BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
…… DƯƠNG XUÂN DIÊU 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
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành : Khoa học cây trồng
Mã số : 62 62 01 10
Người hướng dẫn khoa học: 1: GS.TS. NGUYỄN QUANG THẠCH
2: TS. VŨ ĐÌNH CHÍNH
HÀ NỘI - 2013
ii
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án,
nghiên cứu sinh đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của nhiều tập
thể và cá nhân.
Lời đầu tiên nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn GS. TS. Nguyễn
Quang Thạch, TS. Vũ Đình Chính - người thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ
bảo trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Nghiên cứu sinh xin cảm ơn Ban lãnh đạo Viện nghiên cứu Bông và
Phát triÓn Nông nghiệp Nha Hố, Lãnh đạo Vụ Khoa học và Công nghệ - Bộ
Công Thương đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh học tập và
nghiên cứu.
Xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo trong Bộ môn Sinh lý thực vật,
Khoa Nông học, Ban quản lý đào tạo - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội;
cán bộ Phòng nghiên cứu Kỹ thuật canh tác cùng các đơn vị của Viện Nghiên
cứu Bông và Phát triển Nông nghiệp Nha Hố đã tận tình giúp đỡ nghiên cứu
sinh trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Cuối cùng nghiên cứu sinh muốn dành lòng biết ơn sâu sắc đến gia
đình, cha, mẹ, các anh chị em, các đồng nghiệp, bạn bè trong và ngoài cơ
quan - những người đã tận tụy giúp đỡ, động viên nghiên cứu sinh trong quá
trình học tập và hoàn thành luận án này.
Một lần nữa nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn tất cả những giúp
đỡ quý báu của các tập thể và cá nhân dành cho nghiên cứu sinh.
1.2 Tình hình sản xuất bông trên thế giới và ở Việt Nam 6
1.2.1 Tình hình sản xuất bông trên thế giới 6
1.2.2 Tình hình sản xuất bông ở Việt Nam 8
1.3 Đặc điểm của vùng trồng bông Duyên hải Trung Bộ 10
1.3.1 Điều kiện khí hậu 10
1.3.2 Điều kiện đất đai 11
1.3.3 Điều kiện xã hội 11 iv
1.4 Một số đặc điểm thực vật và sinh lý, sinh thái của cây bông 12
1.4.1 Đặc điểm thực vật học 13
1.4.2 Đặc điểm sinh lý và sinh thái của cây bông 15
1.4.3 Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây bông 21
1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về một số chỉ tiêu sinh
lý của cây bông 23
1.5.1 Một số kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của mật độ cây đến
sinh trưởng, phát triển, chỉ số diện tích lá và năng suất bông 23
1.5.2 Một số kết quả nghiên cứu về sự tích lũy chất khô của cây bông 27
1.5.3 Một số kết quả nghiên cứu về phân bố quả của cây bông 29
1.5.4 Một số kết quả nghiên cứu về PIX và một số chất điều hòa
sinh trưởng khác 30
1.5.5 Một số kết quả nghiên cứu về phân bón 35
1.5.6 Một số kết quả nghiên cứu về hàm lượng diệp lục trong lá bông 39
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 42
2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 42
2.1.1 Giống bông 42
2.1.2 Chất kìm hãm sinh trưởng Mepiquat-chloride 42
2.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 43
tích lá (LAI) của giống bông VN35KS và VN04-4 71
3.2.3 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến một số chỉ tiêu về quả 73
3.2.4 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống bông lai VN35KS và VN04-4 76
3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng PIX đến
các chỉ tiêu sinh lý, nông sinh học và năng suất của giống bông
VN35KS và VN04-4 83 vi
3.3.1 Ảnh hưởng của chất điều hoà sinh trưởng PIX đến một số
đặc điểm sinh trưởng của giống bông VN35KS và VN04-4 83
3.3.2 Ảnh hưởng của chất điều hoà sinh trưởng PIX đến động thái
chỉ số diện tích lá (LAI) của giống bông VN35KS và VN04-4 89
3.3.3 Ảnh hưởng của việc xử lý PIX đến hàm lượng diệp lục
trong lá 91
3.3.4 Ảnh hưởng của việc xử lý PIX đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống bông VN35KS và VN04-4 93
3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến các chỉ tiêu
sinh lý, nông sinh học và năng suất của giống bông VN35KS và
VN04-4 trong điều kiện phun chất điều hòa sinh trưởng PIX 99
3.4.1 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến động thái chỉ số
diện tích lá (LAI) 100
3.4.2 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến hiệu suất quang
hợp thuần 102
3.4.3 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến số một số chỉ tiêu
