2.2. Những kết quả nghiên cứu về phân bón cho lúa
2.2.3. Một số kết quả nghiên cứu về bón phân cho lúa ở trong nước
Kết quả nghiên cứu nhiều năm (1985-1994) của Viện lúa ðồng bằng sụng Cửu Long cho thấy: Trờn ủất phự sa ủược bồi hàng năm cú bún 60 P2O5 và 30 K2O làm nền thỡ khi cú bún ủạm làm tăng năng suất lỳa từ 15- 48,5% trong vụ ủụng xuõn và 8,5-35,6% trong vụ hố thu. Chiều hướng chung của cả 2 vụ bún ủến 90N cú hiệu quả cao hơn cả, bún trờn mức này năng suất lỳa tăng khụng ủỏng kể (Nguyễn Văn Luật, 2007) [14].
Nguyễn Như Hà, 2006 [8] nghiờn cứu ảnh hưởng của mật ủộ và liều lượng ủạm tới sinh trưởng của lỳa ngắn ngày thõm canh cho thấy: Tăng bún ủạm ở mật ủộ cấy dày cú tỏc dụng tăng tỷ lệ dảnh hữu hiệu.
Các giống có tiềm năng năng suất cao, chịu thâm canh thì việc sử dụng lượng ủạm cao cõy lỳa vẫn hấp thụ, phỏt triển tốt và khụng bị lốp ủổ.
Theo Bùi Huy đáp, 1985 [6]: Các giống cao cây và thấp cây có nhu cầu về ủạm cũng khỏc nhau. Cỏc giống cao cõy cần ủạm từ lỳc ủẻ nhỏnh ủến khi lỳa sắp trỗ, cũn cỏc giống thấp cõy thỡ nhu cầu về ủạm tăng ủều tới lỳc lỳa trỗ và sau khi trỗ xong thỡ nhu cầu về ủạm giảm rừ rệt. Với những giống lúa mới, bón phân sẽ cho năng suất tăng lên nhiều hơn năng suất giống lỳa cũ, dự là trồng vào vụ nào, bún ủạm nhiều hay ớt.
2.2.3.2. Phân lân
ðể tăng năng suất cây trồng, tăng chất lượng nông sản, nhiều nghiên cứu về dinh dưỡng cõy trồng ủược tiến hành theo hướng bún phõn cõn ủối, quản lý dinh dưỡng tổng hợp. Năng suất của cây trồng nói chung và cây lúa
núi riờng phụ thuộc vào yếu tố hạn chế, vỡ vậy xỏc ủịnh ủược yếu tố hạn chế chớnh là giải phỏp khắc phục sẽ là bước ủột phỏ trong việc gia tăng năng suất.
ðiều này ủó ủược chứng minh từ ủầu những năm bảy mươi khi phỏt hiện lân là yếu tố hạn chế năng suất lúa khi mở rộng diện tích gieo trồng các giống lúa mới có nhu cầu lân cao gấp 2-3 lần giống lúa cổ truyền như IR5, IR8. Cỏc vấn ủề bún lõn ủó ủược khuyến cỏo và dần trở thành tập quỏn trong canh tỏc giống lỳa mới, lõn trở thành ủũn bẩy năng suất và cựng với giải phỏp thuỷ lợi là những ủiều kiện tiờn quyết trong mở rộng diện tớch gieo trồng giống lỳa mới, ủặc biệt ở cỏc tỉnh ủồng bằng sụng Cửu Long, gúp phần ủỏng kể vào việc ủảm bảo an ninh lương thực quốc gia.
Lõn là yếu tố dinh dưỡng quan trọng ủối với sinh trưởng và phỏt triển của cây trồng là vì thành phần chủ yếu của axit nucleic, là chất chủ yếu của nhân tế bào. Lân có quan hệ chặt chẽ với sự hình thành diệp lục, protit và sự di chuyển của tinh bột. Vai trò chủ yếu của lân thể hiện ở các mặt sau:
- Xỳc tiến sự phỏt triển của bộ rễ lỳa, ủặc biệt là rễ bờn và lụng hỳt.
