Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: 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

1<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1.Tính cấp thiết của đề tài<br /> Việc sử dụng các giống bông lai chống chịu được sâu bệnh đã nâng cao năng suất<br /> bình quân ở Việt Nam tăng gấp đôi so với trước đây. Tuy nhiên, năng suất này vẫn chưa<br /> thể hiện hết tiềm năng năng suất của giống do chưa áp dụng đồng bộ các biện pháp kỹ<br /> thuật. Nghiên cứu sinh lý của ruộng bông để làm cơ sở cho việc xây dựng các biện pháp<br /> kỹ thuật tăng năng suất bông là có ý nghĩa quan trọng hàng đầu. Việc xây dựng quy<br /> trình kỹ thuật để có ruộng bông năng suất cao đều phải thông qua các quá trình sinh lý<br /> của cây bông. Timiriazep- nhà Sinh lý học thực vật người Nga đã nói “Sinh lý thực vật<br /> là cơ sở của trồng trọt hợp lý”. Để đạt được năng suất cao của cây bông không thể<br /> thiếu được sự hiểu biết về sinh lý của cây bông năng suất cao, vì năng suất cao là kết<br /> quả của một sự phối hợp tốt nhất của các quá trình sinh lý khác nhau của cây. Tuy<br /> nhiên, ở Việt Nam vấn đề này còn rất ít được quan tâm, đặc biệt là việc nghiên cứu<br /> xác định các chỉ tiêu sinh lý có quan hệ chặt với năng suất như chỉ số diện tích lá, hiệu<br /> suất quang hợp... và các giải pháp điều khiển sinh trưởng, phát triển của cây bông.<br /> Năng suất kinh tế cao là mục tiêu của người trồng trọt, đồng thời cũng là mục tiêu<br /> cuối cùng của các nhà nghiên cứu nông học và sinh lý thực vật. Vì vậy, việc nghiên<br /> cứu một số chỉ tiêu sinh lý cây bông nhằm làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các<br /> biện pháp kỹ thuật thích hợp là rất cần thiết. Xuất phát từ những yêu cầu trên chúng<br /> tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến các<br /> chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học của cây bông trồng tại Duyên hải Nam Trung Bộ”.<br /> 2. Mục tiêu của đề tài<br /> 2.1. Mục tiêu tổng quat<br /> Nghiên cứu xác định được một số chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học của cây bông<br /> có liên quan chặt với năng suất bông trồng tại Duyên hải Nam Trung Bộ, làm cơ sở<br /> xây dựng quy trình kỹ thuật thâm canh tăng năng suất cho các giống bông.<br /> 2.2. Mục tiêu cụ thể<br /> - Xác định ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật (giống, mật độ gieo trồng,<br /> phân bón, chất điều hòa sinh trưởng PIX) đến một số chỉ tiêu sinh lý, nông sinh học<br /> và năng suất của cây bông.<br /> - Xác định được tương quan giữa các chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học với năng<br /> suất bông dưới tác động của các biện pháp kỹ thuật.<br /> - Xây dựng mô hình thâm canh tăng năng suất bông trong vụ đông xuân tại Duyên<br /> hải Nam Trung Bộ.<br /> 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài<br /> 3.1. Ý nghĩa khoa học<br /> - Các kết quả thu được của đề tài sẽ cung cấp dẫn liệu khoa học về mối quan hệ<br /> giữa một số chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học với năng suất của một số giống bông lai<br /> <br /> 2<br /> <br /> trồng tại Duyên hải Nam Trung Bộ.<br /> - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho công<br /> tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học và công tác khuyến nông cây bông.<br /> 3.2. Ý nghĩa thực tiễn<br /> Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần nâng cao năng suất bông, hoàn<br /> thiện quy trình sản xuất bông đông xuân đạt năng suất cao cho vùng bông Duyên hải<br /> Nam Trung Bộ.