2. Tổng quan tài liệu
2.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài n−ớc
2.4.1. ảnh h−ởng của mật độ cây đến một số chỉ tiêu sinh lý và năng suất bông
Quang hợp là nguồn gốc để tạo ra năng suất và phẩm chất cây trồng, quyết định 90 - 95% năng suất cây trồng. Do đó, việc trồng trọt của con ng−ời thực chất là điều khiển hoạt động quang hợp của cây trồng thông qua điều khiển bộ lá (Hoàng Minh Tấn và Nguyễn Quang Thạch, 1996) [26]. Năng suất sinh vật học và diện tích lá có t−ơng quan mật thiết với nhau. Trong tr−ờng hợp lá quá nhiều, sự tiêu hao chất hữu cơ tăng lên và sự tích lũy sản phẩm của quang hợp giảm xuống. Khi LAI cao quá mức tối thích, năng suất sinh vật học giảm xuống. Muốn đạt năng suất 125 kg bông xơ/mẫu (1/15 ha) thì LAI duy trì ở mức 3,0. Trong thực tế sản xuất, LAI tối cao là 3,5 (Lý Văn Bính và Phan Đại Lục, 1991) [2]. LAI tối thích với năng suất bông cao nhất thay đổi tùy theo điều kiện canh tác (Wells và ctv., 1984) [72]. Trong điều kiện trồng bông có t−ới, để đạt năng suất cao thì LAI bằng 5 là thích hợp (Ashley D. A. và ctv., 1965) [38]. Ruộng bông cao sản có đỉnh cao nhất về diện tích lá vào khoảng 25 ngày sau khi nở hoa (thời kỳ đậu quả). Thời gian này, cây bông chuyển từ sinh tr−ởng dinh d−ỡng sang sinh tr−ởng sinh thực. Diện tích lá đ−ợc duy trì ở mức khá cao khoảng 30 ngày (LAI ổn định ở mức trên d−ới 3), sau đó giảm dần và đến khi quả nở, LAI đạt gần 1,5, là cơ sở quan trọng để đạt sản l−ợng cao (Lý Văn Bính và Phan Đại Lục, 1991) [2]. ở mật độ bình th−ờng, cây khép tán khi LAI đạt 2,8 vào ngày thứ 100 sau gieo (Hearn, 1971) [50].
Mật độ càng cao thì khối l−ợng chất khô trên cây càng nhỏ, tuy nhiên khối l−ợng chất khô trên đơn vị diện tích càng tăng. Kết quả nghiên cứu tại ấn Độ cho thấy khi mật độ tăng dần từ 8.000 đến 16.000 và 32.000 cây/ha thì khối l−ợng chất khô trên cây là 33,6g, 30,7g và 27,1g; t−ơng ứng với l−ợng chất khô/1 yard2 (0,914m2) là 80g, 147g và 244g (Dastur R.H., 1960) [44]. Tóm lại, muốn đạt năng suất kinh tế cao thì cần phải xúc tiến khả năng tích
lũy chất khô lớn bằng cách tăng diện tích lá thích hợp, cần phải tăng mật độ trồng dày hợp lý, đồng thời bảo đảm đủ n−ớc và dinh d−ỡng cho cây.
Khi tăng mật độ, chỉ số diện tích lá tăng lên, tổng l−ợng chất khô trên đơn vị diện tích cũng tăng và năng suất bông hạt cũng tăng (Bhatt J.G. và ctv., 1976) [39]. Kết quả nghiên cứu của Kerby T. A. và ctv., (1990) [59] cho thấy khi mật độ tăng với 3 mức 5, 10 và 15 cây/m2 thì chỉ số diện tích lá và tổng l−ợng chất khô tăng, tuy nhiên hệ số kinh tế giảm. Cùng mật độ 10 vạn cây/ha, không có sự sai khác về chỉ số diện tích lá và hệ số kinh tế ở các khoảng cách hàng 1,0 m và 0,5 m (James J. Heitholt và ctv., 1992) [53].
