Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng kali trên các nền bón đạm khác nhau tới sinh trưởng, phát triển và năng suất của tổ hợp lúa lai nghi hương 2308 tại yên định – thanh hoá

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) [65]; Sheehy và cs (2004) [66] 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 [39]; Kim, 2004 [67]; Nguyen, 2005 [47]; Peng và
cs., 2005 [68]), kể cả trên những loại đất được coi là giàu mùn và đạm như đất
dốc tụ (Nguyễn Thế Đặng và cs 1994 [30].
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghề trồng lúa ở Việt
Nam có nhiều thay đổi tích cực. Từ một nước thiếu đói lương thực thường
xuyên, đến nay số lượng lúa gạo của nước ta không những đáp ứng đủ nhu
cầu lương thực trong nước mà còn xuất khẩu.
Ở Việt Nam, việc áp dụng những thành tựu về lúa lai đã có những kết
quả to lớn, năng suất lúa lai so với lúa thường tăng từ 20% trở lên (Trần Ngọc
Trang, 2001) [1].
Các kết quả nghiên cứu cho thấy đạm là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng
đến sinh trưởng và năng suất của lúa (Vũ Hữu Yêm, 1995) [14]. Đặc biệt trong
các giống lúa lai thì khả năng hút đạm mạnh hơn lúa thuần ở giai đoạn đầu của
quá trình sinh trưởng do có ưu thế lai về bộ rễ và khả năng hút đạm (Kobayashi
và cs, 1995; Phạm Văn Cường và cs, 2005; Yang và cs, 1999) [62][11][57].
Ưu thế lai về năng suất hạt ở lúa lai được xác định chủ yếu do số
bông/khóm và số hạt/bông, trong đó số hạt/bông là quan trọng hơn. Do vậy

2
việc cung cấp lượng đạm ở thời kì trỗ là hết sức cần thiết .
Theo phương pháp bón đạm truyền thống chủ yếu bón tập trung vào
giai đoạn đẻ nhánh. Tuy nhiên việc dư thừa đạm ở giai đoạn đầu dẫn tới nhiều
sâu bệnh và ô nhiễm môi trường. Đối với phương pháp không bón lót đạm mà
tập trung vào giai đoạn đẻ nhánh và trỗ đã được kết luận có hiệu quả tại Nhật
Bản đối với lúa lai ở Việt Nam (Phạm Văn Cường và cs, 2007) [10].
N là nguyên tố mà cây hút nhiều nhất, có vai trò trực tiếp hình thành
nên năng suất cây. Tuy nhiên P và K cũng góp phần quan trọng trong việc tạo
ra năng suất lúa. Bón cân đối giữa đạm, lân và kali nhằm làm cho cây lúa hút
nhiều chất dinh dưỡng, tạo điều kiện cho lúa sống khoẻ mạnh, năng suất cao,
đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật phát triển tốt, cung cấp
dinh dưỡng cần thiết cho cây lúa (Nguyễn Đình Giao và cs, 2001) [12].
Việc bón phân với tỷ lệ N:P:K hợp lý sẽ có vai trò quan trọng trong
việc nâng cao hiệu quả bón phân nhằm tăng năng suất, giảm sâu bệnh và ô
nhiễm môi trường. Chính vì muốn hướng đến mục đích ấy, được sự cho phép
và giúp đỡ của Bộ môn Trồng trọt – Khoa Nông Lâm Ngư – Trường Đại học
Hồng Đức cùng với sự hướng dẫn của Tiến sỹ Nguyễn Bá Thông, chúng tôi
tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng kali trên
các nền bón đạm khác nhau tới sinh trưởng, phát triển và năng suất của
tổ hợp lúa lai Nghi Hương 2308 Tại Yên Định – Thanh Hoá”.
2. Mục tiêu của đề tài
- Xác định liều lượng phân kali thích hợp cho giống lúa lai Nghi hương
2308 trên các mức bón đạm khác nhau.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Xác định lượng bón kali thích hợp cho giống lúa lai Nghi hương 2308
vụ Xuân tại Yên Định trên cơ sở đó 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 Yên Định nói riêng và Thanh Hóa nói chung, đồng thời là tài liệu để các

nhà nghiên cứu, sinh viên ngành nông nghiệp truy cứu và tham khảo.


3
- Giúp cho người nông dân có phương pháp bón phân 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 Thanh Hóa.


4

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Đặc điểm nông sinh học của lúa lai
1.1.1 Đặc điểm về sức sinh trưởng của lúa lai
Theo Phạm Văn Cường (2005) [11], sức sinh trưởng mạnh ở giai đoạn
đầu kết hợp với thời gian sinh trưởng ngắn của lúa lai làm tăng khối lượng
chất khô tích luỹ của các tổ hợp lai ngắn ngày, kết quả làm tăng năng suất hạt.
Thời gian trải qua các bước phân hóa đòng của lúa lai rút ngắn hơn lúa
thuần từ 2 - 3 ngày, quá trình chín cũng rút ngắn hơn so với lúa thuần cùng trà
3 - 5 ngày. Đa số giống có 12 - 17 lá trên thân chính tương ứng với TGST từ
95 - 135 ngày. Đường kính của lóng lúa lai to và dày hơn lúa thường và cả bố
mẹ của nó, số bó mạch nhiều hơn khả năng vận chuyển nước, dinh dưỡng tốt
hơn lúa thường. Do đường kính lóng to, đặc biệt là lóng sát gốc, nên thân lúa
lai cứng, lùn, khả năng chống đổ tốt hơn lúa thường. Lúa lai có khả năng sinh
tưởng mạnh và sớm biểu hiện cụ thể là trong cùng một điều kiện chăm bón như
nhau, lá ra nhanh, nhánh đẻ đều đặn ngay từ đốt đầu tiên và đẻ liên tục. Các
nhánh đẻ sớm lá ra nhanh, tạo cho ruộng lúa sớm dày đặc, che khuất ánh sáng
tầng dưới do vậy các nhánh đẻ sau không có đủ điều kiện thuận lợi để phát triển,
chính vì vậy mà ruộng lúa lai thường kết thúc đẻ sớm, dinh dưỡng có điều kiện

tập trung nuôi các nhánh nên bông lúa to đều. Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng
và giai đoạn sinh trưởng sinh thực của đa số các tổ hợp lai xấp xỉ nhau, sự cân
đối về thời gian của giai đoạn sinh trưởng tạo nên sự cân đối trong cấu trúc quần
thể, là một trong những yếu tố tạo nên năng suất cao (Hoàng Tuyết Minh, 2002;
Nguyễn Công Tạn và cs, 2002; Nguyễn Văn Hoan, 2000) [4][8][7].
1.1.2 Đặc điểm rễ lúa lai
Do có khả năng kết hợp tốt giữa hai dòng bố và mẹ có di truyền khác
nhau nên cây lai F1 có sức sống cao, biểu hiện trên hầu hết các tính trạng.
Khác với bộ rễ thường, bộ rễ lúa lai phát triển sớm và mạnh.
Do bộ rễ phát triển mạnh làm khả năng huy động chất dinh dưỡng lớn


