biến trên thế giới với 40% dân số sử dụng lúa gạo làm lương thực chính và ảnh hưởng đến đời sống của ít nhất 65% dân số thế giới. Ở Việt Nam, gần 100% dân số sử dụng lúa gạo làm lương thực chính....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Xác định liều lượng phân bón thích hợp cho lúa PC6 trên đất phù sa sông Thái Bình

....................... Báo Cáo Xác định liều lƣợng phân bón thích hợp cho lúa PC6 trên đất phù sa sông Thái Bình 1
1. MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Cây lúa (Oryza Sativa-L) là một trong những cây trồng cung cấp nguồn lƣơng thực quan trọng nhất cho sự sống của con ngƣời. Cùng với các cây lƣơng thực khác, cây lúa đƣợc thực tế sản xuất hết sức quan tâm, vì vậy nó đƣợc trồng phổ biến trên thế giới với 40% dân số sử dụng lúa gạo làm lƣơng thực chính và ảnh hƣởng đến đời sống của ít nhất 65% dân số thế giới. Ở Việt Nam, gần 100% dân số sử dụng lúa gạo làm lƣơng thực chính. Trong kỹ thuật thâm canh tăng năng suất cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng, việc không ngừng đầu tƣ cơ sở vật chất, khoa học kỹ thuật nhƣ giống, phân bón, bảo vệ thực vật, thuỷ lợi... đã làm tăng năng suất đáng kể. Trong các yếu tố đó, phân bón là yếu tố vô cùng quan trọng đối với năng suất lúa. Với giống lúa mới chọn tạo thì 3 nguyên tố dinh dƣỡng đạm, lân, kali là các nguyên tố đa lƣợng chủ yếu và cơ bản nhất mà các công trình nghiên cứu đều đề cập tới. Riêng giống lúa PC6 là giống lúa chất lƣợng cao mới đƣợc Viện Cây lƣơng thực & Cây thực phẩm chọn tạo, cho năng suất và chất lƣợng khá đang đƣợc sản xuất quan tâm nhƣng chƣa đƣợc nghiên cứu về liều lƣợng phân bón hợp lý. Hàng loạt các vấn đề cần giải quyết: lƣợng bón đạm, lân, kali là bao nhiêu; bón nhƣ thế nào để có năng suất cao, chất lƣợng tốt? 2
Chính vì vậy, trong phạm vi đề tài này chúng tôi tiến hành nghiên cứu: "Xác định liều lượng phân bón thích hợp cho lúa PC6 trên đất phù sa sông Thái Bình". 3
1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1 Mục đích của đề tài - Xác định đƣợc liều lƣợng phân bón cho hiệu quả cao nhất cho giống lúa PC6 trên đất phù sa sông Thái Bình 1.2.2. Yêu cầu của đề tài - Đánh giá đƣợc tác dụng của các công thức bón đến các chỉ tiêu sinh trƣởng, phát triển, năng suất và chất lƣợng của lúa PC6 - Xác định một số chỉ tiêu dinh dƣỡng đất trƣớc và sau khi bón phân - Xác định đƣợc hiệu quả kinh tế của các công thức bón 4
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở lí luận của việc bón phân cho lúa Nhƣ Đào Thế Tuấn năm 1970 viết “Nếu chỉ dựa vào tàn dƣ thực vật để bón cho cây trồng thì phải dùng tàn dƣ thực vật của 6 – 20 ha mới có đủ dinh dƣỡng cung cấp cho 1ha thâm canh”. Vì vậy, nền nông nghiệp này cũng không thể đáp ứng đƣợc nhu cầu lƣơng thực, thực phẩm ngày càng tăng với yêu cầu của con ngƣời [35]. Trong lịch sử phát triển nền nông nghiệp tại mỗi quốc gia trên thế giới đều đã, đang trải qua các hình thức phát triển và sử dụng phân bón theo Bùi Huy Đáp, 1980[10]: - Nền nông nghiệp cổ điển: Là hái lƣợm (không trồng trọt) nên không đáp ứng đƣợc nhu cầu sống của con ngƣời khi dân số ngày càng tăng. - Nền nông nghiệp hữu cơ: Là dựa vào chăn nuôi để lấy phân và trồng cây phân xanh, tận dụng tàn dƣ thực vật, không dùng phân hoá học và thuốc bảo vệ thực vật, dựa vào vi sinh vật sống trong đất và điều kiện phát triển vi sinh vật đất cung cấp dinh dƣỡng cho cây… Việc bón phân cho cây thì chỉ bón các loại phân thiên nhiên. Nền nông nghiệp này cho năng suất cây trồng thấp, việc cung cấp dinh dƣỡng dễ tiêu cho cây trồng lại bấp bênh do phụ thuộc vào sự phân giải của vi sinh vật. Kinh nghiệm canh tác của nhân dân ta, cùng nhiều nghiên cứu về cây lúa đã cho thấy: để đạt năng suất lúa 5 tấn/ha cần phải cung cấp từ 100 – 120 kg N/ha. Vì vậy nếu chỉ bằng phân chuồng hoặc phân hữu cơ thì phải bón 30 tấn mới đủ lƣợng đạm. Nhƣ vậy, rất khó khăn trong việc chuẩn bị đủ lƣợng phân hữu cơ. Theo Bùi Huy Đáp (1980) nếu dựa vào chăn nuôi thì lƣợng thóc sản xuất đƣợc 5 tấn/ha, vừa đủ nuôi đàn lợn để có 30 tấn phân chuồng [10]. Theo Vũ Hữu Yêm ( 1995) : thì nền nông nghiệp hữu cơ tuy có làm độ phì của đất suy giảm chậm hơn nhƣng nhìn tổng thể thì độ phì của đất 5
