* Yêu cầu đối với điều kiện ngoại cảnh
- Nhiệt độ: Bông là cây ưa nóng, nhiệt độ thích hợp cho cây bông sinh trưởng khoảng 25-300C. Tùy theo thời kỳ sinh trưởng, phát triển mà yêu cầu về nhiệt độ khác nhau. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng không tốt đến sinh trưởng của cây bông. Nhiệt độ lớp đất mặt từ 2 đến 40
C trong vài giờ làm cho cây bông chết. Theo Chu Hữu Huy và cs., (1991), khi nhiệt độ dưới 150C, chất lượng xơ kém và chín muộn. Khi nhiệt độ cao hơn 400C, hạt
phấn hoàn toàn mất khả năng thụ phấn, cây bông ngừng sinh trưởng. Khả năng chịu nhiệt độ cao còn phụ thuộc vào giống bông. Bông Hải đảo chịu nhiệt độ cao tốt hơn bông Luồi. Theo Mauer (1968), đặc tính di truyền khó thay đổi nhất của cây bông là tính ưa nóng của nó (dẫn theo Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs., 1996).
Nhiệt độ có vai trò quyết định đến tốc độ phát dục của cây trồng. Nhiệt độ càng cao càng rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây trồng, các giai đoạn phát dục rút ngắn lại. Mỗi giống và ngay cả mỗi giai đoạn phát dục của chúng yêu cầu một tổng tích nhiệt tương đối ổn định (Trần Đức Hạnh và cs., 1997); (Vũ Công Hậu, 1978). Nghiên cứu của các tác giả Liên Xô cho thấy, để hoàn thành giai đoạn mọc mầm, các giống thuộc loài bông Luồi cần bình quân 840C, giai đoạn nụ: 5000C, giai đoạn hoa: 1.0000C và từ ra hoa đến nở quả: 7000C (dẫn theo Lê Quang Quyến và Vũ Xuân Long, 1998).
- Ánh sáng: Bông là cây ưa ánh sáng mạnh, chịu bóng kém, đồng thời là cây ngày ngắn. Trong một ngày, lá của cây bông luôn thay đổi vị trí để cho phiến lá luôn vuông góc với các tia chiếu của mặt trời. Khi ánh sáng không đầy đủ, sản phẩm quang hợp sẽ giảm và protein sẽ nhiều hơn gluxit. Do đó, chất dinh dưỡng không đủ để hình thành nụ, quả, làm cho sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực mất cân đối, cây bông dễ bị lốp gây rụng nụ, rụng đài nhiều. Ngược lại, trong điều kiện ánh sáng đầy đủ, cây bông sẽ cho năng suất cao, phẩm chất tốt. Cường độ ánh sáng cao sẽ đẩy nhanh sự phân hóa các cơ quan sinh sản ở hoa, tăng cường sự quang hợp, sự phát triển của nụ, hoa, lá và các cơ quan khác (Krugiưlin A. X., 1988).
- Nước: Cây bông có đặc tính chịu hạn khá cao nhờ có bộ rễ phát triển và ăn sâu vào lòng đất. Tuy nhiên, để sinh trưởng và phát triển bình thường, cho năng suất và phẩm chất tốt, cây bông đòi hỏi phải có chế độ nước thích hợp (Dương Xuân Diêu, 2011).
Bông Luồi chịu hạn tốt hơn bông Cỏ. Nhu cầu nước của cây bông thay đổi rất lớn tùy theo giai đoạn sinh trưởng, phát triển. Ở giai đoạn cây con, cây bông cần ít nước (10-12m3
nước/ha/ngày), còn ở giai đoạn nụ, hoa, cây bông cần nhiều nước cho sự tồng hợp, tích lũy dinh dưỡng và bốc hơi (giai đoạn nụ cần 30-35m3
nước/ngày, giai đoạn hoa 90-100m3 nước/ngày). Ở giai đoạn nở quả, nhu cầu về nước của cây bông giảm xuống (30-40m3
nước/ngày). Cả vụ của cây bông cần 5.000-8.000m3
nước/ha (Lê Quang Quyến và Vũ Xuân Long, 1998). Tuy cây bông cần nhiều nước nhưng lại không chịu úng. Khi bị úng, đất thiếu oxy, sự hô hấp của rễ bị trở ngại, quá trình trao đổi ion bị đình trệ, rễ ngừng sinh trưởng và chết.
Cây bông yêu cầu ẩm độ không khí thấp. Nếu ẩm độ không khí cao, nấm bệnh dễ xâm nhiễm, phát triển, cây bông dễ bị rụng nụ, rụng đài, quả bông dễ bị thối, chín muộn và khó nở quả (Hoàng Đức Phương, 1983).