Đối với cây bông, khi tăng mật độ thì số quả/cây giảm, nh−ng nhờ số cây tăng nên số quả/đơn vị diện tích tăng. ở mật độ tối thích, số quả/đơn vị diện tích lớn nhất và năng suất cao nhất. V−ợt quá mật độ tối thích, năng suất không tăng mà giảm dần. Ruộng bông trồng với mật độ quá cao, các cây bông mọc gần nhau quá, làm cho cành lá chen nhau dẫn đến thiếu ánh sáng và ẩm độ không khí trong ruộng bông tăng, việc rụng đài xảy ra nghiêm trọng (Nguyễn Khắc Trung, 1962) [30]. Trong trồng trọt, nên áp dụng các biện pháp tổng hợp, chọn lọc các giống thích hợp với trồng dày, hệ số diện tích lá tối cao có thể đạt 5, vừa cao sản vừa chất l−ợng tốt (Lý Văn Bính, Phan Đại Lục, 1991) [2].
Theo D−ơng Xuân Diêu (2003) [6], hệ số t−ơng quan (r) giữa mật độ gieo trồng và chỉ số diện tích lá tối đa vào giai đoạn 95 ngày sau gieo đạt 0,92**. Đây là t−ơng quan thuận và rất chặt, có nghĩa là khi mật độ gieo trồng tăng thì chỉ số diện tích lá đồng thời cũng tăng theo. Mật độ của giống bông lai VN01-2 trong điều kiện không xử lý PIX cho năng suất cao nhất là 7,5 vạn cây/ha, ở mật độ này ứng với chỉ số diện tích lá tối đa là 4,12. Khi tăng mật độ gieo trồng đối với giống bông lai VN15 thì LAI tăng theo và mật
độ 10,0 vạn cây/ha với LAI là 4,98 cho năng suất bông cao nhất (Lê Công Nông và ctv, 2005) [21].
Trong điều kiện trồng bông cao sản, hệ số kinh tế của cây bông vào khoảng 0,35. Cây sinh tr−ởng bình th−ờng cân đối thì hệ số kinh tế cao. Ruộng bông bị lốp, hệ số kinh tế thấp. Mật độ trồng th−a cho hệ số kinh tế t−ơng đối cao và ng−ợc lại, trồng dày thì hệ số kinh tế thấp (Lý Văn Bính và Phan Đại Lục, 1991) [2].
Các kết quả nghiên cứu của Rimon D., (1994) [68] tại Hassadeh (Israel) cho thấy trồng với mật độ 8 vạn cây/ha (khoảng cách hàng 1m) cho năng suất bông cao nhất trong các công thức nghiên cứu. ở mật độ này, tỷ lệ chất t−ơi giữa cơ quan sinh sản và cơ quan dinh d−ỡng tr−ớc khi nở quả là 1:1. Mật độ 15 vạn cây/ha (khoảng cách hàng 0,5m) cho năng suất thấp và tỷ lệ này chỉ là 0,7. Tỷ lệ chất khô giữa cơ quan sinh sản và cơ quan sinh d−ỡng lúc thu hoạch ở mật độ trồng dày (12 vạn cây/ha) là 0,51- 0,56 so với trồng th−a (2 vạn cây/ha) là 0,32 - 0,38 (Jones M. A. và Wells R., 1997) [56].
Kết quả nghiên cứu của Mauney năm 1981 tại Phoenix, Arizona cho thấy với giống bông Luồi DPL70 ở mật độ 80 vạn cây/ha thì tích lũy chất khô đạt cao nhất là 25 - 30 g/m2/ngày và thu đ−ợc năng suất 5.780 kg/ha (Jack R. và ctv, 1986) [52]. Các tác giả ở Liên Xô cho rằng, trong điều kiện chiếu sáng mặt trời tối −u thì 1m2 phiến lá trong 1 giờ có thể tổng hợp đ−ợc 1,46 g chất khô, ng−ợc lại, trong điều kiện ánh sáng không đầy đủ thì chỉ số đó chỉ là 0,073 (dẫn theo Lê Quang Quyến, 1991) [23].
Nh− vậy, mật độ là yếu tố quan trọng ảnh h−ởng rất lớn đến các yếu tố cấu thành năng suất và các chỉ tiêu sinh lý khác liên quan đến năng suất. Tùy theo điều kiện đất đai, khí hậu... và điều kiện canh tác của vùng, với mỗi giống muốn phát huy hết tiềm năng năng suất thì cần phải xác định đ−ợc mật độ tối thích.
2.4.2. ảnh h−ởng của phân bón đến một số chỉ tiêu sinh lý và năng suất bông
Phân bón là một trong những điều kiện để cây bông có thể tổng hợp và điều tiết dinh d−ỡng hữu cơ. Thông qua việc bón phân hợp lý, làm cho cây bông khỏe mạnh thời kỳ đầu, sinh tr−ởng ổn định thời kỳ giữa, không bị vống và không sớm tàn ở thời kỳ cuối, từ đó tăng diện tích quang hợp, tăng c−ờng độ quang hợp, kéo dài thời gian quang hợp, gia tăng vật chất quang hợp đ−ợc, tăng năng suất và chất l−ợng bông (Lý Văn Bính, Phan Đại Lục, 1991) [2]; (Lê Công Nông, 1998) [20].