vẫn bị suy giảm đáng kể. Kết quả thử nghiệm sau 30 năm của FAO cho thấy: “Nếu tận dụng hết phân chuồng và tàn dƣ thực vật trong một trang trại để bón ruộng mà không bón phân hoá học, năng suất cây trồng giảm ít nhất là 30%, đất bị suy kiệt dinh dƣỡng nghiêm trọng, một số cây giống mới (giống lai) cần có một lƣợng phân bón thích hợp thì mới đạt đƣợc năng suất tối đa" [38]. Phân bón là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu góp phần vào việc nâng cao năng suất, sản lƣợng cây trồng và chất lƣợng của sản phẩm. Đúng nhƣ nhận định của Yang trong hai năm 1998 - 1999: “Không có phân hoá học, nông nghiệp thế giới không thể nào trong 50 năm qua sản lƣợng tăng gấp 4 lần và trở thành một trong các yếu tố cơ bản của sự tăng mức sống ở các nƣớc văn minh” [52,54]. Đất là tài nguyên quý giá, là tƣ liệu sản xuất không thể thiếu của nhà nông, nhƣng đất có thể bị suy kiệt đến mức độ không thể sản xuất đƣợc nữa nếu chúng ta không quan tâm đến bón phân cho cây trồng. Trong quá trình sử dụng có những yếu tố dinh dƣỡng cây trồng lấy đi không cần bù trả lại vì hàm lƣợng của chúng quá nhiều trong đất. Đất có thể bị suy kiệt dần nếu chỉ quan tâm trả lại các chất dinh dƣỡng mà cây trồng lấy đi theo sản phẩm thu hoạch. Vì trong quá trình sinh trƣởng của cây trồng, mùn (chất hữu cơ) bị phân huỷ để cung cấp dinh dƣỡng cho cây trồng, đồng thời các chất dinh dƣỡng khác có thể bị rửa trôi hay bay hơi dẫn đến mất chất dinh dƣỡng từ đất. Việc duy trì hàm lƣợng mùn hợp lý trong đất có tác dụng rất rõ cho việc nâng cao hệ số sử dụng phân bón của cây trồng. Ngoài ra còn làm cơ sở cho việc tính lƣợng phân bón nhằm duy trì độ phì nhiêu của đất trong trồng trọt, đồng thời cũng mở đƣờng cho việc phát triển sản xuất và việc sử dụng phân bón hoá học nhằm đạt hiệu quả trồng trọt ngày càng cao hơn. 2.2. Vai trò của phân bón đối với cây trồng Thực tiễn trong sản xuất cho thấy nếu cây trồng không có phân bón thì 6
không thể cho năng suất cao. Theo Nguyễn Văn Luật năm 2001 cho thấy phân bón có khả năng tăng năng suất từ 25 – 50% so với đối chứng không bón phân [21]. Theo Bùi Đình Dinh vào các năm 1995 - 1999 cho thấy: Trong thực tiễn, năng suất cây trồng còn quá thấp so với tiềm năng năng suất sinh vật của chúng. Nếu năng suất lúa ở mức 43,3 tạ/ha, so với các giống đang sử dụng thì chỉ đạt 30 – 40%. Muốn đƣa năng suất cây trồng lên nữa thì biện pháp sử dụng phân bón là hữu hiệu nhất [13,14]. Còn Bùi Huy Đáp (1999) cho rằng, đối với sản xuất nông nghiệp thì phân bón đƣợc coi là vật tƣ quan trọng [11]. Ca dao Việt Nam có câu: “Nhất nƣớc, Nhì phân, Tam cần, Tứ giống”. Câu ca dao trên cha ông ta khẳng định rằng từ thời xƣa đã coi phân bón trong sản xuất nông nghiệp có vai trò hết sức quan trọng để tăng năng suất cây trồng. Trong những năm gần đây, ngoài vai trò của giống mới cho năng suất cao còn có sự bổ trợ của phân bón. Việc ra đời của phân bón hoá học trong sản xuất nông nghiệp đã làm tăng 50% năng suất cây trồng so với năng suất đồng ruộng luân canh cây bộ đậu tại các nƣớc Tây Âu. Và đến những năm 1970 – 1985 thì năng suất lại tăng gấp đôi so với năng suất đồng ruộng trƣớc đại chiến thế giới lần thứ nhất [10,12]. Theo FAO thì trong thập kỷ 80 của thế kỷ XX, phân bón đóng vai trò vào tăng năng suất nông nghiệp toàn cầu khoảng 50% (FAO 1984), ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dƣơng là 75%. Nhờ kỹ thuật canh tác, cải tiến, trong đó chủ yếu là tăng cƣờng sử dụng phân bón hoá học mà năng suất cây trồng nông nghiệp đã tăng 2 – 3 lần trong vòng 60 năm [3,47]. Ở Việt Nam, năng suất cây lúa đã tăng từ 12,1 tạ/ha/vụ trong những năm 30 lên 31,7 tạ/ha/vụ trong những năm 90 của thế XX, tức là đã tăng 2,6 lần [4]. Nhƣ vậy: “Không có phân hoá học, nông nghiệp trong vòng 50 năm qua không thể tăng năng suất gấp 4 lần, sử dụng phân bón có tác dụng sâu xa 7
