Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu sơ lược về cây lúa Cây lúa được trồng phố biến trên Thế giới, đặc biệt là ở hầu hết các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Hơn một nửa dân số thế giới sử dụng lúa gạo làm nguồn lương thực chính, ở Châu Á cây lúa chiếm 90% tổng sản lượng lương thực (Hoàng Kim, 2016). Ngành trồng lúa đã xuất hiện ở các nước Châu Á như ở Trung Quốc, năm 172 đã có tài liệu nói rằng, nghé trồng lúa có ở Trung Quốc từ 2800 trước công nguyên.
Căn cứ vào các tài liệu lịch sử, di tích khảo cô, đặc điểm sinh thái học của cây lúa trồng và sự hiện diện rộng rãi của các loài lúa hoang dại trong khu vực, nhiều nhà nghiên cứu đồng ý rằng nguồn gốc cây lúa là vùng đầm lầy Đông Nam Á và từ đó lan dần đi các nơi (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Tại Việt Nam, các giống lúa rất phong phú và hiện diện khắp lãnh thé, từ Miền bắc đến Miền Trung và Miền Nam. rufipogon và lúa dai hàng niên O. nivara là những loài nguyên thủy, tô tiên của các giống lúa trồng ngày nay Indica và Japonica, đã hiện diện lâu đời ở nước ta (Trần Văn Đạt, 2005).
về phân loại thực vat, cây lúa thuộc ho Gramineae (họ Hòa Thảo), tộc Oryzeae, chi Oryza, có khoảng 20 loài trong đó chỉ có hai loài Oryza sativa L. và Oryza glaberrima Steud. là lúa trồng còn lại là lúa dai. Loại lúa trồng quan trọng và phổ biến nhất là Oryza sativa L., còn Oryza glaberrima Steud.
chỉ chiếm diện tích nhở ở Tây Phi và có năng suất thấp. Lúa là cây hàng niên, tổng số nhiễm sắc thể 2n - 24 (Nguyễn Ngoc Dé, 2008). Về phân loại sinh thái lúa trồng thành hai nhóm lớn 1a Japonica (lúa cánh) và Indica (lúa tiên). Lúa tiên thường phân bé ở vĩ độ thấp như Trung Quốc, An Độ, Việt Nam, Indonesia có loại hình cây to, lá nhỏ xanh nhạt, bông xòe, hat dai, vỏ trâu mỏng, cơm khô nở nhiều, chịu phân kém, dễ lốp đồ nên có năng suất thấp.
Lúa cánh thường phân bồ vĩ độ cao như Nhật Bản, Triều Tiên, Bắc Trung Quốc, Châu Âu có loại hình cây có lá to, xanh đậm, bông chụm, hạt ngắn, vỏ trâu dày, cơm thường dẻo, ít nở, thích nghi với điều kiện thâm canh, chịu phân tốt, thường thu hoạch cho năng suất cao (Nguyễn Văn Hoan, 2006). Nhu cầu và vai trò các loại dinh dưỡng cơ bản đối với cây lúa 1. Nhu cầu về dinh dưỡng của cây lúa Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa hay nói cách khác là các chất dinh dưỡng cần thiết, các dinh dưỡng thiết yếu đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa bao gồm đạm, lân, kali, vôi, sắt, kẽm, đồng, magié, mangan, molipden, bo, silic, lưu huỳnh. Có nhiều chất dinh dưỡng mà cây lúa cần, nhưng ba dinh dưỡng mà cây lúa cần với lượng lớn là đạm, lân và kali là những chất cần thiết cho những quá trình sống diễn ra trong cây lúa.
Các nguyên tô dinh dưỡng còn lại, cây lúa cần với lượng rất ít và hầu như đã có sẵn ở trong đất, nếu thiếu thì tùy theo điều kiện cụ thé mà bón bổ sung. Các yếu tố dinh dưỡng trong phân bón cung cấp cho cây lúa có vai trò khác nhau, với hàm lượng cung cấp khác nhau trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa. Vì vậy việc bón phân, bổ sung dinh dưỡng cho cây lúa cần đưa ra những công thức bón phân hợp lý cho từng giống lúa, cho từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển, theo từng điều kiện đất đai, khí hậu cụ thể. Ở ĐBSCL, phân đạm thường được khuyến cáo sử dụng khoảng 100 — 120 kg N/ha trong vụ Đông Xuân và 80 — 100 kg N/ha trong vụ Hè Thu.
