Chương 1- Đ ẶT V ẤN Đ Ề, N ỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU.......1-4 1.1. Đ ặt v ấn đ ề................................................................................................................. 1 1.2. Mục tiêu c ủa đ ề tài.................................................................................................... 2 1.3. Ph ạm vi nghiên c ứu .................................................................................................. 2 1.4. N ội dung nghiên c ứu................................................................................................. 2 1.5. Phương pháp nghiên c ứu........................................................................................... 3 Chương 2 – T ỔNG QUAN V ẤN Đ Ề NGHIÊN C ỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Chương 3 - K ẾT QU Ả NGHIÊN C ỨU VÀ TH ẢO LU ẬN...................................11-82 3.1. HI ỆN TRẠNG S Ử D ỤNG PHÂN BÓN CHO M ỘT S Ố LO ẠI CÂY TR ỒNG Ở Đ ỒNG NAI .........................................................................................................11-26 3.1.1. N ội dung đi ều tra ................................................................................................. 12 3.1.2. Phương pháp đi ều tra ........................................................................................... 12 3.1.3. Kết qu ả ................................................................................................................ 12 3.1.3.1. Tình hình s ử dụng phân bón cho nhóm cây hàng năm ....................................... 12 3.1.3.2. Tình hình s ử dụng phân bón cho nhóm cây ăn trái ............................................ 18 3.1.3.3. Nhóm cây công nghi ệp ...................................................................................... 22 3.1.4. Nh ận xét chung................................................................................................... 25 3.2. CƠ S Ở D Ữ LI ỆU VÀ CÔNG TH ỨC TÍNH...................................................27-45 3.2.1. Phương pháp lu ận c ủa vi ệc xây d ựng công thức tính toán .................................... 27 3.2.1.1. Nhu c ầu dinh dưỡng của cây trồng.................................................................... 27 3.2.1.2. Đất trồng trọt và các ngu ồn cân b ằng dinh dưỡng trong đất ............................. 29 3.2.1.3. Hi ệu su ất s ử dụng phân bón.............................................................................. 40 3.2.2. Xây d ựng công th ức............................................................................................. 42 3.2.2.1. Gi ới h ạn đi ều ki ện biên ..................................................................................... 43 3.2.2.2. Xây dựng công th ức .......................................................................................... 44 3.3. CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN LƯỢNG DINH DƯỠNG C ẦN THI ẾT CHO CÂY TRỒNG ...............................................................................................................46 -59 3.3.1. Cơ c ấu chương trình............................................................................................. 46 3.3.2. Các bước tính lư ợng dinh dưỡng c ần thi ết cho m ột s ố lo ại cây trồng.................... 