trưởng, phát triển, chỉ số diện tích lá và năng suất bông
Mật độ là một trong những yếu tố quan trọng để cấu thành nên năng suất. Cây bông nói riêng cũng như cây trồng nói chung muốn phát huy hết tiềm năng năng suất thì cần phải xác định được mật độ tối thích. Mật độ tối thích sẽ tận dụng các yếu tố tự nhiên như đất đai, ánh sáng... theo hướng có lợi cho năng suất cây trồng.
Theo Seshadri V., (1989), mật độ tăng làm tăng chiều cao cây. Tuy nhiên, theo kết quả nghiên cứu của Buxton D. R. và cs., (1977); Galanopoulou-Sebdouka S. và cs., (1980) và Munk D. S., (2001) thì có kết luận ngược lại: chiều cao cây giảm khi mật độ tăng. Mật độ tăng làm giảm sự
sinh trưởng của cành quả, làm tăng chỉ số diện tích lá, tăng số quả thu hoạch trên một đơn vị diện tích (Seshadri V., 1989) và giảm số cành đực/cây (Cano P. P., Prado M. R., 1983), (Jones M. A., Wells R., 1997), (Munk D. S., 2001). Ở Trung Quốc, theo Lý Văn Bính, Phan Đại Lục, (1991), muốn nâng cao năng suất bông trước hết phải quan tâm đến diện tích lá, phải điều chỉnh hoạt động quang hợp ở cây bông liên quan đến điều kiện ngoại cảnh... Để có chỉ số diện tích lá tối ưu, người ta có thể dùng các biện pháp kỹ thuật như điều chỉnh mật độ gieo trồng, phân bón, chế độ nước tưới... Để nâng cao chỉ số diện tích lá tối ưu, cần tạo ra một kết cấu quần thể thích hợp (Hoàng Minh Tấn và cs., 2000).
Năng suất sinh vật và diện tích lá có tương quan mật thiết với nhau. Trong trường hợp lá quá nhiều, sự tiêu hao chất hữu cơ tăng lên và sự tích lũy sản phẩm của quang hợp giảm xuống. Khối lượng chất khô cao nhất khi chỉ số diện tích lá (LAI) đạt 4,27. Khi LAI cao hơn 4,27, năng suất sinh vật học giảm xuống. Muốn đạt năng suất 125kg bông xơ/mẫu (1/15ha) thì LAI duy trì ở mức 3. Trong thực tế sản xuất, LAI tối cao là 3,5 (Lý Văn Bính, Phan Đại Lục, 1991). Khi LAI bằng 3 thì sự tích lũy chất khô tăng lên nhanh. LAI tối thích với năng suất bông cao nhất thay đổi tùy theo điều kiện canh tác (Wells R. và Meredith W. R., 1984). Trong điều kiện trồng bông có tưới, để đạt năng suất cao thì LAI bằng 5 là thích hợp (Ashley D. A. Và cs., 1965).
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 trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng sinh thực. Diện tích lá được duy trì ở mức khá cao khoảng 30 ngày (LAI ổn định ở mức trên dưới 3), sau đó giảm dần và đến khi quả nở, LAI đạt gần 1,5 (Lý Văn Bính, Phan Đại Lục, 1991). Ở mật độ bình thường, cây khép tán khi LAI đạt 2,8 vào ngày thứ 100 sau gieo (Hearn A. B., 1971).
Theo Nguyễn Văn Tạm, (2001), chỉ số diện tích lá của cây bông trồng trong điều kiện vụ khô có tưới đạt cao nhất vào giai đoạn ngày thứ 100 (LAI=4,5). Giống bông lai VN20 trồng trong điều kiện vụ mưa tại vùng núi Sơn La, có LAI đạt cao nhất (4,95) vào giai đoạn 110 ngày sau gieo (Đỗ Khắc Ngữ, 2002). Theo kết quả nghiên cứu đề tài thạc sĩ của tác giả, đối với giống bông lai VN01-2 trong điều kiện vụ đông xuân tại Duyên hải Nam Trung Bộ chỉ số diện tích lá cây bông tăng dần theo quá trình sinh trưởng và đạt tối đa vào giai đoạn 95 ngày sau gieo sau đó giảm dần cho đến cuối vụ.
Cũng theo kết quả nghiên cứu đề tài thạc sĩ của tác giả, hệ số tương 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 tương 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.
