Thạc Sĩ Nghiên bón đạm vào thời kỳ làm đòng cho lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên

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)[81]; Sheehy và cs., (2004)[136] 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[77]; Kim, 2004[98]; Nguyen,
2005[114]; Peng và cs., 2005[123]), kể cả trên những loại đất được coi là giàu mùn và đạm như đất dốc tụ (Nguyễn Thế Đặng và cs., 1994)[12].
Người ta thường khuyến cáo là bón đạm làm nhiều lần: bón lót để cung cấp đạm cho quá trình bén rễ, hồi xanh; bón thúc đẻ sẽ tăng số nhánh, số bông; bón thúc đòng làm tăng số hạt/bông và ở giai đoạn trỗ để tăng khối lượng 1000 hạt (Nguyễn Như Hà, 2006[16]; De Data, 1981)[71]. Nhiều nghiên cứu khẳng định, bón đạm ở các giai đoạn sinh trưởng cho hiệu quả khác nhau. Bón đạm trước trỗ
15 ngày có hệ số sử dụng đạm cao nhất là 55%, 49% ở giai đoạn làm đòng, 34% ở giai đoạn đẻ nhánh và 7% ở giai đoạn trước khi cấy (De Data, 1981)[71]. Kim (2004)[98] đã nghiên cứu lượng đạm hấp thu của giống lúa mới Hwaseongbyeo ở Hàn Quốc trong 2 năm 2001 – 2002. Kết quả là, hệ số sử dụng đạm ở giai đoạn làm đòng đạt 66,3 – 69,6% lượng đạm cây hút so với tổng lượng đạm bón, cao hơn rõ ràng so với hệ số sử dụng đạm ở thời kỳ bón lót và thúc đẻ (34%). Thực tế nhiều nước như Việt Nam khuyến cáo bón đạm làm nhiều lần với liều lượng và thời gian định sẵn, trong đó lượng đạm bón lót là 40 – 60%, thúc đẻ 20 - 50% và thúc đòng
10 - 30% (Nguyễn Thị Thoa và cs., 2003[40]; Phạm Hữu Tôn, 2004[41]; Đinh Thế
Vu và cs., 2005[46]). Bangladesh khuyến cáo bón 60 – 70% N vào thời cấy và đẻ nhánh (Murshedul Alam và cs., 2005)[112] Việc bón đạm không theo nhu cầu dinh dưỡng của cây dẫn đến hiệu quả sử dụng đạm thấp. Hệ số sử dụng đạm ở ruộng lúa châu Á chỉ khoảng từ 20 – 40% (Schnier và cs., 1990)[133].
Nhiều nhà khoa học cho rằng, nhu cầu về đạm của lúa biến đổi rất lớn do sự khác nhau về khả năng cung cấp đạm của đất. Vì vậy bón đạm theo số lượng và số lần định sẵn theo quy trình khuyến cáo không tránh khỏi khi thừa, khi thiếu đạm (Cassman và cs., 1996[58]; Dobermann và cs., 2003[78]; Nguyen, 2005[114]). Để tăng hiệu quả sử dụng đạm thì liều lượng và thời gian bón đạm cần được xác định dựa vào tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa, vì hàm lượng đạm trong lá liên quan chặt với khả năng quang hợp và khối lượng chất khô của lúa (Dobermann và cs.,
2003)[78]. Sự sinh trưởng, tình trạng dinh dưỡng đạm trong cây lúa có thể sử dụng để dự đoán năng suất và hàm lượng protein trong hạt đồng thời xác định lượng đạm cần bón ở giai đoạn làm đòng (Dobermann và cs., 2002[77]; Gislum và cs.,
2005[81]; Kim, 2004[98]; Nguyen, 2005[114]; Peng và cs., 2005[123]).
Thái Nguyên là một tỉnh miền núi Đông Bắc Việt Nam có diện tích đất trồng lúa là 70.800 ha. Trong những năm qua người dân đã không ngừng cố gắng ứng dụng các kỹ thuật mới như: giống, phân bón, phòng trừ dịnh hại nên năng suất lúa tăng từ 38,7 tạ/ha (năm 2000) lên 46,3 tạ/ha (năm 2007) (Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Thái Nguyên)[33]. Tuy nhiên chế độ bón phân cho lúa còn nhiều vấn đề phải nghiên cứu. Kết quả điều tra ở 3 huyện Đồng Hỷ, Phú Lương và Phổ Yên cho thấy: Có 90% số hộ bón phân thúc đẻ muộn; 91% số hộ bón phân thúc đòng sớm hơn từ 5 – 15 ngày so với quy trình kỹ thuật hiện hành; 15,3% số hộ không bón lót phân đạm; 38,9% số hộ không bón đạm thúc đẻ; 65,6% số hộ không bón đạm thúc đòng. Mặt khác việc áp dụng quy trình bón phân duy nhất của Trung tâm Khuyến nông với một liều lượng đạm cố định cho toàn bộ diện tích trồng lúa của tỉnh cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu quả sử dụng phân bón thấp.
Để nâng cao năng suất lúa và hiệu quả sử dụng đạm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên bón đạm vào thời kỳ làm đòng cho lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên”.