Phân lân bón cho lúa được dùng ở mức 60 — 80 kg P2Os/ha và kali được khuyến cáo bón ở liều lượng 30 — 50 kg KaO/ha (Pham Sy Tân, 2008). Theo Ngô Ngọc Hung và cs (2019), lượng dưỡng chất N, P, K có trong | tan hạt lúa là 10,8 kg N - 4,4 kg PzOs — 3,3 kg K›O. Dé sản xuất ra 1 tắn hạt, trung bình cây lúa sẽ tiêu thụ 17 kgN — 7 kg P;Os — 20 kg KaO. Trong trường hợp rơm được trả lại đất sau khi thu hoạch, với năng suất lúa ở vụ Hè Thu là 5,0 tan/ha thì tổng lượng N, P, K lay đi là 54 kg N - 22 kg PzOs — 16,5 kg KzO.
Với năng suất lúa vụ Đông Xuân đạt 7 tắn/ha thì lượng N, P, K lay đi là 75,6 kg N — 30,8 kg P2Os — 23,1 kg K20. Vai trò của đạm đối với cây lúa Trong các loại phân bón thì đạm là loại phân bón có ảnh hưởng quan trọng nhất đến năng suất và chất lượng cây lúa. Đạm nằm trong nhiều hợp chất cơ bản cần thiết cho sự phát triển của cây lúa như điệp lục và các hợp chất khác. Các bazơ có đạm, thành phần cơ bản của axit nucleic, trong các ADN, ARN và nhân tế bào, nơi khu trú các thông tin di truyền, đóng vai trò quan trọng trong việc tông hợp protein (Nguyễn Thế Đặng, 2011).
Tác dụng rõ ràng nhất của phân đạm là tạo ra thân và lá lúa, vì đạm là thành phần chủ yếu của protein có trong nguyên sinh chất của tế bào và cũng là thành phần vật chất phi protein (không phải protein như purin, pirimidin, amit, các axit amin). Như vậy đạm tham gia tích cực trong quá trình tạo nên cơ thể cây lúa, đặc biệt thân và lá lúa (Lê Minh Triết, 2005). Ngoài ra dam là thành phan của chat điệp lục, thúc day quá trình quang hợp, tích lũy chất hữu cơ, làm cho lá xanh tốt, gia tăng chiều cao cây, số chỗi và kích thước lá thân. Đạm giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành bộ rễ, thúc đây nhanh quá trình đẻ nhánh và cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển của thân lá.
Dựa vào màu sắc và kích thước lá, chiều cao và khả năng nở bụi của cây lúa để có thé chân đoán tình trạng dinh dưỡng đạm trong cây lúa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Trong các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa thì giai đoạn bắt đầu từ đẻ nhánh đến đẻ nhánh rộ hàm lượng đạm trong thân lá lúa luôn cao và sau đó giảm dần. Như vậy cần tập trung bón đạm mạnh vào giai đoạn này. Tuy nhiên thời kỳ hút đạm mạnh nhất ở lúa là từ giai đoạn đẻ nhánh rộ đến giai đoạn làm đòng, mỗi ngày lúa hút 3,52 kg N/ha chiếm 34,7% tong lượng hút, tiếp đến là giai đoạn bắt đầu đẻ nhánh đến giai đoạn đẻ nhánh rộ, mỗi ngày cây hút từ 2,74 kg N/ha chiếm 26,8% tổng lượng hút (Nguyễn Như Hà, 2006).
Ở giai đoạn cuối, tuy lúa hút đạm không mạnh như giai đoạn đầu nhưng cần giữ một tỷ lệ đạm nhất định vì cần cho sự quang hợp tích lũy chất khô vào hạt, vì thé cung cấp một lượng đạm nhất định vào giai đoạn cuối (khoảng 20 ngày trước trổ) là rất quan trọng. Cây lúa thiếu đạm sẽ thấp, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, hàm lượng diệp lục giảm lúc đầu lá có màu vàng ở đầu ngọn lá rồi lan dần cả phiến lá, đẻ nhánh kém. Số bông và hạt ít, năng suất bị giảm. Ở thời kỳ lúa đẻ nhánh hữu hiệu nếu thiếu đạm sẽ làm giảm số bông dẫn đến năng suất giảm, thời kỳ phân hóa dong nếu thiếu đạm thì số gié và số hoa trên bông giảm nên cũng làm năng suất giảm.