- Thỳc ủẩy phõn chia tế bào, tạo thành cỏc chất bộo và protein
- Làm tăng số nhỏnh và tốc ủộ ủẻ nhỏnh của lỳa sớm ủạt số nhỏnh cực ủại, tạo ủiều kiện thuận lợi cho việc tăng số nhỏnh hữu hiệu, dẫn ủến tăng năng suất lúa.
- Tăng khả năng chống chịu với cỏc ủiều kiện bất lợi và sõu bệnh hại.
- Thỳc ủẩy việc ra hoa, hỡnh thành quả, tăng nhanh quỏ trỡnh trỗ, chớn của lỳa và ảnh hưởng tớch cực ủến chất lượng hạt.
- Ngoài ra lân còn có mối quan hệ chặt chẽ với hình thành diệp lục, protit và sự vận chuyển tinh bột.
Khi thiếu lõn, lỏ lỳa cú màu xanh ủạm, bản lỏ nhỏ hẹp và mềm yếu, mộp lỏ cú màu vàng tớa, ủẻ nhỏnh kộm, kộo dài thời kỳ trỗ chớn. Nếu thiếu lõn ở thời kỳ làm ủũng sẽ ảnh hưởng rừ ủến năng suất lỳa, cụ thể là làm giảm năng suất lúa.
Cõy lỳa ủược bún ủủ lõn và cõn ủối ủạm sẽ phỏt triển xanh tốt, khoẻ mạnh, chống ủỡ với ủiều kiện bất thuận như hạn, rột. Cõy lỳa ủủ lõn ủẻ khoẻ, bộ rễ phỏt triển tốt, trỗ và chớn sớm ngay cả trong ủiều kiện nhiệt ủộ thấp trong vụ ủụng xuõn, hạt thúc mẩy và sỏng. Cõy lỳa thiếu lõn ủẻ nhỏnh nhanh, cõy lựn lại, hạt lộp nhiều, lỏ cú màu xanh ủậm, mọc thẳng hơn lỏ bình thường.
Trong sản xuất khi bún lõn cho lỳa lõn thường ủược bún lút toàn bộ cựng phõn chuồng hay phõn xanh ủể cung cấp kịp thời lõn cho sự phỏt triển bộ rễ lúa.
Theo đào Thế Tuấn (1970) cho biết: Bón lân có ảnh hưởng ựến chất lượng hạt giống rõ rệt, làm tăng khối lượng nghìn hạt, tăng tỷ lệ lân trong hạt, tăng số hạt trên bông và cuối cùng làm cho năng suất lúa cao hơn [18].
Theo Bùi Huy đáp (1985) cho rằng: Lân có vai trò quan trọng trong quỏ trỡnh tổng hợp ủường, tinh bột trong cõy lỳa và cú ảnh hưởng rừ rệt ủến năng suất [6].
Theo Vũ Hữu Yờm (1995): Cõy non rất mẫn cảm với ủiều kiện thiếu lõn.
Thiếu lân trong thời kỳ cây con cho hậu quả rất xấu, sau này có bón nhiều lân thỡ cõy trỗ cũng khụng ủều hoặc khụng thoỏt. Do vậy, cần phải bún ủủ lõn ngay từ giai ủoạn ủầu và bún lút phõn lõn là rất hiệu quả [20].
Dinh dưỡng lõn cú liờn quan mật thiết ủến dinh dưỡng ủạm. Nếu bún ủủ lõn sẽ làm tăng khả năng hỳt ủạm và cỏc chất dinh dưỡng khỏc. Cõy ủược bún cõn ủối với ủạm sẽ làm giảm lượng ủạm tiờu tốn ủể sản xuất ra 1 tấn thúc
từ 24-26%, ủồng thời hiệu suất sử dụng ủạm tăng 55-88%, cõy xanh tốt, phỏt triển mạnh, chín sớm, cho năng suất cao và phẩm chất tốt.
ðể tạ ra một tấn thóc, cây lúa hút trung bình khoảng 7,1 kg P2O5. Hàm lượng lõn trong ủất rất ớt, hệ số sử dụng lõn của lỳa lại thấp, do ủú phải bún lõn với liều lượng tương ủối khỏ. Theo Nguyễn Như Hà (2006), lượng phõn lõn bún cho lỳa dao ủộng từ 30 – 100 kg P2O5, thường bún 60 kg P2O5/ha, ủối với xỏm bạc màu cú thể bún 80-90 kg P2O5/ha, ủất phốn cần 90-150 kg P2O5/ha [8].
Hiện nay Việt Nam là nước sử dụng phõn bún tương ủối nhiều so với cỏc năm trước ủõy do người dõn ỏp dụng nhiều biện phỏp kỹ thuật trong thõm canh. Theo Vũ Hữu Yờm (1995), Việt Nam hiện ủang là một trong 20 quốc gia sử dụng phân bón cao nhất thế giới [20].
Bảng 2.1: Nhu cầu và cõn ủối phõn bún ở Việt Nam ủến năm 2020 Năm
Các loại phân
2005 2010 2015 2020
Tổng số 1.900 2.100 2.100 2.100
Sản xuất trong nước 750 1.600 1.800 2.100 Urê
Nhập khẩu 1.150 500 300 0
Tổng số 500 500 500 500
Sản xuất trong nước 0 0 0 0
KCl
Nhập khẩu 500 500 500 500
(Nguồn: Phũng QL ủất và phõn bún, Cục Trồng trọt, Bộ NN & PTNT, 5/2007) Theo Nguyễn Văn Bộ (1995), mỗi năm nước ta sử dụng 1.202.140 tấn ủạm, 456.000 tấn lõn, 402.000 tấn kali, trong ủú sản xuất lỳa chiếm
62%. Song do ủiều kiện khớ hậu cũn gặp nhiều bất lợi cho nờn kỹ thuật bún phõn chỉ mới phỏt huy ủược 30% hiệu quả ủối với ủạm và 50% hiệu quả ủối với lõn và kali. Nhưng hiệu quả bún phõn ủối với cõy trồng lại tương ủối cao, do vậy mà người dõn ngày càng mạnh dạn ỏp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất. Trong tương lai, vẫn hứa hẹn sử dụng một lượng phân bón rất lớn trong sản xuất nông nghiệp, mặc dù nước ta chủ yếu vẫn phải nhập khẩu phân bón [1].
2.2.3.3. Phân kali
Cũng như ủạm, lõn và kali chiếm tỷ lệ cao hơn tại cỏc cơ quan non của cây lúa. Kali tồn tại dưới dạng ion nên nhờ vậy mà kali có thể len lỏi vào giữa các bào quan, xúc tiến quá trình vận chuyển dinh dưỡng, giúp cõy tăng cường hụ hấp. Kali cũn giỳp thỳc ủẩy tổng hợp protit, do vậy nú hạn chế việc tớch lũy nitrat trong lỏ, hạn chế tỏc hại của việc bún thừa ủạm cho lúa.
Ngoài ra kali còn giúp bộ rễ tăng khả năng hút nước và câu lúa không bị mất nước quá mức ngay cả trong lúc gặp khô hạn. Kali làm tăng khả năng chống hạn và chống rét cho cây lúa.
Cõy lỳa ủược bún ủầy ủủ kali sẽ phỏt triển cứng cỏp, khụng bị ngó ủổ, chịu hạn và chịu rét tốt. Cây lúa thiếu kali lá có màu lục tối, mép lá có màu nâu hơi vàng.
Thiếu kali nghiờm trọng trờn ủỉnh lỏ cú vết hoại tử màu nõu tối trong khi các lá già phía dưới thường có vết bệnh tiêm lửa. Khi tỷ lệ kali trong cây giảm xuống chỉ còn bằng 1/2-1/3 so với bình thường thì mới thấy xuất hiện triệu trứng thiếu kali trên lá, cho nên khi triệu trứng xuất hiện thì năng suất ủó giảm nờn việc bún kali khụng thể bự ủắp ủược.
Do vậy khụng nờn ủợi ủến lỳc xuất hiện triệu trứng thiếu kali rồi mới bổ sung kali cho cây. Trong sản xuất, khi bón phân kali cho lúa, lượng kali clorua bao giờ cũng ít nhất trong ba loại phân bón chính và thường sử dụng ủể bún thỳc cựng với phõn ủạm.
- Vai trũ của kali ủối với việc nõng cao năng suất lỳa
Kali là một trong 3 yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất ủối với cõy lỳa, lỳa hỳt kali nhiều nhất sau ủú mới ủến ủạm, ủể thu ủược 1 tấn thúc cõy lỳa lấy ủi 22 - 26kg kali nguyờn chất, tương ủương 36,7- 43,2kg KCl (loại phõn chứa 60% KCl), kali là nguyờn tố ủiều khiển chất lượng, tham gia vào hất hết các quá trình hình thành các hợp chất và vận chuyển các hợp chất ủú, kali làm cho tế bào cứng cỏp, tăng tỷ lệ ủường, giỳp vận chuyển chất dinh dưỡng nhanh chóng về hoa, tạo hạt tốt [2], [15], [19], [20].
Thớ nghiệm ủồng ruộng của IRRI ủược tiến hành tại 3 ủiểm khỏc 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: 60 P2O5: 60K2O năng suất ủạt 6,78 tấn/ha cho bội thu năng suất do bún kali là 12,8kg thóc/kg K2O. Trong mùa mưa trên nền 70N: 60 P2O5: 60K2O năng suất ủạt 4,96 tấn/ha cho bội thu năng suất do bún kali trung bỡnh năm vụ ủạt 440kg thúc, với hiệu suất phõn bún là 6,1kg thúc/kg K2O [23], [24]
Trờn ủất phự sa sụng Hồng trong thõm canh lỳa ngắn ngày, ủể ủạt năng suất lúa trên 5 tấn/ha ở vụ lúa mùa và trên 6 tấn/ha ở vụ xuân, nhất thiết phải bún kali. ðể ủạt năng suất lỳa xuõn 7 tấn/ha cần bún 102-135kg K2O/ha/vụ (trên nền 193kg N : 120kg P2O5) và năng suất lúa mùa 6 tấn/ha cần bón 88-107 kg K2O/ha/vụ ( trên nền 160kg N: 88kg P2O5). Hiệu suất phõn kali cú thể ủạt 6,2-7,2kg thúc/ha K2O [3], [8].
Vai trũ cõn ủối ủạm – kali càng lớn khi lượng ủạm sử dụng càng cao.
Khụng bún kali hệ số sử dụng ủạm chỉ ủạt 15-30%, trong khi bún kali hệ số này tăng lên 39-49%. Như vậy, năng suất tăng không hẳn là do kali (bởi bún kali riờng rẽ khụng tăng năng suất) mà là kali ủó ủiều chỉnh dinh dưỡng ủạm làm cho cõy hỳt ủược nhiều ủạm và cỏc chất dinh dưỡng khỏc.
Trong vụ ủụng xuõn ở miền Bắc, nhiệt ủộ thấp, thời tiết thường õm u nờn hiệu lực phõn kali cao hơn, do ủú cần bún kali nhiều hơn ở vụ này [4].
- ðặc ủiểm dinh dưỡng kali cho lỳa
Giống lỳa lai cú yờu cầu về kali cao hơn ủạm, hỳt kali mạnh nhất vào giai ủoạn làm ủũng ủến trỗ bụng hoàn toàn [18].
Thời gian lỳa hỳt kali dài hơn hỳt ủạm và lõn. Lỳa hỳt kali tới tận cuối thời gian sinh trưởng [31]. Nhu cầu kali của cây lúa rõ nhất ở hai thời kỳ:
ðẻ nhỏnh và làm ủũng. Thiếu kali vào thời kỳ ủẻ nhỏnh ảnh hưởng mạnh ủến năng suất lúa.
Lỳa lai cú khả năng ủồng hoỏ dinh dưỡng cao nhất là ủạm và kali.
Lượng hỳt ủạm thường từ 20-22kg N/tấn thúc và lượng hỳt kali cũng tương tự, trong một số trường hợp cũn cao hơn. ðể ủạt năng suất cao cần thiết phải bón sớm nhất là vụ xuân. Bón kali là yêu cầu bắt buộc với lúa lai ngay cả trờn ủất giàu kali [1].