Trang phụ bìa
Mục lục


Trang

Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt vii Danh mục các bảng viii Danh mục các hình vẽ, đồ thị xi MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3
4. Điểm mới của đề tài 4
Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1. Cơ cở khoa học của đề tài 5
1.2. Tình hình nghiên cứu về bón phân cho lúa trên thế giới 7
1.2.1. Tổng quan nghiên cứu về bón phân đa lượng cho lúa 7
1.2.2. Tổng quan nghiên cứu về liều lượng, thời gian và hiệu quả sử 9
dụng đạm của lúa
1.2.3. Những yếu tố ảnh hưởng và biện pháp nâng cao hiệu quả sử 12

dụng đạm của lúa
1.2.4. Tổng quan nghiên cứu về bón đạm theo tình trạng dinh dưỡng 19
của lúa
1.3. Tình hình nghiên cứu về bón phân cho lúa trên ở Việt Nam 26
1.3.1. Tổng quan nghiên cứu về bón phân đa lượng cho lúa 26
1.3.2. Tổng quan nghiên cứu về liều lượng, thời gian và hiệu quả sử 30
dụng đạm của lúa
1.3.3. Những yếu tố ảnh hưởng và biện pháp nâng cao hiệu quả sử 34
dụng đạm của lúa
1.3.4. Tổng quan nghiên cứu về bón đạm theo tình trạng dinh dưỡng 41
của lúa
1.4. Tình hình sản xuất lúa và sử dụng phân bón ở Thái Nguyên 43
1.4.1. Tình hình sản xuất lúa ở Thái Nguyên 43
1.4.2. Tình hình sử dụng phân bón cho lúa vụ Xuân ở Thái Nguyên 44
1.5. Kết luận rút ra từ phần tổng quan tài liệu 46
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 48
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 48
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu 48
2.2. Nội dung nghiên cứu 48
2.3. Phương pháp nghiên cứu 49
2.3.1. Khung nghiên cứu 49
2.3.2. Điều kiện đất thí nghiệm 49
2.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm 50
2.3.4. Chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi 54
2.3.5. Kỹ thuật chăm sóc 58
2.4. Phương pháp phân tích đất 58
2.5. Phương pháp phân tích số liệu 58
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 59
3.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng, phát triển và năng 59
suất lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên
3.1.1. Điều kiện thời tiết - khí hậu vụ Xuân giai đoạn 2005 đến 2007 59
3.1.2. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng, phát triển của 60
lúa vụ Xuân
3.1.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tình hình sâu bệnh hại lúa 67
3.1.4. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến yếu tố cấu thành năng suất, 67
năng suất lúa và hàm lượng protein trong gạo
3.1.5. Hiệu quả sử dụng đạm và hiệu quả kinh tế của các công thức 79
bón đạm cho lúa vụ Xuân
3.2. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến yếu tố cấu thành 85
năng suất, năng suất lúa và hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân
3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến yếu tố cấu 85
thành năng suất lúa
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến năng suất lúa, 91
hàm lượng protein trong gạo và lượng đạm hấp thu của lúa
3.3. Xác định lượng đạm bón đón đòng cho lúa vụ Xuân trên cơ sở đánh 95
giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa
3.3.1. Xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân tại Thái Nguyên 95
3.3.2. Xác định lượng đạm bón đón đòng cho lúa vụ Xuân trên cơ sở 108
đánh giá tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa thông qua chỉ số diệp lục và màu sắc lá
3.4. Ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo chỉ số diệp lục, 126 màu sắc lá trên đồng ruộng và xây dựng mô hình sản xuất lúa áp dụng phương pháp bón đạm mới
3.4.1. Nghiên cứu ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo 126
chỉ số diệp lục và màu sắc lá
3.4.2. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất lúa áp dụng phương pháp 132
bón đạm theo màu sắc lá
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 134
1. Kết luận 134
2. Đề nghị 135

