Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng liêu lượng phân kali đến sinh trưởng và phát triển giống nông lâm 7 vụ mùa 2014 tại đại học nông lâm thái nguyên.

ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ÐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐỖ VĂN KHƯƠNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG KALI ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN GIỐNG LÚA NÔNG LÂM 7 VỤ MÙA NĂM 2014 TẠI ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Đại học chính quy Chuyên ngành : Trồng trọt Khoa : Nông học Khóa học : 2011 - 2015 THÁI NGUYÊN - 2015 ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ÐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐỖ VĂN KHƯƠNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG KALI ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN GIỐNG LÚA NÔNG LÂM 7 VỤ MÙA NĂM 2014 TẠI ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Đại học chính quy Chuyên ngành : Trồng trọt Lớp : K43 – TT N01 Khoa : Nông học Khóa học : 2011 - 2015 Giảng viên hướng dẫn: TS. Phạm Văn Ngọc THÁI NGUYÊN - 2015 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài tốt nghiệm này, ngoài sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô bạn bè và người thân. Trước tiên, tôi xin cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Phạm Văn Ngọc đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành khóa luận này. Tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn tới Ban Giám hiệu, Cán bộ giáo viên khoa Nông học - trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn bè,những người luôn bên cạnh, động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Thái Nguyên, ngày 30/04/2015 Sinh viên Đỗ Văn Khương ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1. Đặc trưng hình thái giống lúa Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 .............. 28 Bảng 4.2. Các chỉ tiêu nông học giống Nông 7 vụ Mùa 2014 ....................... 29 Bảng 4.3. Thời gian sinh trưởng và phát dục của giống Nông lâm 7 vụ mùa 2014 .............................................................................................. 30 Bảng 4.4. Động thái tăng trưởng chiều cao cây giống Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 .............................................................................................. 32 Bảng 4.5. Động thái đẻ nhánh giống Nông lâm 7 vụ Mùa 2014.................... 32 Bảng 4.6. Động thái đẻ nhánh và tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu ............................ 33 Bảng 4.7. Mức độ biểu hiện sâu hại giống Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 ........... 34 Bảng 4.8. Mức độ biểu hiện bệnh hại giống Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 ........ 35 Bảng 4.9. Độ lớn lá đòng và một số đặc điểm bông lúa liên quan tới cấu thành năng suất ....................................................................................... 36 Bảng 4.10. Năng suất và các yếu tố năng suất giống Nông lâm 7 vụ mùa 2014 ...................................................................................................... 37 Bảng 4.11. Hiệu suất kinh tế......................................................................... 40 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1. Mạ giống Nông lâm 7 trước cấy ................................................... 26 Hình 4.2. Hình thái giống Nông lâm 7 ở thời kỳ đẻ nhánh rộ ....................... 28 Hình 4.3. Động thái tăng trưởng chiều cao cây giống Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 .. 31 Hình 4.4. Động thái ra lá đẻ nhánh giống Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 ............ 33 Hình 4.5:Tổng quan ruộng thí nghiệm giống lúa Nông lâm 7 bón liều lượng phân kali giai đoạn trước khi thu hoạch vụ Mùa 2014 ................... 