Có t−ơng quan rất chặt giữa hàm l−ợng Nitơ trong lá và diện tích lá (r2= 0,80); giữa hàm l−ợng nitơ trong lá và số quả (r2 = 0,89), thiếu nitơ sẽ làm giảm số lá, số quả và khối l−ợng quả (Gerik T.J. và ctv., 1994) [46].
Theo Lý Văn Bính và Phan Đại Lục (1991) [2], c−ờng độ quang hợp của công thức có bón phân đạm tăng hơn so với không bón, khi cây có 5, 6, 8, 10, 12 lá c−ờng độ quang hợp tăng hơn so với cây không bón là 30%, 165,8%, 144%, 323% và 780%. Bón phân đạm diện tích lá tăng lên và làm chậm lại quá trình suy l6o của lá bông, từ đó tăng quang hợp và năng suất bông.
Dastur R.H., (1960) [44], tiến hành thí nghiệm với 3 mức phân đạm: 0, 33 và 66 lb./acre (t−ơng đ−ơng 0; 37,125 và 74,25 kg/ha) tại Malwa và 2 mức phân đạm 0 và 50 lb./acre (t−ơng đ−ơng với mức 0 và 56,25 kg/ha) tại vùng Punjab và Surat đều cho thấy bón đạm làm tăng hoạt động của mô phân sinh, kéo dài thời gian sinh tr−ởng, tăng chất khô, tăng số hoa, số quả/cây và tăng khối l−ợng quả.
Các thí nghiệm nằm trong hệ thống nghiên cứu bông ở Amravati cho thấy, phân lân làm tăng năng suất bông hạt, khối l−ợng quả và số hạt/quả. Bón phân cũng thúc đẩy bông thành thục nhanh (De Geus J.G., 1983) [5].
Tại ấn Độ, trên các vùng bông có t−ới, ng−ời ta bón phân đạm với l−ợng hơn 100 kg N/ha, đối với bông lai có thể bón với l−ợng 320 kg N/ha,
tỷ lệ N: P2O5: K2O th−ờng là 2:1:1 hoặc 3:1:1 (Mannikar N.D. và Pundarikakshudu R., (1990) [62]. Khi tăng l−ợng phân bón thì số lá, số hoa/cây, chiều cao cây và năng suất bông hạt đều tăng, tuy nhiên khi v−ợt quá l−ợng 135 kg N + 45 kg P2O5 + 45 kg K2O/ha thì năng suất bông giảm (Hanumantha Rao và ctv., 1973) [49]. Các kết quả nghiên cứu của Viện nghiên cứu và phát triển cây bông trong những năm qua đ6 kết luận, tỷ lệ phân N: P2O5: K2O có thể sử dụng để bón cho bông thích hợp trên các vùng sinh thái là 2: 1: 1 (Nguyễn Hữu Bình, Lê Quang Quyến và ctv., 2001) [1]. Theo Đinh Quang Tuyến và ctv (2005) [32], trong điều kiện trồng bông thâm canh cao, LAI và quang hợp thuần sớm đạt giá trị cao và kéo dài hơn so với sản xuất bình th−ờng.
Kết quả nghiên cứu ở các n−ớc trồng bông nhiệt đới cho thấy, l−ợng phân bón thay đổi rất lớn tùy điều kiện thổ nh−ỡng từng vùng. L−ợng N biến động 40-100 kg/ha. Vùng châu Phi nhiệt đới, ấn Độ và một số vùng bông Trung Quốc th−ờng bón 40 - 50 kg N/ha, ở Ai Cập là 140 kg N và ở Xu Đăng là 160 kg. Đặc biệt ở Liên Xô (cũ), để đạt năng suất 24 - 25 tạ/ha ng−ời ta đ6 bón 130-140 kg N/ha. ở Mỹ và Ixrael, ng−ời ta cho rằng l−ợng N khoảng 110 - 120 kg/ha là kinh tế nhất và có thể đạt 20 tạ bông hạt/ha (De Geus J.G., 1983) [5].
