ẢNH HƯỞNG của bốn LIỀU LƯỢNG PHÂN đạm đến SINH TRƯỞNG và NĂNG SUẤT lúa OMCS2000, vụ ĐÔNG XUÂN năm 2002 2003 TRÊN đất PHÈN hòa AN, PHỤNG HIỆP, hậu GIANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
-oOo-

Nguyễn Hữu Nghĩa

ẢNH HƯỞNG CỦA BỐN LIỀU LƯỢNG PHÂN ĐẠM ĐẾN SINH TRƯỞNG
VÀ NĂNG SUẤT LÚA OMCS2000, VỤ ĐÔNG XUÂN NĂM 2002 - 2003
TRÊN ĐẤT PHÈN HÒA AN, PHỤNG HIỆP, HẬU GIANG

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

LUẬN ÁN KỸ SƯ NÔNG HỌC

Cần Thơ - 2004


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
-oOo-

Nguyễn Hữu Nghĩa

ẢNH HƯỞNG CỦA BỐN LIỀU LƯỢNG PHÂN ĐẠM ĐẾN SINH TRƯỞNG
VÀ NĂNG SUẤT LÚA OMCS2000, VỤ ĐÔNG XUÂN NĂM 2002 - 2003
TRÊN ĐẤT PHÈN HÒA AN, PHỤNG HIỆP, HẬU GIANG

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Chuyên ngành: Nông Học

LUẬN ÁN KỸ SƯ NÔNG HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. ThS. Nguyễn Thành Hối
2. PGS. TS. Nguyễn Bảo Vệ

Cần Thơ - 2004


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố bất kỳ trong
công trình luận văn nào trước đây.

Tác giả luận văn

Nguyễn Hữu Nghĩa

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

ii


LÝ LỊCH CÁ NHÂN

Họ tên sinh viên: Nguyễn Hữu Nghĩa
Sinh ngày 04 tháng 03 năm 1981
Quê quán: Tam Bình – Vĩnh Long
Con của Ông Nguyễn văn Tâm và Bà Nguyễn Thị Quyên
Đậu vào trường Đại Học Cần Thơ năm 1999 và tốt ngiệp vào 04/2004

Địa chỉ : Phòng 5 C4 KTX trường Đại Học Cần Thơ
Quận Ninh Kiều Tp. Cần Thơ
Email:

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

iii


LỜI CẢM TẠ

Kính dâng cha mẹ lòng biết ơn chân thành và thiêng liêng nhất, đã suốt đời
tận tụy vì sự nghiệp của con.
Thành kính biết ơn Thầy Nguyễn Thành Hối và thầy Nguyễn Bảo Vệ đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành Luận Văn
Tốt Nghiệp này.
Chân thành cảm ơn toàn thể Thầy Cô trong Khoa Nông Nghiệp, trường Đại
Học Cần Thơ đã nhiệt tình dạy dổ, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian
học tập.
Vô cùng biết ơn anh Phạm Đức Trí, Chị Tô Thị Thanh Bình và cùng toàn thể
các anh chị đang công tác trong Bộ môn Khoa Học Cây Trồng đã giúp đỡ em trong
suốt quá trrình thực hiện Luận Văn Tốt Nghiệp.
Xin cảm
ơnĐH
các bạn
họcThơ
cùng @
lớp Tài
và các
bạnhọc

cùngtập
phòng
đã giúp đỡ
tôi,
Trung tâm Học
liệu
Cần
liệu
vàtrọnghiên
cứu
động viên tôi trong suốt khoá học.
Kính chúc Quí Thầy Cô luôn mạnh khoẻ và thành công trong mọi lĩnh vực.
Thân ái gởi đến các bạn sinh viên Khoa Nông Nghiệp cùng toàn thể sinh viên
Trường Đại Học Cần Thơ những điều tốt đẹp nhất.

Nguyễn Hữu Nghĩa

iv


TÓM LƯỢC

Để mở rộng diện tích đất nông nghiệp và tăng năng suất lúa thì vấn đề nghiên
cứu cải tạo và sử dụng đất phèn trong canh tác lúa sao cho có hiệu quả là vấn đề rất cần
thiết. Trong đó, việc nghiên để xác định được liều lượng phân đạm thích hợp trên vùng
đất phèn để đạt năng suất cao là một trong những vấn đề rất quan trọng. Do đó, chúng
tôi đã tiến hành làm thí nghiệm “Ảnh hưởng của bốn liều lượng phân đạm đến sinh
trưởng và năng suất lúa OMCS2000, vụ Đông Xuân năm 2002 – 2003 trên đất phèn
Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang”.
Nền đất ruộng thí nghiệm đã được bón lót phân lân (60 kg P2O5/ha) và bón ½

phân kali (15 kg K2O/ha) kết hợp với 4 mức độ phân đạm (0, 50, 100, 150 kg N/ha).
Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 9 lần Lặp lại, tổng
có Học
36 lô liệu
thí nghiệm,
mỗi lôThơ
có kích
4 m xhọc
5 m.tập
Và thu
kết quả
như
Trungcộng
tâm
ĐH Cần
@ thước
Tài liệu
vàđược
nghiên
cứu
sau:
Việc bón phân đạm làm gia tăng số chồi và số bông/m2 theo mức độ gia tăng
liều lượng phân đạm từ 0 – 150 kg N/ha.
Tuy nhiên, nếu bón nhiều phân đạm (150 kg N/ha) sẽ làm giảm % hạt chắc,
giảm số hạt chắc/bông dẫn đến giảm năng suất. Năng suất lúa đạt cao nhất ở nghiệm
thức bón 100 kg N/ha (3,6 t/ha), kế đến lần lượt ở nghiệm thức bón 150 kg N/ha (2,9
t/ha), 50 kg N/ha (2,7 t/ha) và thấp nhất nghiệm thức không bón phân đạm năng suất
lúa chỉ đạt 1,9 t/ha.

