Luận án: Ảnh hưởng của biện pháp kỹ thuật đến chỉ tiêu sinh lý, nông sinh học và năng suất cây bông trồng tại Duyên hải Nam Trung Bộ

1 MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Cây bông là một trong những cây cho sợi quan trọng của Việt Nam, có thể trồng được tại nhiều vùng sinh thái của nước ta. Cây bông đã khẳng định được vị trí của mình trong hệ thống sản xuất nông nghiệp nói chung và cơ cấu cây trồng ngắn ngày nói riêng tại nhiều vùng như Tây nguyên, Duyên hải Trung Bộ, Đông Nam Bộ và miền núi phía Bắc. Nhờ việc áp dụng các thành tựu khoa học trong thập kỷ qua nên diện tích, năng suất và sản lượng bông đã tăng lên. Trong đó, điển hình là niên vụ 2002-2003, diện tích bông đạt 32.265 ha với sản lượng bông hạt 32.627 tấn, đáp ứng khoảng 10% nhu cầu nguyên liệu cho ngành Dệt trong nước.

Lịch sử phát triển cây bông ở nước ta đã cho thấy đây là cây trồng có nhiều thăng trầm và hiện đang đứng trước thách thức lớn. Trong những năm gần đây diện tích sản xuất bông của nước ta rất thấp chưa đạt 10.000 ha, năng suất bình quân cả nước đạt xấp xỉ 1,0 tấn/ha/vụ. Ngoài việc mở rộng diện tích trồng bông thì việc tác động các biện pháp kỹ thuật để tăng năng suất, sản lượng bông nhằm tăng hiệu quả kinh tế cho người trồng bông và đạt mục tiêu đến năm 2015 diện tích bông Việt Nam đạt 30.000 ha, với năng suất bông có tưới trung bình đạt 2,0 tấn/ha, sản lượng xơ đạt 20.000 tấn như quyết định số 29/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ đưa ra vào đầu năm 2010 là vấn đề hết sức cần thiết (Thủ tướng Chính phủ, 2010). Việc sử dụng các giống bông lai chống chịu được sâu bệnh đã nâng cao năng suất bình quân ở Việt Nam tăng gấp đôi so với trước đây.

Tuy nhiên, năng suất này vẫn chưa thể hiện hết tiềm năng năng suất của giống do chưa áp 2 dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật. Nghiên cứu sinh lý của ruộng bông để làm cơ sở cho việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật tăng năng suất bông là có ý nghĩa quan trọng hàng đầu. Việc xây dựng quy trình kỹ thuật để có ruộng bông năng suất cao đều phải thông qua các quá trình sinh lý của cây bông. Timiriazep- nhà Sinh lý học thực vật người Nga đã nói “Sinh lý thực vật là cơ sở của trồng trọt hợp lý”.

Để đạt được năng suất cao của cây bông không thể thiếu được sự hiểu biết về sinh lý của cây bông năng suất cao, vì năng suất cao là kết quả của một sự phối hợp tốt nhất của các quá trình sinh lý khác nhau của cây. Tuy nhiên, ở Việt Nam vấn đề này còn rất ít được quan tâm, đặc biệt là việc nghiên cứu xác định các chỉ tiêu sinh lý có quan hệ chặt với năng suất như chỉ số diện tích lá, hiệu suất quang hợp. và các giải pháp điều khiển sinh trưởng, phát triển của cây bông. Năng suất kinh tế cao là mục tiêu của người trồng trọt, đồng thời cũng là mục tiêu cuối cùng của các nhà nghiên cứu nông học và sinh lý thực vật.

Vì vậy, việc nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý cây bông nhằm làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật thích hợp là rất cần thiết. Xuất phát từ những yêu cầu trên chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến các chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học của cây bông trồng tại Duyên hải Nam Trung Bộ”. 2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu xác định được một số chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học của cây bông có liên quan chặt với năng suất bông trồng tại Duyên hải Nam Trung Bộ, làm cơ sở xây dựng quy trình kỹ thuật thâm canh tăng năng suất cho các giống bông.2 Mục tiêu cụ thể - Xác định ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật (giống, mật độ gieo trồng, phân bón, chất điều hòa sinh trưởng PIX) đến một số chỉ tiêu sinh lý, nông sinh học và năng suất của cây bông. - Xác định được tương quan giữa các chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học với năng suất bông dưới tác động của các biện pháp kỹ thuật.

- Xây dựng mô hình thâm canh tăng năng suất bông trong vụ đông xuân tại Duyên hải Nam Trung Bộ. 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học - Các kết quả thu được của đề tài sẽ cung cấp dẫn liệu khoa học về mối quan hệ giữa một số chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học với năng suất của một số giống bông lai trồng tại Duyên hải Nam Trung Bộ. - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học và công tác khuyến nông cây bông.2 Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần nâng cao năng suất bông, hoàn thiện quy trình sản xuất bông vụ đông xuân đạt năng suất cao cho vùng bông Duyên hải Nam Trung Bộ. 4 Những đóng góp mới của luận án - Đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học về mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học với năng suất bông làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật trồng bông đạt năng suất cao.