Nên ở hai thời kỳ này nếu cây lúa thiếu đạm thì năng suất sẽ giảm nghiêm trọng. Cây lúa thừa đạm lá to va dai, phiến lá mỏng, nhánh vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cây cao vóng dẫn đến hiện tượng lúa lốp đồ non dẫn đến năng suất, hiệu suất lúa không cao. Lúa lốp là do sinh trưởng quá mạnh, lá nhiều, thân cao và yếu, do đó sức chong đỡ của các đốt thân bên dưới không chịu nổi sức nặng. Thời kỳ lúa đẻ nhánh nếu bón nhiều đạm thì các bộ phận của cây tích lũy nhiều đạm, ít tinh bột, nhiều bệnh nguy hiểm như đạo ôn, khô van, bạc lá xuất hiện, đồng thời gốc cây mềm yếu, bộ rễ yếu, cây lúa dễ bị đồ ngã.
Thời kỳ trước khi trỗ bông nếu bón nhiều đạm bệnh đạo ôn cô bông sẽ phat sinh nặng. Nên hai thời ky này nếu cây lúa hút nhiều đạm thì sẽ phát sinh nhiều bệnh cho cây lúa. Vai trò của lân đối với cây lúa Lân tham gia vào thành phần ADN và ARN của cây lúa, lân có mối quan hệ chặt chẽ đến sự hình thành diệp lục, protit và vận chuyên tỉnh bột, đóng góp vào quá trình hình thành chất béo và tông hợp protein trong cây. Cùng với đạm, lân xúc tiến sự phát triển của bộ rễ, tăng sỐ nhánh, đồng thời cũng làm cho lúa trỗ và chín sớm hơn (Nguyễn Thế Đặng, 201 1).
Cây lúa hút lân trong suốt thời kỳ sinh trưởng từ khi cây lúa mọc đến khi lúa trỗ, nhưng hút lân mạnh nhất vẫn là thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng, tuy nhiên giai đoạn đầu nhu cầu về lân của cây lúa là rất thấp. Theo Nguyễn Văn Hoan (2006), hàm lượng lân trong lá thì giai đoạn đẻ nhánh rộ là cao nhất, từ giai đoạn đẻ nhánh rộ đến giai đoạn phân hóa đòng lúa hút tới 84,3% tổng lượng lân. Vì thế đề lúa đạt năng suất cao thì cần cung cấp đủ lượng lân cần thiết cho cây lúa trước giai đoạn làm đòng. Cây lúa bón đủ lân đẻ nhánh mạnh, bộ rễ phát triển tốt, chống chịu tốt với sâu bệnh.
Trỗ và chín sớm ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thấp trong vụ Đông Xuân, lân còn làm cho bông lúa to, nhiều hạt, hạt chắc mây và màu sắc hạt lúa sáng đẹp. Cây lúa được bón đầy đủ lân và cân đối đạm sẽ phát triển xanh tốt, khỏe mạnh, chống đỡ trong điều kiện bất lợi như hạn, rét. Trên đa số các loại đất, cây lúa thường được bón lượng với 40 - 60 kg P2Os/ha, riêng đối với đất xám bạc màu có thé bón 80 — 90 kg PzOs/ha (Nguyễn Như Hà, 2006). Cây lúa bón thiếu lân cây còi cọc, đẻ nhánh kém, bộ lá lúa ngắn, phiến lá hẹp, lá có thế dựng đứng và có màu xanh tối, số lá, số bông và số hạt/bông đều giảm.
Những lá lúa phía dưới bị vàng sớm, những lá lúa phía trên có màu xanh đậm hơn bình thường nhưng chóp ngả sang màu tím. Cây lúa thiếu lân làm cho thân nhỏ, cây lùn, trỗ và chín kéo dài. Do trỗ bông muộn và kéo dài nên nhiều hạt lép, độ dinh dưỡng hạt gạo thấp.