v

MỤC LỤC

Trang
Lời cam đoan
Lý lịch cá nhân
Lời cảm tạ
Tóm lược
Mục lục
Danh sách hình
Danh sách bảng

ii
iii
iv
v
vi
ix
x

MỞ ĐẦU

Trung

1

Chương 1- LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Vai trò của phân đạm đối với đời sống của cây lúa
1.2 Vai trò của đạm đối với quá trình quang hợp của lúa

tâm Học
Cần
liệutrong
họclúatập
vànước
nghiên
1.3 liệu
ĐộcĐH
chất và
ảnh Thơ
hưởng@
củaTài
độc chất
ngập
1.3.1 Độc chất trong đất lúa ngập nước
1.3.2 Ảnh hưởng của độc chất trong đất lúa ngập nước
* Độc chất SO42−
* Độc chất H2S
* Độc chất sắt (Fe2+, Fe3+)
* Độc chất nhôm (Al3+)
* Độc chất H+
* Độc chất mangan (Mn2+)
* Sự tích tụ CO2
1.4 Sự chuyển hoá đạm trong đất lúa ngập nước
1.4.1 Sự amines hoá
1.4.2 Sự amonium hoá
1.4.3 Quá trình Nitrat hoá
1.5 Hiện trạng sử dụng phân bón ở đồng bằng sông Cửu Long
1.6 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục hiện tượng mất đạm
trong đất lúa ngập nước

1.6.1 Nguyên nhân gây ra hiện tượng mất đạm
* Mất đạm urê theo con đường NH3 bay hơi
* Mất đạm dạng khí NO, N2O, N2

vi

2
2
4
cứu
7
7
7
7
7
8
8
9
9
9
9
10
10
11
12
14
14
14
16

1.6.2 Các biện pháp hạn chế sự mất đạm urê trong ruộng lúa
* Làm urê chậm tan
* Giử nước nước ruộng
* Hạn chế hoạt động của diếu tố urease
* Liều lượng bón urê vừa phải
* Giử pH của nước ruộng ổn định
* Giảm sự Nitrat hoá
*Giảm phản ứng khử Nitrat

Trung

Chương 2-PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
2.1 Phương tiện thí nghiệm
2.1.1 Thời gian thí nghiệm
2.1.2 Địa điểm thí nghiệm
2.1.3 Giống lúa
2.1.4 Phân bón và thuốc bảo vệ thực vật
2.1.5 Một số vật liệu khác
2.2 Phương pháp thí nghiệm
2.2.1 Bố trí thí nghiệm
2.2.2 Chuẩn bị đất và gieo sạ
2.2.3 Biện pháp chăm sóc
tâm Học liệu
ĐH
Cần Thơ @ Tài liệu học tập và
* Bón phân
* Chăm sóc
* Phòng trừ sâu bệnh
2.3 Các chỉ tiêu theo dõi

2.3.1 Thời tiết khí hậu
2.3.2 Chỉ tiêu thổ nhưỡng
2.3.3 Chỉ tiêu nông học
* Chỉ tiêu về chiều cao cây
* Chỉ tiêu về số chồi
2.3.4 Các thành phần năng suất và năng suất
2.3.5 Phân tích số liệu
Chương 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Những ghi nhận tổng quát về Hòa An
3.1.1 Khái quát
3.1.2 Đặc điểm đất đai thí nghiệm
3.1.3 Tình hình khí tượng thủy văn
3.1.4 Tình hình dịch hại
3.2 Phân tích các chỉ tiêu nông học
3.2.1 Chiều cao cây

vii

nghiên

16
16
16
16
17
17
17
17
18
18

18
18
18
18
18
19
19
20
20
cứu
20
20
20
20
20
21
21
21
22
22
23
24
24
24
24
25
25
26
26

3.2.3 Số chồi
3.3 Năng suất và các thành phần năng suất
3.3.1 Số bông/m2
3.3.2 Chắc/ bông
3.3.3 Phần trăm hạt chắc
3.3.4 Trọng lượng 1000 hạt
3.3.5 Năng suất lý thuyết
3.3.6 Năng suất thực tế
3.3.6 Sinh khối rơm

27
29
29
30
31
32
33
35
36

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ CHƯƠNG

37
38
41

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

viii


DANH SÁCH HÌNH

Hình

Tựa hình

Trang

1.1 Sự chuyển hoá urê trong ruộng lúa

15

2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm về bốn mức độ phân đạm tại Hòa An

19

3.1 Sự thay đổi số chồi trên lúa OMCS2000 theo thời gian sinh trưởng
vụ ÐX năm 2002 – 2003 tại Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang

29

3.2 Số bông/m2 ở bốn nghiệm thức của giống lúa OMCS2000
vụ ÐX 2002 – 2003 tại Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang

30

3.3 Số hạt chắc/bông ở bốn nghiệm thức của giống lúa OMCS2000
vụ ÐX 2002 – 2003 tại Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang

31

trăm
hạt ĐH
chắc Cần
ở bốn nghiệm
thứcTài
củaliệu
giốnghọc
lúa OMCS2000
32
Trung3.4tâmPhần
Học
liệu
Thơ @
tập và nghiên cứu
vụ ÐX 2002 – 2003 tại Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang
3.5

Trọng lượng 1000 hạt của bốn nghiệm thức trên giống lúa OMCS2000
vụ ÐX năm 2002 – 2003 tại Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang

33

3.6

So sánh năng suất lúa lý thuyết của bốn nghiệm thức trên giống lúa

OMCS2000 vụ ÐX năm 2002 – 2003 tại Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang

34

3.7

Năng suất thức tế và sinh khối rơm của bốn nghiệm thức trên giống lúa
OMCS2000 vụ ÐX năm 2002 – 2003 tại Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang

35

ix


DANH SÁCH BẢNG

Bảng

Tựa bảng

Trang

2.1

Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu thành phần hoá học của mẫu đất
thí nghiệm ở Hòa An vụ ÐX năm 2002 – 2003

21

3.1

Đặc điểm hoá học của đất thí nghiệm Hòa An vụ ÐX năm 2002 – 2003

24

3.2

Tình hình khí hậu ở các tháng làm thí nghiệm (Trung tâm dự báo
khí tượng thuỷ văn tỉnh Cần Thơ năm 2002 – 2003)

25

3.3

Chiều cao (cm) trên lúa OMCS2000 theo thời gian sinh trưởng, vụ ĐX năm
2002 – 203 tại xã Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang

27

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

x


MỞ ĐẦU

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là một trong những trọng điểm sản xuất
lúa của cả nước, nó nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nên có thời tiết khí hậu rất
thuận lợi cho cây lúa sinh trưởng và phát triển. Tuy nhiên yếu tố đất đai có ảnh hưởng
rất nhiều đến năng suất lúa. Cùng với hiện nay dân số tăng nhanh trong khi đó diện

tích sản xuất lúa đang có chiều hướng thu hẹp lại. Để mở rộng diện tích đất nông
nghiệp và tăng năng suất lúa thì vấn đề nghiên cứu cải tạo và sử dụng đất phèn trong
canh tác lúa sao cho có hiệu quả là vấn đề rất cần thiết.
Mặt khác, trong những năm gần đây công tác lai tạo và chọn giống phát triển
mạnh, đã tạo ra nhiều giống tốt có sản lượng cao đáp ứng được nhu cầu lương thực
trong nước và đóng góp một phần cho xuất khẩu. Bên cạnh giống tốt yếu tố phân bón
vấn đề quan trọng cần đầu tư để phát huy hết tiềm năng năng suất của lúa. Đặc biệt
Trunglàtâm
Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
là phân đạm có vai trò vô cùng quan trọng trong việc thâm canh tăng năng suất lúa.

Do đó để tìm ra được một công thức phân đạm hợp lý để bón cho lúa trên vùng đất
phèn chúng tôi đã thực hiện để tài “Ảnh hưởng của bốn liều lượng phân đạm đến sinh
trưởng và năng suất lúa OMCS2000, vụ Đông Xuân năm 2002 - 2003 trên đất phèn
Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang” nhằm đánh giá được năng suất và các thành phần
năng suất giữa các nghiệm thức bón phân đạm ở giống lúa OMCS2000.

1


CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 VAI TRÒ CỦA PHÂN ĐẠM ĐỐI VỚI
ĐỜI SỐNG CỦA CÂY LÚA

Để phát triển, cây lúa cần nhiều loại dưỡng chất khác nhau. Có những chất cây
cần với số lượng lớn, gọi là chất đa lượng như N, P, K, Si, Ca, Mg,… có chất cây cần
với số lượng rất ít, gọi là chất vi lượng như Fe, Zn, Cu, S,… Thiếu hoặc thừa một
trong số các chất này, cây lúa sẽ phát triển không bình thường. Trong đó, đạm là
nguyên tố quan trọng nhất đối với lúa, vì đạm là chất tạo hình cho cây lúa, là thành

phần chủ yếu của prôtêin và chất diệp lục làm cho lá xanh tốt, gia tăng chiều cao, tăng
số chồi và kích thước thân lá (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998).
Cây lúa có thể hấp thu và sử dụng cả hai dạng đạm nitrat ( NO3− ) và
+

4 ), mà cây hút chủ yếu là dạng đạm ammonium, nhất là trong giai
Trungammonium
tâm Học( NH
liệu
ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

đoạn sinh trưởng ban đầu. Cây lúa thích hút và hút đạm ammonium nhanh hơn đạm
nitrat. Dù vậy, cây lúa vẫn không tích luỹ được ammonium trong tế bào lá, lượng
ammonium dư thừa sẽ kết hợp thành asparagin ở trong lá. Ngược lại, khi nồng độ
nitrat trong môi trường cao thì cây lúa tích luỹ nhiều nitrat trong tế bào (Nguyễn Ngọc
Đệ, 1998).
Theo Đỗ Thị Thanh Ren và ctv. (1999) khi NO3− và NH 4+ được cây
trồng hấp thu thì các ion này được biến dưỡng theo sơ đồ sau:
NO3−

Carbohydrat
Năng lượng
−
3

+
4

NO

NH

NO3− dự trữ

NH 4+

2

Aminoacid
Amides
Amines


Ion NO3− có thể được dự trữ trong cây hoặc khử thành NH 4+ . Ion NH 4+ sẽ kết
hợp với carbohydrat tạo thành aminoacid, amides, amines. Sau cùng các aminoacid
được tổng hợp thành bằng cách kết hợp với nhau tạo thành prôtêin. Prôtêin có thể
được sử dụng trong các tiến trình biến dưỡng dưới dạng enzyme hoặc được dự trữ lại.
Khi NO3− đượcbiến dưỡng trong cây, trước hết nitrat phải được khử, sự khử nitrat là
một tiến trình không thuận nghịch trong cây và gồm hai bước:

NO3−

Enzyme

Enzyme

NO2−

NH 4+

Enzyme khử nitrat là một prôtêin có chứa molybden. Sự hoạt động của
enzyme này thông thường thấp hơn so với enzyme khử nitric trong bước thứ hai. Do
đó, sự tích tụ nitric trong cây không xảy ra, sự khử nitrat xảy ra trong rễ và thân. Cây
kiệnĐH
có ánh
sáng
tốt, lượng
carbohydrat
trong
caonghiên
thì mức độ
khử
Trungtrồng
tâmtrong
Họcđiều
liệu
Cần
Thơ
@ Tài
liệu học
tậpcâyvà
cứu
nitrat trong cây cũng cao. Mặt khác, nếu NH 4+ tích tụ trong cây cao, lập tức hoạt động
của enzyme khử nitrat sẽ dừng lại và sẽ không có sự hiện diện của enzyme này nếu
cây trồng sống trong môi trường chỉ được cung cấp ion NH 4+ .
Theo IRRI (1979) cho rằng tuỳ theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây lúa
mà cây có nhu cầu đạm khác nhau. Ở các giai đoạn tăng trưởng thì đạm giúp cây lúa
phát triển về chiều cao, tạo chồi, đẻ nhánh, tăng số lá trên cây và tăng diện tích lá. Nếu
thiếu đạm, cây lúa sẽ lùn hẳn lại, nở bụi ít, chồi nhỏ, lá ngắn hẹp trở nên vàng và rụi
sớm, cây lúa còi cọc không phát triển. Nếu thừa đạm cây sinh trưởng quá mức, tán lá

sum xê tạo điều kiện cho sâu bệnh phát triển và ảnh hưởng rất lớn đến việc đổ ngã ở
các giai đoạn sau. Ở trong cây đạm được tích luỹ chủ yếu ở trong thân, lá, khi lúa trổ
có khoảng 48% - 71% đạm được đưa lên bông. Trong giai đoạn sinh sản, đạm có vai
trò quan trọng trong việc tạo ra mầm hoa, tăng số hạt trên gié, tăng số gié trên bông và
còn giúp gia tăng số chồi hữu hiệu. Nếu thiếu đạm cây lúa sẽ thành lập bông ngắn, ít

3


hạt, hạt nhỏ và có nhiều hạt thoái hoá. Còn nếu thừa đạm, cây lúa sẽ phát triển thân lá
quá mức, mô non, mềm dễ ngã, tán lá rậm rạp, dễ nhiễm sâu bệnh nên làm giảm năng
suất lúa rất lớn. Trong giai đoạn chín thì quá trình chuyển hoá chất hữu cơ trong lá và
thân diễn ra rất mạnh, lá cần gia tăng tốc độ quang hợp nhưng khi thiếu đạm thì quá
trình tổng hợp diệp lục tố không xảy ra dẫn đến tốc độ quang hợp sẽ giảm. Khi đó,
tinh bột không đủ chuyển vào bên trong hạt làm cho hạt bị lép nhiều và làm giảm
trọng lượng hạt. Vì vậy, cần phải bón đạm bổ sung vào giai đoạn sau khi trổ để tăng số
hạt chắc trên bông cũng như gia tăng trọng lượng của hạt.
Lượng phân bón cho cây lúa cũng tuỳ thuộc vào từng loại đất (Trương Đích,
2000). Đối với đất có khả năng giữ nước kém thì bón đạm nhiều lần có lợi hơn bón
một lần. Đối với đất sét có khả năng hấp phụ đạm tốt thì hiệu quả bón lót và bón nhiều
lần tương đương nhau. Ông còn cho rằng, năng suất lúa được xác định bởi độ phì của
đất, lượng đạm bón và tỷ lệ đạm cây hút được. Để đạt năng suất cao thì phải bón nhiều

Trungđạm
tâmnhưng
Họclúcliệu
ĐHquả
Cần
@thấp
Tàiđi.liệu

họcnhiệt
tậpđới
vàhiệu
nghiên
đó hiệu
bónThơ
đạm lại
Ở vùng
suất sửcứu
dụng
đạm khoảng 15 – 25 kg thóc khô/1kg đạm bón cho lúa, còn ở các nước ôn đới thì cao
hơn ở các nước nhiệt đới khoảng 20%.
Theo De Data (1978) thì cho rằng tỷ lệ đạm cây hút được trên lượng đạm bón
chỉ vào khoảng 30% - 50% ở vùng nhiệt đới. Tỷ lệ này còn phụ thuộc vào tính chất
đất, phương pháp bón, số lượng thời gian bón phân đạm và những kỹ thuật khác. Tỷ lệ
này có xu hướng cao khi mức đạm bón thấp và đạm bón sâu vào trong đất hoặc bón
thúc vào các thời kỳ sinh trưởng về sau.
1.2 VAI TRÒ CỦA ĐẠM ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH
QUANG HỢP CỦA LÚA

Theo Lê Văn Hòa và ctv. (2001) quang hợp là quá trình oxid hoá nước để
phóng thích oxy và khử CO2 tạo thành hợp chất hữu cơ như carbohydrat.

4


Ánh sáng
nCO2 + nH2O

(CH2O)n + nO2

Diệp lục

Quang hợp là cả một quá trình phức tạp, có thể được khái quát hoá thành 3
bước sau đây:
- Quá trình khuếch tán của khí CO2 đến lục lạp, CO2 trong không khí
được khuếch tán qua khí khổng đến lục lạp.
- Phản ứng sáng: Cây xanh sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời để
phân giải nước, tạo ra phân tử oxy (O2), chất khử Nicotinamid Adenin Dinucleotid
Phosphate (NADPH) và Adenosin Triphosphate (ATP).
Ánh sáng
2H2O + 2ADP + 4NADP + 2Pi

O2 + 2ATP + 4NADPH
Diệp lục

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
- Phản ứng tối: NADPH và ATP bị khử ở ngoài ánh sáng được dùng
để khử CO2 thành carbohydrat và các hợp chất khác.
CO2 + 2ATP + 4NADP

(CH2O) + H2O + 4NADP + 2ADP + 2Pi

Lúa thuộc nhóm cây quang hợp theo con đường C-3, trong đó CO2 trước hết
được kết hợp với Ribulose –1,5 diphosphate để tạo thành hai phân tử có chứa ba
carbon là 3-phosphoglyceric acid (PGA) bắt đầu đi vào chu trình Calvin.
Carbohydrat chính là nguồn cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của cơ
thể thực vật, đồng thời tích luỹ dưới dạng tinh bột và sẽ được chuyển hoá thành năng
lượng bằng con đường hô hấp. Đặc biệt lúa là một dạng cây lấy hạt thì sự tích luỹ tinh
bột càng quan trọng hơn, tinh bột được tích luỹ sẽ chuyển vào bên trong hạt. Như vậy
để có nhiều tinh bột vào bên trong hạt thì cây cần phải tăng cường quang hợp, có như