<br /> 4. Những đóng góp mới của luận án<br /> - Đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học về mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh<br /> lý và nông sinh học với năng suất bông làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng các<br /> biện pháp kỹ thuật trồng bông đạt năng suất cao.<br /> - Đã xác định được chỉ số diện tích lá tối ưu cho năng suất bông cao của một số<br /> giống bông mới.<br /> - Đã xác định được các biện pháp kỹ thuật hợp lý (mật độ, bón phân, phun PIX)<br /> để đạt được chỉ số diện tích lá tối ưu cho một số giống bông mới đạt năng suất cao.<br /> - Thông qua mô hình xây dựng đề tài đã ứng dụng các biện pháp kỹ thuật tối ưu<br /> vào sản xuất bông trong vụ đông xuân tại Duyên hải Nam Trung Bộ đạt năng suất cao.<br /> 5. Giới hạn của đề tài<br /> - Đề tài chỉ tiến hành trên các giống bông lai F1, thuộc loài bông luồi (G. hirsutum<br /> L.) là những giống có triển vọng và hiện đang trồng phổ biến tại các vùng bông<br /> chính của Việt Nam.<br /> - Chỉ tiến hành nghiên cứu chất điều hòa sinh trưởng Mepiquat-chloride (PIX), đây<br /> là chất điều hòa sinh trưởng ngoại sinh có tác dụng ức chế quá trình sinh trưởng<br /> dinh dưỡng của thực vật. Trên cây bông, PIX ngăn chặn được sự sinh trưởng rậm<br /> rạp, làm giảm sinh trưởng chiều cao cây, làm tăng khả năng quang hợp và tăng sự<br /> đậu quả của cây.<br /> - Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ trong điều kiện<br /> thâm canh, có tưới nước. Đây là một trong những vùng bông trọng điểm của Việt<br /> Nam và là vùng có truyền thống trồng bông lâu đời. Vùng này có điều kiện đất<br /> đai, khí hậu và xã hội khá thuận lợi cho việc phát triển bông vụ đông-xuân.<br /> - Thời gian nghiên cứu của đề tài từ năm 2008 đến năm 2011.<br /> 6. Bố cục của luận án<br /> Nội dung chính của luận án được thể hiện trong 132 trang, gồm 4 trang mở đầu, 37<br /> trang tổng quan, 12 trang vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu, 77 trang kết quả<br /> nghiên cứu và thảo luận, 2 trang kết luận và đề nghị, có 111 tài liệu tham khảo với 41 tài<br /> liệu tiếng Việt và 70 tài liệu tiếng Anh. Kết quả nghiên cứu có 35 bảng và 15 hình. Phần<br /> phụ lục bao gồm các hình ảnh của đề tài, kết quả phân tích đất thí nghiệm, một số chỉ<br /> tiêu khí tượng tại địa điểm nghiên cứu và kết quả phân tích xử lý số liệu.<br /> <br /> 3<br /> <br /> CHƯƠNG 1<br /> TỔNG QUAN TÀI LIỆU<br /> 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài<br /> Đối với cây trồng muốn thu được năng suất cao, cần phải hiểu biết về đặc tính<br /> sinh lý của cây trồng, để từ đó chúng ta có thể khai thác khả năng tiềm tàng về năng<br /> suất và sản lượng kế hoạch của chúng. Với mục đích đó nên đã có nhiều nghiên cứu<br /> về sinh lý năng suất cao ở nhiều loại cây trồng khác nhau trong đó có cây bông.<br /> Nghiên cứu sinh lý ruộng bông năng suất cao đã được nghiên cứu nhiều ở các nước<br /> trên thế giới, tuy nhiên ở Việt Nam vấn đề này còn ít được quan tâm. Cây bông là cây<br /> sinh trưởng vô hạn vì vậy cần điều khiển nguồn quang hợp bằng cách tác động các<br /> biện pháp kỹ thuật thích hợp, muốn tác động các biện pháp kỹ thuật thích hợp để có<br /> năng suất cao thì cần phải căn cứ vào đặc điểm sinh trưởng, phát triển, đặc điểm sinh<br /> lý, khả năng quang hợp của cây với môi trường cụ thể như chỉ số diện tích lá, hiệu<br /> suất quang hợp, hàm lượng diệp lục,... Bằng cách đó chúng ta mới giải quyết được<br /> quan hệ giữa quần thể và cá thể. Vì vậy, để thỏa mãn các điều kiện cần cho quang<br /> hợp như: tăng chỉ số diện tích lá tối thích chúng ta cần tác động các biện pháp kỹ<br /> thuật như mật độ gieo trồng, xử lý chất điều hòa sinh trưởng PIX, phân bón hợp lý,...