đến cân bằng dinh dƣỡng trong đất, đóng vai trò quyết định tƣơng lai nền văn minh của loài ngƣời [14]. 2.3. Nhu cầu dinh dƣỡng của cây lúa Cây lúa cũng nhƣ các loại cây trồng khác đều có nhu cầu dinh dƣỡng để sinh trƣởng và phát triển. Các yếu tố dinh dƣỡng nhƣ đạm, lân, kali cần thiết cho cây lúa trong toàn bộ đời sống của nó, số lƣợng chênh lệch nhau tƣơng đối nhiều tuỳ thuộc vào giống, đất đai, khí hậu, chế độ canh tác và cách bón phân. Khả năng cung cấp chất dinh dƣỡng của đất là nhân tố quyết định việc cần bón nguyên tố nào, số lƣợng bao nhiêu cho cây. Những năm gần đây do diện tích sản xuất nông nghiệp bị thu hẹp, các biện pháp canh tác chƣa hợp lý nên đã dẫn đến hiện tƣợng rửa trôi, xói mòn đất làm giảm độ màu mỡ của đất nhanh chóng, đặc biệt là ở vùng đồi núi. Do vậy để đảm bảo năng suất lúa cần phải hiểu rõ tính chất của đất. Hiện nay nhờ thành tựu ứng dụng khoa học công nghệ trong công tác chọn lọc và chọn tạo giống, cho nên các giống lúa mới chịu thâm canh, năng suất, chất lƣợng cao hơn các giống lúa cũ đã đƣợc đƣa vào sản xuất. Vì vậy dựa vào đặc điểm của giống để cung cấp phân bón cho lúa là cần thiết. Tuy nhiên các giống lúa có thời gian sinh trƣởng khác nhau thì xác định thời kỳ bón, lƣợng phân bón khác nhau [7,9,17] 2.3.1. Nhu cầu về đạm của cây lúa Lúa là cây trồng rất mẫn cảm với việc bón đạm. 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 trƣởng 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. Theo Bùi Huy Đáp năm 1980, 8
đạm là yếu tố chủ yếu ảnh hƣởng đến năng suất lúa, cây có đủ đạm thì các yếu tố khác mới phát huy hết đƣợc tác dụng [10]. Và Lê Văn Tiềm năm 1986 thì khi cây lúa đƣợc bón đủ đạm nhu cầu tất cả các chất dinh dƣỡng khác nhƣ lân và kali đều tăng [33]. Đạm là yếu tố quan trọng hàng đầu đối với cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng, là thành phần cơ bản của protein. Đạm nằm trong nhiều hợp chất cơ bản cần thiết cho sự phát triển của cây nhƣ diệp lục và các enzym. Các bazơ có đạm, thành phần cơ bản của axit Nuclêic trong các AND, ARN của nhân bào, nơi chứa các thông tin di truyền đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp protein. Do vậy, đạm là một yếu tố cơ bản của quá trình đồng hoá cacbon, kích thích sự phát triển của bộ rễ, ảnh hƣởng tích cực đến việc hút các yếu tố dinh dƣỡng khác. Cây trồng đƣợc bón đủ đạm lá có màu xanh sẫm, sinh trƣởng khỏe và cho năng suất cao, tuy nhiên trong sản xuất không nên bón thừa đạm [18,27,28,29] Theo nghiên cứu của Broadlen năm 1979 và các nghiên cứu của Đỗ Thị Tho và PhạmVăn Cƣờng năm 2004 thì đạm đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của cây lúa. Đạm giữ vị trí quan trọng trong việc tăng năng suất, là một yếu tố cơ bản trong quá trình phát triển của tế bào, là một trong những nguyên tố hoá học quan trọng của các cơ quan nhƣ rễ, thân, lá, hoa và hạt. Trong các vật chất khô của cây trồng có từ 1 – 5% đạm tổng số. Ngƣời ta thấy trong các bộ phận non của cây hàm lƣợng đạm nhiều hơn trong các bộ phận già, đạm có trong các protit, các acid nucleic của các cơ quan trong cây [32,40,41]. Còn Nguyễn Nhƣ Hà năm 2006 cũng cho rằng: đạm có vai trò quan trọng trong việc phát triển bộ rễ, thân, lá, chiều cao và đẻ nhánh của cây lúa. Việc cung cấp đạm đủ và đúng lúc làm cho lúa vừa đẻ nhánh nhanh lại tập 9