5


thế thì sự chuyển hoá tinh bột mới càng cao, góp phần hạn chế số hạt lép trên bông và
gia tăng trọng lượng hạt.
Sự quang hợp ở ruộng lúa được quyết định sơ khởi bởi bức xạ tới của mặt
trời, vận tốc quang hợp trên đơn vị diện tích lá, chỉ số diện tích lá, hướng lá,… Lá là
cơ quan chủ yếu làm nhiệm vụ quang hợp và bộ phận trực tiếp làm nhiệm vụ này là
sắc tố quang hợp có trong lục lạp.
Các sắc tố này bao gồm:
+ Diệp lục tố a (chlorophylls a): C35H72O5N4Mg ( xanh dương lục)
+ Diệp lục tố b (chlorophylls b): C35H70O6N4Mg (màu vàng lục)
+ β- carotene: C40H56 (màu vàng)
+ Lutein (xanthophyll): C40H56O2 (màu vàng da cam)
Trong bốn nhóm sắc tố này thì sắc tố chlorophylls a và b là nhóm sắc tố có vai
trò quan trọng nhất đối với quá trình quang hợp, vì chúng có khả năng hấp thu năng

Trunglượng
tâm ánh
Học
liệu
Thơ
Tàihấp
liệu
tập năng
và nghiên
sáng
mặtĐH
trời Cần

và biến
năng@
lượng
thuhọc
ấy thành
lượng hoácứu
học.
Trong khi đó các nhóm sắc tố β- carotene và Lutein không làm được chức năng đầy đủ
và trực tiếp như sắc tố chlorophylls a và b.
Từ công thức hoá học của diệp lục tố a và b cho thấy N, Mg có vai trò hết sức
quan trọng trong việc tạo nên hai sắc tố này. Nitơ là một trong những nguyên tố giữ
vai trò quan trọng trong việc tổng hợp nên diệp lục tố a và b. Nitơ có trong thành phần
pyrol tạo thành nhân pocphyrin của chất diệp lục, nó chiếm khoảng 75% tổng số nitơ
có trong tế bào. Vì thế nếu thiếu đạm thì quá trình tổng hợp chlorophylls a và b sẽ
không thực hiện được, nghĩa là đã ngăn cản quá trình quang hợp. Đạm không những
đảm nhận nhiệm vụ tổng hợp nên diệp lục tố mà còn có nhiệm vụ tổng hợp nên
prôtêin và nhiều hợp chất cơ bản khác. Do đó, nhu cầu đạm quá lớn nên bản thân đất
không thể đáp ứng đủ mà cần phải có sự cung cấp thêm từ bên ngoài.

6


1.3 ĐỘC CHẤT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘC CHẤT
TRONG ĐẤT LÚA NGẬP NƯỚC

1.3.1 Độc chất trong đất lúa ngập nước
Đất ngập nước là một môi trường yếm khí, việc phân huỷ yếm khí các vật liệu
hữu cơ thông qua hoạt động của vi sinh vật sẽ làm sản sinh ra một số chất mà khi
nồng độ vượt quá giới hạn cho phép sẽ trở nên độc đối với cây trồng. Sự phân huỷ
chất hữu cơ trong điều kiện ngập nước thường tạo ra các chất khí CO2, CH4, H2, H2S,

các acid hữu cơ, … (Ngô Ngọc Hưng, 2002). Ngoài ra trong đất ngập nước còn hiện
diện của nhiều chất khoáng vi lượng Fe2+, Mn2+, … rất cần thiết cho cây trồng nhưng
sự hiện diện với nồng độ cao trở nên gây độc cho cây trồng nhất là trên những vùng
đất bị nhiễm phèn (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv., 1995).
1.3.2 Ảnh hưởng của độc chất trong đất lúa ngập nước

Trung tâm *Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Độc chất SO 2−
4

Theo Ngô Ngọc Hưng (1998) thì sự khử SO42− xảy ra nhanh trên đất trung tính
và đất kiềm hơn so với đất acid vì hàm lượng Fe, Mn có nhiều ở trên đất acid. Đất có
hàm lượng chất hữu cơ cao hoặc việc bón chất hữu cơ tươi vào đất sẽ xúc tiến quá
trình khử SO4 mạnh đưa đến sự tích luỹ H2S cao làm ngăn cản quá trình hô hấp của rễ,
do đó ảnh hưởng đến sự hấp thu chất dinh dưỡng.
* Độc chất H2S
Sự phân huỷ những hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh hoặc hợp chất SO42- bị khử
trong điều kiện ngập nước sẽ tạo ra hợp chất hydrosulfure (H2S). Khi nồng độ H2S
trong dung dịch đất trong khoảng 0,07 ppm có khả năng gây độc cho lúa, H2S kiềm
hảm sự hấp thu dinh dưỡng của lúa, khi lúa ngộ độc cây lúa lùn lại, kém nở bụi, lá
vàng hoặc nâu có nhiều hạt lép (IRRI, 1983).

