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

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

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

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


1.6.2 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

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



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


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

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

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+


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

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

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,

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

* 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

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


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

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