46 3.3.2.1. Hi ện trạng s ử dụng dinh dưỡng trên khu vực xã................................................ 48 3.3.2.2. Tính toán cho nông h ộ....................................................................................... 51 3.3.2.3. Tính ước lượng phân bón c ần thi ết.................................................................... 56 3.4. K ẾT QU Ả XÂY D ỰNG VÀ TÍNH TOÁN .....................................................60-78 3.4.1. Xây d ựng b ản đ ồ nhu c ầu dinh dư ỡng.................................................................. 60 3.4.1.1. Xây dựng các b ản đồ thành ph ần ...................................................................... 60 3.4.1.2. Ph ần m ềm ứng dụng trong xây dựng và biên tập b ản đồ ................................... 60 3.4.1.3. Phương pháp xây dựng ..................................................................................... 60 3.4.1.4. Kết qu ả xây dựng .............................................................................................. 62 3.4.2. Gi ới thi ệu chương trình và k ết qu ả tính ................................................................ 65 3.4.2.1. Gi ới thi ệu chương trình..................................................................................... 65 3.4.2.2. Một s ố kết qu ả tính toán.................................................................................... 73 3.4.3. Thực hi ện một s ố thí nghi ệm ki ểm ch ứng kết qu ả tính toán t ừ mô hình................ 78 3.4.3.1 . Thí nghi ệm trên cây đậu nành ........................................................................... 78 3.4.3.2. Thí nghi ệm trên cây b ắp.................................................................................... 79 3.4.3.3. Thí nghi ệm trên cây rau c ải............................................................................... 80 Chương 4 – KẾT LU ẬN VÀ Đ Ề NGH Ị...................................................................... 83 4.1. Kết lu ận .................................................................................................................. 83 4.2. Đ ề ngh ị ................................................................................................................... 83 TÀI LI ỆU THAM KH ẢO
V V I I Ệ Ệ N N K K H H O O A A H H Ọ Ọ C C N N Ô Ô N N G G N N G G H H I I Ệ Ệ P P V V I I Ệ Ệ T T N N A A M M V V I I Ệ Ệ N N T T H H Ổ Ổ N N H H Ư Ư Ỡ Ỡ N N G G N N Ô Ô N N G G H H Ó Ó A A T T R R U U N N G G T T Â Â M M N N G G H H I I Ê Ê N N C C Ứ Ứ U U Đ Đ Ấ Ấ T T P P H H Â Â N N B B Ó Ó N N V V À À M M Ô Ô I I T T R R Ư Ư Ờ Ờ N N G G P P H H Í Í A A N N A A M M e e c c d d f f BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI Ứ Ứ N N G G D D Ụ Ụ N N G G C C Ô Ô N N G G N N G G H H Ệ Ệ T T H H Ô Ô N N G G T T I I N N Đ Đ Ể Ể T T Í Í N N H H T T O O Á Á N N L L Ư Ư Ợ Ợ N N G G P P H H Â Â N N B B Ó Ó N N C C Ầ Ầ N N T T H H I I Ế Ế T T C C H H O O M M Ộ Ộ T T S S Ố Ố C C Â Â Y Y T T R R Ồ Ồ N N G G C C H H Í Í N N H H Ở Ở Đ Đ Ồ Ồ N N G G N N A A I I Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Bích Thu Thành phố Hồ Chí Minh 10/2008 MỤC LỤC Chương 1- ĐẶT VẤN ĐỀ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1-4 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 2 1.3. Phạm vi nghiên cứu 2 1.4. Nội dung nghiên cứu 2 1.5. Phương pháp nghiên cứu 3 Chương 2 – TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 11-82 3.1. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN CHO MỘT SỐ LOẠI CÂY TRỒNG Ở ĐỒNG NAI 11-26 3.1.1. Nội dung điều tra 12 3.1.2. Phương pháp điều tra 12 3.1.3. Kết quả 12 3.1.3.1. Tình hình sử dụng phân bón cho nhóm cây hàng năm 12 3.1.3.2. Tình hình sử dụng phân bón cho nhóm cây ăn trái 18 3.1.3.3. Nhóm cây công nghiệp 22 3.1.4. Nhận xét chung 25 3.2. CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ CÔNG THỨC TÍNH 27-45 3.2.1. Phương pháp luận của việc xây dựng công thức tính toán 27 3.2.1.1. Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng 27 3.2.1.2. Đất trồng trọt và các nguồn cân bằng dinh dưỡng trong đất 29 3.2.1.3. Hiệu suất sử dụng phân bón 40 3.2.2. Xây dựng công thức 42 3.2.2.1. Giới hạn điều kiện biên 43 3.2.2.2. Xây dựng công thức 44 3.3. CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN LƯỢNG DINH DƯỠNG CẦN THIẾT CHO CÂY TRỒNG 46 -59 3.3.1. Cơ cấu chương trình 46 3.3.2. Các bước tính lượng dinh dưỡng cần thiết cho một số loại cây trồng 46 3.3.2.1. Hiện trạng sử dụng dinh dưỡng trên khu vực xã 48 3.3.2.2. Tính toán cho nông hộ 51 3.3.2.3. Tính ước lượng phân bón cần thiết 56 3.4. KẾT QUẢ XÂY DỰNG VÀ TÍNH TOÁN 60-78 3.4.1. Xây dựng bản đồ nhu cầu dinh dưỡng 60 3.4.1.1. Xây dựng các bản đồ thành phần 60 3.4.1.2. Phần mềm ứng dụng trong xây dựng và biên tập bản đồ 60 3.4.1.3. Phương pháp xây dựng 60 3.4.1.4. Kết quả xây dựng 62 3.4.2. Giới thiệu chương trình và kết quả tính 65 3.4.2.1. Giới thiệu chương trình 65 3.4.2.2. Một số kết quả tính toán 73 3.4.3. Thực hiện một số thí nghiệm kiểm chứng kết quả tính toán từ mô hình 78 3.4.3.1. Thí nghiệm trên cây đậu nành 78 3.4.3.2. Thí nghiệm trên cây bắp 79 3.4.3.3. Thí nghiệm trên cây rau cải 80 Chương 4 – KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 83 4.1. Kết luận 83 4.2. Đề nghị 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Chương 1- MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề: Đầu tư phân bón là bắt buộc trong sản xuất nông nghiệp để đạt năng suất cao và duy trì độ phì nhiêu của đất. Theo tài liệu nghiên cứu về tình hình sử dụng phân bón từ năm 1985 đến nay của Bộ Nông nghiệp, nhu cầu sử dụng phân bón đã tăng đáng kể. Nếu như tổng hàm lượng dinh dưỡng (N+P 2 O 5 +K 2 O) sử dụng năm 1980 là 153.000 tấn, năm 1990 là 542.000 tấn thì sau năm 2000 là 2.040.000 tấn, tăng 13,33 lần so với năm 1980. Điều đó chứng tỏ nhu cầu sử dụng phân bón chỉ có xu hướng tăng. Điều mà người nông dân mong muốn là đầu tư phân bón như thế nào để thu được lợi nhuận tốt. Hơn nữa, việc bón phân cho cây trồng hợp lý là vấn đề cần phải được nghiên cứu sâu để tránh sự dư thừa hàm lượng gây lãng phí vật chất và ô nhiễm môi trường đất. Chính vì vậy, đã có nhiều mô hình nghiên cứu về thổ nhưỡng học, nông học đã và đang được triển khai ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực nông nghiệp. Hiện nay, công nghệ tin học trở nên phổ biến đối với mọi người. Việc có được một công cụ hỗ trợ để tính toán lượng phân bón cần thiết hàng năm cho từng loại cây trồng, ở từng khu vực cụ thể là rất hữu ích và hiệu quả. Tỉnh Đồng Nai có tài nguyên đất phong phú mà chủ yếu là các nhóm đất chính như đất phù sa, đất xám, đất đen, đất đỏ trên bazan. Sản xuất nông nghiệp vẫn chiếm tỷ trọng lớn trong nền kinh tế của tỉnh. Đồng Nai được đánh giá là vùng có những thuận lợi vào bậc nhất trong cả nước về phát triển nông nghiệp hàng hóa toàn diện với các loại cây trồng phổ biến như cây ăn quả (bưởi, nhãn, chôm chôm, sầu riêng, cam, quýt…), cây lương thực (lúa, bắp), cây công nghiệp (tiêu, điều, cà phê, cao su… ). Hiện trạng sử dụng các loại phân bón ở địa phương là mất cân đối cả về liều lượng và tỷ lệ NPK so với nhu cầu dinh dưỡng cho cây trồng theo khuyến cáo. Điều đó đã dẫn đến năng suất và chất lượng nông sản chưa cao, hiệu quả sử dụng phân bón chưa hợp lý. Để việc đầu tư phân bón hiệu quả, tiết kiệm chi phí và giảm thiểu lượng tồn dư trong đất, cần phải tính toán và dự báo trước lượng phân bón các loại cần thiết cho sản xuất nông nghiệp trên quy mô toàn tỉnh. Rất cần thiết để phát triển một phương tiện giúp người sử dụng có thể trực tiếp tính toán và dự báo lượng phân