<br /> 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về một số chỉ tiêu sinh lý của cây bông<br /> 1.2.1. Ảnh hưởng của mật độ cây đến sinh trưởng, phát triển, chỉ số diện tích lá và<br /> năng suất bông<br /> Đối với cây bông, khi tăng mật độ thì số quả/cây giảm, nhưng nhờ số cây tăng nên<br /> số quả/đơn vị diện tích tăng. Ở mật độ tối thích, số quả/đơn vị diện tích lớn nhất và<br /> năng suất cao nhất. Vượt quá mật độ tối thích, năng suất không tăng mà giảm dần<br /> (Chu Hữu Huy và cs., 1991), (Smith C. W. và cs., 1979). Ruộng bông trồng với mật<br /> độ quá cao, các cây bông mọc gần nhau quá, làm cho cành lá chen nhau dẫn đến thiếu<br /> ánh sáng và ẩm độ không khí trong ruộng bông tăng việc rụng đài xảy ra nghiêm<br /> trọng (Nguyễn Khắc Trung, 1962).<br /> Như vậy mật độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến các yếu tố cấu thành<br /> năng suất, và các chỉ tiêu sinh lý khác liên quan đến năng suất. Tùy theo điều kiện đất<br /> đai, khí hậu... và điều kiện canh tác của vùng, với mỗi giống muốn phát huy hết tiềm<br /> năng năng suất thì cần phải xác định được mật độ tối thích.<br /> 1.2.2. Những nghiên cứu về sự tích lũy chất khô của cây bông<br /> Tóm lại, muốn đạt năng suất kinh tế cao thì cần phải xúc tiến khả năng tích lũy<br /> chất khô lớn bằng cách tăng diện tích lá thích hợp, cần phải tăng mật độ trồng dày<br /> hợp lý, đồng thời bảo đảm đủ nước và dinh dưỡng cho cây.<br /> 1.2.3. Những nghiên cứu về PIX và một số chất điều hòa sinh trưởng khác<br /> Xử lý PIX với nồng độ và thời gian hợp lý có tác dụng cải thiện tán lá bông (ICAC,<br /> 2011), (Kerby T.A., 1985), (Liusheng Duan và cs., 2000). Xử lý hạt giống bằng PIX có<br /> <br /> 4<br /> <br /> tác dụng làm giảm số nốt, số lá, số nụ, chiều cao cây và diện tích lá so với đối chứng<br /> không xử lý (Zhang và cs., 1990). Phun PIX có tác dụng làm giảm chiều cao cây bông<br /> và diện tích lá giảm 5-10% so đối chứng không phun (Livingston S. D. và cs., 2002).<br /> Theo Nguyễn Văn Tạm (2001), việc phun PIX cho cây bông đã làm giảm chiều<br /> cao cây, chiều dài cành quả và cành đực. Trên giống VN15 với mật độ 5 vạn cây/ha,<br /> phun PIX (40%) 3 lần với liều lượng 35, 70 và 105ml/ha tương ứng vào các giai đoạn<br /> 45, 60 và 75 ngày sau gieo cho bội thu năng suất 24,41% so với đối chứng.<br /> Tóm lại xử lý PIX không ảnh hưởng xấu đến năng suất và chất lượng bông. PIX có<br /> tác dụng kìm hãm sinh trưởng quá mức của cây bông, làm giảm chiều cao cây, chiều dài<br /> cành quả, cành đực, từ đó chúng ta có thể trồng dày để tăng năng suất bông. Tùy từng<br /> giống mà có phản ứng khác nhau với PIX. Do vậy, muốn mang lại hiệu quả kinh tế cao<br /> thì việc xác định liều lượng và thời kỳ phun cho từng giống là rất cần thiết.<br /> 1.2.4. Những nghiên cứu về phân bón<br /> Công thức có bón đạm cường độ quang hợp tăng hơn so với không bón, khi cây có 5, 6,<br /> 8, 10, 12 lá cường độ quang hợp tăng hơn so với cây không bón là 30%, 165,8%, 144%,<br /> 323% và 780%. Bón phân đạm diện tích lá tăng lên và làm chậm lại quá trình suy lão của<br /> lá bông, từ đó tăng quang hợp và năng suất bông (Lý Văn Bính, Phan Đại Lục, 1991).<br /> Tại Ninh Thuận, trên 2 giống bông lai L18 và VN35 trồng trong điều kiện vụ<br /> mưa, khi tăng lượng phân bón thì số quả/cây cũng như năng suất thực thu đều tăng.<br /> Tuy nhiên, mức bón 120kg N + 60kg P2O5 + 60kg K2O/ha mang lại hiệu quả kinh tế<br /> cao nhất (Nguyễn Hữu Bình và cs., 2001).<br /> Như vậy, phân bón ảnh hưởng lớn đến quang hợp, sinh trưởng và phát triển của<br /> cây bông qua đó ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng bông. Vì vậy việc xác định<br /> liều lượng phân bón hợp lý cho từng vùng sinh thái cho từng giống cụ thể để đạt năng<br /> suất và hiệu quả cao là rất cần thiết.