CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học Mật độ trồng là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến năng suất cây trồng. Giải quyết tốt vấn đề về mật độ tức giải quyết tốt mối quan hệ giữa sinh trưởng và phát triển của các cá thể làm cho quần thể cây trồng khai thác tốt nhất khoảng không gian (không khí, ánh sáng) và mặt đất (nước, dinh dưỡng trong đất) nhằm thu được sản lượng cao nhất trên một đơn vị diện tích. Mật độ dày thì sự cạnh tranh diễn ra càng quyết liệt. Khi đất không cung cấp đủ dinh dưỡng cho nhu cầu của cây thì cây sẽ phát triển kém, còi cọc.
Trên khoảng không gian, để có thể lấy được ánh sáng khi phải cạnh tranh với các cây khác cây sẽ phải tăng trưởng chiều cao một cách tối đa, chính vì vậy sẽ làm cho thân nhỏ, cây yếu, sức chống chịu kém trước các điều kiện ngoại cảnh, khả năng chống đổ kém, sâu bệnh phát sinh nhiều.Khi trồng ở mật độ thưa cây sẽ không phải cạnh tranh nhau nhiều, do vậy cây sẽ có điều kiện phát triển tốt cho năng suất cá thể cao nhưng năng suất quần thể lại giảm. Điều chỉnh khoảng cách mật độ là biện pháp đơn giản nhất để tăng diện tích lá. Tuỳ thuộc vào giống, mức độ thâm canh, độ màu mỡ của đất. mà ta xác định khoảng cách mật độ trồng thích hợp, sao cho khi phát triển tối đa, quần thể có diện tích lá tối ưu.
Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng là lượng chất dinh dưỡng mà cây cần qua các thời kỳ sinh trưởng để tạo nên một năng suất kinh tế tối đa. Cải bắp có sinh khối lớn nên nhu cầu dinh dưỡng cũng cao. Với năng suất 30 tấn/ha, cải bắp lấy đi từ đất 125 kg N, 33 kg P2O5 và 109 kg K2O (Nguyễn Thị Thu Hà, Nguyễn Duy Lam (2013). Hiện nay, nhiều nông dân trồng cải bắp có thể đạt năng suất 80-100 tấn/ha, lượng dinh dưỡng cây lấy đi từ đất cần nhiều hơn.
Để đạt năng suất tối ưu so với tiềm năng năng suất của từng giống, trên từng vùng sinh thái khác nhau thì lượng phân bón cho cải bắp cần thay đổi tuỳ thuộc vào mật độ trồng, độ phì nhiêu của đất cũng như tính thích ứng của điều kiện khí hậu thời tiết. Lượng dinh dưỡng nguyên chất khuyến cáo cho 1 ha cải bắp/vụ: 125-150kg N; 60-80 kg P2O5; 110-130 kg K2O (Bùi Quang Xuân, 1997). Để có được mức phân bón phù Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn c 4 hợp cho mỗi mật độ, mỗi giống cần phải căn cứ vào tiềm năng của giống (dựa vào đặc tính giống do nhà sản xuất giống cung cấp) và tiềm năng của vùng (dựa vào năng suất tối đa đạt được trong vùng). Thông thường, so với năng suất tiềm năng của giống những vùng có năng suất thực tế đạt > 70% gọi là vùng thích nghi và <70% gọi là vùng kém thích nghi.
Những vùng kém thích nghi lượng phân bón cần phải bón tăng hơn và nên chọn mức khuyến cáo cao. Từ những cơ sở khoa học trên, chúng tôi đã lựa chọn lượng phân bón và mật độ trồng ở các mức khác nhau để đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của giống cải bắp KK- cross 1.2 Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh đối với sinh trưởng và phát triển của cây cải bắp 1. Nhiệt độ Cải bắp có nguồn gốc ở vùng ôn đới nên trong quá trình sống ưa khí hậu mát mẻ, là cây chịu rét khá, tuy nhiên khả năng chịu nhiệt không cao. Nhiệt độ thích hợp nhất để hạt nảy mầm từ 15-200C.
Ở giai đoạn 1-2 lá thật, cây có thể chịu được nhiệt độ thấp đến -20C hoặc -30C, cũng có thể xuống -50C đến -60C. Về nhiệt độ thích hợp để cây sinh trưởng, nhiều tác giả có ý kiến khác nhau. Giáo sư Recheva (1958) cho rằng, nhiệt độ thích hợp cho cây cải bắp sinh trưởng từ 17-220C. Nhiều tác giả ủng hộ kết luận của giáo sư Minkov et.
(1984), nhiệt độ thích hợp cho cây cải bắp từ 17-220C. Khi nhiệt độ cao trên 350C, các quá trình trao đổi chất bị rối loạn, chất đường bột bị tiêu hao nhiều, cây bị già cỗi một cách nhanh chóng. Do đó cây nhỏ bé còi cọc, ngược lại nhiệt độ quá thấp (rét hại) cũng không tốt cho cây sinh trưởng. Khi nhiệt độ dưới 100C, cây không cuốn bắp.
Thời kỳ trải lá nhiệt độ thích hợp 18-200C, thời kỳ cuốn bắp nhiệt độ 17- 180C sẽ làm cho bắp cuốn nhanh và cuốn chặt. Trong thời kỳ cuốn bắp, rễ phát triển tốt nhất nên một số giống ở giai đoạn này có thể chịu được nhiệt độ thấp đến -150C (Bakhchevanova, 1977) (theo Nguyễn Thu Phương, 2014). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn c 5 Trong điều kiện nhiệt độ 28-300C, kết hợp độ ẩm không khí thấp sẽ ảnh hưởng xấu đến hoạt động sinh lý và chất lượng bắp lúc thu hoạch. Cải bắp là cây hai năm, để thông qua giai đoạn xuân hoá cần nhiệt độ thấp.
Các giống chín muộn yêu cầu nhiệt độ thấp nghiêm ngặt hơn các giống chín sớm. Nhiệt độ xuân hoá thuận lợi là 3-50C, ngược lại một số giống yêu cầu nhiệt độ xuân hoá là 10-120C, thời gian xuân hoá là 30-40 ngày. Trong quá trình chọn tạo giống, các nhà khoa học đã tạo được những giống chịu nhiệt do đó bắp có thể cuốn được ở nhiệt độ cao. Theo Lizgunova (1965), khi nhiệt độ lớn hơn 250C trong thời gian nở hoa sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triển nhị, nhụy, hạt phấn và gây hiện tượng rụng nụ.
Wilen and Peta C. Bonham-Smith, (2003), nhiệt độ cao (High temperature stress (HTS)) trong suốt quá trình nở hoa làm giảm sự hình thành hạt của nhiều loại cây trồng. Để nghiên cứu về HTS gây hại trong quá trình nở hoa, tạo quả và hình thành hạt, họ đã tiến hành thí nghiệm trên cải (brassica napus). Cây cải được đặt trong điều kiện HTS (8/16h tối/sáng, 180C đêm, kích thích tăng trưởng 20C/h hơn 6h, đến 350C khoảng 4h, kích thích tăng trưởng 20C/h đưa trở lại 230C khoảng 6h) và khẳng định HTS cao trong suốt quá trình nở hoa sẽ làm giảm sự phát sinh các thể giao tử cái, từ đó làm cho quả bị dị tật và phá vỡ sự tạo thành hạt.
Trong suốt quá trình xử lý HTS, hạt phấn sinh trưởng kém, nuôi hạt phấn trong ống nghiệm ở 350C quan sát thấy xuất hiện nhiều dạng bất thường (Theo Đặng Thị Nguyệt Hoa, 2011). Theo Visokoostravskaia (1935), ở nhiệt độ 15-200C, sau 6-8 giờ từ khi phấn rơi trên vọi nhụy cái, ống phấn sẽ vươn đến đầu nhụy và sau 36-48 giờ, quá trình thụ tinh được tiến hành. Theo Odland và Noll (1950) cho rằng nhiệt độ 12,8-21,10C thích hợp nhất cho các cây họ cải thụ tinh. Sau khi thụ tinh, cánh hoa khép lại, do vậy nhìn vào cánh hoa có thể khẳng định hoa đã thụ tinh hay chưa.
Trong trường hợp hoa không được thụ tinh, cánh hoa có thể tươi thêm 3-4 ngày sau, trong thời gian đó vẫn có thể thụ tinh được. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn c 6 Cải bắp có thể chuyển qua giai đoạn xuân hóa ở điều kiện nhiệt độ thấp có lợi, từ 2-120C. Lizgunova (1965) và Miller (1929) cho rằng, cải bắp có thể chuyển qua giai đoạn xuân hóa ở nhiệt độ từ 10-180C, nhanh nhất là 5-60C. Khi gieo trồng, nếu gặp điều kiện nhiệt độ thấp có lợi 2-100C, cải bắp sẽ ra hoa kết quả mà không cần phải qua năm sau.
Theo Hồ Hữu An (1986), quá trình xuân hóa phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như giống, thời vụ gieo trồng và phương pháp nhân giống. Đối với giống cải bắp Hà Nội và Bắc Hà, trong điều kiện khí hậu thời tiết Hà Nội, cây có thể xuân hóa khá tốt lúc còn trẻ ở giai đoạn trước cuốn, trong thời gian ngắn 24 ngày và ở nhiệt độ tương đối cao từ 18-200C. Đối với giống cải bắp nhập của Bungari và Nhật Bản như KK- Cross, NS-Cross gieo trồng tại Hà Nội thì không xuân hóa được phần lớn là thiếu nhiệt độ thấp có lợi dưới 120C. Ánh sáng Cải bắp là cây ưa thích ánh sáng ngày dài, ở nơi nguyên sản, cải bắp phản ứng với chế độ chiếu sáng 17 giờ/ngày, tuy nhiên mức độ mẫn cảm còn tuỳ thuộc vào đặc tính của giống.
Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau thì yêu cầu của cải bắp đối với ánh sáng cũng thay đổi. Ở thời kỳ cây con trong vườn ươm, nếu trong điều kiện ánh sáng ngày dài sẽ thúc đẩy cây sinh trưởng nhanh, rút ngắn thời gian ở vườn ươm. Ánh sáng ngày ngắn và cường độ ánh sáng yếu sẽ làm giảm hàm lượng vitamin C trong bắp từ 25-30%, tuy nhiên cường độ ánh sáng quá mạnh cũng không có lợi cho quá trình tổng hợp vitamin C. Khi cây ở thời kỳ trải lá và hình thành bắp cần ánh sáng mạnh, cây quang hợp mạnh nhất ở bức xạ mặt trời 20.
Có như vậy mới tạo được bắp to và bắp cuốn chặt, có chất lượng tốt. Thiếu ánh sáng sẽ ảnh hưởng không tốt đến chất lượng bắp. Giống chín muộn và giống sinh trưởng trong điều kiện ánh sáng ngắn sẽ có lợi cho quá trình tích lũy vật chất. Trong cây, do Thời gian sinh trưởng kéo dài, để qua giai đoạn ánh sáng cây yêu cầu thời gian chiếu sáng trên 14 giờ/ngày.
Đồng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn c 7 bằng sông Hồng trong điều kiện vụ đông xuân có thời gian chiếu sáng ngắn (8-10 giờ/ngày) nên cải bắp sinh trưởng tốt, cho năng suất cao nhưng không thể ra hoa kết quả vì thiếu điều kiện ánh sáng. Tóm lại, ở Đồng bằng sông Hồng hai điều kiện nhiệt độ và ánh sáng không đáp ứng yêu cầu của cải bắp qua giai đoạn xuân hóa nên cây cải bắp không ra hoa ở đồng bằng, trừ một số giống địa phương trồng lâu năm ở nước ta như cải bắp Hà Nội. Độ ẩm Cải bắp là cây ưa ẩm, ưa tưới, nhưng lại không chịu hạn và không chịu ngập úng. Hệ rễ cạn, ăn nông, khả năng hút nước ở lớp đất sâu kém.
Mặt khác, cây có nhiều lá, diện tích mỗi lá rất lớn, hàm lượng nước trong lá rất cao, vì thế cây cải bắp cần nhiều nước trong quá trình sinh trưởng. Trong các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cải bắp, thời kỳ hình thành bắp yêu cầu độ ẩm lớn nhất. Độ ẩm tối thích trong giai đoạn này là 80-85% độ ẩm đồng ruộng, còn độ ẩm không khí là 85-90%.