Danh mục các công trình liên quan đến đề tài đã được công bố 136
Tài liệu tham khảo 137
Phần phụ lục 154

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Liều lượng phân bón nông dân sử dụng cho lúa trên một số loại
đất ở miền Bắc Việt Nam 28
Bảng 1.2. Diễn biến diện tích và năng suất lúa ở Thái Nguyên 43
Bảng 1.3. Tình hình sử dụng phân bón cho lúa vụ Xuân ở Thái Nguyên 45
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số nhánh tối đa của lúa vụ 62
Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu của 65
lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số bông lúa vụ Xuân năm 68
2005 và 2006
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số hạt chắc/bông lúa vụ Xuân 70
năm 2005 và 2006
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến khối lượng 1000 hạt lúa vụ 73
Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến năng suất lúa vụ Xuân 74
năm 2005 và 2006
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến hàm lượng protein thô trong 78
gạo vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.8. Hiệu quả sử dụng đạm của giống Khang dân 18, vụ Xuân năm 79
2005 và 2006
Bảng 3.9. Hiệu quả sử dụng đạm của giống Việt lai 20, vụ Xuân năm 2005 81
và 2006
Bảng 3.10. Lãi thuần ở các công thức bón đạm cho lúa vụ Xuân năm 2005 83
và 2006
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến số bông lúa vụ 86
Xuân năm 2005 và 2006
Bảng3.12. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến tỷ lệ đẻ hữu
hiệu của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 87
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến số hạt 88
chắc/bông lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.14. Ảnh hưởng thời gian bón đạm thúc đòng đến khối lượng 1000 90
hạt lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.15. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến năng suất lúa 91
vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến hàm lượng 92
protein thô trong gạo vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.17. Ảnh hưởng của thời gian bón đạm thúc đòng đến lượng đạm 94
hấp thu của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.18. Năng suất ở các công thức thí nghiệm xác định đường giới hạn 97
đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân năm 2006 và 2007
Bảng 3.19. Khối lượng chất khô ở thời kỳ phân hóa đòng trong thí nghiệm 106
xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ
Xuân năm 2006 và 2007
Bảng 3.20. Hệ số tương quan giữa hàm lượng đạm trong cây với các yếu tố 109
cấu thành năng suất, năng suất lúa và hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân 2005 và 2006
Bảng 3.21. Chỉ số diệp lục của lá thứ nhất, thứ hai, thứ ba qua các giai đoạn 111
sinh trưởng của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.22. Hệ số tương quan giữa hàm lượng đạm trong cây với chỉ số diệp 113
lục của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.23. Hệ số tương quan giữa chỉ số diệp lục với các yếu tố cấu thành 114
năng suất, năng suất lúa, hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.24. Sử dụng mô hình phân tích tương quan đa biến để dự đoán năng 115
suất lúa và hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân dựa trên chỉ số diệp lục