bón cho từng loại cây trồng, từng loại đất, từng vụ… Đó là mô hình toán học có thể tích hợp các thông số liên quan như nhu cầu dinh dưỡng cây cần để đạt năng suất mục tiêu, lượng dinh dưỡng cung cấp từ đất, hiệu quả sử dụng dinh dưỡng của cây, chủng loại phân bón… giúp người sử dụng có thể chủ động tính toán lượng phân bón cần thiết cho từng loại cây trồng trên mảnh đất của mình. Hơn thế nữa, với việc quan tâm tới chất lượng môi trường và giá cả phân bón tăng cao như hiện nay, đó cũng sẽ là một giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, tiết kiệm và giảm ô nhiễm môi trường đất, nước mặt và nước ngầm 1. 2. Mục tiêu của đề tài: - Mục tiêu trước mắt: + Xây dựng phần mềm tính toán nhu cầu phân bón cần thiết đối với các loại cây trồng chính trên địa bàn tỉnh Đồng Nai. + Giúp các cơ quan chức năng chủ động lập kế hoạch đầu tư phân bón cho sản xuất nông nghiệp. - Mục tiêu lâu dài: Nâng cao hiệu quả đầu tư trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh. 1.3 . Phạm vi nghiên cứu: - Vùng nghiên cứu: toàn tỉnh Đồng Nai - Đối tượng nghiên cứu: Một số cây trồng thuộc 3 nhóm chính: nhóm cây hàng năm (lúa, bắp, rau , đậu, bông), nhóm cây ăn trái ( Bưởi, sầu riêng, chôm chôm, nhãn…) và nhóm cây công nghiệp lâu năm (cà phê, tiêu, điều…) - Nguyên tố dinh dưỡng đa lượng từ phân bón: Nitơ, Phot pho và Kali 1. 4. Nội dung nghiên cứu: 1- Thu thập thông tin làm cơ sở dữ liệu đầu vào cho việc tính toán. 2- Điều tra bổ sung các thông tin thuộc cơ sở dữ liệu thuộc tính gồm: 2.1. Các nhóm đất chính được sử dụng để canh tác các loại cây trồng dự kiến nghiên cứu; 2.2. Điều tra nông hộ: diện tích, giống, lượng phân bón, kỹ thuật bón, năng suất…. 3- Xử lý số liệu, thống kê số liệu đã điều tra trong khu vực nghiên cứu để phục vụ việc xây dựng cơ sở dữ liệu. 4 - Xây dựng cơ sở dữ liệu. 5- Nghiên cứu phương pháp tính và tối ưu hóa lượng dinh dưỡng cần thiết cho từng loại cây trồng chính trong vùng nghiên cứu bằng mô hình toán học. 6- Xây dựng bản đồ nhu cầu sử dụng phân bón trên địa bàn của tỉnh. 7- Viết chương trình tính toán dự báo lượng phân bón cần thiết cho từng loại cây trồng nói trên. 1.5. Phương pháp nghiên cứu: 1/Thu thập thông tin làm cơ sở dữ liệu đầu vào cho việc tính toán, nguồn tài liệu từ Trung tâm Khuyến nông tỉnh, Cục Thống kê và tài liệu nghiên cứu về đất của Trung tâm Nghiên cứu đất, phân bón và môi trường phía Nam. Các loại bản đồ sẽ thu thập từ Sở Tài nguyên và Môi trường. (1) Cơ sở dữ liệu thuộc tính: loại đất, cơ cấu cây trồng, loại cây trồng, tập quán canh tác, lượng phân bón sử dụng trên từng loại cây trồng, … (2) Cơ sở dữ liệu không gian: các loại bản đồ (đất, hiện trạng, địa hình). 2/ Khảo sát bổ sung các thông tin thuộc cơ sở dữ liệu thuộc tính: loại cây trồng ưu thế, năng suất và phương thức sử dụng phân bón trên địa bàn các huyện. 3/ Xây dựng bản đồ: Ứng dụng công nghệ GIS trong công tác chồng lớp các lớp thông tin từ các bản đồ đã thu thập (cơ sở dữ liệu không gian) để thành lập bản đồ nhu cầu sử dụng phân bón cho các loại cây trồng thuộc 3 nhóm cây trồng chính nói trên. 4/ Xử lý số liệu và lập cơ sở dữ liệu bằng công nghệ SQL Server. 