- Đã xác định được chỉ số diện tích lá tối ưu cho năng suất bông cao 4 của một số giống bông mới. - Đã xác định được các biện pháp kỹ thuật hợp lý (mật độ, bón phân, phun PIX) để đạt được chỉ số diện tích lá tối ưu cho một số giống bông mới đạt năng suất cao. - Thông qua mô hình xây dựng đề tài đã ứng dụng các biện pháp kỹ thuật tối ưu vào sản xuất bông trong vụ đông xuân tại Duyên hải Nam Trung Bộ đạt năng suất cao. 5 Giới hạn của đề tài - Đề tài chỉ tiến hành trên các giống bông lai F1, thuộc loài bông luồi (G.) là những giống có triển vọng và hiện đang trồng phổ biến tại các vùng bông chính của Việt Nam.

- Chỉ tiến hành nghiên cứu chất điều hòa sinh trưởng Mepiquat-chloride (PIX), đây là chất điều hòa sinh trưởng ngoại sinh có tác dụng ức chế quá trình sinh trưởng sinh dưỡng của thực vật. Trên cây bông, PIX ngăn chặn được sự sinh trưởng rậm rạp, làm giảm sinh trưởng chiều cao cây, làm tăng khả năng quang hợp và tăng sự đậu quả của cây. - Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ trong điều kiện thâm canh, có tưới nước. Đây là một trong những vùng bông trọng điểm của Việt Nam và là vùng có truyền thống trồng bông lâu đời.

Vùng này có điều kiện đất đai, khí hậu và xã hội khá thuận lợi cho việc phát triển bông vụ đông-xuân. - Thời gian nghiên cứu của đề tài từ năm 2008 đến năm 2011. 5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài Đối với cây trồng muốn thu được năng suất cao, cần phải hiểu biết về đặc tính sinh lý của cây trồng, để từ đó chúng ta có thể khai thác khả năng tiềm tàng về năng suất và sản lượng kế hoạch của chúng. Với mục đích đó nên đã có nhiều nghiên cứu về sinh lý năng suất cao ở nhiều loại cây trồng khác nhau trong đó có cây bông.

Nghiên cứu sinh lý ruộng bông năng suất cao đã được nghiên cứu nhiều ở các nước trên thế giới, tuy nhiên ở Việt Nam vấn đề này còn ít được quan tâm. Cây trồng nói chung và cây bông nói riêng muốn đạt được năng suất sinh vật học cao trước hết phải có diện tích lá lớn. Tuy nhiên, khi diện tích lá quá cao, thì cường độ quang hợp và hiệu suất quang hợp thuần có xu hướng giảm xuống do hiện tượng che lấp ánh sáng lẫn nhau, trong lúc đó cường độ hô hấp tăng lên. Đối với cây trồng, diện tích lá cũng chỉ có thể được phép tăng lên đến một ngưỡng thích hợp.

Muốn xúc tiến khả năng tích lũy chất khô lên nữa thì cần tăng thời gian duy trì diện tích lá tối ưu bằng cách tăng mật độ trồng dày hợp lý, đồng thời bảo đảm đủ nước và phân bón nhất là đạm (Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, 1996). Cây bông là cây sinh trưởng vô hạn vì vậy cần điều khiển nguồn quang hợp bằng cách tác động các biện pháp kỹ thuật thích hợp, muốn tác động các biện pháp kỹ thuật thích hợp để có năng suất cao thì cần phải căn cứ vào đặc điểm sinh trưởng, phát triển, đặc điểm sinh lý, khả năng quang hợp của cây với môi trường cụ thể như chỉ số diện tích lá, hiệu suất quang hợp, hàm lượng diệp lục,. Bằng cách đó chúng ta mới giải quyết được quan hệ giữa quần thể 6 và cá thể. Vì vậy, để thỏa mãn các điều kiện cần cho quang hợp như: tăng chỉ số diện tích lá tối thích chúng ta cần tác động các biện pháp kỹ thuật như mật độ gieo trồng, xử lý chất điều hòa sinh trưởng PIX, phân bón hợp lý,.

Vì vậy, trong phạm vi đề tài, chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến các chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học của cây bông để từ đó tác động các biện pháp kỹ thuật, nhằm mang lại năng suất và hiệu quả cao.2 Tình hình sản xuất bông trên thế giới và ở Việt Nam 1.1 Tình hình sản xuất bông trên thế giới Bông là loại cây trồng cho năng suất kinh tế lớn. Sản phẩm của cây bông vừa là nguyên liệu chủ yếu của ngành Dệt - May, vừa là nguyên liệu quan trọng của nhiều ngành công nghiệp khác như công nghiệp nhẹ, công nghiệp hóa chất. Do vậy, cây bông được trồng hầu khắp trên thế giới và chủ yếu được trồng tập trung ở các nước châu Á và châu Mỹ, trong đó châu Á chiếm 61% diện tích và đạt 63% sản lượng, châu Mỹ chiếm 24% diện tích và đạt 25% sản lượng bông thế giới (FAO, 1997), (Cotton: world statistics, 1994). Hiện nay, trên thế giới có khoảng hơn 80 quốc gia sản xuất bông vải với diện tích hằng năm khoảng 30-35 triệu ha, tập trung chủ yếu ở các nước có điều kiện khí hậu nhiệt đới và á nhiệt đới.

Ở các nước này, nhìn chung, tồn tại 02 phương thức sản xuất bông: – Cách thứ nhất: chủ yếu ở những nước, những vùng mà cây bông vẫn còn có ưu thế vì không có cây trồng nào tốt hơn.