1. Trang Chủ
  2. Nông nghiệp
  3. Xác định nhu cầu sử dụng nước tưới trong trồng trọt đối với một số cây trồng chính trên địa bàn thành phố Đà Lạt bằng mô hình Cropwat

Xác định nhu cầu sử dụng nước tưới trong trồng trọt đối với một số cây trồng chính trên địa bàn thành phố Đà Lạt bằng mô hình Cropwat

Đề tài sử dụng mô hình Cropwat để tính toán nhu cầu nước tưới trong tồng trọt đối với 5 loại cây chính: Súp lơ, ớt chuông, khoai tây, dâu tây và hành lá trên địa bàn phường 9 thành phố Đà Lạt. Đề tài sử dụng số liệu khí tượng của Cục niên giám thống kê tỉnh Lâm Đồng và tài liệu thổ nhưỡng trên địa bàn phường 8, thành phố Đà Lạt nhằm xác định nhu cầu nước tưới trong trồng trọt trên địa bàn Thành phố bằng mô hình Cropwat, cung cấp tài liệu cho việc quản lý tưới của 05 loại cây chính và hướng dẫn

Thể loại Tài liệu miễn phí Nông nghiệp

Số trang 8

Ngày tạo 4/8/2023 2:01:11 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.41 M

Tên tệp

Tải Xác định nhu cầu sử dụng nước tưới trong trồng trọ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 XÁC ĐỊNH NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC TƯỚI TRONG TRỒNG TRỌT ĐỐI VỚI MỘT SỐ CÂY TRỒNG CHÍNH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ LẠT BẰNG MÔ HÌNH CROPWAT Trần Lê Trang - 1510541 Nguyễn Thành Trung - 1510545 Phạm Quang Trung - 1510544 Nguyễn Văn Bình - 1513173 Hoàng Minh Phương - 1510527 Tô Ngọc Thắng - 1513221 Phạm Thị Thúy An - 1513168 Nguyễn Thế Long - 1513198 Lớp MTK39, Khoa Môi trường và Tài nguyên Đề tài sử dụng mô hình Cropwat để tính toán nhu cầu nước tưới trong tồng trọt đối với 5 loại cây chính: Súp lơ, ớt chuông, khoai tây, dâu tây và hành lá trên địa bàn phường 9 thành phố Đà Lạt. Đề tài sử dụng số liệu khí tượng của Cục niên giám thống kê tỉnh Lâm Đồng và tài liệu thổ nhưỡng trên địa bàn phường 8, thành phố Đà Lạt nhằm xác định nhu cầu nước tưới trong trồng trọt trên địa bàn Thành phố bằng mô hình Cropwat, cung cấp tài liệu cho việc quản lý tưới của 05 loại cây chính và hướng dẫn cách sử dụng mô hình Cropwat để xác định nhu cầu tưới cho các loại cây trồng khác. 1. MỞ ĐẦU Đà Lạt là thành phố có ngành du lịch, dịch vụ phát triển với tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên nhân văn phong phú. Trong đó, nông nghiệp là ngành đóng vai trò mũi nhọn trong ngành kinh tế của thành phố khi chi phối gần 80% nền kinh tế. Chỉ tính riêng các loại cây ngắn ngày và các loại hoa, diện tích canh tác nông nghiệp trên địa bàn thành phố đã lên đến hơn 12.000 ha. Trong đó, có rất nhiều loại cây mang lại giá trị kinh tế cao như: dâu tây, khoai tây, ớt chuông, súp lơ, hoa cúc, hoa hồng,.. Tuy nhiên theo tài liệu Biến đổi khí hậu Lâm Đồng, đã có số liệu thống kê cụ thể dự báo thiếu hụt nước trên địa bàn tỉnh. Tính đến năm 2020, Đà Lạt sẽ thiếu 7,90.106 m3vào tháng 1, 2 và 3 dự kiến đến năm 2050 con số thiếu hụt nước này lên đến 8,84.106 m3. Các số liệu này cho thấy nếu không điều chỉnh phương thức sử dụng nước hiện tại thì tương lai thiếu hụt nước cho hoạt động nông nghiệp là điều khó tránh khỏi. Do đó, nghiên cứu xác định nhu cầu sử dụng nước tưới hiện nay cho nông nghiệp thành phố Đà Lạt là cần thiết. Tuy nhiên do hạn chế về kinh phí và nguồn nhân lực nên đề tài “Xác định nhu cầu sử dụng nước tưới trong trồng trọt đối với một số loại cây trồng chính trên địa bàn thành phố Đà Lạt bằng mô hình Cropwat” chỉ tập trung cho 05 loại cây: Súp lơ, khoai tây, dâu tây, ớt chuông và hành lá thuộc địa bàn phường 08 thành phố Đà Lạt. 109