trung, tạo đƣợc nhiều dảnh hữu hiệu, là yếu tố cấu thành năng suất có vai trò quan trọng nhất đối với năng suất lúa. Đạm còn có vai trò quan trọng trong việc hình thành đòng và các yếu tố cấu thành năng suất khác: số hạt trên bông, trọng lƣợng 1000 hạt và tỷ lệ hạt chắc. Đạm còn làm tăng hàm lƣợng protein trong gạo nên làm tăng chất lƣợng gạo. Lƣợng đạm cần thiết để tạo ra 1 tấn thóc từ 17 đến 25 kgN, trung bình cần 22,2 kgN. Ở các mức năng suất cao, lƣợng đạm cần thiết để tạo ra một tấn thóc càng cao [16]. 2.3.2. Nhu cầu về lân của cây lúa Theo Lê Văn Căn năm 1964 cho rằng: lân là một trong những chất cần thiết cho quá trình trao đổi chất của cây, lân có mặt trong các chất hữu cơ quan trọng nhất đối với cây [5]. Các hợp chất này ảnh hƣởng trực tiếp đến sự phân chia tế bào qua quá trình trao đổi chất béo, protein cụ thể là Glyxerophotphat, ATP, ADN, ARN, có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp và hô hấp của cây. Lân làm tăng khả năng hút đạm cho cây và hấp phụ Fe làm giảm nồng độ Fe trong đất, có thể làm giảm nồng độ độc trong đất. Trong thời kỳ chín của cây lúa, hàm lƣợng lân vô cơ giảm nhanh và hoạt động của enzym photphorilaza tăng đến 16 ngày sau khi thụ tinh của hạt sau đó giảm xuống. Từ đó ta có thể thấy lân là một thành phần dinh dƣỡng rất cần thiết đối với cây trồng [50] Theo Nguyễn Xuân Cự, Nguyễn Ngọc Nông, Võ Đình Quang trong các năm từ 1992 đến 1999 cho rằng: lân là thành phần chủ yếu của acid nucleic, là chất chủ yếu của nhân tế bào, trong vật chất khô của cây có chứa hàm lƣợng lân từ 0,1 - 0,5%. Lân có mối quan hệ chặt chẽ với sự hình thành diệp lục, protit và sự di chuyển tinh bột. Cây lúa hút lân mạnh hơn so với các loại cây trồng cạn. Cùng với đạm, lân xúc tiến sự phát triển của bộ rễ và tăng số nhánh đẻ, đồng thời cũng làm cho lúa trỗ và chín sớm hơn [6,23,24]. 10
Lân có vai trò quan trọng trong thời gian sinh trƣởng đầu của cây lúa, xúc tiến sự phát triển của bộ rễ và số dảnh lúa, ảnh hƣởng tới tốc độ đẻ nhánh của cây lúa. Lân còn làm cho lúa trỗ bông đều, chín sớm hơn, tăng năng suất và phẩm chất hạt. Để tạo ra 1 tấn thóc, cây lúa cần hút khoảng 7,1kg P2O5, trong đó tích lũy chủ yếu vào hạt. Cây lúa hút lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh và thời kỳ làm đòng, nhƣng xét về cƣờng độ thì cây lúa hút lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh [16] Theo Kobayshi, Nguyễn Tử Siêm, Mai Văn Quyền, và Nguyễn Nhƣ Hà thì khi thiếu lân lá cây có màu xanh đậm, phiến lá nhỏ, hẹp, mềm, yếu, mép lá có màu vàng, thân mềm, dễ đổ. Thiếu lân ở thời kỳ đẻ nhánh làm cho lúa đẻ nhánh ít, tỷ lệ nhánh hữu hiệu thấp, thời kỳ trỗ và chín kéo dài nên hạt lép nhiều hơn, chất lƣợng dinh dƣỡng hạt thấp, bông nhỏ và năng suất không cao. Lân đối với lúa là một yếu tố dinh dƣỡng rất quan trọng trong quá trình sinh trƣởng, phát triển ảnh hƣởng đến năng suất và sản lƣợng một cách rõ rệt [16,25,26,45]. 2.3.3. Nhu cầu về kali của cây lúa Theo Nguyễn Vi năm 1974 thì kali đƣợc cây hút dƣới dạng ion K +, kali đƣợc hút nhiều nhƣ đạm, nếu thừa kali lúa bị hại. Vai trò của kali là xúc tiến sự di chuyển của các chất đồng hoá và gluxit trong cây vì vậy nếu lúa thiếu kali thì hàm lƣợng tinh bột trong hạt sẽ giảm, hàm lƣợng đạm sẽ tăng. Trong điều kiện thời tiết xấu, trời âm u, ánh sáng yếu thì kali có vai trò nhƣ ánh sáng mặt trời, xúc tiến sự hình thành gluxit, cho nên để chống rét cho mạ xuân ở miền Bắc ngƣời ta thƣờng bón một lƣợng kali. Ngoài những vai trò nhƣ trên, kali còn cần thiết cho sự tổng hợp protein, có quan hệ mật thiết với quá trình phân chia tế bào, cho nên ở gần đỉnh sinh trƣởng của cây hàm lƣợng kali tƣơng đối nhiều. Kali còn làm cho sự di động của sắt trong cây tốt hơn do đó 11