39 Hình 4.6. Tổng quan ruộng thí nghiệm giống lúa Nông lâm 7 giai đoạn chín vụ Mùa 2014 ................................... Error! Bookmark not defined. iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt K CV(%) Ha Chú giải Công thức Hệ số biến động Hecta LSD0,5 Giới hạn sai hác nhỏ nhất có ý nghĩa NSLT Năng suất lý thuyết NSC Ngày sau cấy NSG Ngày sau gieo FAO Tổ chứ Nông - Lương thế giới P1000 Khối lượng nghìn hạt v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................. i DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................. ii DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................. iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................ iv MỤC LỤC ..................................................................................................... v Chương 1: MỞ ĐẦU .................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................... 1 1.2. Mục đích và yêu cầu ................................................................................ 2 1.2.1 Mục đích ............................................................................................... 2 1.3. Ý nghĩa khoa học của đề tài ..................................................................... 2 Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 3 2.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam ........................... 3 2.1.1. Sản xuất lúa gạo trên thế giới................................................................ 3 2.1.2. Sản xuất lúa gạo ở Việt Nam ................................................................ 4 2.2. Nghiên cứu về hình thái, đặc điểm sinh học và các thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây lúa ...................................................................................... 4 2.3. Nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa ....................................... 6 2.3.1 Đạm ...................................................................................................... 6 2.3.2 Lân ........................................................................................................ 7 2.3.3 Kali........................................................................................................ 9 2.4. Tình hình sử dụng phân kali cho lúa hiện nay........................................ 11 Chương 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................................ 15 3.1. Vật liệu thí nghiệm ................................................................................ 15 3.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 15 3.3. Thời gian, địa điểm nghiên cứu ............................................................. 15 3.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 15 vi 3.4.1. Công thức thí nghiệm: ........................................................................ 15 3.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm............................................................ 16 3.4.3. Quy trình kỹ thuật chăm sóc ............................................................... 16 3.5. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi .................................................... 18 3.5.1. Các chỉ tiêu đặc trưng hình thái .......................................................... 18 3.5.2. Các chỉ tiêu nông học, sinh lý ............................................................. 20 3.5.3. Tính chống chịu sâu, bệnh .................................................................. 22 3.5.4. Các chỉ tiêu năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất .................... 24 3.6. Phương pháp xử lý và thống kê số liệu .................................................. 25 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 26 4.1. Kết quả đánh giá ảnh hưởng liều lượng phân kali đến đặc điểm sinh trưởng, phát triển giống Nông lâm 7............................................................. 26 4.1.1. Đặc điểm hình thái giống lúa Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 trong thí nghiệm nghiên cứu về liều lượng kali........................................................... 26 4.1.2. Các chỉ tiêu nông học giống lúa Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 trong thí nghiệm nghiên cứu liều lượng phân kali ....................................................... 