Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài 1. Cơ sở khoa học Sản xuất lúa gạo đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong phát triển kinh tế nông nghiệp và nông thôn Việt Nam. Khoảng 80% trong tổng số 11 triệu hộ nông dân tham gia sản xuất lúa gạo, chủ yếu dựa vào phương thức canh tác thủ công truyền thống.
Do sản xuất lúa gạo là nguồn thu nhập và cung cấp lương thực chính của các hộ nông dân, nên chính sách phát triển kinh tế nông nghiệp và nông thôn gắn liền với phát triển ngành hàng lúa gạo. Trong gần ba thập kỷ qua nhờ có đổi mới cơ chế quản lý, Việt Nam đã đạt được những thành tựu lớn trong sản xuất lúa gạo, không những đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước mà hàng năm còn xuất khẩu được 3-4 triệu tấn gạo. Tuy vậy thì người dân sản lúa nước vẫn chủ yếu dựa theo kinh nghiệm truyền thống. Những năm gần đây người dân đã có ý thức đầu tư vào trong thâm canh để tăng năng sản lượng lúa tuy vậy năng suất toàn xã mới chỉ đạt khoảng 49,5 tạ/ha.
Do bón phân theo kinh nghiệm nên một số hộ còn bón lượng thấp chưa đủ yêu cầu để cây lúa sinh trưởng tốt cho năng suất cao. Trong khi đó một số hộ có điều kiện cơ sở vật chất để thâm canh lại bón lượng phân lớn, không cân đối lượng N với P, K nên cây lúa phát triển quá mức, sâu bệnh hại nhiều. Mặc dù các nghiên cứu đã đề cập nhiều vấn đề như: chọn tạo giống, tính thích ứng, sâu bệnh… Tuy nhiên, về ảnh hưởng của dinh dưỡng cho lúa, các nghiên cứu chưa đề cập về liều lượng , tỷ lệ và kỹ thuật sử dụng phân bón hữu cơ sinh học Nông Lâm 16 cho từng vùng, từng vụ, từng giống cụ thể. Việc bón phân không cân dối, kỹ thuật bón chưa hợp lý sẽ làm hạn chế năng suất và không phát huy hết tiềm năng của giống.
5 Giống lúa Khang dân 18 là giống lúa thuần mới được đưa vào cơ cấu sản suất của tỉnh, tuy cũng đã có nhưng khuyến cao về lượng phân bón, nhưng do điều kiện từng vùng của tỉnh khác nhau nên tại địa phương vẫn chưa tìm ra tổ hợp thích hợp nhất với điều kiện thâm canh của bà con. Do vậy kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần xây dựng kỹ thuật thâm canh năng suất cho giống lúa Khang dân 18 nói chung và tại huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn nói riêng. Cơ sở lý luận Để nâng cao được năng suất cây trồng nói chung và năng suất cây lúa nói riêng, việc đầu tư khoa học kỹ thuật như đưa giống mới, mức bón phân phù hợp, bảo vệ thực vật, thủy lợi là những vấn đề mấu chốt. Trong đó đưa ra được tổ hợp phân bón phù hợp với từng giống lúa, tại từng địa phương là vấn đề quan trọng hàng đầu.
Như Đào Thế Tuấn năm 1970 [28] viết “Nếu chỉ dựa vào tàn dư thực vật để bón cho cây trồng thì phải dùng tàn dư thực vật của 6 - 20 ha mới có đủ dinh dưỡng cung cấp cho 1ha thâm canh”. Vì vậy, nền nông nghiệp này cũng không thể đáp ứng được nhu cầu lương thực, thực phẩm ngày càng tăng với yêu cầu của con người Trong lịch sử phát triển nền nông nghiệp tại mỗi quốc gia trên thế giới đều đã, đang trải qua các hình thức phát triển và sử dụng phân bón theo Bùi Huy Đáp, 1980 [9]. - Nền nông nghiệp cổ điển: Là hái lượm (không trồng trọt) nên không đáp ứng được nhu cầu sống của con người khi dân số ngày càng tăng. - Nền nông nghiệp hữu cơ: Là dựa vào chăn nuôi để lấy phân và trồng cây phân xanh, tận dụng tàn dư thực vật, không dùng phân hoá học và thuốc bảo vệ thực vật, dựa vào vi sinh vật sống trong đất và điều kiện phát triển vi sinh vật đất cung cấp dinh dưỡng cho cây… Việc bón phân cho 6 cây thì chỉ bón các loại phân thiên nhiên.