  2. Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 Để tính toán nhu cầu nước cho cây trồng (CWR), CROPWAT cẫn dữ liệu về sự bốc thoát hơi nước ETo. CROPWAT chấp nhận người sử dụng hoặc nhập các giá trị ETo được đo đạc, hoặc nhập các giá trị về nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió và số giờ nắng để CROPWAT tính ETo từ công thức Penman-Monteith. Trong Đề tài nghiên cứu, nhóm chúng tôi nhập các giá trị nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió và số giờ nắng được thu thập từ Cục niên giám thống kê tỉnh Lâm Đồng để CROPWAT tính ETo từ công thức Penman-Monteith. Dữ liệu mưa cung cần thiết như một dữ liệu đầu vào để CROPWAT lên kế hoạch tính toán CWR.Cuối cùng là dữ liệu cây trồng và dữ liệu về đất Hình 1. Sơ đồ tiến trình nghiên cứu 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1. Phương pháp nghiên cứu 2.1.1. Phương pháp phân tích, thống kê, tổng hợp tài liệu • Thu thập, tổng hợp các số liệu liên quan đến hoạt động canh tác nông nghiệp, bao gồm: Diện tích canh tác, năng suất, sản lượng của các loại cây trồng trên địa bàn thành phố Đà Lạt. Chọn 5 loại cây trồng ngắn ngày, mang tính đại diện và ưu tiên những loại cây có sẵn hệ số cây trồng (Kc) trong mô hình Cropwat làm đối tượng nghiên cứu. • Thu thập, tổng hợp các số liệu khí tượng thủy văn trong 10 năm (2005-2015), bao gồm: số liệu về các yếu tố khí tượng thủy văn như lượng mưa, số giờ nắng, nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, nhiệt độ,… Từ cục niên giám thống kê tỉnh Lâm Đồng. • Xử lý số liệu 110
  3. Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 2.1.2. Phương pháp khảo sát thực địa Khảo sát thực địa nhằm mục đích điều tra về tình hình tưới nước cho cây trồng, phương pháp tưới của cây, lịch mùa vụ của cây, diện tích đất trồng các loại cây của hộ dân, loại đất. Lựa chọn và tiến hành điều tra 10 vườn đang trồng các loại cây nghiên cứu,trong đó cây ớt chuông trồng 100% trong nhà kính và 4 loại cây trồng còn lại trồng ngoài trời. Xây dựng biểu mẫu ghi nhận thông số đầu vào cho mô hình: Độ ẩm có sẵn trong đất trước mùa vụ, tính toán tổng lượng nước có sẵn, chiều dài của rễ, chiều cao lớn nhất của cây. Sử dụng thiết bị đo độ ẩm của đất. 2.1.3. Phương pháp mô hình Chương trình CROPWAT được thiết lập bởi 8 mô đun khác nhau, bao gồm 5 môđun dữ liệu đầu vào và 3 môđun tính toán. Các môđun dữ liệu đầu vào bao gồm: Climate ( khí hậu)/ ETo: Cung cấp các số liệu đo đạc được hoặc các dữ liệu khí hậu để tính toán ETo theo Penman-Monteith; Rain: số liệu đầu vào về lượng mưa và tính toán ảnh hưởng của mưa; Crop: dữ liệu đầu vào về cây trồng và ngày gieo trồng; Soil: số liệu đầu vào về đất; Crop pattern: dữ liệu đầu vào về kiểu cây trồng để tính toán nguồn cung cấp tổng