5 5 / / T T í í n n h h t t o o á á n n k k ế ế t t q q u u ả ả n n g g h h i i ê ê n n c c ứ ứ u u b b ằ ằ n n g g l l ậ ậ p p t t r r ì ì n n h h t t r r ê ê n n n n ề ề n n A A S S P P . . N N e e t t t t h h u u ậ ậ n n l l ợ ợ i i c c h h o o v v i i ệ ệ c c c c h h u u y y ể ể n n v v à à c c ậ ậ p p n n h h ậ ậ t t d d ữ ữ l l i i ệ ệ u u l l ê ê n n m m ạ ạ n n g g I I n n t t e e r r n n e e t t . . Chương 2 - TỒNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong nông nghiệp đã phát triển mạnh mẽ ở hầu hết những quốc gia trên thế giới cũng như ở Việt nam. Có thể nói tất cả các lĩnh vực của ngành nông nghiệp từ nghiên cứu cơ bản đến nghiên cứu ứng dụng, triển khai đều sử dụng công nghệ thông tin làm phương tiện đắc lực. Các đối tượng nghiên cứu của ngành nông nghiệp đều là đối tượng tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên. Vì vậy công nghệ thông tin là phương tiện hết sức hiệu quả để phát hiện đặc tính, tìm ra quy luật phát triển để tác động có lợi cho con người. Trong vòng 10 năm trở lại đây, nhiều hội thảo quốc tế về lĩnh vực này đã được tổ chức như: Hội thảo của Hiệp hội các nước châu Á về công nghệ thông tin trong nông nghiệp (AFITA) được tổ chức lần đầu tiên ở Nhật Bản (AFITA1998), lần 2 ở Hàn Quốc (AFITA2000) và lần 3 ở Trung Quốc (AFITA2002); hiệp hội các nước Châu Âu về công nghệ thông tin trong nông nghiệp (EFITA) được tổ chức lần đầu tiên ở Đan Mạch (EFITA1997), lần 2 tại Đức (EFITA1999), lần 3 tại Hungary (EFITA2001) và lần 4 ở Pháp (EFITA2003). Ngoài ra, ở Mỹ cũng đã tổ chức 7 lần hội thảo quốc tế về sử dụng máy điện toán trong nông nghiệp và tài nguyên thiên nhiên (viết tắt là ASAE). Ở Đức, các nhà khoa học cũng đã xây dựng thành công hệ thống mạng quốc tế về công nghệ thông tin trong lĩnh vực nông nghiệp (INFITA) nhằm kết nối cơ sở dữ liệu giữa nông nghiệp, sản xuất lương thực và thị trường khách hàng tiêu dùng. Việc ứng dụng công nghệ hiện đại trong lĩnh vực nông nghiệp ngày càng tiết kiệm được chi phí và mang lại hiệu quả cao. Ở Nhật Bản, đã có nhiều ứng dụng thành công về kỹ thuật tin học trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn. Đó là sự kết hợp giữa các chương trình tin học với kỹ thuật hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong nghiên cứu và theo dõi năng suất, đặc điểm sinh lý của các loại cây trồng qua các thời kỳ, các tác hại ảnh hưởng đến cây trồng, v.v… Họ khuyến khích và thuyết phục nông dân thấy được lợi nhuận do việc ứng dụng kỹ thuật công nghệ thông tin mang lại. Họ cũng cung cấp các phần mềm chuyên ngành, tư vấn thông tin liên quan về nông nghiệp, … Các nhà nghiên cứu ở Mỹ đã xây dựng thành công mô hình WinEPIC, CroPMan tích hợp tất cả các điều kiện khí hậu, đất đai, cây trồng, phân bón, … nhằm mô phỏng năng suất cây trồng. Mặt khác, theo xu hướng chung của một số nước trên thế giới, các chương trình tin học ứng dụng, mô hình tính toán đã phát triển lên một bước cao hơn là nối kết dữ liệu toàn cầu qua hệ thống mạng internet, rất dễ dàng cho người sử dụng và cập nhật thông tin để xử lý kịp thời những ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động nông nghiệp. Trong trồng trọt, việc sử dụng phân bón là tất yếu để đạt năng suất cao. Phân bón cung cấp cho cây trồng những chất dinh dưỡng cần thiết mà đất không đủ khả năng cung cấp, góp phần duy trì độ phì nhiêu của đất và tăng năng suất cây trồng. Trong quá trình sử dụng phân bón, con người cũng đã phát hiện ra nhu cầu dinh dưỡng của mỗi cây trồng là khác nhau và khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng cũng tùy thuộc vào loại đất. Các dạng và loại phân bón khác nhau cũng tác động khác nhau tới đất trồng và khả năng hấp thu của cây. Mối quan hệ giữa các thông số nói trên đã được các nhà khoa học nghiên cứu mô hình hóa và xây dựng công thức tính toán để thuận tiện cho người sử dụng từ lâu. Khi công nghệ thông tin phát triển, các công thức tính toán này càng được nâng cấp với các thông số đầu vào rất chi tiết để cho kết quả chính xác hơn. Hàng loạt những mô hình tính toán được thực hiện bởi các nhà khoa học nông nghiệp khắp thế giới như: - Tính linh động và sự