5
nên lúa lai cấy chay vẫn cho năng suất cao hơn luá thuần (Quách Ngọc Ân,
1993) [6].
Rễ lúa lai phát triển sớm và mạnh, khi có 3 lá, lúa lai đã hình thành
được 8 - 12 rễ (so với 6 - 8 rễ ở lúa bình thường). Rễ lúa lai hình thành cũng
có chiều dài hơn hẳn lúa thường. Nhờ đặc điểm này mà cây mạ lúa lai sớm
hút được nhiều chất dinh dưỡng để cung cấp cho cây, giúp lúa lai đẻ sớm và
khỏe. Sự phát triển mạnh mẽ của bộ rễ không chỉ thể hiện qua việc phát triển
sớm và dài mà còn thể hiện qua số lượng rễ trên cây lúa và độ lớn của rễ. Các
khảo sát về rễ lúa lai ở thời kỳ bước vào giai đoạn phân hoá đòng đã cho thấy:
cả số lượng, độ lớn, chiều dài và khối lượng bộ rễ lúa lai đều hơn hẳn lúa
thường. Đặc biệt về số lượng và chiều dài rễ lúa lai vượt qua lúa thường 30 40%. Chính vì có bộ rễ khỏe nên lúa lai có khả năng thích ứng cao, tận dụng
được phân bón trong đất, cây lúa có cứng cáp, ít đổ. Cần tập trung bón lượng
kali và lân cao để phát huy tiềm năng hút dinh dưỡng của bộ rễ lúa lai
(Nguyễn Văn Hoan, 2004) [5].
Khi gặp điều kiện thiếu nước rễ lúa lai ăn sâu hơn rễ lúa thường nên khả
năng chịu hạn tốt hơn. Đường kính rễ lớn giúp cho quá trình vận chuyển nước và
dinh dưỡng thuận tiện. Rễ lúa lai phát triển mạnh trong suốt quá trình sống của

cây. Vì vậy lúa lai có khả năng thích nghi tốt với nhiều loại đất, tận dụng được
phân bón trong đất, sinh trưởng và phát triển mạnh, ít bị đổ, sau khi thu hoạch
gốc rạ có khả năng tái sinh mạnh (Nguyễn Công Tạn và cs, 2002) [8].
1.1.3 Đặc điểm đẻ nhánh của lúa lai
Lúa lai có khả năng đẻ nhánh khoẻ, sớm, liên tục và tập trung. Trong
sản xuất đại trà bình thường đẻ khoảng 12 - 14 nhánh. So với lúa thường, lúa
lai có khả năng đẻ nhánh nhiều hơn ở thời kỳ đầu nhờ quá trình cung cấp chất
dinh dưỡng tốt của bộ rễ. Các nhánh đẻ sớm thường to mập, có số lá nhiều
hơn các nhánh đẻ sau, nên bông lúa to đều nhau xấp xỉ bông chính (Nguyễn
Văn Hoan, 2004) [5].


6
Lúa lai có tỷ lệ nhánh thành bông cao hơn hẳn lúa thường. Các công
trình nghiên cứu ở nước ta và nước ngoài (Trung Quốc, IRRI, Ấn Độ,…) đều
cho thấy tỷ lệ nhánh thành bông của lúa lai cao hơn hẳn lúa thường. Nếu điều
khiển để một hạt thóc lúa lai mọc lên thành cây lúa, được đẻ sớm, có 10 - 12
nhánh thì tỉ lệ thành bông đạt 80 - 100% trong khi lúa thường chỉ đạt 60 70% trong cùng điều kiện. Nhờ đặc điểm này mà hệ số sử dụng phân bón của
lúa lai cao hơn lúa thường (Nguyễn Văn Hoan, 2004) [5].
1.1.4 Đặc điểm về bộ lá, quang hợp và hô hấp của lúa lai
Lúa lai có diện tích lá lớn, lá thường rộng 1,5 - 1,6 cm, dài 32 - 36 cm,
thịt phiến lá có 10 - 12 lớp tế bào, số bó mạch nhiều, to hơn lúa thường và
dòng bố mẹ. Diện tích lá lớn hơn lúa thường 1 - 1,5 lần, lá đứng, hàm lượng
diệp lục cao, đặc biệt 3 lá trên cùng đứng và bản lá chứa nhiều diệp lục nên có
màu xanh đậm hơn, do đó có hoạt động quang hợp mạnh hơn nhất là thời kỳ
chín (Phạm Văn Cường và cs, 2005, 2007) [9][10]. Khả năng quang hợp của
lúa lại cao song cường độ hô hấp thấp do khả năng tích lũy cao hơn, tạo điều
kiện cho năng suất cao. Bông lúa lai to, dài, số hạt/ bông nhiều, hạt nặng, vỏ
trấu mỏng, tỷ lệ gạo xát cao (72 - 73%).
1.1.5 Đặc điểm về đặc tính sinh lý, sinh hóa

Quang hợp, hô hấp và tích lũy chất khô theo nghiên cứu của Yuan và
cộng sự Trung tâm lúa lai Hồ Nam (1987) [33] đã kết luận rằng lúa lai có diện
tích quang hợp rất lớn, hàm lượng diệp lục trên đơn vị diện tích lá cao hơn lúa
thường rất nhiều dẫn đến hiệu suất quang hợp của lúa lai cao hơn lúa thường,
nhưng cường độ hô hấp lại thấp hơn lúa thường (Nguyễn Thị Trâm, 2000) [9].
Diện tích lá, quang hợp và khả năng tích lũy hydratcarbon của lúa lai
cao hơn lúa thuần (Kobayashi và cs, 1995) [62].
Lá lúa lai so với lá lúa thuần dài và rộng hơn, lá đòng dài 35 - 45 cm,
rộng 1,5 - 2,0 cm, một số tổ hợp có lá lòng mo và rộng hơn. Một số kết quả
nghiên cứu cho rằng hướng lá lòng mo có thể nhận ánh sáng cả hai mặt, như


7
vậy năng lượng mặt trời được hấp thụ nhiều hơn, hiệu suất quang hợp cao
hơn. Thịt phiến lá lúa lai F1 có 10 - 11 lớp tế bào, số lượng bó mạch nhiều
hơn bố mẹ, có 14 - 13 bó mạch. Chỉ số diên tích lá lớn hơn lúa thuần 1,2 - 1,5
trong suốt quá trình sinh trưởng. Ba lá trên cùng đứng, bản lá có chứa nhiều
diệp lục nên có màu sắc đậm hơn, cường độ quang hợp diễn ra mạnh hơn
(Nguyễn Văn Hoan, 2004) [5].
Hiệu suất chất khô tích lũy ở lúa lai có ưu thế lai hơn hẳn lúa thường,
nhờ vậy mà tổng lượng chất khô trong cây tăng nhanh đã xác định con lai có
ưu thế lai thực và ưu thế lai giả định đáng tin cậy ở chỉ tiêu tích lũy chất khô
và chỉ số thu hoạch (Virmani và cs, 1981) [32].
Các đặc tính sinh hóa của lúa lai cho thấy tốc độ sinh trưởng ban đầu
cao hơn lúa thường biểu hiện sớm ở thời kỳ nảy mầm ở hạt lai. Sở dĩ như vậy
là do hoạt động của α – amylase khác nhau và ở lúa lai cao hơn giá trị trung
bình của 2 dòng bố mẹ (A, B, R) là 20%. Hàm lượng ARN ở đầu rễ mầm
cũng như ở đầu rễ thời kỳ đẻ nhánh, phân hóa bông và nở hoa ở lúa lai cao
hơn hẳn so với bố mẹ (Nguyễn Thị Trâm, 2000) [9].
Xác định khả năng tổng hợp axit amin ở lúa lai lớn hơn so với lúa