29 4.1.3. Động thái và tốc độ ra lá, đẻ nhánh giống Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 trong thí nghiệm nghiên cứu liều lượng phân kali ........................................ 32 4.2. Kết quả đánh giá mức độ biểu hiện sâu bệnh của các liều lượng phân kali trên giống lúa Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 ...................................................... 34 4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân kali đến đặc điểm bông lúa, các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và hiệu quả kinh tế ....... 35 4.3.1 Kết quả nghiên cứu của liều lượng phân kali đến các yếu tố cấu thành năng suất ...................................................................................................... 35 4.3.2. Ảnh hưởng của các mức bón phân kali đến hiệu suất kinh tế giống lúa Nông lâm 7 vụ Mùa 2014 ............................................................................. 39 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................... 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 43 1 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây trồng thân thiết, lâu đời nhất, cung cấp nguồn lương thực cho nhân dân ta và nhiều dân tộc khác trên thế giới. Tuy nhiên muốn cây lúa ra hoa kết quả thì còn phải trông chờ vào các yếu tố khác như: khí hậu, cách chăm sóc và đặc biệt là phân bón. Phân bón là yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất của cây trồng nói chung hay cây lúa nói riêng. Đặc biệt khi nói tới phân bón thì kali được cho là 1 loại phân quan trọng quyết định đến năng suất cây lúa từ khi nảy mầm đến khi thu hoạch. Ở miền Bắc sản xuất lúa đã được nhân rộng ở các tỉnh Thái Bình, Hải Dương, Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hà Tây, Hà Nam, Sơn La, Bắc Kạn, Hòa Bình, Thanh Hóa… Với việc sử dụng các giống lúa khác nhau, kỹ thuật thâm canh ảnh hưởng rất nhiều đến năng suất của mỗi giống lúa. Cùng với đó, yếu tố dinh dưỡng cũng quyết định năng suất của lúa. Những năm gần đây, các nghiên cứu về cây lúa ở nước ta đã chỉ ra rằng năng suất cây lúa phụ thuộc phần lớn vào giống và chế độ dinh dưỡng. Trong các yếu tố dinh dưỡng mà cây cần, phân kali là loại phân ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển cũng như các yếu tố năng suất của lúa. Phân kali là rất cần thiết cho sự sinh trưởng phát triển của cây lúa, giúp cây lúa tăng khả năng chống chịu với sâu bệnh hại, tăng khả năng đẻ nhánh và tỷ lệ hạt chắc trong bông lúa giúp nâng cao năng suất, hiệu quả kinh tế so với các loại phân khoáng khác. Thái Nguyên là tỉnh có truyền thống trồng lúa nước lâu đời với bề dày lịch sử từ lâu đời, con người nơi đây rất dày dặn kinh nghiệm trong việc canh tác lúa nước. Cùng điều kiện khí hậu thuận lợi cho việc trồng lúa nước với 4 2 mùa trong năm, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên mới đây đã cho ra đời giống lúa Nông Lâm 7, hiện tại đang trong quá trình khảo nghiệm đã cho hiệu quả kinh tế khá cao. Nhưng vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về dinh dưỡng cho giống lúa Nông Lâm 7 này, đặc biệt là nghiên cứu về phân kali cũng như các loại phân khoáng khác. Vì vậy, việc nghiên cứu lượng phân kali phù hợp sẽ có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả phân bón, tăng năng suất, chất lượng và mang lại hiệu quả kinh tế cho người dân nơi đây và nhân rộng ra các nơi khác. Với mục đích đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: ‘‘Nghiên cứu ảnh hưởng liêu lượng phân kali đến sinh trưởng và phát triển giống Nông Lâm 7 vụ mùa 2014 tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên’’. 