ảnh hƣởng gián tiếp đến quá trình hô hấp của cây [37]. Theo Nguyễn Nhƣ Hà năm 2006 thì cho rằng: kali có ảnh hƣởng rõ đến sự phân chia tế bào và phát triển của bộ rễ lúa trong điều kiện ngập nƣớc nên có ảnh hƣởng rõ đến sự sinh trƣởng và phát triển của cây lúa. Kali có ảnh hƣởng lớn đến quá trình quang hợp, tổng hợp các chất gluxit, ngoài ra còn tham gia vào quá trình tổng hợp protein ở trong cây lúa, nhất là trong điều kiện ánh sáng yếu. Ngoài ra còn ảnh hƣởng tới các yếu tố cấu thành năng suất nhƣ: số hạt, tỷ lệ hạt chắc, trọng lƣợng 1000 hạt. Vì vậy, kali là yếu tố dinh dƣỡng có ảnh hƣởng rõ tới năng suất và chất lƣợng lúa. Kali còn thúc đẩy hình thành lignin, xelulo làm cho cây cứng cáp hơn, chống đổ và chống chịu sâu bệnh tốt hơn. Cây lúa thiếu kali ít ảnh hƣởng đến đẻ nhánh nhƣng làm cây lúa thấp, phiến lá hẹp, mềm yếu và rũ xuống, hàm lƣợng diệp lục thấp, màu xanh tối. Khi thiếu kali, mặt phiến lá của những lá phía dƣới có những đốm màu nâu đỏ, lá khô dần từ dƣới lên trên. Lúa thiếu kali dễ bị lốp đổ, sâu bệnh dễ tấn công (nhất là khi đƣợc cung cấp nhiều đạm), số hạt ít, nhiều hạt xanh, hạt lép và hạt bạc bụng, phẩm chất gạo giảm. Để tạo ra 1 tấn thóc trung bình cây lúa hút 31,6 kg K2O, trong đó chủ yếu tích luỹ trong rơm rạ 28,4 kg [16]. 2.3.4. Nhu cầu về các yếu tố dinh dưỡng khác của cây lúa Silic làm tăng tính chống chịu đối với các điều kiện bất thuận và sâu bệnh hại cho cây lúa, làm cho lá lúa thẳng và quang hợp tăng thêm nên làm tăng năng suất lúa. Lúa là cây hút nhiều Si, để tạo 1 tấn thóc cây lúa lấy đi từ đất và phân bón là 51,7kg Si. Trên đất cát, đất xám trồng lúa thì magie thể hiện rõ vai trò, đặc biệt là với những giống mới năng suất cao. Nhu cầu magie để tạo ra 1 tấn thóc cây lúa lấy đi từ đất và phân bón 3,94kg MgO. Cây lúa có nhu cầu canxi không cao, xong trên đất chua; đất phèn; đất 12
xám hoặc đất nghèo canxi thì việc bón các loại phân có canxi là cần thiết. Để tạo ra 1 tấn thóc cây lúa cần 3,94kg CaO. Cây lúa thiếu lƣu huỳnh thì các lá chuyển màu vàng, giảm chiều cao, đẻ nhánh kém và đòng ngắn lại. Để tạo ra 1 tấn thóc, cây lúa cần 0,94kg S. Lúa cần sắt nhiều hơn so với các cây trồng khác, mỗi tấn thóc cây lúa cần 0,35kg Fe. Thiếu sắt làm cho lúa bị vàng lá, sinh trƣởng phát triển kém, thƣờng xuất hiện ở những chân ruộng có địa hình cao, thoát nƣớc mạnh, giữ nƣớc kém, pH cao. Để tạo ra 1 tấn thóc, cây lúa cần 40g Zn. Khi thiếu kẽm cây lúa hồi xanh chậm, đẻ nhánh kém, còi cọc, có lá nhỏ và thƣờng có màu trắng ở các lá non, còn các lá già chuyển màu vàng với nhiều đốm nâu trên khắp mặt lá. Thiếu nhiều kẽm cây lúa có các lá dƣới bị khô, kéo dài thời gian sinh trƣởng và có thể bị chết. Hiện tƣợng thiếu kẽm thƣờng xảy ra trên đất có pH, hàm lƣợng kali, lân và chất hữu cơ cao. Thiếu đồng làm tăng số lƣợng hạt phấn bất dục, tăng tỷ lệ hạt lép, giảm trọng lƣợng hạt. Để tạo 1 tấn thóc lúa hút khoảng 27g Cu. Hiện tƣợng cây lúa thiếu đồng thƣờng xảy ra trên đất cát có pH cao và đất chứa quá nhiều chất hữu cơ, đất than bùn. Bo cần thiết cho việc đảm bảo sức sống hạt phấn của lúa, tăng khả năng thụ phấn, tăng quá trình vận chuyển chất hữu cơ về hạt. Hiện tƣợng thiếu Bo thƣờng xuất hiện trên đất quá chua, đất phèn. Để tạo mỗi tấn thóc, cây lúa cần khoảng 32g B Tóm lại: Để tạo thành 1 tấn thóc, thì lƣợng dinh dƣỡng cây lúa hút 13
Bảng 2.1. Lƣợng dinh dƣỡng lấy đi để tạo ra 1 tấn thóc Chất dinh Lƣợng dinh dƣỡng lấy đi (kg) để tạo ra 1 tấn thóc dƣỡng Tổng cộng Hạt Rơm rạ N 22,2 14,6 7,6 P2O5 7,1 6,0 1,1 K2O 31,6 3,2 28,4 CaO 3,9 0,1 3,8 MgO 4,0 2,3 1,7 S 0,9 0,6 0,3 Si 51,7 9,8 41,9 Cl 9,7 4,2 5,5 Chất dinh Lƣợng dinh dƣỡng lấy đi (g) để tạo ra 1 tấn thóc dƣỡng Tổng cộng Hạt Rơm rạ Cu 27,0 20,0 7,0 Fe 350,0 200,0 150,0 Mn 370,0 60,0 310,0 B 32,0 16,0 16,0 (Nguồn: Trung tâm TTKHKT hoá chất 1998 - Theo tài liệu của Nguyễn Như Hà[16] 2.4. Tình hình nghiên cứu về bón phân cho cây lúa trên thế giới và tại Việt Nam 2.4.1. Nghiên cứu trên thế giới Phân bón có từ rất lâu đời cùng với sự ra đời của nền nông nghiệp và bắt đầu bằng việc sử dụng các loại phân hữu cơ. Từ trƣớc Công Nguyên con 14