hợp. Các môđun tính toán: CWR: tính toán nhu cầu nước cho cây trồng; Schedules: lập kế hoạch tưới; Scheme: tính toán cho nguồn cung cấp tổng hợp dựa trên mô hình các cây trồng. Cơ sở toán học: Nhu cầu tưới của cây trồng IRReq bằng hiệu số giữa nhu cầu nước của cây và lượng mưa hiệu quả. Nhu cầu nước của cây trồng cạn là lượng nước cần để bù vào tổn thất do bốc thoát hơi nước ETcrop. • Nhu cầu tưới nước của cây trồng cạn IRReq bằng hiệu số giữa nhu cầu nước của cây trồng cạn ETcrop và lượng mưa hiệu quả Peff (lượng mưa sau khi đã khấu trừ tổn thất do nước chảy đi mất và tổn thất do thấm sâu), tức là: IRReq= ETcrop –Peff (1) Lượng bốc thoát hơi nước của cây trồng được xác định theo công thức (2) ETcrop = KcEto (2) Trong đó: Kc: hệ số cây trồng; ETo: lượng bốc hơi mặt ruộng chuẩn hay bốc thoát hơi cây trồng tham chiếu (Reference Crop Evapotranspiration); • Lượng bốc hơi mặt ruộng chuẩn ETo hay lượng bốc thoát hơi cây trồng tham chiếu (Reference Crop Evapotranspiration) là lượng bốc hơi mặt ruộng của một diện tích trồng cỏ rộng lớn mà tại đó, cỏ có chiều cao 8–15 cm, mọc tốt, phủ kín hết bề mặt đất và luôn luôn đủ nước. Trong CROPWAT, ETo (mm/ngày) được tính theo công thức Penman–Monteith [11,12]. Công thức này có dạng như sau: 111
  4. Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 (3) (4) Trong đó: ET0: Bốc thoát hơi (mm/tháng); ti: Nhiệt độ trung bình tháng i (0oC); I: Chỉ số nhiệt cho 12 tháng trong năm, được xác định theo công thức: (5) Trong đó: i là các tháng trong một năm. • Lượng mưa hiệu quả Peff.: Lượng mưa hiệu quả ở đây được hiểu là lượng mưa sau khi đã khấu trừ tổn thất do nước chảy đi mất và do thấm xuống sâu. Có thể chọn lựa phương pháp tính mưa hiệu quả đơn giản nhất là cố định tỉ lệ phần trăm lượng mưa hiệu quả. Theo phương pháp này, lượng mưa hiệu quả Peff được tính theo công thức Peff = a.Ptot (6) Trong đó: a: tỉ lệ phần trăm được cho bởi người dử dụng để ước lượng tổn thất do nước chảy đi và thấm sâu. Thông thường, lượng tổn thất này vào khoảng từ 10% đến 30% nên a = 70% - 90%. Vì vậy, trong tính toán có thể lấy trị số trung bình, tức a = 80%. 2.2. Nội dung và kết quả nghiên cứu 2.2.1. Đặc điểm đối tượng nghiên cứu Theo tài liệu của Cục niên giám thống kê tỉnh Lâm Đồng năm 2016, 5 loại cây trồng được lựa chọn nghiên cứu có đặc điểm như Bảng 1. Bảng 1. Bảng tình hình canh tác nông nghiệp số liệu trên địa bàn thành phố của 5 loại cây trồng nghiên cứu Diện tích (ha) Năng suất (Tạ/ha) Sản lượng (Tấn) Súp lơ 801.75 201.6 16,162.89 Ớt chuông 146.46 487.23 7,135.98 Khoai tây 703.05 197.88 13,911.62 Hành lá 12.00 216.75 260.10 Dâu tây 96.00 97.00 931.20 Các loại cây trồng trên, ngoài khả năng đáp ứng đầy đủ các tiêu chí lựa chọn đối tượng nghiên cứu, còn là các loại cây mang lại giá trị kinh tế cao và phân bố rộng rãi trong toàn Thành phố. 112
  5. Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 2.2.2. Nhu cầu nước tưới cần thiết theo mô hình Cropwat Nhu cầu nước tưới cần thiết theo mô hình Cropwat của cây khoai tây qua 10 năm Chúng tôi dùng kết quả này so sánh với TCVN 8641-2001: Tiêu chuẩn quốc gia về Công trình thủy lợi – Kỹ thuật tưới tiêu cho cây lương thực và cây thực phẩm. Thông qua tính toán, tổng lượng nước cần tưới cho cây khoai tây vụ Xuân là 224.42mm tương ứng với 2244.2 m3/ha. Theo tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8611:2011 – Công trình thủy 113