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1 Mục đích Xác định được liều lượng kali bón thích hợp cho giống lúa Nông Lâm 7 vụ Mùa 2014 tại Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên. 1.2.2 Yêu cầu - Đánh giá ảnh hưởng các liều lượng kali đến sinh trưởng, phát triển giống Nông lâm 7. - Đánh giá ảnh hưởng các liều lượng kali đến mức độ biểu hiện sâu bệnh trên giống Nông lâm 7. - Đánh giá ảnh hưởng các liều lượng kali đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống Nông lâm 7. 1.3. Ý nghĩa khoa học của đề tài Những kết quả thu được từ đề tài có thể ứng dụng và khuyến cáo trong sản xuất cho người nông dân và là nguồn tài liệu tham khảo cho những đề xuất mức phân bón phù hợp cho giống lúa Nông lâm 7 tại Thái Nguyên và các tỉnh khác. 3 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam 2.1.1. Sản xuất lúa gạo trên thế giới Theo thống kê của FAO (2013), diện tích canh tác lúa toàn thế giới năm 2013 là 166,08 triệu ha, năng suất bình quân 4,48 tấn/ha, sản lượng 745,17 triệu tấn . Trong đó, diện tích lúa của Châu Á là 146,18 triệu ha chiếm 88,01 % tổng diện tích lúa toàn cầu, kế đến là Châu Phi 10,90 triệu ha (6,56 %), Châu Mỹ 6,53 triệu ha (3,93 %), Châu Âu 2,34 triệu ha (1,40 %), còn lại diện tích và sản lượng lúa ở Châu Đại Dương chiếm tỷ trọng không đáng kể. Những nước có diện tích lúa lớn nhất là Ấn Độ 43,50 triệu ha; Trung Quốc 30,22 triệu ha; Indonesia 13,83 triệu ha; Thái Lan 12,37 triệu ha; Bangladesh 11,77 triệu ha và Việt nam 7,89 triệu ha. Mỹ và Trung Quốc là hai nước có năng suất lúa dẫn đầu thế giới với số liệu thống kê của FAO năm 2013 là 8,62 và 6,72 tấn/ha. Việt Nam có năng suất lúa 5,58 tấn/ha cao hơn năng suất bình quân của thế giới là 4,48 tấn/ha nhưng chỉ đạt 64,73 % so với năng suất lúa bình quân của Mỹ. Những nước có sản lượng lúa nhiều nhất thế giới năm 2013 là Trung Quốc 203,29 triệu tấn; Ấn Độ 159,20 triệu tấn; Indonesia 71,28 triệu tấn; Bangladesh 51,50 triệu tấn; Việt Nam 44,07 triệu tấn; Thái Lan 38,78 triệu tấn và Myanmar 28,00 triệu tấn. Theo số liệu thống kê của FAO về thương mại gạo thế giới năm 2013 duy trì ở mức 37,5 triệu tấn. Theo báo cáo của Hiệp hội Lương thực Việt Nam (VFA) Năm nước xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới năm 2013 là Ấn Độ 9,61 triệu tấn, Thái lan 6,79 triệu tấn, Việt Nam 6,74 triệu tấn, Pakistan 3,41 triệu tấn, Mỹ 3,37 triệu tấn. 4 2.1.2. Sản xuất lúa gạo ở Việt Nam Năm 1987 sau đổi mới, diện tích đất trồng lúa của nước ta chỉ là 5,60 triệu ha. Sau 20 năm Việt Nam là thành viên thứ 150 của WTO năm 2007 diện tích đất trồng lúa là 7,30 triệu ha và không ngừng mở rộng diện tích, đến năm 2013 diện tích đất trồng lúa của nước ta đã là 7,89 triệu ha, tăng thêm 2,29 triệu ha so với năm 1987. Qua 20 năm qua (1987 - 2007) năng suất từ 2,69 tấn/ha năm 1987 tăng lên 4,89 tấn/ha năm 2007 và tăng không ngừng lên 5,63 tấn/ha năm 2012, đến năm 2013 có giảm xuống còn 5,58 tấn/ha. Nhưng qua hơn 20 năm năng suất lúa của Việt Nam đã tăng lên đáng kể và là 1 trong những nước trên thế giới có năng suất lúa cao nhất và là 1 trong những nước xuất khẩu gạo nhiều nhất. 2.2. Nghiên cứu về hình thái, đặc điểm sinh học và các thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây lúa Đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi lúa chín có thể chia làm ba giai đoạn chính: Giai đoạn tăng trưởng (sinh trưởng dinh dưỡng), giai đoạn sinh sản (sinh dục) và giai đoạn chín. Giai đoạn tăng trưởng bắt đầu từ khi hạt nảy mầm đến khi cây lúa phân hóa đòng. Giai đoạn này cây phát triển về thân lá, chiều cao tăng dần và ra nhiều chồi mới. Cây ra lá ngày càng nhiều và kích thước lá ngày càng tăng giúp lúa nhận nhiều ánh sáng mặt trời để quang hợp, hấp thụ dinh dưỡng, gia tăng chiều cao, phát triển khóm và chuẩn bị các giai đoạn sau. Trong điều kiện đầy đủ dinh dưỡng, ánh sáng thuận lợi, cây lúa bắt đầu phát triển khóm khi có lá thừ 5 - 6. Chồi ra sớm trong nương gọi là chồi ngạnh trê. Thời điểm có chồi tối đa có thể đạt được trước, cùng lúc ngay sau thời kỳ bắt đầu phân hóa đòng tùy theo giống lúa. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa kéo dài hay ngắn khác nhau chủ yếu do giai đoạn tăng trưởng này dài hay ngắn. 5 Giai đoạn sinh sản từ phân hóa đòng đến lúa trổ bông. Giai đoạn này kéo dài từ 27 - 35 ngày, trung bình 30 ngày và giống lúa dài hay ngắn ngày thường không khác nhau nhiều. Lúc này, số chồi vô hiệu giảm nhanh, chiều cao tăng lên rõ rệt do sự vươn dài của 5 lóng trên cùng. Đòng lúa hình thành và phát triển qua nhiều giai đoạn, cuối cùng thoát ra khỏi bẹ của lá cờ: lúa trổ bông. Trong giai đoạn này, nếu đầy đủ dinh dưỡng, mực nước thích hợp, ánh sáng nhiều, không sâu bệnh và thời tiết thuận lợi thì bông lúa sẽ hình thành nhiều hơn và vỏ trấu sẽ đạt được kích thước lớn nhất của giống, điều kiện gia tăng trọng lượng hạt sau này. Giai đoạn chín từ lúc lúa trổ bông đến lúc thu hoạch. Giai đoạn này trung bình khoảng 30 ngày đối với hầu hết các giống lúa ở vùng nhiệt đới. Tuy nhiên, nếu đất ruộng có nhiều nước, thiếu lân, thừa đạm, trời mưa ẩm, ít nắng trong thời gian này thì giai đoạn chín sẽ kéo dài hơn và ngược lại. Giai đoạn này cây lúa trải qua các thời kỳ sau: - Thời kỳ chín sữa: Các chất dự trữ trong thân lá sản phẩm quang hợp được vận chuyển vào trong hạt. Hơn 80% chất khô tích lũy trong hạt là quang hợp ở giai đoạn sau khi trỗ. Do đó, các điều kiện dinh dưỡng, tình trạng sinh trưởng, phát triển của cây lúa và thời tiết từ giai đoạn lúa trỗ trở đi hết sức quan trọng đối với quá trình hình thành năng suất lúa. Kích thước và trọng lượng hạt gạo tăng dần làm đầy vỏ trấu. Bông lúa nặng cong xuống. Hạt gạo chứa một dịch lỏng màu trắng đục như sữa, nên gọi là thời kỳ ngậm sữa. - Thời kỳ chín sáp: Hạt mất nước, từ từ cô đặc lại, vỏ trấu vẫn còn xanh. - Thời kỳ chín vàng: Hạt tiếp tục mất nước, gạo cứng dần, trâu chuyển sang màu vàng đặc thù của giống lúa, bắt đầu từ những hạt cuối cùng của chót bông lan dần xuống các hạt từ phần cổ bông nên gọi là ‘‘lúa đỏ đuôi’’, lá già lụi dần. 6 - Thời kỳ chín hoàn toàn: Hạt gạo khô cứng lại, ẩm độ khoảng 20% hoặc thấp hơn, tùy ẩm độ môi trường, lá xanh chuyển vàng và rụi dần. Thời điểm thu hoạch tốt nhất là khi hạt lúa ngả sang màu trấu đặc trưng của giống. [4] 2.3. Nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa Cây lúa cũng như các loại cây trồng khác đều có nhu cầu dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển. Các yếu tố dinh dưỡng như đạm, lân, kali cần thiết cho cây lúa trong toàn bộ đời sống của nó, số lượng chênh lệch nhau tương đối nhiều tuỳ thuộc vào giống, đất đai, khí hậu, chế độ canh tác và cách bón phân. Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất là nhân tố quyết định việc cần bón nguyên tố nào, số lượng bao nhiêu cho cây. Những năm gần đây do diện tích sản xuất nông nghiệp bị thu hẹp, các biện pháp canh tác chưa hợp lý nên đã dẫn đến hiện tượng 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 cũng như của giống lúa. 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 lượng cao hơn các giống lúa cũ đã được đưa 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 trưởng khác nhau thì xác định thời kỳ bón, lượng phân bón khác nhau [7, 9,17] 2.3.1 Đạm 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 như diệp lục và các enzym. Các bazơ có đạm, thành phần cơ bản của axit Nuclêic trong các ADN, 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 7 hoá cacbon, kích thích sự phát triển của bộ rễ, ảnh hưởng tích cực đến việc hút các yếu tố dinh dưỡng khác. Cây trồng được bón đủ đạm lá có màu xanh sẫm, sinh trưởng khỏe và cho năng suất cao, tuy nhiên trong sản xuất không nên bón thừa đạm [21,22,23,24] Theo nghiên cứu của Broadlen năm 1979 và các nghiên cứu của Đỗ Thị Tho và PhạmVăn Cường 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 như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Trong các vật chất khô của cây trồng có từ 1 - 5% đạm tổng số. Người ta thấy trong các bộ phận non của cây hàm lượng đạm nhiều hơn trong các bộ phận già, đạm có trong các protit, các acid nucleic của các cơ quan trong cây [25, 33, 34]. Còn Nguyễn Như 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 trung, tạo được 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 lượng 1000 hạt và tỷ lệ hạt chắc. Đạm còn làm tăng hàm lượng protein trong gạo nên làm tăng chất lượng gạo. Lượng 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, lượng đạm cần thiết để tạo ra một tấn thóc càng cao [16]. 