về quả 104
3.4.4 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất 106
3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các chỉ tiêu sinh
CDCQDN = Chiều đai cành quả dài nhất
Cs = Cộng sự
Đ/c = Đối chứng
Đvt = Đơn vị tính
LAI = (Leaf Area Index) Chỉ số diện tích lá
M.quả (g) = Khối lượng quả bông tính bằng gam
NSSVH = Năng suất sinh vật học
NSLT = Năng suất lý thuyết
NSTT = Năng suất thực thu
Nxb = Nhà xuất bản
TGST = Thời gian sinh trưởng ix
DANH MỤC BẢNG
STT
Tên bảng
Trang
1.1 Tình hình sản xuất bông của thế giới trong những năm gần đây 8
1.2 Diễn biến tình hình sản xuất bông ở Việt Nam trong những năm qua 9
3.1 Một số đặc điểm sinh trưởng của các giống bông nghiên cứu tại
Ninh Thuận năm 2009 54
3.2 Động thái chỉ số diện tích lá (LAI) của các giống bông nghiên
cứu tại Ninh Thuận năm 2009 55
3.3 Động thái hiệu suất quang hợp thuần của các giống bông nghiên
cứu tại Ninh Thuận năm 2009 57
3.4 Hàm lượng diệp lục trong lá giai đoạn ra hoa rộ của các giống
bông nghiên cứu tại Ninh Thuận năm 2009 58
3.5 Tỉ lệ đậu quả/cành quả của các giống bông nghiên cứu tại Ninh
năm 2009 87
3.18 Ảnh hưởng của PIX đến hàm lượng diệp lục trong lá của giống
bông VN35KS tại Ninh Thuận năm 2009 91
3.19 Ảnh hưởng của PIX đến hàm lượng diệp lục trong lá của giống
bông VN04-4 tại Ninh Thuận năm 2009 92
3.20 Ảnh hưởng của PIX đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất của giống bông VN35KS tại Ninh Thuận năm 2009 93
3.21 Ảnh hưởng của PIX đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất của giống bông VN04-4 tại Ninh Thuận năm 2009 96
3.22 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến động thái của hiệu suất
quang hợp thuần của giống bông VN35KS tại Ninh Thuận
năm 2009 103 xi
3.23 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến số một số chỉ tiêu về quả
của giống bông VN35KS tại Ninh Thuận năm 2009 104
3.24 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến một số chỉ tiêu về quả của
giống bông lai VN04-4 tại Ninh Thuận năm 2009 105
3.25 Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất của giống bông lai VN35KS tại Ninh Thuận năm 2009 106
3.26 Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất của giống bông lai VN04-4 tại Ninh Thuận năm 2009 109
3.27 So sánh ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến năng suất và năng
suất bông trong điều kiện có xử lý PIX và không xử lý PIX 112
3.28 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến động thái chỉ số diện
tích lá của giống bông VN35KS tại Ninh Thuận, năm 2010 114
3.29 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến động thái chỉ số diện
tích lá của giống bông VN04-4 tại Ninh Thuận năm 2010 115
3.30 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến hàm lượng diệp lục
lá của giống bông lai VN35KS 71
3.3 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến động thái chỉ số diện tích
lá của giống bông lai VN04-4 72
3.4 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến chỉ số diện tích lá và năng
suất của giống bông lai VN35KS 78
3.5 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến chỉ số diện tích lá và năng
suất của giống bông lai VN04-4 81
3.6 Ảnh hưởng của xử lý PIX đến động thái chỉ số diện tích lá của
giống bông lai VN35KS 89
3.7 Ảnh hưởng của xử lý PIX đến động thái chỉ số diện tích lá của
giống bông lai VN04-4 90
3.8 Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng PIX đến chỉ số diện
tích lá và năng suất của giống bông VN35KS 95
3.9 Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng PIX đến chỉ số diện
tích lá và năng suất của giống bông VN04-4 98
3.10 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến động thái chỉ số diện tích
lá của giống bông lai VN35KS 100
3.11 Động thái diễn biến chỉ số diện tích lá của giống bông lai VN04-
4 ở các mật độ gieo trồng khác nhau 101
3.12 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến chỉ số diện tích lá và năng
suất của giống bông lai VN35KS 108 xiv
3.13 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến chỉ số diện tích lá và năng
suất của giống bông lai VN04-4 111
3.14 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến chỉ số diện tích lá và
năng suất của giống bông VN35KS 121
3.15 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến chỉ số diện tích lá và
năng suất của giống bông VN04-4 124
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.