ngƣời đã quan tâm đến việc bón phân hữu cơ cho ruộng, ở Trung Quốc đã biết bón phân xanh và phân bón đã đƣợc bắt đầu sử dụng từ các phân của động vật và mở rộng ra các loại phân hữu cơ khác [14] Khi nghiên cứu ảnh hƣởng của phân bón đến kiểu cây của các giống lúa Indica và Japonica, Jennin có nhận định: Các giống lúa thuộc loại phụ Indica thƣờng cây cao, lá xanh nhạt, khả năng chịu phân kém, dễ bị lốp đổ dẫn đến năng suất thấp. Thích nghi với điều kiện thâm canh thấp. Theo Patrich năm 1968 và Kobayshi năm 1995: Khi nghiên cứu khả năng cạnh tranh của 2 giống lúa Hokuriki 52 và Yamakogame cho biết: phản ứng với điều kiện phân bón khác nhau cho thấy cây có tính thích ứng cao trong điều kiện tự nhiên ít phân và tăng số lƣợng cây con ở mỗi đối tƣợng, trong khi đó các giống cạnh tranh yếu bị thất bại nghiêm trọng trong điều kiện trồng trọt bình thƣờng, điều đó có nghĩa là giống khoẻ (Hokariki 52) sẽ làm hại nhiều cho giống yếu (Yamakogame) khi không bị thiếu phân bón [45,47]. Theo Shi và cộng sự năm 1986 cho rằng: phân bón có tác dụng thúc đẩy hoạt động quang hợp. Kết quả nghiên cứu các giống lúa Indica có phản ứng với phân bón là tăng diện tích lá lớn hơn so với giống lúa Japonica nhƣng lại phản ứng yếu hơn khi hàm lƣợng phân bón tăng. Khi bàn về năng suất tác giả cho biết: năng suất là kết quả của những giống có phản ứng tốt với phân bón và biện pháp kỹ thuật. Ở vùng ôn đới, giống Japonica thƣờng cho năng suất cao vì nó phản ứng tốt với phân bón [49]. Theo kết quả nghiên cứu của Sinclair năm 1989: Hiệu suất bón đạm cho lúa rất khác nhau: 1kg N cho từ 3,1 – 23 kg thóc [50]. Thí nghiệm của Ying năm 1998 cho thấy: sự tích luỹ đạm, lân và kali ở các cơ quan trên mặt đất của cây lúa không kết thúc ở thời kỳ trỗ mà còn đƣợc tích luỹ tiếp ở các giai đoạn tiếp theo của cây [54]. Theo Yang năm 1999: Ở 15
nhiều nƣớc trên thế giới thƣờng hay bón phân chuồng và phân ủ cho lúa để làm tăng độ phì nhiêu cho đất nhƣ Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, Malaysia và các nƣớc vùng Đông Nam Á. Trong thời gian gần đây phân khoáng đã đƣợc dùng phổ biến và phân chuồng đƣợc dùng bón lót làm tăng năng suất lúa và tăng hiệu quả của phân khoáng [52]. Trong cuốn “Bàn về lúa sinh thái nhiệt đới” Alosin cho rằng: “Đạm ở dạng amon có tác dụng tốt đến cây lúa thời kỳ non. Còn đạm dạng nitrat có ảnh hƣởng đến cây lúa ở giai đoạn sau của quá trình sinh trƣởng. Lúa cần một lƣợng đạm cần thiết chủ yếu ở thời kỳ đẻ nhánh và chín sữa, cho đến giai đoạn chín sữa cây lúa đã hút tới 80% lƣợng đạm cần thiết, vì vậy thời gian từ bắt đầu đẻ nhánh đến cuối chín sữa là giai đoạn khủng hoảng dinh dƣỡng đạm đối với cây lúa. Theo Koyama năm 1981 và Sarker năm 2002 thì: “Đạm là yếu tố xúc tiến quá trình đẻ nhánh của cây, lƣợng đạm càng cao thì lúa đẻ nhánh càng nhiều, tốc độ đẻ nhánh lớn nhƣng lụi đi cũng nhiều” [46, 48]. Các công trình nghiên cứu của Koyama, Vlek, De Datta và Sinclair trong các năm 1981 - 1989 cho rằng: Giống mới yêu cầu về phân bón nhất là lân cao hơn giống cũ. Bón lân làm tăng khả năng hút đạm và kali, là cơ sở để tăng năng suất cây trồng. Để đánh giá khả năng cung cấp lân của đất cho cây trồng, ngƣời ta dựa vào hàm lƣợng lân tổng số, phân lân bón cho lúa có hiệu quả đứng thứ hai sau đạm, nhƣng trong một vài trƣờng hợp, ở những đất nghèo dinh dƣỡng thì phân lân lại làm tăng năng suất nhiều hơn đạm. Tuy nhiên, bón phân lân cùng với đạm là điều kiện tốt để phát huy hiệu quả cao của phân lân. Khi cây bị thiếu lân cây non có bộ lá hẹp, thƣờng bị cuộn lại, sức đẻ nhánh giảm và đẻ muộn, giai đoạn đẻ nhánh kéo dài. Ở thời kỳ lúa đẻ nhánh và làm đòng phân lân có ảnh hƣởng tốt đối với cây lúa, nó làm cho trọng lƣợng của phần trên mặt đất của cây lúa tăng khá lớn, sau đó đến thời 16