Nền nông nghiệp này cho năng suất cây trồng thấp, việc cung cấp dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng lại bấp bênh do phụ thuộc vào sự phân giải của vi sinh vật. Kinh nghiệm canh tác của nhân dân ta, cùng nhiều nghiên cứu về cây lúa đã cho thấy: Để đạt năng suất lúa 5 tạ/ha cần phải cung cấp từ 100 - 120 kg N/ha. Vì vậy nếu chỉ bằng phân chuồng hoặc phân hữu cơ thì phải bón 30 tấn mới đủ lượng đạm. Như vậy, rất khó khăn trong việc chuẩn bị đủ lượng phân hữu cơ.Theo Bùi Huy Đáp (1980) [9] nếu dựa vào chăn nuôi thì lượng thóc sản xuất được 5 tạ/ha, vừa đủ nuôi đàn lợn để có 30 tấn phân chuồng.
Theo Vũ Hữu Yêm (1995) [30] thì nền nông nghiệp hữu cơ tuy có làm độ phì của đất suy giảm chậm hơn nhưng nhìn tổng thể thì độ phì của đất vẫn bị suy giảm đáng kể. Kết quả thử nghiệm sau 30 năm của FAO cho thấy: “Nếu tận dụng hết phân chuồng và tàn dư thực vật trong một trang trại để bón ruộng mà không bón phân hoá học, năng suất cây trồng giảm ít nhất là 30%, đất bị suy kiệt dinh dưỡng nghiêm trọng, một số cây giống mới (giống lai) cần có một lượng phân bón thích hợp thì mới đạt được năng suất tối đa". Phân bón là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu góp phần vào việc nâng cao năng suất, sản lượng cây trồng và chất lượng của sản phẩm. Đúng như nhận định của Yang trong hai năm 1998 - 1999 [43] “Không có phân hoá học, nông nghiệp thế giới không thể nào trong 50 năm qua sản lượng tăng gấp 4 lần và trở thành một trong các yếu tố cơ bản của sự tăng mức sống ở các nước văn minh”.
Đất là tài nguyên quý giá, là tư liệu sản xuất không thể thiếu của nhà nông, nhưng đất có thể bị suy kiệt đến mức độ không thể sản xuất được nữa nếu chúng ta không quan tâm đến bón phân cho cây trồng. Trong quá trình sử dụng có những yếu tố dinh dưỡng cây trồng lấy đi không cần bù trả lại vì hàm lượng của chúng quá nhiều trong đất. Đất có thể bị suy kiệt dần nếu chỉ quan 7 tâm trả lại các chất dinh dưỡng mà cây trồng lấy đi theo sản phẩm thu hoạch. Vì trong quá trình sinh trưởng của cây trồng, mùn (chất hữu cơ) bị phân huỷ để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, đồng thời các chất dinh dưỡng khác có thể bị rửa trôi hay bay hơi dẫn đến mất chất dinh dưỡng từ đất.
Việc duy trì hàm lượng mùn hợp lý trong đất có tác dụng rất rõ cho việc nâng cao hệ số sử dụng phân bón của cây trồng. Ngoài ra còn làm cơ sở cho việc tính lượng phân bón nhằm duy trì độ phì nhiêu của đất trong trồng trọt, đồng thời cũng mở đường cho việc phát triển sản xuất và việc sử dụng phân bón hoá học nhằm đạt hiệu quả trồng trọt ngày càng cao hơn. Phân bón là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu góp phần vào việc nâng cao năng suất, sản lượng cây trồng và chất lượng của sản phẩm. Cơ sở lý luận về mối quan hệ giữa đặc điểm của giống, biện pháp kỹ thuật, điều kiện đất đai, thời tiết khí hậu.với mức bón và loại phân bón.