Bảng 3.25. Lượng đạm bón đón đòng theo chỉ số diệp lục cho lúa vụ Xuân ở Thái Nguyên
Bảng 3.26. Hệ số tương quan giữa màu sắc lá với chỉ số diệp lục, hàm
lượng đạm trong cây lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006
Bảng 3.27. Hệ số tương quan giữa màu sắc lá với yếu tố cấu thành năng suất, năng suất lúa, hàm lượng protein trong gạo vụ Xuân năm
2005 và 2006
Bảng 3.28. Sử dụng mô hình phân tích tương quan đa biến để dự đoán năng suất lúa vụ Xuân và hàm lượng protein trong gạo dựa trên màu sắc lá
Bảng 3.29. Lượng đạm bón đón đòng theo màu sắc lá cho lúa vụ Xuân ở
Thái Nguyên
Bảng 3.30. Kết quả ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo chỉ số diệp lục cho giống Khang dân 18 vụ Xuân năm 2007 và 2008 tại trường ĐHLNTN
Bảng 3.31. Kết quả ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo chỉ số diệp lục cho lúa vụ Xuân 2007 và 2008 trên đồng ruộng nông dân
Bảng 3.32. Kết quả ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo màu sắc lá cho giống Khang dân 18 vụ Xuân năm 2007-2008 tại trường ĐHNLTN
Bảng 3.33. Kết quả ứng dụng phương pháp bón đạm đón đòng theo màu
sắc lá cho lúa vụ Xuân 2007 và 2008 trên đồng ruộng nông dân
Bảng 3.34. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất lúa áp dụng phương pháp bón đạm theo màu sắc lá vụ Xuân 2008
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 2. Phương pháp xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa 56
Hình 3.1. Diễn biến thời tiết - khí hậu 6 tháng đầu năm giai đoạn 2005 - 59
2007 ở Thái Nguyên
Hình 3.2. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến động thái tăng trưởng chiều 61
cao cây lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006
Hình 3.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến khối lượng chất khô của lúa 66
vụ Xuân 2005 và 2006
Hình 3.4. Diễn biến khối lượng chất khô ở thí nghiệm xác định đường giới 96
hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của vụ Xuân năm 2006 và 2007
Hình 3.5. Tương quan giữa năng suất lúa với khối lượng chất khô ở thí 98
nghiệm xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân năm 2006 và 2007
Hình 3.6. Diễn biến hàm lượng đạm trong cây qua các thời kỳ sinh trưởng ở 99
thí nghiệm xác định đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa vụ Xuân năm 2006 và 2007
Hình 3.7. Tương quan giữa hàm lượng đạm với khối lượng chất khô của lúa 100
vụ Xuân năm 2006 và 2007
Hình 3.8. Đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của giống Khang dân 102
18, vụ Xuân năm 2006 và 2007
Hình 3.9. Đường giới hạn đạm chung cho sinh trưởng tối ưu của giống 103
Khang dân 18 cấy vụ Xuân tại Thái Nguyên
Hình 3.10. Đường giới hạn đạm cho sinh trưởng ưu của giống Việt lai 20, 104
vụ Xuân năm 2006 và 2007

Hình 3.11. Đường giới hạn đạm chung cho sinh trưởng tối ưu của giống
Việt lai 20 cấy vụ Xuân tại Thái Nguyên

Hình 3.12. Tương quan giữa chỉ số diệp lục và màu sắc lá với hàm lượng đạm trong cây ở thí nghiệm xác định đường giới hạn đạm cho

Hình 3.13. Diễn biến hàm lượng đạm trong cây qua các thời kỳ sinh trưởng
của lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006
Hình 3.14. Diễn biến màu sắc lá lúa vụ Xuân năm 2005 và 2006 119