thường, hoạt động tổng hợp tinh bột của con lai F1 bắt đầu từ ngày thứ 6 của
nở hoa đến ngày thứ 26 của nở hoa cao hơn nhiều so với lúa thường (Nguyễn
Thị Trâm, 2000) [9].
Trái lại cường độ hô hấp của lúa lai thấp hơn lá thuần nên hiệu suất
quang hợp cao hơn đáng kể. Con lai F1 cường độ quang hợp cao hơn bố mẹ
35%, cường độ hô hấp thấp hơn đáng kể (từ 5 - 7%) ở các giai đoạn sinh
trưởng phát triển mạnh. Những ruộng có năng suất cao từ 12 - 14 tấn/ha, chỉ
số diện tích lá thường đạt 9 - 10 (Nguyễn Văn Hoan, 2004) [5].
Hiệu suất tích lũy chất khô của lúa lai hơn hẳn lúa thuần nhờ vậy mà
tổng hợp chất khô trong một cây tăng, trong đó lượng vật chất tích lũy vào hạt
tăng mạnh còn tích lũy vào các cơ quan sinh dưỡng phát triển mạnh (Nguyễn


8
Văn Hoan, 2004) [5].
1.1.6 Đặc điểm về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất
Về năng suất lai của nhiều tổ hợp người ta đề nhận thấy rằng con lai có
năng suất cao hơn bố mẹ 20 - 70% khi gieo cấy trên diện tích rộng. Qua sản
xuất nhiều năm trên vùng sinh thái khác nhau ở Trung Quốc qua kết quả về
năng suất lúa lai cho thấy lúa lai ưu việt hơn hẳn lúa lùn cải tiến tốt nhất từ 20
- 30% (Nguyễn Thị Trâm 2000 và Nguyễn Văn Hoan, 2004) [7][9].
Sự biểu hiện ưu thế lai trên cơ quan sinh sản hiện nay có nhiều ý kiến
khác nhau:
Ưu thế lai về số bông/khóm và số hạt chắc/bông đem lại sự tăng năng
suất ở đa số giống lúa lai (Nguyễn Thị Trâm, 2000) [7].
Theo Virmani và cộng sự (1981) [32] cho rằng ưu thế lai về năng suất
hạt chủ yếu do số hạt/bông nhiều ơn và trọng lượng 1000 hạt nặng hơn.
Các kết quả nghiên cứư của Viên nghiên cứu lúa Quốc tế xác định ưu
thế lai giả định về năng suất là 73%, ưu thế lai thực là 57%, ưư thế lai chuẩn
là 84%. Ở vụ xuân ưu thế lai chuẩn là 22% thấp hơn ở mùa khô là 12%

(Virmani và cs,1981) [32].
Một số các tác giả khác cũng cho rằng lúa lai có ưu thế về năng suất hạt
(Yoshida, 1981; Phạm Văn Cường và cs1983, 2007) [60][10].
Ngoài ra lúa lai có số bông/khóm, số hạt/bông cao và tỷ lệ lép thấp.
Nhờ đặc tính đẻ sớm, đẻ khỏe và tỷ lệ thành bông cao nên tính theo một hạt
thóc được gieo cấy ra thì trong cùng một khoảng thời gian tồn tại, lúa lai tạo
được nhiều bông hơn, bông lúa to hơn và tỷ lệ hạt lép thấp hơn so với lúa
thường. Để đạt được số bông cần thiết trên một khóm lúa cần căn cứ vào mật
độ cấy và đặc biệt phụ thuộc vào độ lớn của bông. Các tổ hợp lúa lai gieo cấy
hiện nay được chia làm 3 nhóm: nhóm bông trung bình thường đạt 130 - 140
hạt/bông, nhóm bông to: có 160 - 200 hạt/bông và loại bông rất to trên 200
hạt/bông, thường đạt 210 - 260 hạt/bông, bông to nhất có thể đạt trên 400


9
hạt/bông với tỷ lệ lép 8 - 12% . Loại hình lúa lai bông to có thể cho năng suất
khá cao (trên 8 tấn/ha/vụ) mà không phải bố trí có nhiều bông trên đơn vị diện
tích gieo cấy. Lúa lai không có loại hình bông bé vì vậy có thể gieo cấy lúa lai
với mật độ thấp hơn lúa thường, ruộng lúa thông thoáng song năng suất vẫn
rất cao, đạt hiệu quả kinh tế như mong muốn (Nguyễn Văn Hoan, 2004) [7].
Nhìn chung các nhà khoa học cho rằng ưu thế lai ở năng suất hạt là sự
biểu hiện tổng hợp tất cả các yếu tố cấu thành năng suất: số bông/khóm, số
hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc, khối lượng 1000 hạt …
1.2 Tình hình sử dụng phân bón và nghiên cứu về tỷ lệ phân bón
lúa lai ở Việt Nam và trên thế giới
Hiện nay Việt Nam là nước sử dụng phân bón tương đối nhiều so với
các năm trước đây do người dân áp dụng nhiều biện pháp kỹ thuật trong thâm
canh. Theo Vũ Hữu Yêm (1995) [2], Việt Nam hiện đang là một trong 20
quốc gia sử dụng phân bón cao nhất thế giới.
Bảng 1.1. Nhu cầu và cân đối phân bón ở Việt Nam đến năm 2020

Các loại phân
Urê
KCl

Năm

2005
2010
2015
Tổng số
1.900
2.100
2.100
Sản xuất trong nước
750
1.600
1.800
Nhập khẩu
1.150
500
300
Tổng số
500
500
500
Sản xuất trong nước
0
0
0

Nhập khẩu
500
500
500
Nguồn:Website Cục Trồng trọt, Bộ NN & PTNT

2020
2.100
2.100
0
500
0
500

Theo Nguyễn Văn Bộ (2003) [13], mỗi năm nước ta sử dụng 1.202.140
tấn đạm, 456.000 tấn lân, 402.000 tấn kali, trong đó sản xuất lúa chiếm 62%.
Song do điều kiện khí hậu còn gặp nhiều bất lợi cho nên kỹ thuật bón phân
chỉ mới phát huy được 30% hiệu quả đối với đạm và 50% hiệu quả đối với lân
và kali. Nhưng hiệu quả bón phân đối với cây trồng lại tương đối cao, do vậy
mà người dân ngày càng mạnh dạn áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất.