biến đổi của Nitơ trong đất. - Quản lý lượng đạm trong cây lúa. - Kiểm soát lượng phân bón, ngăn chặn quá trình Nitrát hóa. - Nitrát và sự tích lũy chúng trong đất nông nghiệp. - Mô hình nitơ trong nông nghiệp. - Mô hình tính toán hiệu quả của phân lân, khả năng tích lũy trong cây trồng và trong đất. - Mô hình tính toán hiệu quả của phân kali, khả năng tích lũy trong cây trồng và trong đất. - Mô hình tổng hợp cho cả 3 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng N,P,K - Sử dụng, quản lý phân bón hữu cơ và phân bón sinh học. Việc xác định nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng là cơ sở cho việc xây dựng các mô hình tính toán phân bón. Có rất nhiều phương pháp đã được các nhà khoa học sử dụng để nghiên cứu. + Stoorvogel và Smaling (1990), dựa trên bản đồ đất để thiết lập cơ sở dữ liệu, xem xét các nguồn dinh dưỡng bổ sung vào đất và nguồn dinh dưỡng lấy đi từ đất để tính toán. Trong đó: * Quá trình lắng đọng của khí quyển chủ yếu từ hai thông số: nước mưa (vào mùa mưa) và bụi (vào mùa khô). * Quá trình cố định đạm, đã được nhiều tác giả nghiên cứu như Giller; Danso, 1992; Giller và Wilson, 1991; Hartemink, 2001) và được tính trên công thức: Lượng đạm cố định = 0,5 + 0,1 x √(lượng mưa). * Quá trình trầm tích: dựa trên 2 thông số chính: dinh dưỡng cung cấp từ nước tưới và trầm tích do xói mòn (một số nghiên cứu của Doll và Siebert, 2000; Stoorvogel và Smaling, 1990). * Sản phẩm cây trồng: dựa trên lượng dinh dưỡng có trong cây trồng (theo FAOSTAT). * Phụ phẩm cây trồng: tính từ chất dinh dưỡng có trong phụ phẩm cây trồng. Đây là thông số khó xác định nhất; một số nhà khoa học giả định rằng nếu đem đốt những phụ phẩm đó thì tồn bộ hm lượng đạm bị mất đi do quá trình bay hơi và 50% kali bị mất đi trực tiếp thông qua quá trình thấm. * Quá trình thấm: thông số này được đề cập tài liệu của FAO, lượng dinh dưỡng bị mất đi trong quá trình thấm chủ yếu là đạm và kali. + De Willigen (2000) pht triển một mô hình hồi quy để đánh giá sự mất đi của đạm. Mô hình này được xem xét dựa trên những nghiên cứu về tính chất của đất và điều kiện khí hậu khu vực thông qua công thức được thiết lập như sau: N Thấm = (0,0463 + 0,0037 x (P/ (C x L))) x (F + D x NOM – U) K Thấm = - 6,87 + 0,0117 x P + 0,173 x F – 0,265 x CEC Trong đó: P: Lượng mưa hàng năm (mm); C: phần trăm hạt sét; L: chiều dài tầng đất (m) tương ứng với chiều dài của rễ (nguồn FAO, 1998). F: là hàm lượng đạm trong phân khoáng và hữu cơ (kg N/ha); D: tỉ lệ phân hủy (thường sử dụng khoảng 1,6%/năm) NOM: lượng đạm có trong đất (kg N/ha); U: lượng cây trồng hấp thu (kg N/ha); CEC: lượng cation trao đổi (Cmol/kg); + IFA/FAO (2001) đưa ra công thức tính thông số phản ánh lượng đạm mất đi do quá trình bay hơi gồm hai yếu tố: quá trình khử (N 2 O và NO x ) và quá trình bay hơi (NH 3 ). Công thức tính đã được như sau: N bay hơi = (0,025 + 0,000855 x P + 0,01725 x F + 0,117 x O) + 0,113 x F Trong đó: P: Lượng mưa hàng năm (mm); F: là hàm lượng đạm trong phân khoáng và hữu cơ (kg N/ha); O: hàm lượng hữu cơ (%); + Quá trình xói mòn: Nghiên cứu quá trình này dựa trên mô hình LAPSUS để đánh giá mức độ xói mòn (theo Schoorl, Sonnevel và Veldkamp, 2000). Các nguồn dữ liệu đầu vào để tính toán cho mô hình bao gồm: • DEM, với độ phân giải 1km (USGS, 1998); • Bản đồ thảm phủ đất đai (USGS, 2000); • Bản đồ lượng mưa (Leemans và Cramer, 1991); • Bản đồ xói mịn đất (FAO/UNESSCO, 1997); • Độ sâu tầng đất canh tác (FAO/UNESSCO, 1997); - Mô hình Qpais (UK) cũng được các nhà khoa học trường đại học Warwick sử dụng để xem xét nhu cầu của cây trồng đối với mỗi loại dinh dưỡng chủ yếu. Qpais được xây