7


* Độc chất sắt (Fe2+, Fe3+)
Nhu cầu sắt ở cây lúa ở mức độ rất thấp, hàm lượng Fe2+ trong lá lúa nhỏ hơn
70 ppm thì cây lúa thể hiện triệu chứng vàng lá do thiếu sắt. Nhưng trái lại nếu hiện
diện với nồng độ trên 300 ppm sẽ gây độc cho lúa và hiện tượng ngộ độc sắt xảy ra

kèm theo nồng độ Fe2+ trong dung dịch đất cao (Yosida, 1985). Theo Ngô Ngọc Hưng
(2002) khi nồng độ Fe3+ hòa tan trong đất cao sẽ hạn chế sự trao đổi chất của thực vật
do chúng bám quanh rễ và thân thực vật. Ngộ độc sắt xảy ra ở đất có pH thấp, nồng
độ Fe2+ cao làm bộ rễ hư hại làm giảm sự hấp thu dưỡng chất nhất là lân và kali
(Nguyễn Ngọc Đệ, 1998). Triệu chứng ngộ độc sắt thường xảy ra trên đất phèn, đất
hữu cơ được biểu hiện qua những đốm nâu nhỏ trên các lá già từ chóp trở xuống, dần
dần các lá đổi nâu, lá già rụi sớm, cây lùn kém nở bụi, rễ thưa màu nâu đậm và quăn
queo (IRRI, 1983). Hiện tượng thiếu sắt thường xảy ra khi có sự mất cân bằng các
cation kim loại trong đất như Cu, Mn, dư thừa lân và kết hợp với pH cao, vôi và ẩm độ

Trungcao,
tâm
Học
liệu(Đỗ
ĐH
@ctv.,
Tài1999).
liệu học tập và nghiên cứu
nhiệt
độ thấp
ThịCần
ThanhThơ
Ren và
*Độc chất nhôm (Al3+)
Độ chua mãnh liệt của đất khi pH < 4 thúc đẩy sự phong hoá khoáng sét làm
tăng lượng nhôm hòa tan. Do đó trên đất phèn nhôm là cation trao đổi chính, khi nồng
độ Al3+ từ 0,12 – 0,24 meq/l có thể gây ngộ độc cho cây trồng (De Datta, 1987). Theo
Wallace and Romney. (1977) đã xác định rằng khi nồng độ Al3+ trong lúa bằng 20
ppm thì gây độc cho lúa. Triệu chứng ngộ độc nhôm biểu hiện qua những đốm bạc
màu hoặc vàng giữa các gân lá làm lá bị khô và chết. Rễ lúa ngắn quăn queo, cây lúa

lùn, giảm tăng trưởng (IRRI,1983). Theo kết quả thí nghiệm trên đất phèn ở Nông trại
Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang cho thấy rằng đất có hàm lượng nhôm trao đổi cao
nằm trong khoảng 7,6 – 13,5 (cmol/kg đất) thì thấy cây lúa bị vàng úa, rễ kém phát
triển và năng suất lúa chỉ đạt trong khoảng 3,71 – 4,2 t/ha (Nguyễn Hữu Thanh, 1990;
Võ Hải Trường, 2001).

8


* Độc chất H+
Làm pH đất hạ xuống thấp khi nồng độ H+ tăng cao, môi trường có pH thấp
sẽ dẫn đến làn gia tăng các độc chất như Al3+ và Fe2+, khi pH = 3,2 – 3,8 thì ion Al3+
sẽ được phóng thích (Ngô Ngọc Hưng, 2002). Theo một số kết quả nghiên cứu ở Hòa
An, Phụng Hiệp, Hậu Giang cho thấy rằng đất ở nơi đây rất chua có pH thấp khoảng
3,99 – 4,72 cho nên làm giảm khả năng hấp thu dưỡng chất của cây lúa, vì vậy năng
suất lúa ở nơi đây đạt không quá 5 t/ha (Nguyễn Văn Thống, 2000; Nguyễn Hùng
Cường, 1991; Nguyễn Hữu Thanh, 1990, Võ Hải Trường, 2001). Theo Lê Văn Khoa
và ctv. (1992) thì cho rằng đất Hòa An là đất phèn nặng, tầng pyrite hiện diện ở độ sâu
khoảng 40 cm, đất rất chua pH nước khoảng 4,18 còn pH của KCl là 3,81.
* Độc chất mangan (Mn2+)
Mangan cũng là nguyên tố vi lượng giống như Fe không thể thiếu trong quá
trưởng và phát triển của cây lúa. Theo Yoshida (1981) cho biết khi tiến hành
Trungtrình
tâmsinh
Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
trồng lúa trên dung dịch dinh dưỡng cho biết ở nồng độ 0,1 – 0,5 ppm Mn thì đủ cho
cây lúa phát triển tối đa, nếu nồng độ cao hơn 10 ppm thì gây độc cho lúa. Hàm lượng
Mn tăng cao khi đất ngập nước, sự ngộ độc Mn ít xảy ra do rễ lúa có khả năng hấp thu
có chọn lọc Mn cao (Ngô Ngọc Hưng, 1998).

* Sự tích tụ CO2
Ở trên đất ngập nước hàm lượng CO2 gia tăng và tăng dần đến khi đạt tới đỉnh
cao và sau đó giảm dần đến một giá trị không đổi. Trên đất phèn có hàm lượng chất
hữu cơ cao khi pCO2 vượt quá 0,15 atm có thể làm hạn chế sự thu hút nước và chất
dinh dưỡng, cao hơn có thể gây ngộ độc cho rễ lúa (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv., 1995).
1.4 SỰ CHUYỂN HOÁ ĐẠM TRONG ĐẤT LÚA NGẬP NƯỚC

Theo Vũ Hữu Yêm (1997) trong đất luôn luôn xảy ra hai quá trình trái ngược
nhau đó là quá trình khoáng hoá chất hữu cơ và quá trình tái tạo chất hữu cơ.