  6. Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 lợi, Kỹ thuật tưới tiêu nước cho cây lương thực và cây thực phẩm, đối với cây khoai tây, tổng nước tưới cả vụ trung bình 1700 m3/ha.Giải thích lý do: • Như đã xác định ở trên, vụ mùa Xuân tại thành phố Đà Lạt có 3 tháng 1, 2 và 3 thuộc mùa khô, lượng mưa hầu như bằng 0 (tháng 1: 0,0mm, tháng 2: 2,7mm, tháng 3: 0,5mm. Sô liệu Cục niên giám thống kê tỉnh Lâm Đồng năm 2015) nên lượng nước cung cấp cho cây chủ yếu là nước tưới. • Bên cạnh đó, số giờ nắng gắt của 3 tháng 1, 2 và 3 của vụ mùa Xuân là rất cao so với các tháng còn lại (tháng 1: 2,4 giờ, tháng 2: 2,5 giờ, tháng 3: 2,5 giờ. Số liệu niên giám thống kê tỉnh Lâm Đồng năm 2015). Điều này khiến cho khả năng bốc hơi của nước trong đất tăng cao. • Địa hình của khu vực nghiên cứu là địa hình dốc, khả năng giữ nước kém nên lượng nước cần tưới bổ sung đảm bảo khả năng phát triển của cây lớn hơn. (tài liệu lấy từ UBND phường 8 ) Do vậy, kết quả tính toán lượng nước cho cây Khoai tây bằng mô hình Cropwat là phù hợp với đặc điểm địa lý, thổ nhưỡng, khí hậu của thành phố Đà Lạt. Chính vì vậy, kết quả tính toán lượng nước cho 4 loại cây còn lại: Dâu tây, ớt chuông, súp lơ và hành lá bằng mô hình Cropwat cũng phù hợp. Lượng nước tưới cần thiết cho 5 loại cây trồng lựa chọn nghiên cứu, được thể hiện trong bảng dưới đây. Bảng 2. Lượng nước tưới cần thiết qua từng giai đoạn của 5 loại cây trồng qua 10 năm 2005- 2015. Đơn vị m3/ha Các loại cây trồng đều có nhu cầu sử dụng nước tưới lớn nhất ở giai đoạn phát triển và giai đoạn phát triển giữa, đây là giai đoạn ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cây trồng. Tuy nhiên cũng không có nghĩa lượng nước tưới ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối không ảnh hưởng đến sự phát triển của cây. Mỗi giai đoạn đều có ảnh hưởng nhất định đến sự phát triển. Điều chỉnh lượng nước tưới phù hợp với từng giai đoạn theo nhu cầu của cây trồng giúp cây trồng phát triển tốt nhất nhưng vẫn đảm bảo nguồn nước cho thế hệ sau. 2.3. Kết luận và kiến nghị Việc xác định nhu cầu nước tưới trong trồng trọt đối với 5 loại cây trồng chính trên địa bàn thành phố Đà Lạt bằng mô hình Cropwat là cơ sở quan trọng để xác định lượng nước tưới cần thiết cho các loại cây trồng trên, phục vụ cho công tác quản lý tưới. Đề tài thực hiện việc 114
  7. Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 xác định nhu cầu nước tưới cho cây trồng thông qua mô hình Cropwat bằng các tài liệu khí tượng, lượng mưa, số giờ nắng, khí hậu,.. của Cục niên giám thống kê tỉnh Lâm Đồng và Trạm khí tượng-thủy văn thành phố Đà Lạt; và các tài liệu về loại đất trồng, loại cây trồng thông qua phương pháp khảo sát thực nghiệm tại khu vực phường 08 thành phố Đà Lạt. Kết quả của mô hình hoàn toàn phù hợp với đặc điểm địa lý, thổ nhưỡng, khí hậu tại khu vực nghiên cứu và thích