Trong phạm vi mật độ nghiên cứu từ 3,7 vạn cây/ha đến 12,5 vạn cây/ha, khi tăng mật độ gieo trồng, các chỉ tiêu chiều cao cây, chỉ số diện tích lá tăng theo sự tăng của mật độ gieo trồng ở mọi giai đoạn. Số quả/m2
và năng suất bông đạt tối đa ở mật độ 7,5 vạn cây/ha, sau đó giảm dần. Mật độ cho năng suất cao nhất này ứng với chỉ số diện tích lá tối đa là 4,12. Khối lượng quả và số quả/cây giảm dần theo chiều tăng mật độ (theo kết quả nghiên cứu đề tài thạc sĩ của tác giả).
Xử lý chất điều hoà sinh trưởng PIX lên cây bông đã làm giảm chiều cao cây, chiều dài cành quả, chỉ số diện tích lá. Số lần xử lý PIX càng tăng và liều lượng càng cao thì tác động giảm sinh trưởng càng mạnh, đặc biệt xử lý PIX làm giảm LAI rõ rệt. Do giảm diện tích lá của cá thể khi được xử lý PIX nên mật độ trồng có thể tăng. Trong điều kiện có xử lý PIX, năng suất bông tăng theo sự tăng của LAI tối đa trong khoảng từ 2,94 đến 3,34. Khi LAI tối đa tăng trên 3,34 thì năng suất giảm (theo kết quả nghiên cứu đề tài thạc sĩ của tác giả).
Để có năng suất cao thì trước hết cây trồng phải có năng suất sinh vật cao, đồng thời phải có hệ số kinh tế lớn. Có nhiều hướng nâng cao năng suất cây trồng, trong đó việc thỏa mãn các điều kiện cần cho quang hợp như: tăng chỉ số diện tích lá thích hợp, bảo đảm đủ nước, đủ phân bón... là rất cần thiết (Trần Kim Đồng và cs., 1991). Tổng lượng chất khô có quan hệ chặt với diện tích lá (r=0,85**, p=0,01) (Wells R. và cs., 1988). Theo Jackson và Gerik, (1990), 7 ngày sau khi hoa đầu tiên nở, sự tương quan giữa chỉ số diện tích lá và số quả trên cây là chặt. Khi tăng mật độ, chỉ số diện tích lá tăng lên, tổng lượng chất khô trên đơn vị diện tích cũng tăng (Bhatt J. G. Và cs., 1976), (Dastur R. H. và cs, 1960), (Jones M. A., Wells R. 1997), (Kerby T. A. và cs., 1987) và năng suất bông hạt cũng tăng (Bhatt J. G. và cs., 1976). Kết quả nghiên cứu của Kerby T. A. và cs., (1990) cho thấy khi mật độ tăng với 3 mức 5, 10 và 15 cây/m2 thì chỉ số diện tích lá và tổng lượng 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 1,0m và 0,5m (James J. và cs., 1992).
Đối với cây bông, khi tăng mật độ thì số quả/cây giảm, nhưng 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. Vượt quá mật độ tối thích, năng suất không tăng mà giảm dần (Chu Hữu Huy và cs., 1991), (Smith C. W. và cs., 1979). 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).
Kết quả nghiên cứu về mật độ tại Texas (Landivar J. A., Benedict J. H., (1996) cho thấy, khi tăng mật độ gieo trồng từ 3,7 đến 5,5 cây/foot (0,3048m), với khoảng cách hàng là 38 inch (2,54cm) thì năng suất bông có
xu hướng giảm. Ông đưa ra khuyến cáo về mật độ gieo trồng cho vùng này là 30.000 đến 60.000 cây/mẫu Anh (0,405ha).
Trong điều kiện trồng bông cao sản, hệ số kinh tế của cây bông vào khoảng 0,35. Cây sinh trưởng bình thường cân đối thì hệ số kinh tế cao. Ruộng bông bị lốp, hệ số kinh tế thấp. Mật độ trồng thưa cho hệ số kinh tế tương đối cao và ngược lại, trồng dày thì hệ số kinh tế thấp (Lý Văn Bính, Phan Đại Lục, 1991).
Các kết quả nghiên cứu của Rimon D., (1994) tại Hassadeh (Israel) cho thấy trồng với mật độ 8 cây/m2
(khoảng cách hàng 1m) cho năng suất bông cao nhất trong các công thức nghiên cứu. Ở mật độ này, tỷ lệ chất tươi giữa cơ quan sinh sản và cơ quan dinh dưỡng trước khi nở quả là 1:1. Mật độ 15 cây/m2
(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 dưỡng lúc thu hoạch ở mật độ trồng dày (12cây/m2
) là 0,51-0,56 so với trồng thưa (2 cây/m2) là 0,32-0,38 (Jones M. A., Wells R., 1997).
Như vậy mật độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng 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 được mật độ tối thích.