10
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.
1.2.1. Tổng quan nghiên cứu về bón phân đa lượng cho lúa
Ở những ruộng lúa năng suất cao, lượng chất dinh dưỡng cây trồng lấy
đi nhiều, vì vậy cần phải bổ sung các nguyên tố đa lượng và vi lượng. Lúa
yêu cầu một lượng dinh dưỡng khá cao, để đạt được 1 tấn thóc cần từ 15 – 24
kg N; 2 – 11 kg P2O5 và 16 – 50 kg K2O (Cassman và cs., 1997 [68];

Yoshida, 1981 [59]). Điều đó cho thấy muốn tái sản xuất lúa cần bón lượng
phân không những bù đắp phần dinh dưỡng do con người lấy mà còn bù đắp
lượng dinh dưỡng bị mất qua quá trình thẩm lậu tự nhiên như rửa trôi, xói
mòn.
Sự ra đời của các giống lúa mới, giống lúa cao sản, đặc biệt là các
giống lúa lai có tiềm năng năng suất cao đòi hỏi nhu cầu dinh dưỡng rất cao,
gấp 3 lần các giống lúa cũ (De Datta, 1986) [36]. Những giống lúa có năng
suất đạt 5 tấn/ha và lượng rơm rạ tương đương lấy đi 110 kg N, 45 kg P 2O5,
130 kg K2O, 14 kg Ca, 12 kg Mg, 5 kg S, 1 kg Fe, 2 kg Mn, 0,2 kg Zn, 0,15
kg Cu, 0,15 kg Bo, 250 kg Si và 25 kg Cl từ đất (Wollenhaupt N.C, 1998)
[56]. Bón phân không cân đối là nguyên nhân chính dẫn đến không phát huy
hết tiềm năng năng suất của các giống lúa.
Kết luận này rút ra từ kết quả nghiên cứu của Zheng Shengxian và cs.,
(1992) [61]: Trong giai đoạn đầu cây lúa chỉ sử dụng 16,8% N, 12,9 % P,
12% K, giai đoạn giữa (từ phân hóa đòng đến trỗ) nhu cầu dinh dưỡng lại
tăng rất nhanh: 75,9% N; 81,9% P; 78,8% K so với tổng lượng hút. Trên cơ
sở đó các nhà khoa học Trung Quốc, Hàn Quốc đã đề xuất phương pháp bón
nhiều vào thời kỳ phân hóa đòng. Thời kỳ bón phân đạt hiệu quả cao còn phụ
thuộc vào bản chất của phân bón… Đạm và kali được khuyến cáo là bón làm
nhiều lần vào các giai đoạn trước khi cấy, đẻ nhánh và làm đòng. Bón lân tốt
nhất ở thời kỳ trước khi cấy vì lân là nguyên tố ít di động trong đất nên bị
thiếu sớm hơn các nguyên tố khác. Robert H. Wells, (2007)[53] nghiên cứu


11
thí nghiệm với 3 mức lân 99,8; 69,6 và 39,1 kg P 2O5/ha, bón làm 4 lần: trước
nảy mầm, 5 – 10 ngày sau nảy mầm, giữa thời kỳ sinh trưởng và trước khi trỗ
ở bang Arkansas Mỹ cho thấy: Năng suất tăng rõ ràng khi được bón lân và đạt
cao nhất là bón 69,6 kg P2O5 (năng suất tăng từ 24 – 41%). Bón lân trước và
sau nảy mầm 5 - 10 ngày tốt hơn bón giữa thời gian sinh trưởng.

1.2.2 Nghiên cứu về dinh dưỡng đạm cho lúa lai
1.2.1.1 Nhu cầu về đạm của cây lúa lai
Nhu cầu đạm của cây lúa đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới đi
sâu nghiên cứu và có nhận xét chung là: nhu cầu đạm của cây lúa có tính chất
liên tục từ đầu thời kỳ sinh trưởng cho đến lúc thu hoạch. 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 (Cục khuyến nông và khuyến lâm,
Nguyễn Thị Lang, 1994) [15].
Trong số các nguyên tố đa lượng thiết yếu thì đạm được xem là nguyên
tố quan trọng nhất cho quá trình sinh trưởng và hình thành năng suất lúa, đạm
luôn là yếu tố hạn chế năng suất hàng đầu trên tất cả các loại đất (De Data,
1986) [35]. Lúa cần đạm trong suốt quá trình sinh trưởng sinh dưỡng để tích
lũy chất khô và đẻ nhánh, điều này xác định số lượng bông. Đạm góp phần
tạo nên số hạt trong giai đoạn phân hóa đòng, tăng kích thước hạt bằng giảm
số lượng hoa thoái hóa và tăng kích thước vỏ trấu trong suốt giai đoạn làm
đòng. Đạm góp phần tích lũy hydratcacbon trong thân lá ở giai đoạn trước trỗ
và trong hạt ở giai đoạn vào chắc vì chúng phụ thuộc vào tiềm năng quang
hợp ( Mae, 1997 ) [45]. Nghiên cứu của Yang và cs., (2000) [57] đã xác định
tỷ lệ hạt chắc tương quan thuận với hàm lượng cytokinin trong hạt và rễ. Khả
năng quang hợp của lá ảnh hưởng đến năng suất thông qua 2 con đường. Một
là tăng sức chứa có thể cho phép chuyển nhiều sản phẩm quang hợp ở lá cây
vào hạt (Winder và cs., 1998) [55]. Hai là hormon điều chỉnh khả năng tổng
hợp và vận chuyển chất hữu cơ. Đạm tác động đến cả sức chứa và lượng


12
cytokinin trong cây vì vậy ảnh hưởng lớn đến số hạt chắc của lúa (Horton,
2000 [40]; Richards, 2000 [52]). Quang hợp của lúa trong giai đoạn vào chắc
chiếm khoảng 60 -100% hàm lượng hydratcacbon trong hạt (Yoshida, 1981)

[60], phần còn lại là do từ bộ phận khác chuyển đến (Watanabe và cs., 1997
[54]; Yoshida, 1981[60]). Để đạt được năng suất hạt cao nhất thì hoạt động
trao đổi chất trong hạt phải trùng với giai đoạn lá lúa có hoạt động quang hợp
mạnh nhất. Thực tế năng suất lúa cao ở những giống mà lá có thể duy trì hoạt
động quang hợp đến tận giai đoạn vào chắc (Murchie và cs., 1999) [46]. Bón
đạm làm tăng diện tích lá, bề rộng của tán lá, duy trì hoạt động quang hợp của
cây vì vậy ảnh hưởng quyết định đến năng suất lúa (Mae và cs., 1981 [44];
Mae, 1997 [45]).
1.2.2.2. Nghiên cứu về liều lượng đạm bón cho lúa
Nhiều thí nghiệm về hiệu lực, liều lượng sử dụng đạm trong mối quan
hệ với các yếu tố khác đã được tiến hành. Ladha và cs (2003) [43] so sánh
năng suất lúa và yêu cầu dinh dưỡng đạm qua các năm cho biết: Thời kỳ
trước Cách mạng xanh năng suất lúa rất thấp chỉ đạt 3 tấn/ha và lượng đạm
cần bón là 60 kg N/ha. Trong những năm đầu cuộc Cách mạng xanh, năng
suất hạt đạt gần 8 tấn/ha thì lượng đạm cần bón là 160 kg N/ha. Giai đoạn thứ
2 của Cách mạng xanh năng suất mong đợi là 12 tấn/ha và lượng đạm cần bón
khá cao là 240 kg N/ha. Ở vùng ôn đới như Yanco - Australia và Yunnan Trung Quốc, năng suất lúa có thể đạt 13 – 15 tấn/ha và yêu cầu lượng đạm hút
là 250 kg N/ha (Ying và cs., 1998) [58]. Trong ruộng lúa nhiệt đới, để đạt
năng suất hạt 9 – 10 tấn/ha, lúa cần hút được 180 – 200 kg N (Cassman và cs.,
1993 [69]; Peng và cs., 2005 [67]). Muốn lúa hấp thu được 200 – 250 kg N/ha
cần bón 150 – 200 kg N/ha vì lúa còn hút được đạm từ đất (Ying và cs., 1998)
[58]. Liều lượng đạm bón còn phụ thuộc vào giống. Giống lai yêu cầu lượng
đạm cao hơn giống thuần (Yoshida, 1983 [60]).
Cũng theo Yoshida (1981) [59]; Nguyễn Hữu Tề và cs (1997) [16]:
lượng đạm cây hút ở thời kỳ đẻ nhánh quyết định tới 74% năng suất. Bón


13
nhiều đạm làm cây lúa đẻ nhánh khoẻ và tập trung, tăng số bông/m 2, số
hạt/bông, nhưng trọng lượng nghìn hạt (P1000) ít thay đổi.