Kết quả nghiên cứu của Mc Michael và ctv. (1984) [64] tại Pakistan, trên giống luồi B557, với khoảng cách trồng 0,76m x 0,3m, ở mức phân bón 120 kg N + 50 kg P2O5 /ha cho thấy ở giai đoạn cây con (từ khi gieo đến 30 ngày tuổi), diện tích lá tăng chậm (LAI = 0,05), lúc bắt đầu nở hoa, diện tích lá tăng nhanh. Với cây bông tr−ớc khi nở hoa, lá trên thân chính có vai trò chủ yếu, từ khi ra hoa thì lá trên cành đóng góp phần lớn diện tích lá, vì ở thời kỳ này cành đ6 phát triển đầy đủ.
Khi bón đồng bộ các nguyên tố đa l−ợng và vi l−ợng thì năng suất và chất l−ợng bông tăng lên. Ví dụ giống Taxken-3 trên đất Xeroziom khi bón 180 kg N
+ 180 kgP2O5 + 90 kg K2O/ha năng suất bông hạt đạt 35,4 tạ/ha; khi tăng l−ợng bón 320 kg N + 320 kgP2O5 + 160 kg K2O/ha thì năng suất đạt 45,7 tạ/ha; còn không bón phân năng suất chỉ đạt 22,8 tạ/ha (Imaleliep, 1977). ở điều kiện đó, c−ờng độ quang hợp và sự sử dụng năng l−ợng mặt trời, hệ số hữu ích năng l−ợng hấp thụ tăng 5,6% và hiệu suất quang hợp của năng l−ợng bức xạ tới tăng 3,9% (Naxurop, 1983) (dẫn theo Krugi−lin A.X., 1988) [16]. Cũng theo Krugi−lin A.X., (1988) [16] l−ợng dinh d−ỡng khoáng cao bảo đảm cho cây phát triển tốt hơn và tán lá che nhau nhiều nh−ng năng suất vẫn cao hơn so với l−ợng dinh d−ỡng vừa phải. Năng suất tăng 22% hay là 8,6 tạ/ha ở mật độ trung bình (7,1 vạn cây/ha), so với khi bón vừa phải ở mật độ dày hơn (9,5 - 14,3 vạn cây/ha).
Nếu cung cấp chất dinh d−ỡng một cách hợp lý thì tỷ lệ khối l−ợng bông hạt trên khối l−ợng cơ quan dinh d−ỡng sẽ là từ 1/1,1 đến 1/1,3, tức bông hạt chiếm 40 - 45% tổng khối l−ợng toàn cây; nếu cung cấp chất dinh d−ỡng không hợp lý thì tỷ lệ trên sẽ giảm (Hoàng Đức Ph−ơng, 1983) [22].
Khi năng suất sinh vật học và năng suất kinh tế của cây bông tăng thì sự hấp thụ NPK cũng tăng về số l−ợng. Theo kết quả nghiên cứu của Sở nghiên cứu đất và phân tỉnh Hà Bắc - Trung Quốc, nếu năng suất đạt 50 kg bông xơ/mẫu (t−ơng đ−ơng 750 kg/ha) thì cây bông hấp thụ 133 kg N/ha. Nếu năng suất đạt 100 kg bông xơ/mẫu (t−ơng đ−ơng 1500 kg/ha) thì hấp thụ 197 kg N/ha. Do đó có thể thấy khi sản l−ợng tăng gấp đôi thì hấp thụ N chỉ tăng 48,27%. Với P và K, ảnh h−ởng của chúng cũng có xu thế t−ơng tự (Lý Văn Bính và Phan Đại Lục, 1991) [2].
Tóm lại, phân bón ảnh h−ởng lớn đến quang hợp, sinh tr−ởng và phát triển của cây bông qua đó ảnh h−ởng đến năng suất và chất l−ợng bông. Vì vậy, việc xác định liều l−ợng phân bón hợp lý cho từng vùng sinh thái cho từng giống cụ thể để đạt năng suất và hiệu quả cao là rất cần thiết.
2.4.3. ảnh h−ởng của việc phun mepiquat chloride (PIX) đến một số chỉ tiêu sinh lý và năng suất bông
Tại Trung Quốc, việc sử dụng chất điều hoà sinh tr−ởng đ6 mở ra triển vọng mới cho nghề trồng bông. Sử dụng PIX kết hợp với việc giảm khoảng cách hàng và tăng mức phân bón cũng đ6 đ−ợc đề cập bởi Yao X.Y. và ctv. (1990) [75].