9


Sự khoáng hoá chất hữu cơ trong đất chủ yếu qua 3 bước phản ứng: amines
hoá, amonium hoá và nitrat hoá.
1.4.1 Sự amines hoá
Quần thể vi sinh vật dị dưỡng trong đất bao gồm nhiều nhóm vi khuẩn và
nấm. Mỗi nhóm đáp ứng một hoặc nhiều bước trong phản ứng phân huỷ chất hữu cơ.
Sản phẩm cuối cùng cho sự hoạt động của một nhóm là nguồn nguyên liệu cung cấp
cho phản ứng tiếp theo, cứ như vậy cho đến khi chất hữu cơ hoàn toàn bị phân huỷ.
Một trong những giai đoạn cuối của sự phản ứng phân huỷ đạm là phân hủy prôtêin,
giải phóng các amines và các amioacid (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv., 1999).
1.4.2 Sự amonium hoá
Dưới tác dụng của một tập đoàn vi sinh vật trong đất các acid amines bị phân

Trunghuỷ
tâm
giảiHọc
phóngliệu
NH3 ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

CH2NH2COOH + O2 = HCOOH + CO2 + NH3
CH2NH2COOH + H2O = CH3OH + CO2 + NH3
CH2NH2COOH + H2 = CH3COOH + NH3
NH3 được giải phóng trong một phạm vi pH, nhiệt độ và ẩm độ rất rộng. Điều
này có nghĩa là không có điều kiện sinh thái nào có tác dụng kiềm hãm hoặc kích thích
quá trình này mạnh mẽ. Lượng NH3 thoát ra tỷ lệ thuận với nồng độ nitơ trong cơ chất
phân giải. Nhưng nếu cùng một cơ chất mà thêm glucid thì lượng NH3 thoát ra sẽ
giảm đi. Tỷ lệ C/N trong cơ chất đã điều chỉnh quá trình thải NH3 biểu kiến, tỷ lệ hợp
chất có đạm mà ảnh hưởng đến việc tái sử dụng NH3 thoát ra (Vũ Hữu Yêm, 1997).

10


1.4.3 Quá trình Nitrat hoá
Một số đạm amonium sau khi được giải phóng từ sự phân huỷ chất hữu cơ sẽ
biến thành đạm nitrat. Quá trình nitrat hoá được thực hiện thông qua 2 bước do hai
nhóm vi sinh vật chịu trách nhiệm.
Bước 1: Ion NH 4+ sẽ biến đổi thành NO2− . Phản ứng được xúc tác bởi các vi
sinh vật tự dưỡng là Nitrosomonas, Nitrosolobus và Nitrosospira. Một số vi sinh vật dị
dưỡng gồm các vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm cũng có thể tham gia vào phản ứng này,
nhưng hoạt động của Nitrosomonas là quan trọng nhất. Ngoài NH 4+ các amines,
amides, hydroxylamin, và một số hợp chất đạm khác cũng bị oxi hoá thành NO2− .
2 NH 4+ + 3O2

2 NO2− + 2H2O + 4H+

Bước 2: Sự biến đổi NO2− sang NO3− được tiếp ngay theo phản ứng trên, ngăn

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

cản sự tích luỹ NO2− , ion này độc cho cây nếu hiện diện với nồng độ cao. Quá trình

này thực hiện là nhờ sự hiện diện của vi khuẩn Nitrobacter.
2 NO2− + O2

2 NO3−

Một cách tổng quát, tiến trình oxid hoá NH 4+ được biểu diễn bởi phản
ứng sau:

[O]
+
4

NH
Ammonium

-2H
HONH2
Hydroxylamin

[O]
1/2HONNOH
Hyponitrite

NO2− + H+ +Q
Nitrite
NO3− + Q
Nitrate

11


Về điều kiện sinh thái thì có sự khác nhau đáng kể giữa vi sinh vật nitrit hoá
và vi sinh vật nitrat hoá. Trong những điều kiện pH nhất định quá cao hay nhiệt độ cực
trị có sự tích luỹ nitrit trong đất, vì vi khuẩn nitrat rất mẫn cảm với điều kiện bất lợi
của các yếu tố ngoại cảnh.
Các nhân tố ảnh hưởng đến sự nitrat hoá gồm:
- Hàm lượng amonium trong đất cao sẽ thúc đẩy sự nitrat hoá xảy ra nhanh
hơn. Bón nhiều phân urê hoặc phân amonia vô thuỷ trên đất kiềm chúng sẽ thuỷ phân
thành nhiều amonia gây độc cho Nitrobacter, vì vậy có sự tích tụ NO2− ở mức gây độc
cho cây.
- Đất thoáng khí: Sự nitrat hoá là một tiến trình oxi hoá, vì vậy cần điều kiện
đất thoáng khí.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp cho sự nitrat hoá từ 27 – 320C. Sự nitrat hoá
giảm ở nhiệt độ cao, đặc biệt là > 500C.

Trung tâm Học
liệubón:
ĐHCung
Cần
@một
Tàisốliệu
và nghiên
- Phân
cấpThơ
cho đất
lượnghọc
nhỏ tập
của nhiều

loại muối,cứu
ngay
cả các nguyên tố vi lượng cũng kích thích sự nitrat hoá. Cân bằng thích hợp N, P, K có
lợi cho sự nitrat hoá.
-

Ẩm độ: Vi khuẩn nitrat hoá mẫn cảm với tình trạng đất quá ẩm hơn là đất

quá khô, do các vi khuẩn nitrat hoá đòi hỏi nhiều nước hơn các vi khuẩn amôn hoá.
Do đó ẩm độ thích hợp cho sự sinh trưởng của cây đồng thời cũng là ẩm độ thích hợp
cho sự nitrat hoá.
-

Bazơ trao đổi và pH: Sự nitrat hoá xảy ra nhanh chóng khi đất có nhiều

bazơ trao đổi và trong khoảng pH khá rộng từ 5,5 – 14 tối thích là 6,2 - 7,2.
-

Ảnh hưởng bởi tỷ số C/N và thuốc trừ sâu.
1.5 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN Ở
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Theo kết quả điều tra tại Cái Bè tỉnh Tiền Giang của Nguyễn Việt Hoa (1997)
thì lượng phân đạm nông dân bón cho lúa ở ba vụ Đông Xuân (ĐX) Xuân Hè (XH) và