Theo các tác giả Đinh Văn Lữ (1978) [17], và Nguyễn Hữu Tề (1997)
[16]: thông thường cây lúa hút 70% tổng lượng đạm là 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.
Qua nhiều năm nghiên cứu, Đào Thế Tuấn đã đi đến nhận xét: cây lúa
được bón đạm thoả đáng vào thời kỳ đẻ nhánh rộ thúc đẩy cây lúa đẻ nhánh
khoẻ và hạn chế số nhánh bị lụi đi. Ở thời kỳ đẻ nhánh của cây lúa, đạm có
vai trò thúc đẩy tốc độ ra lá, tăng tỷ lệ đạm trong lá, tăng hàm lượng diệp lục,
tích luỹ chất khô và cuối cùng là tăng số nhánh đẻ (Đào Thế Tuấn, 1970) [28].
Theo tác giả Nguyễn Như Hà (2005) [25], cây lúa cũng cần nhiều đạm
trong thời kỳ phân hoá đòng và phát triển đòng thành bông, tạo ra các bộ phận
sinh sản. Thời kỳ này quyết định cơ cấu sản lượng: số hạt/bông, trọng lượng
nghìn hạt (P1000) .
Yoshida (1983) [60] cho rằng: Ở các nước nhiệt đới lượng các chất
dinh dưỡng (N, P, K) cần để tạo ra một tấn thóc trung bình là: 20,5 kg N; 5,1
kg P2O5 và 44 kg K2O. Trên nền phối hợp 90 kg P2O5 – 60 kg K2O hiệu suất
phân đạm và năng suất lúa tăng nhanh ở các mức bón từ 40 - 120 kg N/ha.
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 một tấn thóc cần 22,3 kg N trong vụ chiêm và 22,6 kg N trong vụ
mùa.
Theo kết quả tổng kết của Mai Văn Quyền (2002) [21], trên 60 thí
nghiệm thực tiễn khác nhau ở 40 nước có khí hậu khác nhau cho thấy: nếu đạt
năng suất lúa 3 tấn thóc/ha, thì lúa lấy đi hết 50 kg N, 260 kg P 2O5, 80 kg
K2O, 10 kg Ca, 6 kg Mg, 5 kg S và nếu ruộng lúa đạt năng suất đến 6 tấn/ha


14
thì lượng dinh dưỡng cây lúa lấy đi là 100 kg N, 50 kg P 2O5, 160 kg K2O, 19

kg Ca, 12 kg Mg, 10 kg S. Như vậy, trung bình cứ tạo 1 tấn thóc, cây lúa lấy
đi hết 17 kg N, 8 kg P2O5, 27 kg K2O, 3 kg CaO, 2 kg Mg và 1,7 kg S.
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 (Nguyễn Thị
Lẫm, 1994) [22].
Nếu bón đạm với liều lượng cao thì hiệu suất cao nhất là bón vào lúc
lúa đẻ nhánh và sau đó giảm dần. Với liều lượng bón đạm thấp thì bón vào lúc
lúa đẻ nhánh và trước trỗ 10 ngày có hiệu quả cao (Yoshida, 1983) [60].
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 9 đến 19 ngày trước trỗ, nếu lượng đạm nhiều thì
không có đỉnh thứ 2. Nếu bón liều lượng đạm thấp thì bón vào lúc 20 ngày
trước trỗ, nếu bón liều lượng đạm cao thì bón vào lúc cây lúa đẻ nhánh.
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 46,4%, 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 160 kg N và 240 kg N 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 -


15

120N thì hiệu suất sử dụng phân giảm xuống, tuy lượng đạm tuyệt đối do lúa
sử dụng có tăng lên (Nguyễn Thị Lẫm, 1994) [22].
Theo Nguyễn Như Hà (1999) [25], ảnh hưởng của mật độ cấy và ảnh
hưởng của liều lượng đạm tới sinh trưởng của giống lúa ngắn ngày thâm canh
cho thấy: tăng liều lượng đạm bón ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỷ lệ
nhánh hữu hiệu.
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 K 2O
cao hơn 45% còn hấp thu P2O5 thì bằng lúa thuần (Phạm Văn Cường, 2005)
[11].
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 tăng có 17,7% trên đất bạc
màu và 11,5% trên đất gley (Phạm Văn Cường, 2005) [11]
Với đất phù sa sông Hồng, bón đạm với mức 180 kg N/ha trong vụ
xuân và 150 kg N/ha trong vụ mùa cho lúa lai vẫn không làm giảm năng suất
lúa. Tuy nhiên, ở mức bón 120 kg N/ha làm cho hiệu quả cao hơn các mức
khác (Nguyễn Thị Lẫm, 1994) [22].

16
Thời kỳ bón đạm là thời kỳ rất quan trọng trong việc nâng cao hiệu lực
của phân để làm tăng năng suất lúa. Với phương pháp bón đạm (bón tập trung
vào giai đoạn đầu và bón nhẹ vào giai đoạn cuối) của Việt Nam vẫn cho năng
suất lúa cao, năng suất lúa tăng thêm từ 3,5 tạ/ha (Cục khuyến nông, khuyến
lâm, 1998; Nguyễn Thị Lẫm, 1994) [69][22].
Liều lượng bón cho 1 ha: 8 tấn phân chuồng + 120 kg N + 90 kg P 2O5 +
60 kg K2O. Kết quả thời kỳ bón cho thấy rất rõ hiệu quả của phân đạm trên đất
phù sa sông Hồng đạt cao nhất ở thời kỳ bón lót từ 50 - 75% tổng lượng đạm,
lượng đạm bón nuôi đòng chỉ từ 12,5 - 25% (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 1996)
[73].
1.2.2.3 Những nghiên cứu về giống lúa lai và hiệu quả sử dụng đạm
Nghiên cứu của Norman và cs., (1992) [48] chứng minh rằng: Hiệu quả
sử dụng đạm không chỉ phụ thuộc vào điều kiện đất đai, mùa vụ mà còn phụ
thuộc vào giống... Giống Indica sử dụng đạm có hiệu quả hơn giống Japonica.
Thí nghiệm nghiên cứu 5 giống lúa, trong đó 2 giống thuộc loài Indica, 3
giống thuộc loài Japonica cho kết quả: Sự tích lũy chất khô của các giống dao
động từ 8,5 – 39,3%, hệ số sử dụng đạm dao động từ 44,7 – 66,7%. Hệ số sử
dụng đạm và chất khô của giống thấp cây, chín muộn cao hơn giống cao cây,
chín sớm hoặc chín trung bình. Thường thì giai đoạn hoa nở nếu giống nào
tích lũy được nhiều đạm và chất khô thì chúng sẽ di chuyển vào hạt nhiều hơn
vì vậy năng suất cũng cao hơn (Ntanos, và cs., 2002) [49].
Kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy, bón phân urea cho lúa có xu
hướng mất dưới dạng khí rất cao, đặc biệt là khí NH3. Bón urea phối hợp với
một số loại phân khác nhau có thể làm giảm quá trình này. Ví vụ lượng NH3
bị bốc hơi có thể giảm đến 40 – 50% khi chộn urea với 30% NH4NO3, hoặc
bón CaCO3 vào đất làm tăng pH, hạn chế bốc hơi NH3 (Inamura và cs, 2004)
[41]. Rauschkolb và cs, (1994) [51] cho rằng: Chộn NH4PO4 với NH4F,
(NH4)2SO4 hoặc (NH4)2CO3 làm giảm cường độ bốc hơi NH3. Vị trí bón
cũng ảnh hưởng đến sự bốc hơi NH3, bón amon trên bề mặt thì sự bốc hơi