2.3.2 Lân 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 hưởng trực tiếp đến sự 8 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 lượng 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 dưỡng rất cần thiết đối với cây trồng [37] 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 lượng 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 [13,17,18]. Lân có vai trò quan trọng trong thời gian sinh trưởng đầu của cây lúa, xúc tiến sự phát triển của bộ rễ và số dảnh lúa, ảnh hưởng 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, nhưng xét về cường độ thì cây lúa hút lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh [16] Theo Kobayshi, Nguyễn Tử Siêm, Mai Văn Quyền, và Nguyễn Như 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 lượng dinh dưỡng hạt thấp, bông nhỏ và năng suất không cao. 9 Lân đối với lúa là một yếu tố dinh dưỡng rất quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng một cách rõ rệt [16,19,20,35]. 2.3.3 Kali Kali còn được gọi là bồ tạt (potassium) , kali giúp cho quá trình vận chuyển và tổng hợp các chất trong cây, duy trì sức trương tế bào, giúp cây cứng cáp, tăng khả năng chống sâu bênh, cứng cây giúp đỡ chống đổ, chịu hạn và chịu lạnh khỏe, tăng số hạt chắc trên bông và làm hạt no đầy hơn. Kali tập trung chủ yếu trong rơm rạ, chỉ khoảng 6-20% tập trung trong hạt. Theo Nguyễn Vi năm 1974 thì kali được cây hút dưới dạng ion K+, kali được hút nhiều như 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 lượng tinh bột trong hạt sẽ giảm, hàm lượng đạm sẽ tăng. Trong điều kiện thời tiết xấu, trời âm u, ánh sáng yếu thì kali có vai trò như ánh sáng mặt trời, xúc tiến sự hình thành gluxit, cho nên để chống rét cho mạ xuân ở miền Bắc người ta thường bón một lượng kali. Ngoài những vai trò như 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 trưởng của cây hàm lượng kali tương đối nhiều. Kali còn làm cho sự di động của sắt trong cây tốt hơn do đó ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình hô hấp của cây [27]. 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 được 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 [36]. Theo Nguyễn Như Hà năm 2006 thì cho rằng: Kali có ảnh hưởng rõ đến sự phân chia tế bào và phát triển của bộ rễ lúa trong điều kiện ngập nước nên 10 có ảnh hưởng rõ đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Kali có ảnh hưởng 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 hưởng tới các yếu tố cấu thành năng suất như: số hạt, tỷ lệ hạt chắc, trọng lượng 1000 hạt. Vì vậy, kali là yếu tố dinh dưỡng có ảnh hưởng rõ tới năng suất và chất lượng 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 hưởng đến đẻ nhánh nhưng làm cây lúa thấp, phiến lá hẹp, mềm yếu và rũ xuống, hàm lượng diệp lục thấp, màu xanh tốt. Khi thiếu kali, mặt phiến lá của những lá phía dưới có những đốm màu nâu đỏ, lá khô dần từ dưới lên trên. Lúa thiếu kali dễ bị lốp đổ, sâu bệnh dễ tấn công (nhất là khi được 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]. Trong 3 loại phân mà cây cần thì cần phải quan tâm đến phân kali vì kali ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất của cây lúa. Nếu thiếu kali sẽ ảnh hưởng tới hàng loạt các men, làm giảm quá trình trao đổi hoạt động các hợp chất carbon và protein, đồng thời tăng chi phí đường cho quá trình hô hấp. Về hình thái, các lá trưởng thành sẽ vàng sớm bắt đầu từ bìa lá, sau đó bìa lá khô, đầu lá có đốm vàng hoặc bạc, có triệu chứng rách bìa lá dẫn đến giảm hiệu suất quang hợp. Đây là những nguyên nhân chủ yếu dẫn đến giảm năng suất và chất lượng nông sản bị giảm hụt. Trong cây lúa nếu tính theo tỷ lệ chất khô,tỷ lệ kali nguyên chất chiếm khoảng 0,6-1,2% trong rơm rạ và khoảng 0,3-0,45% trong hạt gạo. Kali không giống như phân đạm và lân, kali