kỳ chín mức tăng của trọng lƣợng thân cây giảm. Ở những chân đất tƣơng đối phì nhiêu, hiệu quả của phân lân đối với năng suất lúa không lớn. Bón lân làm cho lúa cứng cây và tăng khả năng chống đổ [43,46,50,51]. Theo Sarker năm 2002 khi nghiên cứu ảnh hƣởng lâu dài của lân đối với lúa đƣợc đánh giá: “Hiệu suất của lân đối với hạt ở giai đoạn đầu cao hơn giai đoạn cuối và lƣợng lân hút ở giai đoạn đầu chủ yếu phân phối ở các cơ quan sinh trƣởng. Do đó, phải bón lót để đáp ứng nhu cầu dinh dƣỡng cho cây lúa” [48]. Các thí nghiệm của Patrick năm 1968 đều cho thấy kali có vai trò quan trọng trong giai đoạn trƣớc và sau làm đòng, thiếu kali ở giai đoạn này năng suất lúa giảm mạnh [47]. Trên thế giới, vai trò của kali đã đƣợc nghiên cứu và khẳng định. Theo Gia-côp khi nghiên cứu về vai trò của kali cho thấy: cƣờng độ quang hợp càng mạnh khi hàm lƣợng kali trong tế bào càng lớn. Song muốn có cƣờng độ quang hợp cao cần phải có đủ ánh sáng. Khi thiếu kali nồng độ sắt trong tế bào hạ thấp, quá trình tổng hợp tinh bột, protein chậm… Do quá trình sinh trƣởng chậm lại, nếu thiếu kali sẽ làm giảm sự tổng hợp tinh bột và các hợp chất cấu tạo lên màng tế bào nhƣ xenlulô, làm độ cứng của thân [40] Theo quan điểm của Koyama năm 1981: Kali xúc tiến tổng hợp đạm trong cây. Thiếu kali cây lúa dễ bị bệnh tiêm lửa, đạo ôn, thối rễ, bạc lá, thân cây yếu dễ bị đổ. Lúa đƣợc bón đầy đủ kali, lá chuyển màu xanh vàng, lá dài hơn và trỗ sớm hơn 2 – 3 ngày. Kali có tác dụng làm tăng số nhánh hữu hiệu, tăng chiều cao cây, bông dài hơn và phẩm chất hạt tốt hơn [46]. Theo Yang năm 1999, kali đẩy mạnh sự đồng hoá cácbon của cây lúa, xúc tiến việc chuyển hoá và vận chuyển sản phẩm quang hợp. Thiếu kali hoạt động của sắt bị ảnh hƣởng, do đó ảnh hƣởng tới quang hợp dẫn đến lá bị vàng. Bón đủ kali, diệp lục và các sắc tố đều tăng (tuy nhiên, kali không phải 17
là thành phần của sắc tố), việc hình thành gluxit đƣợc đẩy mạnh, trọng lƣợng lá tăng, kali tham gia vào quá trình chuyển hoá đƣờng thành gluco. Khi đủ kali thì tỷ lệ saccaroza và tinh bột đều cao [52]. Theo Ying năm 1998 khi nghiên cứu về đặc điểm dinh dƣỡng, kỹ thuật bón phân cho lúa lai năng suất cao ở Bắc Kinh cho thấy: Đối với lúa ngắn ngày, giai đoạn trỗ cây lúa hút 43,1% lƣợng kali và tổng lƣợng kali cần để đạt năng suất cao là 217,7kg/ha. Còn đối với lúa dài ngày, cây hút lƣợng kali tƣơng đối đều ở các giai đoạn sinh trƣởng, giai đoạn lúa trỗ bông hút 31,9% và tổng lƣợng cần là 263,75 kg/ha. Tác giả cho thấy, bón kali ở giai đoạn khác nhau cũng cho hiệu quả khác nhau [54]. Khi nghiên cứu về lúa lai các nhà khoa học Trung Quốc kết luận rằng: “Với cùng một mức năng suất, lúa lai hấp thu lƣợng đạm và lân thấp hơn lúa thuần, ở mức 75 tạ/ha lúa lai hấp thu thấp hơn lúa thuần 4,8% về đạm, hấp thu P2O5 thấp hơn 18.2% nhƣng hấp thu K2O cao hơn 4,5 % [28]. Theo kết quả nghiên cứu của Sarker năm 2002 từ khi cây bắt đầu bén rễ đến cuối đẻ nhánh, đối với vụ sớm và vụ muộn đều hút một lƣợng kali tƣơng đối nhƣ nhau. Từ khi phân hoá đòng đến lúc bắt đầu trỗ, cây lúa hút kali nhiều nhất và sau đó lại giảm, nhƣng từ khi trỗ đến thời kỳ hạt chắc và chín thì tỷ lệ hút kali ở vụ muộn lại cao hơn vụ sớm [48]. Thí nghiệm của Kobayshi năm 1995 cho thấy: khi bón đủ kali, giai đoạn từ bắt đầu đẻ nhánh đến phân hoá đòng có tốc độ hút kali cao nhất sau đó giảm [45]. Bạo Văn Khuê và cộng sự năm 1959 cùng đƣa ra kết luận: bón phân kali khi lúa phân hoá đòng có thể làm tăng số hạt trên bông. Theo nguồn tƣ liệu của Đại học Nông nghiệp Keralt (1998) ở vùng Kutlanad và Onattukaza (Ấn Độ) khi nghiên cứu về bón kali cho cây lúa chịu hạn, trung bình nên bón 50% K2O trƣớc khi cấy và 50% K2O vào thời gian 5- 7 ngày trƣớc khi lúa trỗ. Theo Shi M.S và Deng.J.Y năm 1986 khi nghiên cứu về kali cho thấy: 18