<br /> 1.2.5. Những nghiên cứu về hàm lượng diệp lục trong lá bông<br /> Cây bông phun PIX vào giai đoạn 30 ngày sau gieo có hàm lượng diệp lục tăng<br /> 50-80% so với đối chứng không phun (Walter H. và cs., 1980). Theo kết quả nghiên<br /> cứu của Keith L. E., (2000) tại Mỹ thì PIX làm tăng độ đậm lá cũng như hàm lượng<br /> diệp lục tăng khoảng 30%.<br /> Tùy theo giống bông mà hàm lượng diệp lục tổng số trong lá bông biến động từ<br /> 0,54-1,86mg/1 g lá tươi (Zhang T. Z. và cs., 1997). Tùy điều kiện trồng trọt mà hàm<br /> lượng diệp lục trong lá ở giai đoạn 120 ngày sau gieo biến động từ 3,4 đến 5,0 mg/1<br /> dm2 lá (Mauney J. R., Hendrix D. L., 1988).<br /> Tóm lại, diệp lục là nhóm sắc tố chiếm vai trò quang trọng nhất đối với quang<br /> hợp, nó biến năng lượng ánh sáng mặt trời thành dạng năng lượng hóa học. Năng suất<br /> cây trồng phụ thuộc trực tiếp vào hàm lượng diệp lục trong lá. Do đó việc xác định<br /> hàm lượng diệp lục trong lá ở ruộng bông năng suất cao là rất cần thiết để từ đó có<br /> biện pháp tác động thích hợp để nâng cao hàm lượng diệp lục.<br /> <br /> 5<br /> <br /> CHƯƠNG 2<br /> VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 2.1 Vật liệu nghiên cứu<br /> Các giống bông VN15, VN01-2, VN35KS, VN04-4, KN06-8, BD24/D20-24 là các<br /> giống bông lai F1, thuộc nhóm giống sinh trưởng khỏe, có khả năng kháng sâu, rầy cao,<br /> có tiềm năng cho năng suất cao, chất lượng xơ đạt tiêu chuẩn cấp I Việt Nam.<br /> Chất điều hòa sinh PIX, là chất điều hòa sinh trưởng ngoại sinh có tác dụng ức<br /> chế quá trình sinh trưởng dinh dưỡng của thực vật. Trên cây bông, PIX ngăn chặn<br /> được sự sinh trưởng rậm rạp, làm giảm sinh trưởng chiều cao cây, làm tăng khả năng<br /> quang hợp và tăng sự đậu quả của cây.<br /> 2.2 Nội dung nghiên cứu<br /> 1. Nghiên cứu xác định chỉ tiêu sinh lý và nông sinh học của một số giống bông<br /> trong điều kiện thâm canh tại Duyên hải Nam Trung Bộ.<br /> 2. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến các chỉ tiêu sinh lý, nông<br /> sinh học và năng suất của giống bông VN35KS và VN04-4.<br /> 3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng PIX đến các chỉ tiêu sinh<br /> lý, nông sinh học và năng suất của giống bông VN35KS và VN04-4.<br /> 4. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến các chỉ tiêu sinh lý, nông<br /> sinh học và năng suất của giống bông VN35KS và VN04-4 trong điều kiện phun chất<br /> điều hòa sinh trưởng PIX.<br /> 5. Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các chỉ tiêu sinh lý, nông<br /> sinh học và năng suất của giống bông VN35KS và VN04-4.<br /> 6. Xây dựng mô hình ruộng bông năng suất cao.<br /> 2.3 Phương pháp nghiên cứu<br /> 2.3.1 Các nghiên cứu được thực hiện trên đồng ruộng theo phương pháp thường quy<br /> đang được áp dụng. Các thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối đầy đủ hoàn<br /> toàn ngẫu nhiên (RCBD) với 3 lần nhắc lại, các mô hình được bố trí theo phương<br /> pháp ngẫu nhiên hoàn chỉnh.<br /> 2.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá: Các chỉ tiêu theo dõi và<br /> phương pháp xác định được thực hiện theo tiêu chuẩn ngành 10TCN 911: 2006 của<br /> Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.<br /> - Thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn.<br /> - Chiều cao cây qua các giai đoạn.<br /> - Số cành quả/cây, số cành đực/cây giai đoạn thu hoạch.<br /> - Chỉ số diện tích lá (LAI).<br /> - Hiệu suất quang hợp thuần.<br /> - Hàm lượng diệp lục trong lá.<br /> - Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất.<br /> - Năng suất sinh vật học.<br /> - Hệ số kinh tế.<br /> <br />