12


Hè Thu (HT) trung bình là 150 kg N/ha. Trong vụ ÐX để có năng suất 6,7 t/ha chỉ cần
bón thêm cho lúa 67 kg N/ha. Như vậy, phân đạm đã mất đi là 83 kg. Còn trong vụ

XH và HT lượng phân đạm mất nhều hơn, khoảng 110 kg N/ha. Tóm lại cây lúa sử
dụng lượng phân đạm bón trong vụ ÐX khoảng 45%, vụ XH và HT thì chỉ khoảng
27%. Ở huyện Thốt Nốt và Ô Môn tỉnh Cần Thơ nông dân bón đạm cho lúa thấp hơn
ở Cái Bè tỉnh Tiền Giang (Trần văn Sáu, 1997), trung bình từ 130 – 140 kg N/ha.
Nhưng lượng phân bón cây lúa sử dụng cũng tương đương với Cái Bè, chỉ khoảng
47% cho vụ ÐX và từ 24 – 32% cho những vụ khác.
Theo kết quả điều tra 500 nông hộ tại huyện Ô Môn, tỉnh Cần Thơ năm 1995
và 200 nông hộ tại huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp năm 1997. Kết quả cho thấy
các nông hộ thường sử dụng mức phân trong phạm vi khuyến cáo của các cơ quan
nghiên cứu và của các trung tâm Khuyến Nông hướng dẫn. Tuy nhiên trong từng nông
hộ cụ thể, thì kỹ thuật bón phân chưa đạt hiệu quả kinh tế lắm, còn rất nhiều nông hộ

Trungsửtâm
liệulãng
ĐHphíCần
@ Tài
liệu học tập và nghiên cứu
dụngHọc
phân bón
(ĐặngThơ
Kim Sơn,
1997).
Theo một tổng kết của tỉnh Cần Thơ, vụ ÐX 1997 bình quân một ha lúa được
bón 175 kg urê, 100 kg DAP và 50 kg Kali (qui ra 160 N - 46 P2O5 – 30 K2O). Theo
dõi 32 hộ sản xuất ở Ô Môn Cần Thơ thì mức sử dụng phân bón có phần thấp hơn,
mức trung bình là (89 N – 12 P2O5 – 06 K2O) kg/ha đạt năng suất 5,35 t/ha, mức phân
cao nhất là 122 N – 27 P2O5 – 00 K2O đạt năng suất 6,7 t/ha và mức phân thấp nhất là
46 N – 03 P2O5 – 00 K2O đạt năng suất 3,76 t/ha (Nguyễn Văn Luật, 1997). Theo một
khảo sát khác, phần lớn nông dân bón đạm ở mức trung bình (80 - 120 kg N/ha).
Nhưng cũng có nông hộ bón đến 200 kg N/ha, thậm chí có nơi bón đến 359 kg N/ha.

Qua kết quả điều tra ở ĐBSCL, mức phân đạm bón thấp nhất là 46 kg N/ha. Ở vùng
có năng suất cao, mức đạm bón cho lúa ĐX thấp nhất cũng đạt 92 kg N/ha (Vũ Cao
Thái, 1994).
Theo một số kết quả đã nghiên cứu trên nền đất phèn tại trại Hòa An, Phụng
Hiệp, Hậu Giang thì hàm lượng phân đạm bón là 40 kg N/ha đạt năng suất 3,5 t/ha đối

13


với giống lúa IR66 (Nguyễn Hùng Cường, 1991), còn theo Nguyễn Hữu Thanh (1990)
cũng trên giống lúa này thì công thức phân bón 100 N – 60 P2O5 – 00 K2O kg/ha cho
năng suất cao nhất 3,72 t/ha và đạt 476 bông/m2.
1.6 NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
HIỆN TƯỢNG MẤT ĐẠM TRONG
ĐẤT LÚA NGẬP NƯỚC

1.6.1 Nguyên nhân gây ra hiện tượng mất đạm
Theo kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả sử dụng phân urê rất thấp thường
trong khoảng 30 – 40% được hấp thu bởi lúa (De Datta, 1981; De Datta et al, 1986;
Simpon and Freney, 1987), số còn lại bị mất theo con đường thấm lậu, chảy tràn và
con đường bay hơi.
* Mất đạm urê theo con đường NH3 bay hơi

Trung tâm Học
liệu
ĐH NH
Cần
Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bay hơi
ở dạng

3 là con đường mất đạm urê chủ yếu ở trong ruộng lúa
nước. Khi urê được bón rải đều trên mặt hoặc chôn vùi trong đất thì có ít nhất 50% urê
tan ngay vào trong nước. Dưới tác dụng của diếu tố urease urê thuỷ phân thành NH4.
Diếu tố urease có trong hầu hết thực vật thượng đẳng, vi sinh vật và trong bào tử động
vật. Trong đất nó được phát hiện và được nghiên cứu rất nhiều trong thời gian qua.
Tuy nhiên nguồn gốc vẫn chưa được biết rõ, có thể từ sinh vật hay thực vật.
Phản ứng thuỷ phân tiêu thụ H+ nên làm cho pH của dung dịch đất và của
nước ruộng tăng lên, NH4 chuyển thành NH3 bay hơi (Hình 1.1). Trong ruộng lúa pH
tăng cao do tiến trình quang hợp của rong tảo. Nhiệt độ cao, gió nhiều và nồng độ NH3
cao trong nước ruộng làm cho vận tốc bay hơi của NH3 gia tăng.
Theo Mengel et al. (1982) đã chứng minh rằng khi cây lúa còn non chỉ hấp thu
NH3 mà không hấp thu dạng NH4, tuy nhiên nếu cây lúa hấp thu quá nhiều sẽ dẫn đến
ngộ độc cho cây.

14