hợp để ứng dụng cho các hộ nông dân đang canh tác các loại cây trồng này trên địa bàn thành phố. TÀI LIỆU THAM KHẢO - Cục niên giám thống kê tỉnh Lâm Đồng từ năm 2005-2015. - Đề tài “Ứng dụng mô hình CROPWAT đánh giá năng suất lúa vùng đê bao lửng tỉnh An Giang trong điều kiện biến đổi của yếu tố khí tượng – thủy văn” của nhóm tác giả Nguyễn Thị Mỹ Hạnh công bố tại Tạp chí Khoa học năm 2012 - Nghiên cứu: “Một số kết quả nghiên cứu bước đầu về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước tưới của cây trồng trên vùng tưới Trung Hà – Suối Hai” thuộc Đồng bằng Bắc Bộ của tác giả Nguyễn Tuấn Anh công bố tại Tạp chí Khoa học kỹ thuật và môi trường năm 2012 - Nghiên cứu: “Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước tưới trong nông nghiệp thuộc khu tưới Hồ Cửa Đạt” của tác giả Vũ Ngọc Dương công bố trong Tạp chí Khoa học kỹ thuật và môi trường năm 2014 - Đề tài “Đánh giá hiệu quả kinh tế và tiết kiệm nước của mô hình tưới phun mưa tự động cho cây hành tím tại huyện Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng” của nhóm tác giả Hồng Minh Hoàng đăng trong Tạp chí Khoa học Trường Đai học Cần Thơ số DOI:10.22144/jvn.2016.595. - Đề tài “Nghiên cứu mô hình tưới tiết kiệm nước cho cây dứa vùng đất dốc, nông trường Sông Bôi, tỉnh Hòa Bình” của Tiến sĩ Đinh Vũ Thanh báo cáo ở Viện Khoa học Thủy Lợi - Phòng Kinh tế Thành phố Đà Lạt - Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8641:2011 đối với Công trình thủy lợi kỹ thuật tưới tiêu nước cho cây lương thực và cây thực phẩm - Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9170:2012 đối với Hệ thống tưới tiêu – Yêu cầu kỹ thuật tưới bằng phương pháp phun mưa - Xây dựng kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH tỉnh Lâm Đồng - O.Alkaeed, C. Flores, K. Jinno và A. Tsuitsumi: Comparison of several. ReferenceEvapotranspiration Methods for Itoshima Peninsula Area, Fukuoka, Japan, Memoirs of the Faculty of Engineering Kyushu University, Vol.66, No.1, March 2006. - M. M. Maina, M. S. M. Amin, W. Aimrun và T. S. Asha: Evaluation of Different ETo Calculation Methods: A Case Study in KanoState, Nigeria, Philipp. Agric. Scientist, Vol.95, No.4, December 2012. 115
  8. Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 - Chinese Geographical Science, March 2007, Volume 17, Issue 1, pp 56 – 63: “Water requirements and irrigation scheduling of spring maize using GIS and Cropwat model in Beijing-Tianjin-Hebei region”. Author: Feng Zhiming - Paddy and Water Enviroment, September 2012, Volume 10, Issue 3, pp 175 – 185: “Uncertainty of paddy irrigation requirement estimated from climate change projections in the Geumho river basic, Korea”. Author: Sang-Ok Chung - Scientific and Academic Publication, December 12- February 2013, E-ISSN: 2278-179X; Journal of Enviromental Science, Computer Science and Engineering & Technology: “Study on Water Requirement of Maize (Zea mays L.) using CROPWAT Model inNorthern Transitional Zone of Karnataka”. Author: Thimme Gowda P. 116
nguon tai.lieu . vn
Nông nghiệp Ngư nghiệp Lâm nghiệp Sinh học Hoá học Ngôn ngữ học Ngân hàng - Tín dụng