17
NH3 là rất lớn, bón sâu hạn chế quá trình này. Trong điều kiện tính chất đất
có sự biến động lớn, đặc biệt là hàm lượng dinh dưỡng, nếu bón lượng phân
đồng nhất cho toàn bộ cánh đồng hoặc một vùng rộng lớn như hiện nay có thể
dẫn đến nơi thừa, nơi thiếu dinh dưỡng. Bón phân quá mức cần thiết, nhất là
phân đạm dẫn đến hiệu quả sử dụng phân bón thấp, gây ô nhiễm môi trường
(Hung, 2006 [41]; Nguyen, 2005 [47]). Khắc phục tình trạng đó Doberman và
cs., (2002) [38] đề xuất phương pháp quản lý dinh dưỡng theo từng địa điểm
cụ thể trong cánh đồng (SSNM) có khả năng điều chỉnh tốt biến động về năng
suất lúa. Để xác định lượng đạm cần bón theo phương pháp SSNM điều quan
trọng là phải biết rõ sự phụ thuộc của năng suất vào lượng phân bón, biến
động không gian về tính chất đất, tình trạng sinh trưởng trước khi bón phân
cũng như các yếu tố khác (Delin và cs., 2002) [37]. Xác định liều lượng phân
bón ở phương pháp SSNM dựa trên kết quả phân tích hàm lượng dinh dưỡng
trong cây được sử dụng nhiều trong việc quản lý dinh dưỡng nhằm tăng năng
suất và hiệu quả sử dụng phân bón (Wollenhaupt và cs., 1994) [56]. Nhiều
nghiên cứu trên cây lúa đã kết luận, bón phân theo SSNM làm tăng năng suất,
giảm lượng phân bón và giảm thiểu ô nhiễm môi trường (Cassman và cs.,
1996 [34]; Dobermann và cs., 1994 [39]).
Như vậy, đạm là một trong những nguyên tố dinh dưỡng ảnh hưởng
hàng đầu đến năng suất lúa. Tuy nhiên hiệu quả sử dụng đạm ở ruộng lúa
nước rất thấp. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng đạm như điều
kiện đất đai, nhiệt độ, liều lượng phân bón không phù hợp với yêu cầu sinh lý
của lúa, phương pháp bón đạm làm nhiều lần với liều lượng và thời gian định
trước được khuyến cáo cho nhiều vùng rộng lớn trong khi hàm lượng dinh
dưỡng trong đất không đồng đều và nhu cầu về đạm của các giống lúa khác
nhau. Để nâng cao hiệu quả sử dụng đạm thì liều lượng và thời gian bón cần
được xác định dựa vào tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa như nhiều nghiên

cứu đã khẳng định.
1.2.3 Nghiên cứu về dinh dưỡng Lân cho lúa lai


18
Kết quả nghiên cứu hiệu suất từng phần của lân đối với việc tạo thành
hạt thóc của Kamurava và Ishizaka năm 1996 cho thấy: thời kỳ lân có hiệu
suất cao nhất là thời kỳ đầu sau cấy 10 - 20 ngày (S. Hargopal 1988) [63].
Tanaka có nhận xét: hiệu quả của bón phân lân cho lúa thấp hơn so với
cây trồng cạn. Tuy nhiên, bón lân xúc tiến quá trình sinh trưởng của cây trong
thời kỳ đầu, có thể rút ngắn thời gian sinh trưởng, đặc biệt là những vùng lạnh
thì hiệu quả đó càng rõ. Kết quả của Buba năm 1960 cho biết, lúa nước là loại
cây trồng cần ít lân, do đó khả năng hút lân từ đất mạnh hơn cây trồng cạn (S.
Hargopal 1988) [63].
Nghiên cứu của Brady, Nylec năm 1985 cho thấy, hầu hết các loại cây
trồng hút không quá 10 - 13% lượng lân bón vào đất trong năm, đặc biệt là cây
lúa, chỉ cần giữ cho lân có trong đất khoảng 0,2 ppm hoặc thấp hơn một chút là
có thể cho năng suất tối đa. Tuy vậy, cần bón lân kết hợp với các loại phân khác
như đạm, kali mới nâng cao được hiệu quả của nó (S. Hargopal,1988) [63]
Ở mỗi thời kỳ, lúa hút lân với lượng khác nhau, trong đó có hai thời kỳ
hút mạnh nhất là thời kỳ đẻ nhánh và thời kỳ làm đòng. Tuy nhiên, xét về
mức độ thì lúa hút lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh. Trung bình để tạo ra
một tấn thóc, lúa hút khoảng 7,1 kg P2O5. Lân trong đất là rất ít, hệ số sử dụng
lân của lúa lại thấp, do đó phải bón lân với liều lượng tương đối khá.
Ở Ấn Độ, bón phân lân với mức 60 kg P 2O5/ha có thể tăng năng
suất lúa lên trung bình 0,5 - 0,75 tấn thóc/ha. Ở Đài Loan, theo Lian năm
1989, với mức khoảng 50 - 60 kg P 2O5/ha cho năng suất bội thu cao nhất
(Hong và cs, 1990) [35].
Theo nhiều tác giả cho biết, lượng phân bón cho lúa cần thay đổi theo
thời tiết, mùa vụ và từng loại đất. Trên đa số các loại đất, chân lúa cao sản

thường bón lượng lân 60 kg P2O5/ha, riêng đối với đất xám bạc màu có thể
bón 80 - 90 kg P2O5/ha. Để nâng cao hiệu quả của việc bón lân cho cây lúa
ngắn ngày, trong điều kiện thâm canh trung bình (10 tấn phân chuồng, 90 –