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 F
1
, thuộc loài bông luồi (G.
hirsutum L.) 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
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.
1.2 Tình hình sản xuất bông trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1 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. Diện tích bông trồng theo cách này có cả vùng có năng suất rất tốt,
nhưng đại bộ phận là vùng đất xấu (như châu Phi, Ấn Độ …), người trồng
bông nghèo, trình độ dân trí thấp; – Cách thứ 2: sản xuất có sự hỗ trợ của
Chính phủ nhằm đạt mục tiêu nhất định. Điển hinh là 3 nước lớn chiếm hơn
75% sản lượng bông thế giới là Mỹ, Ấn độ và Trung Quốc. Cách hỗ trợ mỗi 7
nước thì khác nhau, nhưng nét chung là làm cho bông có hiệu quả hơn các cây
trồng cạnh tranh (kể cả trong nước và quốc tế).
Trong gần 10 năm trở lại đây, diện tích trồng bông toàn cầu biến động
trong khoảng 30-35 triệu ha với sản lượng bông xơ khoảng 20-25 triệu
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
bông xơ
(tạ/ha)
Sản lượng bông
xơ (triệu tấn)
Giá bông xơ
hạng A-Index
(US$/kg)
2001/2002
33,5
6,40
21,5
-
2002/2003
31,2
6,19
19,3
-
2003/2004
32,6
6,20
20,2
1,76
2004/2005
35,7
6,94
7,49
25,1
-
Ghi chú: (*): Số liệu niên vụ 2010/2011 ước tính
Nguồn: (ICAC 3/2011), (ICAC 1/2003), (ICAC 2003).
1.2.2 Tình hình sản xuất bông ở Việt Nam
Trước thời Pháp thuộc, giống bông được sử dụng chủ yếu các giống
bông Cỏ địa phương (Gossypium arboreum L.). Giống bông này cho năng
suất thấp. Một số ít diện tích ở Trung Bộ và Nam Bộ đã được trồng các giống
bông Luồi (Gossypium hirsutum L.) nhập nội, với năng suất đạt 300-500kg/ha
(Lê Quang Quyến, 1999). Đầu thế kỷ 20, nước ta đã xuất khẩu bông sang
Nhật, Hồng Kông. Trong thời kỳ kháng chiến chống Pháp, diện tích trồng
bông đã được phát triển mạnh, trong đó liên khu V đạt khoảng 10.000 ha và 9
liên khu IV đạt khoảng 13.000 ha (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs., 1996),
(Hoàng Đức Phương, 1983).
Sau năm 1954, các giống bông Luồi nhập nội được thay thế một phần
cho các giống bông Cỏ địa phương. Sau năm 1975, năng suất bông hạt thấp
chỉ đạt 3-4 tạ/ha. Nguyên nhân năng suất và diện tích bông giảm ở giai đoạn
này là do sâu bệnh phá hại nặng và chưa có các giống bông thích hợp cho
các vùng (Lê Quang Quyến, 1999). Do chi phí sản xuất quá lớn vì đầu tư
thuốc trừ sâu rất cao, người trồng bông luôn bị thua lỗ, thêm vào đó môi
trường bị ô nhiễm nặng, ngành bông Việt Nam gặp rất nhiều khó khăn
(Nguyễn Thơ, 1998).
Bảng 1.2: Diễn biến tình hình sản xuất bông ở Việt Nam
trong những năm qua
Niên vụ
Vụ mưa
994
26.776
1.091
29.190
10.735
2002-03
28.931
981
3.334
1.278
32.625
1.011
32.625
12.049
2003-04
19.316
1.148
4.317
1.501
23.633
1.212
28.650
10.237
2004-05
18.647
875
1.613
1.891
20.260
955
8.171
1.170
500
1.980
8.671
1.216
10.550
3.903
2009-10
9.650
950
820
2.250
10.470
1.051
11.012
4.070
2010-11
9.123
-
710
-
9.833
-
-
-
Nguồn: Công ty bông Việt Nam 10
Copyright: Tài liệu đại học ©