dựng và mô phỏng tính toán cho 25 loại cây trồng khác nhau với các thông số đầu ra bao gồm: khối lượng quy khô của cây, thành phần khoáng của cây, sự phân bố dinh dưỡng trong đất theo chiều sâu phẫu diện tại những thời điểm trong suốt quá trình canh tác. Cơ cấu chương trình gồm 4 phần chính như: tính Đạm, Lân, Kali và tổng hợp NPK. Mô hình được thể hiện qua lưu đồ với các thông số sau: Lưu đồ mô hình đạm: bài toán dựa trên mối quan hệ giữa các yếu tố như: hàm lượng hữu cơ trong đất, phụ phẩm cây trồng, phân khoáng, quá trình chuyển hóa đạm trong phẫu diện đất, quá trình thấm trong các tầng đất, sự phân bố của bộ rễ, thuộc tính của đất, cây trồng hấp thu, tổng lượng đạm trong cây, sinh khối cây, điều kiện thời tiết hàng ngày, v.v… Lưu đồ mô hình phospho: Bài toán tính dựa trên tác động của hàm lượng photphat trong đất, trong phân bón với sự phát triển hàng ngày của cây trồng, lượng photphat trong cây và những chuyển đổi từ các dạng khác nhau trong đất. Lưu đồ mô hình Kali: Cây trồng sinh trưởng và phát triển với bộ rễ của chúng chủ yếu trong tầng đất mặt; sinh khối cây trồng, hàm lượng Kali, khả năng trao đổi và cố định Kali trong đất mỗi ngày. Các thông số liên quan bao gồm: thời tiết hàng ngày, nhiệt độ, bay hơi và lượng mưa; phân khoáng sử dụng; quá trình bay hơi, lượng nước trong đất và nhiệt độ trong đất; các dạng Kali trong đất, chiều dài của rễ; khả năng cung cấp tối đa lượng Kali cho rễ; sinh khối cây; khả năng hấp thu hàm lượng Kali trong cây, … Lưu đồ mô hình NPK: Đây là mô hình sử dụng dựa trên “Định luật tối thiểu” để tính lượng tăng hàng ngày trong khối lượng cây và hấp thu mỗi loại dinh dưỡng dựa trên lượng dinh dưỡng chủ yếu nhất có thể đáp ứng nhu cầu đòi hỏi của cây trồng. Các thông số cần thiết cho để tính toán là sự tổ hợp của 3 mô hình đơn đã trình bày ở trên và chúng có mối liên hệ mật thiết với nhau. + Mô hình TechnoGIN: đây là mô hình được xây dựng để tính toán lượng dinh dưỡng phân bón cho cây trồng khu vực Đông Nam Á. Phương pháp tính theo mô hình TechnoGIN dựa trên sự cân đối hàm lượng dinh dưỡng, quá trình hấp thu hàm lượng dinh dưỡng của cây trồng, cân bằng lượng nước, chi phí nhân công và phân tích giá trị lợi nhuận. Quá trình cân đối dinh dưỡng N, P và K được tính trên đơn vị kg/ha cho mỗi cây trồng trên những loại đất sử dụng. Các giá trị bổ sung trong đất có sự khác biệt nhau tùy thuộc vào nhiều yếu tố trong các quá trình chuyển hóa. Lượng dinh dưỡng cây trồng hấp thu được sử dụng một phần vào trong sản phẩm thu hoạch và một phần dinh dưỡng có thể phục hồi nằm trong phụ phẩm cây trồng. [...]... ch nh pH cho phù h p thông qua vi c bón thêm vôi cho đ t Qua đi u tra kh o sát th c t , m t s ghi nh n v hi n tr ng s d ng phân bón cho cây bư i như sau: Phân h u cơ: T p quán bón phân: bón càng nhi u phân chu ng càng t t nhưng ph i cho th t hoai Tuy nhiên lư ng phân chu ng không ph i lúc nào cũng có đ đ đáp ng yêu c u đó Theo kinh nghi m nhà vư n cho r ng phân h u cơ cung c p đ phì cho đ t, cây hút... th tr c ti p tính toán và d báo lư ng phân bón c n thi t cho t ng lo i cây tr ng, t ng lo i đ t, t ng v … Mô hình toán h c có th tích h p các thông s liên quan như nhu c u dinh dư ng cây c n đ đ t năng su t m c tiêu, lư ng dinh dư ng cung c p t đ t, hi u qu s d ng dinh dư ng c a cây, ch ng lo i phân bón giúp ngư i s d ng có th ch đ ng tính toán lư ng phân bón c n thi t cho t ng lo i cây tr ng trên... trình bón phân sao cho đúng, đ , cân đ i h p lý đ v a đáp ng nhu c u sinh trư ng c a cây rau mà còn đ m b o ch t lư ng c a nông s n M c đ s d ng phân bón cho cây rau ăn lá t i khu v c đi u tra đư c trình bày qua b ng sau: B