kali là nguyên tố dinh dƣỡng không đáp ứng đƣợc nhu cầu của cây trồng so với Ca và Mg, kali ở trong đất lại chứa ở dạng khó tiêu nên cây trồng khó hút, do đó nhu cầu của cây lúa về bón kali cần nhiều hơn so với Ca và Mg [49]. Kết quả nghiên cứu của Sinclair năm 1989 lúa hút kali vào thời kỳ đẻ nhánh có tác dụng làm tăng số bông, số hạt, ở thời kỳ làm đòng làm tăng số hạt và tăng trọng lƣợng nghìn hạt. Vì vậy, thiếu kali ở giai đoạn này làm năng suất giảm mạnh. Đây cũng là cơ sở cho biện pháp kỹ thuật bón kali [50]. Theo kết quả nghiên cứu của Sarker năm 2002: ở giai đoạn đầu hiệu suất của kali cao sau đó giảm dần và đến giai đoạn cuối lại cao. Do lúa cần lƣợng kali lớn nên cần bón kali bổ sung đến giai đoạn trỗ, đặc biệt ở giai đoạn hình thành hạt là rất cần thiết [48]. Khi nghiên cứu về vai trò của kali, S.Yoshida (1981) cho biết ở đất trũng ít khi bị thiếu kali. Hàm lƣợng kali thấp hoặc thiếu kali thƣờng đi kèm với ngộ độc sắt trong đất đỏ, chua, phèn… 2.4.2. Tình hình nghiên cứu về bón phân cho lúa tại Việt Nam Nông dân Việt Nam đã dùng phân hữu cơ từ rất lâu đời, việc phát nƣơng làm rẫy, đốt rơm rạ trên nƣơng để lại lớp tro rồi chọc lỗ bỏ hạt. Việc cày vặn ngả dạ (làm dầm) mục đích để rơm rạ đƣợc ủ nát thành phân ngay tại ruộng, ngƣời nông dân đã biết tận dụng ngay tại chỗ nguồn phân bón kết hợp với thu gom phân trâu bò, tro bếp... để bón ruộng [33]. Khi nghiên cứu ảnh hƣởng của phân đạm đến sự sinh trƣởng và phát triển của cây lúa, Bùi Huy Đáp cho biết: “Phân hoá học cung cấp từ 1/3 đến 1/2 lƣợng phân đạm cho lúa”. Những năm gần đây việc bón phân chuồng cho lúa đã không đáp ứng đủ nhu cầu dinh dƣỡng cho cây, nên con ngƣời đã sử dụng phân đạm hoá học để bón. Mỗi giống lúa khác nhau cần một lƣợng phân bón nhất định vào các thời kỳ cây đẻ nhánh, đẻ nhánh rộ và giảm dần khi cây lúa đứng cái [11]. 19
Theo Lê Văn Căn năm 1964, ở đất phù sa Sông Hồng nếu bón đơn thuần phân đạm mà không kết hợp với phân lân và kali vẫn phát huy đƣợc hiệu quả của phân đạm, lƣợng phân lân và kali bón thêm không làm tăng năng suất đáng kể, nhƣng nếu cứ bón liên tục sau 3 – 4 năm thì việc phối hợp bón lân và kali sẽ làm tăng năng suất rõ rệt trên tất cả các loại đất. Phân đạm là nguyên tố dinh dƣỡng cần thiết nhất nên việc sử dụng phân đạm đã làm tăng năng suất rất lớn. Tuy nhiên phân đạm có thể tạo lập độ phì nhiêu cho đất nên khi sử dụng không cân đối giữa đạm với nguyên tố khác sẽ làm suy thoái đất. Qua nghiên cứu về phân bón cho thấy: ở Việt Nam, trên đất phèn nếu không bón lân, cây trồng chỉ hút đƣợc 40 – 50 kg N/ha, nếu bón lân cây trồng sẽ hút 120 – 130 kg N/ha. Do vậy, để đảm bảo đất không bị suy thoái thì về nguyên tắc phải bón trả lại cho đất một lƣợng dinh dƣỡng tƣơng đƣơng lƣợng dinh dƣỡng mà cây trồng đã lấy đi. Tuy nhiên, việc bón phân cho cây trồng lại không chỉ hoàn toàn dựa vào dinh dƣỡng cây trồng hút từ đất và phân bón, mà phải dựa vào lƣợng dinh dƣỡng dự trữ trong đất và khả năng hấp thu dinh dƣỡng của cây [5]. Đối với nhiều loại đất, ngay từ đầu cần phải bón đạm kết hợp với lân mới cho năng suất cao. Theo Lê Văn Căn năm 1964 cho rằng: Lúa yêu cầu đạm ngay từ lúc nảy mầm và gần nhƣ đến cuối cùng của thời kỳ sinh trƣởng sinh thực [5]. Theo Đinh Văn Lữ (1979) thì tỷ lệ đạm trong cây so với trọng lƣợng chất khô ở các thời kỳ nhƣ sau: thời kỳ mạ 1,54%, đẻ nhánh 3,65%, làm đòng 3.06%, cuối làm đòng 1,95%, trổ bông 1,17% và chín 0,4%. Sự tích lũy đạm, lân, kali ở các cơ quan trên mặt đất không kết thúc ở thời kỳ trỗ mà còn đƣợc tiến hành ở giai đoạn tiếp theo của cây. Tuy nhiên, từ khi cây bắt đầu đẻ nhánh đến làm đòng, cây lúa phản ứng mạnh với dinh dƣỡng N, K 2O ở mức độ cao. Nhƣ vậy việc bón phân thúc đẻ và thúc đòng là rất cần thiết và sẽ có hiệu lực cao và lƣợng đạm có liên quan chặt chẽ đến năng suất [5]. 20