không tham vào bất cứ thành phần hợp chất hữu cơ nào mà chỉ tồn tại dưới dạng ion trong dịch bào và 1 phần nhỏ kết hợp với chất hữu cơ trong tế bào chất cây lúa. 11 Nếu bón quá nhiều phân kali ở mức độ thấp sẽ gây sự đối kháng ion, làm cây không hút được đầy đủ các chất dinh dưỡng khác như magie, natri… Nếu dư thừa ở mức cao có thể làm tăng áp suất thẩm thấu của môi trường đất, ngăn cản sự hút nước và dinh dưỡng, ảnh hưởng tới năng suất mùa màng. Theo nghiên cứu, để có năng suất 5 tấn/ha/vụ thì lượng các chất dinh dưỡng chủ yếu cây lúa hút từ đất và phân bón là: 110kg N, 34kg P2O5, 156kg k2O, 23kg MgO, 20kg CaO, 5kg S, 3,2kg Fe, 2kg Mn, 200g Zn, 150g B, 250g Si và 25g Cl. Tuy nhiên không phỉ cứ bón bao nhiêu phân bón trong đất là cây lúa hút hết được, trong thực tế, cây lúa chỉ hút được khoảng 2/3 - 3/4 lượng phân bón, còn lại bị trôi theo nước, bốc hơi và tồn dư trong đất.[ 11] 2.4. Tình hình sử dụng phân kali cho lúa hiện nay Hiện nay trên thế giới chủ yếu sử dụng phân đạm, kali, lân cho sự phát triển của. Ngoài ra còn sử dụng thêm phân hữu cơ khác như: phân vi sinh, phân chuồng… Kali là 1 trong các yếu tố dinh dưỡng đa lượng giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển, kiến tạo năng suất,nâng cao chất lượng nông sản sau thu hoạch. Hiệu lực trung bình của kali đối với cây lúa đạt 4,6-5,5 kg thóc/ kg phân kali (đối với ĐBSCL). Hiện nay ở Việt Nam, bón phân kali đã cho mùa màng bội thu, có trường hợp vượt cả đạm và lân. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Bộ cho thấy: Bội thu do có đạm và lân trên đất phù sa là 11,7 tạ/ha trên đất bạc màu với lượng tương tự chỉ cho 1,2 tạ/ha. Nguyên nhân ở đây là do trong đất phù sa giàu kali, cây trồng khi đã đủ đạm và lân tự cân đối nhu cầu về kali trong đất nên có bón thêm kali bội thu không cao. Ngược lại trên đất bạc màu dự trữ kali ít nếu không bổ sung kali từ phân bón thì cây trồng không sử dụng đạm được dẫn đến năng suất thấp. Từ kết quả trên ông đưa ra khuyến cáo, trên đất phù sa nếu bón dưới 150 N + 4 tấn phân chuồng thì bón kali không có hiệu quả, xong nếu lượng bón trên 12 kg đạm/sào Bắc 12 Bộ thì nhất thiết phải bón kali. Trên đất bạc màu, nếu không bón kali chỉ nên bón tối đa 7 - 9 kg đạm/sào Bắc Bộ. Võ Minh Kha (1966) khi nghiên cứu quan hệ giữa năng suất với lượng kali bón cho thấy: hiệu lực của kali còn phụ thuộc rất lớn vào năng suất, trên đất phù sa sông Hồng khi năng suất dưới 2,5 tấn/ha hiệu lực của kali thường không rõ; năng suất từ 2,5 - 4,5 tấn/ha, bón 20 - 30 kg K2O có hiệu lực rõ; năng suất lớn hơn 4,5 tấn/ha nhất thiết phải bón kali. Theo Võ Minh Kha (1966) trên ruộng lúa năng suất 8 tấn/ha số lượng kali lấy đi trong hạt thóc khoảng 40 - 45 K2O. Nếu vùi trả lại rơm rạ và bón 10 tấn phân chuồng thì sự thâm hụt về kali không lớn, vì vậy nước tưới có thể là nguồn kali chính cho lúa. Hàm lượng kali trong nước tưới đạt 40ppm có thể đáp ứng nhu cầu kali cho lúa ở mức năng suất 10 tấn/ha [15]. Kali là một trong ba yếu tố quan trọng cần thiết cho cây trồng. Khác với đạm và lân, kali không phải là phần tử cơ cấu của các sinh chất chính nhưng kali cũng rất cần cho quá trình tổng hợp protit, cần thiết khi cây tổng hợp đường thành tinh bột, thông qua ảnh hưởng đến quá trình quang hợp mà xúc tiến sự hình thành gluxit, hydratcacbon tổng số và sự vận chuyển các chất vào cơ quan dự trữ [14]. Nếu thiếu Kali, cây lúa quang hợp kém, lượng gluxit giảm. Chất khô kém đi trong thân lá, lượng tinh bột dự trữ cũng bị giảm, các chất xenlulô, lignin cần thiết để hình thành bộ khung vững chắc cho cây bị giảm xuống. Kali đẩy mạnh quá trình quang hợp nên khi thiếu ánh sáng thì tác dụng của kali rất rõ rệt. Kali cần thiết khi tổng hợp protein nên lượng kali cây hút có thể ngang với lượng đạm ở ruộng cấy, thời kỳ đẻ nhánh rộ là thời kỳ hút đạm mạnh nhất và cũng hút kali mạnh nhất (Đinh Văn Lữ 1979) (Bùi Huy Đáp 1980). Cây lúa cần kali trong suốt thời kỳ sinh trưởng và cần kali nhiều hơn các yếu tố dinh dưỡng khác: gấp 1,5 lần so với đạm; gấp 3,5 lần so với