Những giống thấp cây bón lượng đạm nhiều hơn giống cao cây; giống có bông to và hạt to bón phân nhiều hơn giống có bông nhỏ và hạt nhỏ; giống có thân to và dầy sẽ chịu được lượng phân bón cao, khi bón nhiều sẽ khó bị đổ. Vụ xuân và vụ mùa có khí hậu hoàn toàn khác nhau, vì vậy trên cùng 1 chân đất, cùng một loại giống lúa, cùng bón 1 tổ hợp phân bón sẽ tìm ra tổ hợp phân bón ấy phù hợp hơn trong điều kiện mùa vụ nào. Vì vậy nghiên cứu các tổ hợp phân bón cho giống lúa Khang dân 18 tại huyện Chợ mới là hoàn toàn phù hợp với yêu cầu thực tiễn và hoàn toàn đủ cơ sở lý luận để thực hiện. Tình hình nghiên cứu về phân bón cho cây trồng 1.
Các nghiên cứu về phân bón trên thế giới Phân bón có từ rất lâu đời cùng với sự ra đời của nền nông nghiệp và bắt đầu bằng việc sử dụng các loại phân hữu cơ. Từ trước Công Nguyên con người đã quan tâm đến việc bón phân hữu cơ cho ruộng, ở Trung Quốc đã 8 biết bón phân xanh và phân bón đã được bắt đầu sử dụng từ các phân của động vật và mở rộng ra các loại phân hữu cơ khác (Bùi Đình Dinh, 1999) [7]. Theo Patrich năm 1968 [38] và Kobayshi năm 1995 [36] Khi nghiên cứu khả năng cạnh tranh của 2 giống lúa Hokuriki 52 và Yamakogame cho biết: Phản ứng với điều kiện phân bón khác nhau cho thấy cây có tính thích ứng cao trong điều kiện tự nhiên ít phân và tăng số lượng cây con ở mỗi đối tượng, trong khi đó các giống cạnh tranh yếu bị thất bại nghiêm trọng trong điều kiện trồng trọt bình thường, điều đó có nghĩa là giống khoẻ (Hokariki 52) sẽ làm hại nhiều cho giống yếu (Yamakogame) khi không bị thiếu phân bón. Theo Shi và cộng sự năm 1986 [40] cho rằng: Phân bón có tác dụng thúc đẩy hoạt động quang hợp.
Kết quả nghiên cứu các giống lúa Indica có phản ứng với phân bón là tăng diện tích lá lớn hơn so với giống lúa Japonica nhưng lại phản ứng yếu hơn khi hàm lượng phân bón tăng. Khi bàn về năng suất tác giả cho biết: năng suất là kết quả của những giống có phản ứng tốt với phân bón và biện pháp kỹ thuật. Ở vùng ôn đới, giống Japonica thường cho năng suất cao vì nó phản ứng tốt với phân bón. Theo kết quả nghiên cứu của Sinclair năm 1989 [41] hiệu suất bón đạm cho lúa rất khác nhau: 1kg N cho từ 3,1 - 23 kg thóc.
Thí nghiệm của Ying, Yang năm 1998, 1999 [43 ]cho thấy: Sự tích luỹ đạm, lân và kali ở các cơ quan trên mặt đất của cây lúa không kết thúc ở thời kỳ trỗ mà còn được tích luỹ tiếp ở các giai đoạn tiếp theo của cây. Ở nhiều nước trên thế giới thường hay bón phân chuồng và phân ủ cho lúa để làm tăng độ phì nhiêu cho đất như Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, Malaysia và các nước vùng Đông Nam Á. Trong thời gian gần đây phân khoáng đã được dùng phổ biến và phân chuồng được dùng bón lót làm tăng năng suất lúa và tăng hiệu quả của phân khoáng .