Nếu trồng với mật độ cao và bón hàm l−ợng N lớn thì cây bông sinh tr−ởng mạnh, cho năng suất thấp. Tuy nhiên, khi kết hợp phun PIX thì sẽ kìm h6m sinh tr−ởng của cây bông và cho năng suất cao hơn so với đối chứng không phun (York A.C., 1983) [76], có thể làm cho quả chín sớm (Reddy V.R. và ctv., 1992) [67]. Kết quả nghiên cứu của Williford J.R. (1992) [73] cho thấy, trong điều kiện khoảng cách hàng hẹp, phun PIX đúng lúc sẽ có tác dụng làm giảm sinh tr−ởng chiều cao cây và làm tăng năng suất bông so với đối chứng không phun.
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Tạm (2001) [25] trên giống VN15 cho thấy, trong điều kiện có phun PIX thì trồng ở mật độ cao cho số quả/m2 và năng suất cao hơn so với trồng th−a.
Theo Williford J.R. (1992) [73], năng suất bông trung bình trong 5 năm ở khoảng cách hàng 0,76 m tăng từ 6,5 % đến 8,6 % so với khoảng cách hàng 1,02 m tuỳ thuộc từng loại đất. Việc sử dụng chất điều hoà sinh tr−ởng PIX đồng thời với việc giảm khoảng cách hàng đ6 làm tăng năng suất bông.
Brar A.S. và ctv. (1990) [41] đ6 tiến hành nghiên cứu việc trồng bông với các khoảng cách hàng là 100, 75 và 68 cm và khoảng cách cây 30, 15 và 7,5 cm trên giống bông LH900 và F286. Kết quả cho thấy, năng suất bông hạt của giống LH900 cao nhất ở các khoảng cách 68 cm x 30 cm và giống F286 cho năng suất cao nhất ở khoảng cách 75 cm x 7,1 cm. Nhìn chung, năng suất bông giảm ở các khoảng cách hàng rộng.
Việc phun PIX có tác dụng hạn chế sinh tr−ởng của cây bông. Phun PIX kết hợp với tăng mật độ cây trên đơn vị diện tích đ6 làm tăng năng suất bông so với đối chứng (Khasanov T. và ctv., 1986) [60], (Rajeswari V.R. và ctv., 1997) [66].
McCarty W.H. và ctv. (1989) [63] đ6 kết luận, các công thức phun PIX với l−ợng 141,75 g hoặc 283,50 g /ha vào giai đoạn nụ nhỏ đều có tác dụng cải thiện năng suất bông và làm tăng tỷ lệ quả ở vị trí thứ nhất của cành quả.
Nghiên cứu của Malik M.N.A. và ctv. (1990) [61] cho thấy, phun PIX với l−ợng 1 lít /ha vào các giai đoạn 55, 70 và 85 ngày sau gieo cho giống Niab-78 có tác dụng làm tăng tỷ lệ xơ, nh−ng không ảnh h−ởng đến khối l−ợng quả, năng suất bông hạt, chỉ số hạt và chất l−ợng bông xơ.
Mepiquat chloride đ−ợc sử dụng để điều khiển sự sinh tr−ởng dinh d−ỡng quá mức ở cây bông từ năm 1981. Xử lý PIX với l−ợng 1,4 lít /ha có tác dụng rút ngắn thời gian sinh tr−ởng so với đối chứng (Kerby T.A, 1985) [57].
Theo Kerby T.A. và ctv. (1987) [58], sử dụng PIX phun cho bông vào giai đoạn chiều cao cây trung bình 57cm với l−ợng 49 g /ha thu đ−ợc kết quả, PIX không có tác dụng làm gia tăng tổng số quả /cây. Tuy nhiên, PIX lại kích thích sự chín sớm của quả, vì vậy sử dụng PIX sẽ có lợi trong điều kiện mùa vụ kéo dài để thúc ép tiềm năng năng suất của cây bông.
Kết quả phun PIX 3 lần /vụ, định kỳ 1 tuần 1 lần, với l−ợng 1 lít/ha cho cây bông giống SSR60 tại tỉnh Lopburi (Thái Lan) cho thấy, phun PIX có tác dụng ức chế sinh tr−ởng chiều cao cây, chiều dài đốt thân và số đốt trên thân chính. Công thức phun PIX cho chỉ số thu hoạch và khối l−ợng quả cao hơn đối chứng, nh−ng sự sai khác về năng suất không có ý nghĩa so sánh