* Yêu cầu của cây bông đối với đất: Cây bông có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau. Tuy nhiên, bông sinh trưởng tốt trên những loại đất có nhiều màu, có cấu tượng viên bền vững, thành phần cơ giới trung bình, thoát nước tốt, tầng canh tác dày. Mặt khác, cây bông chịu úng kém, do đó đất trồng bông phải có địa thế cao ráo (Hoàng Đức Phương, 1983). Trên đất chua (pH:5,5) và đất mặn, cây bông sẽ giảm năng suất rất lớn. Độ pH thích hợp nhất cho cây bông là 6,5-7,5 (Lê Quang Quyến và Vũ Xuân Long, 1998). Theo Mauer, bông Luồi (G. hirsutum) ưa pH cao (pH>7), bông Cỏ (G. arboreum) ưa pH thấp hơn chút ít (pH<7), còn bông Hải đảo (G. barbadense) dễ tính hơn với phản ứng môi trường đất (dẫn theo Lê Công Nông và cs., 1998).
* Yêu cầu dinh dưỡng của cây bông: Cây bông cũng như các cây trồng khác cần rất nhiều nguyên tố dinh dưỡng, trong đó các nguyên tố đa lượng
như N, P và K chiếm hàm lượng lớn. Chúng có nhiều trong hạt và lá, thứ đến là trong thân và quả, rất ít trong xơ. Theo Berger (1969), để đạt năng suất 2,5 kiện/ha (1kiện = 220kg) cây bông lấy đi từ đất 40 kg N, 16 kg P2O5, 17 kg K2O, 7 kg MgO và 4 kg CaO/ha. Khi năng suất là 7,5 kiện/ha thì lượng dinh dưỡng lấy đi đạt 125 kg N; 50 kg P2O5, 52 kg K2O, 22 kg MgO và 13 kg CaO/ha (dẫn theo Lê Công Nông và cs., 1998). Trong sản xuất người ta chỉ cung cấp N, P, K cho cây bông dưới dạng phân bón.
Vai trò của một số nguyên tố đối với cây bông như sau:
- Nitơ (N): là chất cây bông cần để sinh trưởng và phát dục, là thành phần cấu tạo nên các chất protein, acid nucleic, diệp lục tố, các loại men và các loại sinh tố. Không có nguyên tố nitơ thì không thể hình thành các chất protein và không có protein thì không có sự sống. Do đó ảnh hưởng của N tới sinh trưởng và phát dục của cây bông hết sức to lớn. Cung cấp phân đạm đầy đủ có thể tăng diện tích lá, hàm lượng protein, diệp lục kết quả quang hợp và các hoạt động sinh lý khác cũng tăng lên và làm tăng năng suất, tăng chiều dài xơ, hàm lượng protein và dầu trong hạt. Trong từng giai đoạn sinh trưởng, cây bông hút N theo tỷ lệ khác nhau. Kết quả nghiên cứu của De Geus J. G., (1983), trên đất thịt pha cát ở Georgia cho thấy:
Từ khi gieo đến hình thành cây con: 4,4% tổng lượng N Từ giai đoạn cây con đến bắt đầu ra nụ: 12,8% tổng lượng N Từ khi ra nụ đến bắt đầu hình thành quả: 43,3% tổng lượng N Từ khi hình thành quả đến khi chín: 39,5% tổng lượng N
Thiếu N ảnh hưởng xấu đến cấu trúc của lục lạp cũng như những hoạt động của nó: Sự phá hũy hoặc không hình thành thylacoit, hàm lượng diệp lục giảm, hàm lượng và hoạt tính của RuDP- cacboxylaza giảm... (Hoàng Minh
Tấn và cs., 2000). Khi thiếu N cây bông sinh trưởng chậm, cây thấp, phiến lá nhỏ, màu nhạt, rụng đài nhiều, tàn lụi sớm, quả bé, nhẹ, năng suất thấp. Đạm quá nhiều, sinh trưởng sinh dưỡng quá mạnh, phiến lá to, mỏng, lóng dài, cành đực nhiều, bông cao lớn, ruộng bông rợp, thiếu ánh sáng, ngăn cản không khí lưu thông, tạo điều kiện thuận lợi cho sâu bệnh tấn công và phát triển, nụ ít, bé, chín muộn, quả nhỏ và nhẹ, quả thối nhiều năng suất thấp.
- Photpho (P): P là nguyên tố cấu tạo nên acid nucleotic, protein, acid amin và ATP cùng các chất hóa học khác. P tham gia hoạt hoá quá trình quang hợp, nâng cao cường độ quang hợp, cải thiện dinh dưỡng P của cây trồng, tăng cường sự hợp thành các chất đường bột. P là một thành phần của men trao đổi NH4+
và NO3
-, tham gia vào quá trình chuyển hóa N có lợi cho việc hấp thu phân đạm. P xúc tiến bộ rễ phát triển, đẩy nhanh sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng sinh thực, làm cho cây bông sớm ra nụ, ra hoa, xúc tiến hạt mau chín, nở xơ, tăng hàm lượng dầu trong hạt, tăng khối lượng quả, độ bền xơ...