19
120 kg N/ha, 60 kg K2O/ha) nên bón phân với lượng 80 – 90 kg P 2O5/ha và
tập trung bón lót.
Năm 1994, kết quả thí nghiệm bón lân cho lúa của trường Đại học
Nông nghiệp II tại xã Thuỷ Dương - Huyện Hương Thuỷ (Thừa Thiên Huế)
cho thấy: trong vụ xuân, bón lân cho lúa từ 30 - 120 kg P 2O5/ha đều làm
tăng năng suất lúa từ 10 - 17%. Với liều lượng bón 9 kg P 2O5 là đạt năng
suất cao nhất và nếu bón hơn liều lượng 90 kg P 2O5/ha thì năng suất có xu
hướng giảm. Trong vụ hè thu, với giống lúa VM1, bón supe lân hay lân
nung chảy đều làm tăng năng suất rất rõ rệt (Nguyễn Vi, 1982) [29].
Tất cả các thí nghiệm trong chậu và ngoài đồng đều cho thấy, hiệu suất
sử dụng lân ở lúa lai là 10 - 12 kg thóc/kg P 2O5, so với lúa thuần là 6 - 8 kg
thóc/kg P2O5 (Phạm Văn Cường, 2005) [11].
1.2.4 Nghiên cứu về dinh dưỡng Kali cho lúa lai
1.2.4.1 Nhu cầu dinh dưỡng kali cho lúa lai
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 cần cho sự tổng hợp protit, quan hệ
mật thiết với sự phân chia tế bào (Virmani và cs, 1981; Nguyễn Văn Bộ, 1996
và cs 1996) [32][ 23].
Vai trò của kali đối với sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất lúa đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu. Nói
chung, khi thiếu kali thì dẫn đến sự quang hợp của cây bị giảm sút rõ rệt, kéo
theo cường độ hô hấp tăng lên, làm cho sản phẩm của quá trình quang hợp

trong cây bị giảm, trường hợp này được thể hiện rất rõ trong điều kiện thiếu
ánh sáng. Đặc biệt, vai trò của kali thể hiện rõ nhất trong thời kỳ đầu làm
đòng. Trong thời kỳ này, nếu thiếu kali sẽ làm cho gié bông thoái hoá nhiều,
số bông ít, trọng lượng 1000 hạt giảm, hạt xanh, lép lửng và bạc bụng nhiều,


20
phẩm chất gạo bị giảm sút.
Theo Nguyễn Như Hà (1999) [20] 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.
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 (Nguyễn Như Hà, 1999)
[20].
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% (Nguyễn Vi, 1982) [29].
Đối với lúa lai, từ giai đoạn đẻ nhánh đến trỗ cường độ hút kali tương tự
lúa thuần. Tuy nhiên, từ sau khi lúa trỗ thì lúa thuần hút rất ít kali, trong khi đó
lúa lai vẫn duy trì sức hút kali mạnh, mỗi ngày hút 670 g/ha, chiếm 8,7% tổng
lượng hút. Như vậy trong suốt quá trình sinh trưởng cường độ hút kali của lúa lai
luôn cao. Đây là đặc điểm dinh dưỡng rất đặc trưng về hút các chất dinh dưỡng
của lúa lai. Vì vậy để có năng suất cao cần coi trọng bón kali cho lúa lai.
1.2.4.2 Những nghiên cứu về liều lượng kali cho lúa lai
Đặc điểm dinh dưỡng kali của cây lúa đã được nhiều tác giả trong và
ngoài nước nghiên cứu.
Yoshida (1983)[60] 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).
Theo Matsuto, 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.


21
Bùi Đinh Dinh (1995)[24] 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%. 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.
Theo Đào Thế Tuấn (1970) [28], 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 - 0,8 kg thóc/1 kg 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 21,0 kg thóc/1 kg 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/1 kg phân kali (KCl),
trong khi đó nếu trên đất bạc màu hay đất cát ven biển có thể đạt 5 - 7 kg
thóc/1 kg KCl. Vì vậy, trên đất nghèo kali, bón cân đối đạm - kali có ý nghĩa
rất quan trọng.
Theo Vũ Hữu Yêm (1995) [14], hiệu suất phân kali cao nhất trên đất
bạc màu với mức bón 30 kg K2O/ha. Bón đến 120 kg K2O/ha thì hiệu suất kali
vẫn còn cho 4 - 6 kg thóc/1 kg K2O.
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Như Hà (2005) [20] cho thấy, trong
điều kiện thâm canh cao, lúa ngắn ngày, lượng kali cây hút đạt tới 28 - 31 kg
K2O/tấn thóc.
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.
Kết quả nghiên cứu của trại thí nghiệm Cuban (Liên Xô cũ) cho biết,


22
để thu được 4 tấn thóc/ha cần bón 35 - 50 kg K 2O, trung bình là 44 kg K2O/ha
(Nguyễn Văn Bộ và cs 2003) [13].
Ở Việt Nam, kết quả nghiên cứu kali bước đầu cho thấy có nhiều ý
kiến khác nhau:
Theo Trần Thúc Sơn (1996) [27], lượng kali lúa ngắn ngày hút để tạo
một tấn thóc trên đất phù sa sông Hồng là 14,2 - 21,8 kg K 2O/ha, còn theo Võ
Minh Kha (2003) [26] là 28,4 - 32,7 kg K2O/ha.
Mặc dù có những ý liến khác nhau về lượng hút kali của lúa, nhưng
trên thực tế sản xuất thì tác hại của việc bón thừa kali vẫn chưa thấy mà chỉ
thấy tác hại của việc thiếu kali. Do vậy, cần cung cấp kali đầy đủ cho lúa để
làm hạt thóc mẩy và sáng hơn, làm tăng trọng lượng nghìn hạt, từ đó tăng
năng suất và chất lượng lúa.
Theo Mai Văn Quyền (2002) [21] cho biết: trên vùng đất xám ở Đức
Hoà - Long An, Viện Khoa học Nông Nghiệp miền Nam (1993) đã thí
nghiệm với 2 giống lúa KSB 218 - 9 - 3 và giống 2B cho thấy, ở các công
thức bón từ mức 30 - 120 kg K 2O/ha đều làm cho năng suất lúa cao hơn đối
chứng từ 15,8 - 32,4% với giống KSB - 218 và từ 6 - 18,7% đối với giống 2B.
1.2.4.3 Nghiên cứu về giống lúa và hiệu quả sử dụng phân kali
Dinh dưỡng kali là một trong 3 yếu tố dinh dưỡng quan trọng với cây
lúa, trước tiên là cây lúa hút kali, sau đó hút đạm. Để thu được 1 tấn thóc, cây
lúa lấy đi 22 - 26 kg K2O nguyên chất, tương đươgng với 36,74 - 43,4 kg KCl
(60% K), kali là nguyên tố điều khiển chất lượng tham gia vào các quá trình
hình thành các hợp chất và vật chất các hợp chất đó, kali còn làm tác dụng
cho tế bào cây cung cấp, tăng tỷ lệ đường, giúp vận chuyển chất dinh dưỡng

nhanh chóng về hoa và tạo hạt.
Theo kết quả thí nghiệm của IRRI tiến hành tại 3 điểm khác nhau trong
5 năm 1968 - 1972 cho thấy: kali có ảnh hưởng rất rõ tới năng suất lúa ở cả 2
vụ trong năm. Trong điều kiện mùa khô, với mức 140 kg N, 60 kg P 2O5 và
bón 60 kg K2O/ha thì năng suất lúa đạt 6,78 tấn/ha, cho bội thu năng suất do