2.2.3.4. Các yếu tố dinh dưỡng khác của cây lúa
Silic làm tăng tớnh chống chịu ủối với cỏc ủiều kiện bất thuận và sõu bệnh hại cho lúa, làm cho lá lúa thẳng và quang hợp tăng nên làm tăng năng suất lỳa. Lỳa là cõy hỳt nhiều Silic, ủể tạo 1 tấn thúc cõy lỳa lấy ủi từ ủất và phân bón là 51,7kg Si.
Trờn ủất cỏt, ủất xỏm trồng lỳa thỡ magiờ thể hiện rừ vai trũ, ủặc biệt là ủối với những giống năng suất cao. Nhu cầu magie ủể tạo ra 1 tấn thúc thỡ cõy lỳa lấy ủi từ ủất và phõn bún là 3,94kg MgO.
Cõy lỳa cú nhu cầu canxi khụng cao, xong trờn ủất chua, ủất phốn, ủất xỏm hoặc ủất nghốo canxi thỡ việc bún cỏc loại phõn cú canxi là cần thiết. ðể tạo ra 1 tấn thúc thỡ cõy lỳa lấy ủi từ ủất và phõn bún là 3,94kg CaO.
ðối với những biểu hiện của cây lúa như các lá chuyển màu vàng, giảm chiều cao, ủẻ nhỏnh kộm và ủũng ngắn lại chứng tỏ thiếu lưu huỳnh. ðể tạo ra 1 tấn thúc thỡ cõy lỳa lấy ủi từ ủất và phõn bún là 0,94kg S.
Lúa cần sắt nhiều hơn so với cây trồng khác, mỗi tấn thóc cây lúa cần 0,35kg Fe. Thiếu sắt làm cho lúa lúa bị vàng, sinh trưởng phát triển kém, thường xuất hiện ở những chõn ruộng cú ủịa hành cao, thoỏt nước mạnh, giữ nước kém, pH cao.
ðể tạo ra 1 tấn thóc, cây lúa cần 40g Zn. Khi thiếu kẽm cây lúa hồi xanh chậm, ủẻ nhỏnh kộm, cũi cọc, cú lỏ nhỏ và thường cú màu trắng ở cỏc lỏ non, cũn cỏc lỏ già chuyển màu vàng với nhiều ủốm nõu khắp mặt lỏ. Thiếu nhiều kẽm cây lúa có các lá dưới bị khô, kéo dài thời gian sinh trưởng và có thể bị chết. Hiện tượng thiếu kẽm thường xảy ta trờn ủất cú pH, hàm lượng kali, lân và chất hữu cơ cao.
Cõy lỳa thiếu ủồng sẽ làm tăng số lượng hạt phấn bất dục, tăng tỷ lệ hạt lép, giảm trọng lượng hạt. ðể tạo 1 tấn thóc lúa hút khoảng 27g Cu. Hiện tượng cõy lỳa thiếu ủồng thường xảy ra trờn ủất cú pH cao và ủất chứa nhiều chất hữu cơ, ủất than bựn.
Bo cần thiết cho việc ủảm bảo sức sống hạt phấn của lỳa, tăng khả năng thụ phấn, tăng quá trình vận chuyển chất hữu cơ về hạt. Hiện thượng thiếu Bo thường xuất hiện trờn ủất quỏ chua, ủất phốn. ðể tạo 1 tấn thúc cõy lỳa cần khoảng 32g Bo.
Bảng 2.2: Lượng dinh dưỡng lấy ủi ủể tạo ra 1 tấn thúc Lượng dinh dưỡng lấy ủi (kg) ủể tạo ra 1 tấn thúc Chất dinh
dưỡng Tổng cộng Rơm rạ Hạt
N 22,2 7,6 14,6
P2O5 7,1 1,1 6,0
K2O 31,6 28,4 3,2
CaO 3,9 3,8 0,1
MgO 4,0 1,7 2,3
S 0,9 0,3 0,6
Si 51,7 41,9 9,8
Cl 9,7 5,5 4,2
(Nguồn:Trung tâm TTKHKT hóa chất 1998- Theo tài liệu của Nguyễn Như Hà, 2006)