ng 2 - Lư ng phân bón dùng cho 1ha rau ăn lá các lo i Lo i phân bón Phân chu ng Phân tro, tr u Phân urê Phân super lân Phân KCl (Ngu n: Đi u tra nông h ) Đơn v tính T n T n Kg Kg... n và ki n ngh h t s c c th cho vi c s d ng Nh ng nghiên c u này đã giúp cho ngư i dân, m c dù đã có nh ng ki n th c nh t đ nh v phân bón, hi u bi t t t hơn vi c s d ng phân bón trong tr ng tr t Công ngh thông tin đã h tr nh ng nghiên c u này hi u qu thông qua vi c ng d ng m t s mô hình toán h c đ tính toán lư ng phân bón và th i kỳ bón h p lý như " ng d ng mô hình Gleams cho vi c h tr ra quy t đ nh... u h t nhà vư n bón phân cho cây mang tính t phát không theo b t kỳ m t công th c bón phân nào c và ch bón theo kinh nghi m c a chính h đư c áp d ng tuỳ m nh vư n, tuỳ gi ng bư i - Ngu n g c phân chu ng: cút, bò, cá, gà, tro r M i năm nhà vư n ch bón 1 l n trong năm sau mùa thu ho ch - Lư ng phân: r t th p, bi n đ ng t 10 – 30kg /cây Ngoài ra m t s nhà vư n còn bón tro vì h cho r ng bón tro thì qu bư... u dinh dư ng c a cây tr ng Trên cơ s và ph m vi đ tài, chúng tôi d a vào nh ng thông s đã đư c t ng k t t nh ng công trình nghiên c u trong và ngoài nư c cho các cây tr ng c n tính Các đ i tư ng cây tr ng đư c phân thành 3 nhóm chính: cây công nghi p lâu năm, cây ăn qu và cây hàng năm V i các đ i tư ng cây tr ng chính Đ ng Nai, chúng tôi đã t p h p lư ng dinh dư ng đa lư ng N,P,K cây c n thi t đ đ... Chính vì đ a bàn phân b cây đi u tương đ i đa d ng nên trong k thu t canh tác cũng c n thay đ i cho phù h p v i đi u ki n c th c a t ng vùng sinh thái M t trong nh ng v n đ c n quan tâm là lư ng phân bón và k thu t s d ng phân bón, tuỳ lo i đ t mà có ch đ bón khác nhau, d a vào tính ch t đ t đai, đ c đi m đ a hình đ tính toán lư ng phân bón thích h p, cân đ i, đ m b o cho s sinh trư ng phát tri n cho. .. khá cao so v i m c khuy n cáo c a công ty Tuy nhiên trong th c t đi u tra thì l i th y r ng đ i đa s nông dân bón phân theo kinh nghi m, không đ ng đ u gi a các lo i phân nên hi u qu s d ng không cao m c dù bón nhi u phân B ng 5 - S l n bón và lư ng phân bón cho cây bông t i Tr ng Bom S l n bón Bón lót Thúc 1 Thúc 2 Thúc 3 N 6,4 – 16 23 – 30 32 – 78 20 – 41 Lư ng phân bón (kg/ha) P 2 O5 K2O 6,4 – 16... ng t i t p quán s d ng phân bón 3.1.1 N i dung đi u tra Đi u tra tình hình và hi n tr ng s d ng phân bón cho m t s lo i cây tr ng Đ ng Nai g m các nhóm cây tr ng chính: nhóm cây hàng năm, nhóm cây ăn qu , nhóm cây công nghi p lâu năm 3.1.2 Phương pháp đi u tra - Đi u tra theo m u phi u in s n đ ph ng v n nông dân - Quy mô đi u tra: t 50 – 100 phi u /cây tr ng tuỳ theo quy mô lo i cây tr ng - Ch n đi m... ng đ c tính khác bi t đó mà trong quy trình k thu t bón phân cho cây đ u nành cũng đòi h i nh ng yêu c u riêng, lư ng phân bón( kg/ha) thích h p cho cây đ u nành tr ng Đ ng Nai theo khuy n cáo là: phân h u cơ hoai m c 3 – 5 t n, 500 – 1000 kg vôi (n u đ t chua), phân vô cơ nên bón v i li u lư ng 40 N + 60P 2O5 + 60 K2O T k t qu đi u tra thu đư c cho th y: đa s các h dân đ u có s d ng các lo i phân h . bước tính lượng dinh dưỡng cần thiết cho một số loại cây trồng 46 3.3.2.1. Hiện trạng sử dụng dinh dưỡng trên khu vực xã 48 3.3.2.2. Tính toán cho nông hộ 51 3.3.2.3. Tính ước lượng phân bón cần. thức tính toán để thuận tiện cho người sử dụng từ lâu. Khi công nghệ thông tin phát triển, các công thức tính toán này càng được nâng cấp với các thông số đầu vào rất chi tiết để cho kết quả chính. thông tin đã hỗ trợ những nghiên cứu này hiệu quả thông qua việc ứng dụng một số mô hình toán học để tính toán lượng phân bón và thời kỳ bón hợp lý như " ;Ứng dụng mô hình Gleams cho việc