23
bón kali là 12,8kg thóc/kg K2O. Trong mùa mưa, với mức 70 kg N, 60 kg
P2O5, bón 60 kg K2O/ha thì năng suất lúa đạt 4,96 tấn/ha (Hong và cs, 2002;
Ma Guohui and Yuan Longping, 2003) [34][32].
Trên đất phù sa sông Hồng trong thâm canh lúa ngắn ngày, để đạt
được năng suất lúa hơn 5 tấn/ha ở vụ mùa và trên 6 tấn/ha ở vụ xuân, nhất
thiết phải bón kali. Để đạt năng suất lúa xuân 7 tấn/ha, cần bón 102 - 135 kg
K2O/ha/vụ (với mức 193 kg N/ha, 120 kg P 2O5/ ha) và năng suất lúa vụ mùa
đạt 6 tấn cần bón 88 - 107 kg K 2O/ ha/ vụ (với mức 160kg N/ha/vụ, 88 kg
P2O5/ha/vụ). Hiệu suất phân kali có thể đạt 6,2 - 7,2 kg thóc/kg K 2O (Nguyễn
Như Hà, 2005) [20].
Vai trò cân đối đạm và kali càng lớn khi lượng đạm sử dụng càng cao.
Nếu không bón kali thì hệ số sử dụng đạm chỉ đạt 15 - 30%, trong khi bón
kali thì hệ số này tăng lên đến 39 - 49%. Như vậy, năng suất tăng không hẳn
là do kali (bởi bón kali riêng thì không tăng năng suất) mà là kali điều chỉnh
dinh dưỡng đạm, làm cho cây sử dụng được nhiều đạm và các dinh dưỡng
khác nhiều hơn.
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 (Bùi Đình
Dinh, 1995) [24].
Lúa lai sử dụng kali cao hơn đạm, 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 (Nguyễn Thị Lang,

1994). 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 (Cục khuyến nông,
khuyến lâm, 1996; Bùi Đình Dinh, 1996) [23].
Kali được sử dụng trong nguyên sinh chất tế bào như một tác nhân


24
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 (Nguyễn Thị Lang, 1995) [15].
1.3 Hiệu quả sử dụng phân bón của lúa và yếu tố ảnh hưởng đến
hiệu quả sử dụng phân bón
Mối quan hệ giữa phân bón và năng suất được thâu tóm bằng Định luật
Tối thiểu. Khi đất thiếu 1 nguyên tố nào đấy dù các nguyên tố khác có đầy đủ
mà năng suất vẫn thấp thì nguyên tố đó được gọi là yếu tố hạn chế. Bón phân
để khắc phục yếu tố hạn chế thì năng suất tăng nhanh, hiệu quả bón phân cao
(Võ Minh Kha, 2003) [26]. Ở Việt Nam, giai đoạn 1960 – 1970, bội thu năng
suất do bón lân cả trên những loại đất mà lân là yếu tố hạn chế chỉ đạt 4,7
tạ/ha, hiệu suất sử dụng phân bón trên đất bạc màu và cát ven biển thấp hơn 8
kg thóc/kg P2O5 (vụ Xuân), 4 kg thóc/kg P2O5 (vụ Mùa). Trong những năm
70 – 80 của thế kỷ 20, lân được xem là yếu tố hạn chế năng suất hàng đầu.
Việc sử dụng các giống lúa mới có năng suất cao, tăng vụ và sử dụng ngày

càng nhiều phân đạm là nguyên nhân chính làm tăng hiệu lực của lân. Bội thu
lân có thể đạt 5 – 6 tạ/ha trên đất phù sa sông Hồng, 10 – 15 tạ/ha trên đất
phèn, hiệu suất của lân cao hơn nhiều (Nguyễn Văn Bộ, 1999) [23].
Nhiều nhà khoa học kết luận rằng: Hiệu quả sử dụng phân bón của
giống lúa lai cao hơn lúa thuần (Nguyễn Văn Bộ, 1996 [23]; Phạm Văn
Cường và cs., 2005[11]; Nguyễn Văn Hoan, 2004[7]). Trên đất phù sa sông
Hồng, giống lúa lai Trung Quốc đạt năng suất 60 - 70 tạ/ha (cao hơn lúa
CR203 khoảng 20 - 25%) lấy đi theo sản phẩm 180 - 200 kg K2O gấp 1,2 1,8 lần so với giống lúa thuần CR203. Cùng năng suất là 7,5 tấn, giống lúa lai


25
hút được 218 kg K2O/ha, giống lúa thuần là 156 - 187 kg K2O/ha (Nguyễn
Văn Bộ và cs., 1996)[23]. Do hiệu quả hút dinh dưỡng cao hơn nên cùng bón
với lượng từ 60 – 120 K2O, giống CR203 đạt năng suất 46,6 – 46,8 tạ/ha, bội
thu là 2,8 – 3,8 tạ/ha, hiệu suất sử dụng là 3,2 – 4,7 kg thóc/kg K2O trong khi
giống Tạp Giao 5 cho năng suất đạt 57,9 – 67,2 tạ/ha, bội thu do bón kali là
4,3 – 5 tạ/ha, hiệu suất là 4,2 – 7,2 kg thóc/kg K2O (Nguyễn Văn Bộ và
cs.2003)[13]. Trong cùng một nhóm giống, hiệu quả sử dụng phân bón phụ
thuộc vào thời gian sinh trưởng, để tạo ra 1 tấn thóc lượng kali được giống
ngắn ngày hút là 14,2 – 21,8 kg K2O, giống dài ngày là 28,4 – 32,7 kg K2O
(Trần Thúc Sơn và cs., 1996)[27]. Tính chất đất ảnh hưởng quyết định đến
hiệu quả sử dụng phân bón. Trên đất giàu dinh dưỡng, lúa có thể hút được 50
- 55% nhu cầu về đạm và 47 - 78% nhu cầu về kali từ đất và phân chuồng còn
trên đất nghèo dinh dưỡng như đất bạc màu, khả năng huy động thấp hơn, đạt
tương ứng 30 - 35% và 40 - 42% (Nguyễn Văn Bộ và cs., 1996) [23]. Trên
một số loại đất trung tính hoặc kiềm, bón lân không cho hiệu quả rõ ràng, lân
chỉ có hiệu lực đối với cây khi pH đất là 6 – 6,5; nếu pH nhỏ hơn 6 thì khả
năng thiếu lân ở hầu hết các loại cây trồng đều tăng. Trên đất phù sa sông
Hồng hiệu suất sử dụng lân thấp nhất, tiếp theo là đất bạc màu và đạt cao nhất
trên đất phèn hoạt tính. Nghiên cứu của Trần Thúc Sơn và cs (1996) [27] xác

định: Hiệu lực của lân dao động từ 10,3 - 26,7 kg thóc/kg P2O5 tuỳ theo dạng
phân, liều lượng và phương pháp bón. Như vậy, hiệu quả sử dụng phân bón ở
ruộng lúa nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, tính chất đất, mùa
vụ… Sự thay đổi với tốc độ nhanh về giống lúa như hiện nay chứng tỏ chế độ
bón phân với liều lượng và thời gian định trước là không hợp lý điều này dẫn
đến hiệu quả sử dụng phân bón thấp, lượng dinh dưỡng bị mất vào môi trường
cao.

Chương 2
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU