Đang tải... (xem toàn văn)
Chế độ tưới cho lúa Đông Xuân theo các công thức ứng dụng cho vùng Đông Nam Bộ
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI : Chế độ tưới cho lúa Đông Xuân theo các công thức ứng dụng cho vùng Đông Nam Bộ Giáo Viên hướng dẫn: Thạc só Nguyễn Thanh Tuyền Sinh Viên thực hiện: Nguyễn Thò Ngọc Trinh Trần Anh Tuấn MỞ ĐẦU Nước Việt Nam ở về phía Đông Nam Châu Á, hoàn toàn nằm trong vùng nhiệt đới Bắc Bán Cầu, đồng thời nằm giữa khu vực gió mùa đông nam, Miền Bắc nằm trong khu vực chuyển tiếp giữa khí hậu á nhiệt đới và nhiệt đới. Miền Nam có tính nhiệt đới rõ rệt. Khí hậu nước ta rất phức tạp, thời tiết hai miền Bắc Nam khác nhau rõ rệt. Ở Miền Bắc mùa hè nóng bức và mưa nhiều, mùa đông rét và có mưa phùn. Miền Nam thì khí hậu ấm áp hơn. Nước ta ở vùng nhiệt đới chòu ảnh hưởng của gió mùa nên lượng mưa lớn, song phân bố không đều giữa các vùng và trong một vùng cũng có lúc mưa nhiều lúc mưa ít. Nước ta là một nước nông nghiệp màø nông nghiệp thì cần rất nhiều nước. Vì vậy việc tính toán sử dụng tài nguyên nước như thế nào cho hợp lí đó cũng là điều đã được nghiên cứu và cần được nghiên cứu kỹ hơn, để từ đó đưa ra những công thức ứng dụng thích hợp cho từng vùng khác nhau. Đông Nam Bộ nước ta là vùng nắng nóng, ít mưa, nên lượng nước bốc hơi tương đối lớn. Vì vậy việc sử dụng các công thức tính toán bốc hơi mặt ruộng cho từng khu vực khác nhau cũng là vấn đề đáng quan tâm từ đó tính tưới và tiến hành thiết kế xây dựng công trình phù hợp đảm bảo cấp đủ lượng nước yêu cầu, góp phần nâng cao năng suất và cải thiện phần nào đời sống khó khăn của ngưới dân nông thôn trong mùa khô hạn, đồng thời tránh được cho người dân những sự cố có thể xẩy ra trong mùa mưa lũ. Tưới là một khâu quan trọng trong công tác điều tiết mặt ruộng. Việc tưới nước là để tạo cho cây trồng một chế độ nước thích hợp. Chế độ tưới được xác lập dựa trên các cơ sở khoa học nhất đònh. Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến chế độ tưới của các loại cây trồng, các nhân tố này thay đổi khá phức tạp và thường chia thành 2 loại lớn: Loại khí hậu và loại phi khí hậu. Các nhân tố khí hậu gồm: Nhiệt, gió, mưa…, các nhân tố phi khí hậu là: loại cây trồng, chế độ canh tác, phân bón, thổ nhưỡng, đòa chất, thuỷ văn cũng như điều kiện tổ chức nước…. Chế độ tưới xác đònh dựa vào nguyên lý cân bằng nước, trên cơ sở phối hợp giữa lượng nước yêu cầu và lượng nước sẵn có trong thiên nhiên, nói cách khác là căn cứ vào lượng nước đến và lượng nước đi mà ấn đònh mức tưới, thời gian tưới và số lần tưới. Trong đó bốc hơi là một trong những yếu tố quan trọng, vì vậy khi tính toán chế độ tưới cần xác đònh được lượng nước hao, từ đó ấn đònh mức tưới cho phù hợp. §1 Phương pháp xác đònh lượng bốc hơi mặt ruộng 1.1/ Tổng quan về bốc hơi mặt ruộng. 1.1.1/ Đònh nghóa và ý nghóa Lượng bốc hơi mặt ruộng bao gồm: bốc hơi khoảng trống và lượng nước do cây trồng hút lên. Lượng bốc hơi khoảng trống chiếm một tỉ lệ lớn trong lượng bốc hơi mặt ruộng có liên quan chặt chẽ với bốc hơi mặt lá. 1.1.1.2/ Các yếu tố ảnh hưởng + Khí hậu + Loại cây trồng và thời kì sinh trưởng + Các biện pháp kỉ thuật nông nghiệp + Phương pháp tưới, kỉ thuật tưới + Thổ nhưỡng và đòa chất thủy văn 1.1.1.3/ Công thức tổng quát Hiện nay có rất nhiều phương pháp xác đònh lượng bốc hơi mặt ruộng. Nguyên lí tổng quát là tìm mối quan hệ giữa lượng bốc hơi mặt ruộng với một số yếu tố quan trọng nào đó. Công thức tổng quát có rất nhiều loại, mỗi loại đều có những ưu, khuyết điểm và phạm vi ứng dụng. Ở đây ta chỉ nghiên cứu một số công thức được áp dụng có tính rộng rãi trên thế giới và trong nước. Lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế đối với cây trồng được xác đònh theo công thức tổng quát: ET c =K c .ET o Trong đó : ET c : Lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế theo thời gian tính toán(mm) ET o : Lượng bốc hôi tiềm năng (bốc hơi chuẩn) tính theo công thức kinh nghiệm (mm) K c : Hệ số cây trồng phụ thuộc vào loại cây trồng và giai đoạn sinh trưởng, xác đònh qua thực nghiệm. - 4 công thức kinh nghiệm tính toán bốc hơi mặt thoáng: * Công thức Thornthwaite (1948) Công thức này chỉ quan hệ với yếu tố nhiệt độ. Tài liệu này dễ dàng tìm thấy nhưng chỉ phù hợp đối với vùng ẩm. Công thức có dạng : ET o = 16 a I t )( 10 (mm/tháng) Trong đó : t : Nhiệt độ bình quân tháng ( o C) I : Chỉ số nhiệt năm của khu vực tính I = ∑ 12 1 i i: Chỉ số nhiệt tháng i = 5141 5 . )( t a : Hệ số kinh nghiệm, được xác đònh như sau: a = 50 108 61 . . +I khi I < 80 a = 502 23 .++− xxx khi I > 80 với x = I 1000 88. Ưu điểm : Tính toán đơn giản, ít tài liệu và dễ dàng tìm thấy Nhược điểm : Chỉ phù hợp đối với vùng ẩm. *Phương pháp bưc xạ Lượng nước bốc thoát hơi mặt ruộng có quan hệ với bức xạ mặt trời, nhiệt độ và độ cao của khu tưới. Công thức có dạng: ET = C(WR s ) (mm/ngày) W : Hệ số có quan hệ với nhiệt độ và độ cao khu tưới, tra bảng (II-5), (giáo trình bài tập thủy nông trang 32) R s : Bức xạ của mặt trời (mm/ngày) R s = (0.25+0.5 N n )R a R a : Tra bảng (II-9), quan hệ với vó độ và tháng (giáo trình bài tập thủy nông trang 36) N n : Tỷ số giờ chiếu sáng của mặt trời đo thực tế với giờ chiếu sáng max của mặt trời của ngày tính toán. Giá trò n lấy ở trạm đo theo giờ, còn N tra bảng (II-6), nó có quan hệ với vó độ và tháng. C: Hệ số hiệu chỉnh có quan hệ với độ ẩm tương đối bình quân, tốc độ gió ban ngày đối với vùng khô hạn chọn C = 1. Ưu điểm : Tính toán đơn giản, ít tài liệu, dễ thu thập Nhược điểm : độ chính xác chưa cao, hiện nay chưa được sử dụng nhiều *Phương pháp penman Công thức này là tổng hợp với nhiều yếu tố khí hậu. Công thức được thiết lập trên cơ sở cân bằng năng lượng bức xạ nhiệt của mặt trời và qui luật chuyển động của không khí. Công thức có dạng: ET c =ET o .K c =K c .C{WR n +(1-W).(f(u)).(e a - e d )} (mm) Trong đó: t : Nhiệt độ bình quân ngày (t 0 C) n: Số giờ nắng bình quân ngày N: Số giờ nắng lớn nhất bình quân ngày R H : Độ ẩm không khí trung bình Tốc độ gió Km/ngày ở độ cao 2m E a : Sức trương hơi nước bão hoà E d : Sức trương hơi nước thực tế E d =E a .R H F(u): Hàm số tốc độ gió thực tế (1-W): Trọng số nhiệt độ R a : Bức xạ mặt trời ngoài trái đất (mm/ngày) Ưu điểm : Độ chính xác tương đối cao Nhược điểm : Tính toán phức tạp, tài liệu thu thập nhiều Do vậy công thức này được sử dụng nhiều trên thế giới và trong nước ta bắt đầu sử dụng. * Công thức Blaney – cridle: Công thức này quan hệ với hai yếu tố: nhiệt độ và độ chiếu sáng. Công thức này do hai tác giả người Mỹ nghiên cứu từ năm 1931 đến năm 1945 và công bố năm 1945. Công thức được sử dụng cho vùng hạn và bán khô hạn. Công thức có dạng: ET 0 = 0,458PC(t 0 c +17,8) (mm/tháng). Trong đó: - p : tỉ số giờ chiếu sáng bình quân ngày của các tháng so với tổng số giờ chiếu sáng của cả năm được tính theo %, nó thay đổi theo vó độ Bắc và tháng được tra theo bảng ( II – 8) trang 37 bài tập thuỷ nông – NXBNN 1995. P= %.100 ngcảnămsốgiờnă øiđoạnngtrongthơsốgiờnắ . -Kc: là hệ số sinh lá của cây trồng. -t 0 c: nhiệt độ trung bình ngày trong thời đoạn tính toán( 0 c). C là hệ số điều chỉnh, có quan hệ với độ ẩm và không khí, độ dài chiếu sáng ban ngày và tốc độ gió, mức độ khô hạn của từng vùng. C = 0,5 ÷0,8 đối với vùng ẩm. C = 1 ÷1,4 đối với vùng khô hạn. Ưu điểm : Tính toán đơn giản, ít tài liệu và dễ dàng tìm thấy. Độ chính xác tương đối cao đối với những vùng khô hạn Nhược điểm : Chỉ sử dụng được cho vùng khô hạn và bán khô hạn. [...]... 5.383 ∗Ở vùng Đông Nam Bộ vụ hè thu canh tác vào các tháng mùa mưa nên lượng nước tưới yêu cầu không lớn do có mưa, còn vụ đông xuân canh tác vào các tháng mùa khô ít mưa đòi hỏi lượng nước cung cấp cao Vì vậy chọn vụ đông xuân để tính toán chế độ tưới sẽ cho kết quả khả quan hơn §2 Tính toán chế độ tưới cho lúa đông xuân theo các công thức bốc hơi khác nhau: ∗Tính toán chế độ tưới cho lúa đông xuân Tài... Blaney-Criddle để áp dụng cho vùng Đông Nam Bộ Vì công thức này có lượng bốc hơi tương đối cao so với các phương pháp khác, mức tưới chênh lệch không nhiều Ưu điểm: Tính toán đơn giản, ít tài liệu và dễ dàng thu thập Độ chính xác tương đối cao Do vùng Đông Nam Bộ là vùng ít mưa nhiều nắng, thường xuyên bò khô hạn nên rất thích hợp với phương pháp này Cũng qua kết quả tính toán ở trên ta thấy tổng mức tưới của... : nhiệt độ, nắng, gió, bức xạ… nên lượng bốc hơi mặt ruộng tương đối lớn Do đó lượng nước yêu cầu cao Công thức bức xạ: Có tổng mức tưới nhỏ nhất vì nó chỉ phụ thuộc vào 2 yếu tố nên độ chính xác không cao Công thức Blaney-Criddle: Có tổng mức tưới trung bình, ít tài liệu nhưng độ chính xác vẫn cao vì nó thích hợp với vùng Đông Nam Bộ Công thức Thornthwaite: Chỉ phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ, tuy có... Điều kiện khống chế: amin ≤ hci ≤ amax Xác đònh chế độ tưới cho lúa đông xuân theo phương pháp giải tích Giả thiết mức tưới mi sau đó tính hci theo phương trình (1) rồi kiểm tra điều kiện khống chế nếu thoả mãn là được Phương pháp lập bảng có Ưu điểm: Tính toán đơn giản thuận tiện hơn so với phương pháp đồ thò Khống chế được mức tưới đồng đều trong suốt thời gian sinh trưởng, do đó hệ số tưới sẽ đồng... cho việc tính toán mức tưới từng ngày cho vụ đông xuân ta lập bảng tính toán sau: Cột (5): Lượng nước hao eh = KcETo + K Cột (6):Lượng mưa sử dụng Cột (7): Giả thiết các mức tưới Cột (8): Sự thay đổi lớp nước mặt ruộng Cột (8)i = Cột (8)i-1 - Cột (5)i + Cột (6)i + Cột (7)i Cột (9) : lớp nước tháo đi, khi cột 8 vượt quá công thức tưới tăng sản thì Cột (9) = Cột (8)- lớp nước lớn nhất của công thức tưới. .. và đưa ra các nhận xét sau: Từ kết quả tính toán chế độ tưới theo các phương pháp khác nhau, lượng nước hao, mức tưới của mỗi phương pháp được thể hiên ở bảng sau: Phương Pháp Penman Thornthwaite Σ(ei+ Ki) (mm) 999.05 4160.49 Σm (mm) 1000 1150 Bức xạ Blaney-Criddle 898.83 1035.47 900 1050 Từ kết quả tính toán ta thấy: Công thức Penman: Có tổng mức tưới lớn nhất vì khi tính toán bốc hơi công thức này... 63.679 55.184 46.688 38.193 79.697 71.202 62.706 54.210 45.715 37.219 78.724 70.228 61.733 1050 ∗Kết quả tính toán chế độ tưới cho lúa Đông Xuân (bức xạ) Giai đoạn Tháng Ngày sinh trưởng Công thức tưới (mm) Lượng nước hao (mm) (1) (4) (5) (2) (3) Lớp Sự thay đổi nước Lượng Mức lớp nước mưa tưới tháo mặt (mm) (mm) đi ruộng(mm) (mm) (60 (7) (8) (9) 12 1 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31... 6 7 8 30÷80 30÷80 30÷80 30÷80 30÷80 9.643 9.643 9.643 9.643 9.643 1160.49 7.2 50 75.285 65.641 55.998 46.355 36.711 1150 ∗Kết quả tính toán chế độ tưới cho lúa Đông Xuân (Thornthwaite) Giai đoạn Tháng Ngày sinh trưởng Công thức tưới (mm) Lượng Lượng Mức nước mưa tưới hao (mm) (mm) (mm) (1) (2) (4) (5) 12 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 30÷80 30÷80 30÷80 30÷80 30÷80 30÷80 30÷80 30÷80... 42.285 32.944 73.972 65.001 56.029 47.057 38.085 79.113 70.141 61.169 52.197 43.225 34.253 75.281 66.309 57.337 48.365 900 ∗Kết quả tính toán chế độ tưới cho lúa Đông Xuân (penman) ThángNgày Giai đoạn sinh trưởng Công thức tưới (mm) Lượng Lượng Mức nước mưa tưới hao (mm) (mm) (mm) Lớp Sự thay đổi nước lớp nước tháo mặt đi ruộng(mm) (mm) (1) (2) 12 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31... ETo: Lấy theo thứ tự 4 phương pháp trên Chỉ tiêu cơ lí của đất canh tác: Độ rỗng của đất : A = 44% Độ ẩm sẵn có trong đất : βo = 50%A Chỉ số ngấm của đất : α = 0.5 Độ sâu tầng đất canh tác : H = 0.5m Lớp nước tạo thành ban đầu: a = 40 mm Hệ số ngấm ổn đònh K = 2 mm/ngày Thời kì sinh trưởng và công thức tưới tăng sản: Thời gian gieo cấy : Ngày 15 tháng 12 Bảng 1.5 Thời kỳ sinh trưởng, công thức tưới tăng