Thiếu P gây ra sự phá hủy các phản ứng quang hóa và phản ứng tối của quang hợp, hạ thấp hàm lượng đường, tinh bột và protein cần thiết cho quá trình sinh trưởng. Song nếu dư thừa P (2 lần so với bình thường) cũng làm giảm tốc độ quang hợp và hoạt tính của RuDP- cacboxylaza. Tác động âm tính của sự dư thừa P có thể liên quan đến sự thay đổi tính thấm của màng và từ đó ức chế quá trình quang phosphoryl hóa (Hoàng Minh Tấn và cs., 2000). Khi thiếu P, cây bông sinh trưởng chậm, bộ rễ kém phát triển, lá màu lục tối, thân cây cứng, nhỏ thấp, ra hoa quả khó khăn, đậu quả muộn, chín muộn...
Theo Tôn Thất Trình (1974), một hecta bông không được tưới lấy đi ở đất khoảng 45kg P2O5 và chia cho từng giai đoạn sinh trưởng của cây bông như sau:
Gieo- giai đoạn cây con: 2,5%
Cây con- ra nụ hoa đầu tiên: 7,8% Nụ hoa đầu tiên- trái lớn đầu tiên: 3,4% Trái lớn đầu tiên- trái chín: 56,0%
Nếu bông có tưới với năng suất đạt trên 40 tạ/ha hấp thu lên đến 80 kg P2O5/ha. Cứ mỗi Kiện bông xơ cần bón khoảng 24-25kg P2O5.
- Kali (K): Kali là nguyên tố có số lượng lớn nhất trong các nguyên tố vô cơ có mặt trong cây bông. Trong cây bông, kali chủ yếu phân bố ở các tổ chức có trao đổi vật chất mãnh liệt. Kali hoạt hóa của hơn 60 loại men trong cơ thể sinh vật và nó xúc tiến các hoạt động trao đổi chất như quá trình chuyển hóa đường ở cây bông, xúc tiến quá trình quang hợp, xúc tiến sự hình thành protein, tổng hợp các hydrat cacbon và vận chuyển chúng, xúc tiến quá trình tổng hợp xelluoza...
Việc hạ thấp hàm lượng kali trong mô đến 0,2-0,6% (khối lượng khô) làm giảm cường độ quang hợp và rối loạn tất cả các quá trình khác, đưa đến ức chế sinh trưởng, phá hủy trao đổi P, ức chế tổng hợp sắc tố, tinh bột và tích lũy monosaccarit và acid amin trong lá (Hoàng Minh Tấn và cs., 2000).
Khi thiếu kali, cây bông xuất hiện sự mất màu xanh lục, sau đó chuyển sang vàng, rồi ngọn lá và rìa lá khô đi, quăn xuống phía dưới, sau cùng toàn bộ phiến lá chuyển sang màu đỏ nâu. Thiếu kali nặng làm lá khô và rụng, quả nhỏ, nở khó, độ chín của xơ thấp.
- Các nguyên tố dinh dưỡng khác
Trong cây, magiê (Mg) vừa là yếu tố cấu tạo (cấu tạo nên các sắc tố chlorophyll) vừa là chất hoạt hóa của nhiều loại men. Magiê ảnh hưởng đến quá trình hình thành gluxit, lipit và protein; ảnh hưởng đến quá trình hút và
vận chuyển P trong cây. Khi thiếu magiê, lá trở nên vàng hay trắng, nếu thiếu nhiều có thể bị rụng lá non.
Lưu huỳnh (S) tồn tại trong protein và có liên quan đến sự hình thành diệp lục. Thiếu lưu huỳnh làm lá bị vàng do cây bị mất diệp lục và hình thành sắc tố autoxian, đốt ngắn, thân nhỏ, hệ rễ phát triển kém và chậm ra hoa, biểu hiện bên ngoài hơi giống hiện tượng thiếu N.
Sắt (Fe) là thành phần của nhiều men oxy hóa, rất cần cho sự tổng hợp của diệp lục tố.
Kết quả nghiên cứu của Hinkle và Brown (1968) về ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến năng suất và chất lượng bông cho thấy Ca, Mg, S, Zn, B, Mn, Cu, Mo, Na, Cl là các nguyên tố ảnh hưởng trực tiếp đến số quả/cây và năng suất bông hạt. Các nguyên tố trên cũng ảnh hưởng đến chỉ số khối lượng quả khô và khối lượng thân lá khô (dẫn theo Lê Công Nông và cs., 1998).