hệ thống thủy nông

Nước tồn tại trong không gian rất rộng. - nước mặt đất: là loại nước tồn tại trong sông , suối, ao, hồ, biển.

Mục lục

Lời nói đầu 1

Chương I: Mở đầu I Tài nguyên nước và đặc điểm tài nguyên nước 3

II Đối tượng nghiên cứu môn học 5

Chương II: nước đối với cây trồng I Điều kiện sống của cây trồng 7

II Nước trong đất và khả năng cung cấp cho cây trồng 13

III ảnh hưởng của nước đến cây trồng 18

IV Điều tiết nước ruộng 20

Chương III: chế độ tưới I Khái niệm về chế độ tưới 25

II Lượng nước cần của cây trồng 27

III Phương pháp xác định lượng nước cần 30

IV Xác định chế độ tưới cho cây trồng tưới ẩm 53

V Xác định chế độ tưới cho cây trồng tưới ngập 62

VI Hệ số tưới 79

Chương IV: chế độ tiêu I Khái niệm về chế độ tiêu 84

II Phương pháp xác định hệ số tiêu ruộng lúa 85

III Phương pháp xác định hệ số tiêu ruộng trồng cạn 95

IV Hệ số tiêu 97

Chương V: kỹ thuật tưới I Phương pháp tưới và các yêu cầu chủ yếu 100

II Kỹ thuật tưới giải 103

III Kỹ thuật tưới rãnh 112

IV Kỹ thuật tưới ngập 123

V Kỹ thuật tưới phun 124

VI Kỹ thuật tưới ngầm 136

VII Kỹ thuật tưới nhỏ giọt 139

Chư¬ng VI: kü thuËt tiªu

I Tiªu nưíc mÆt cho c©y trång c¹n 141

II Tiªu nưíc ngÇm cho c©y trång c¹n 148

III Tiªu nưíc cho ruéng lóa 159

Chư¬ng VII: bè trÝ hÖ thèng thuû n«ng I CÊu t¹o hÖ thèng thuû n«ng 162

II Nguån nưíc tưíi vµ lưîng nưíc yªu cÇu cña khu tưíi 164

III Bè trÝ c«ng tr×nh ®Çu mèi tưíi 167

IV Bè trÝ m¹ng lưíi kªnh mư¬ng tưíi tiªu 172

V Bè trÝ hÖ thèng ®iÒu tiÕt nưíc ruéng 180

VI Bè trÝ c«ng tr×nh ®Çu mèi tiªu 183

VII Bè trÝ c«ng tr×nh trong hÖ thèng tưíi 185

VIII Bè trÝ m¹ng lưíi giao th«ng trong hÖ thèng tưíi 192

Chư¬ng VIII: THIÕT KÕ HÖ THèNG K£NH T¦íi tiªu I Tæn thÊt nưíc trªn kªnh tưíi 198

II HÖ sè lîi dông nưíc 205

III TÝnh to¸n lưu lưîng thiÕt kÕ kªnh tưíi 212

IV ThiÕt kÕ mÆt c¾t kªnh tưíi 218

V ThiÕt kÕ kªnh tiªu 243

Chư¬ng IX: tÝnh to¸n thuû lîi c«ng tr×nh ®Çu mèi hÖ thèng tưíi I TÝnh to¸n phèi hîp nguån nưíc 251

II TÝnh to¸n thuû lîi c«ng tr×nh lÊy nưíc kh«ng ®Ëp d©ng 254

III TÝnh to¸n thuû lîi c«ng tr×nh lÊy nưíc cã ®Ëp d©ng 263

IV TÝnh to¸n thuû lîi c«ng tr×nh lÊy nưíc ®iÒu tiÕt lưu lưîng (hå chøa) 270 Tµi liÖu tham kh¶o chÝnh 273

Chương I:

Mở đầu

i tài nguyên nước và đặc điểm của tài nguyên nước

1 Dạng tồn tại và sự tuần hoàn của nước:

Nước tồn tại trong không gian rất rộng

- Nước mặt đất: là loại nước tồn tại trong sông suối ao, hồ, biển

- Nước ở phần trên mặt đất: là nước nằm trong khí quyền ở dạng hơi nước trong tầng khí quyển có độ cao 15km cách mặt đất

- Nước ở phần dưới mặt đất (nước ngầm) Nước ngầm nằm trong tầng đất cách mặt đất khoảng 1km

Nước tồn tại trong 3 không gian nói trên ta gọi thuỷ quyền Nước vận

động trong thuỷ quyền qua con đường khá phức tạp, tạo thành tuần hoàn thuỷ văn (chu kỳ thuỷ văn) Nước bốc hơi từ lục địa hay đại dương trở thành một bộ phận của khí quyển Hơi nước được vận chuyển vào không khí bốc lên cao cho

đến khi ngưng kết rơi xuống mặt đất và mặt biển dưới dạng mưa Lượng mưa rơi xuống đất, một phần chảy trên mặt đất, một phần ngấm xuống đất thành nước ngầm Nước ngầm chảy dần ra sông tạo nên sự điều hoà của dòng chảy

2 Sự phân bố của nước:

Nước trong thiên nhiên phân bố chủ yếu ở đại dương chiếm 96,5% Nước

ở dạng băng nằm 2 cực địa cầu chiếm 1,7% Nước ngầm chiếm 1,7% Như vậy nước mặt đất trong lục địa chỉ chiếm 0,1%

Việt Nam là quốc gia có tài nguyên nước mặt tương đối phong phú Nếu lấy chỉ tiêu lượng nước tính theo đầu người thì Việt Nam có 13.800m3/người, chỉ thua các nước Canađa (128.000m3/người) Brazin (59.500) và Nga (17.500m3/người) Lượng nước tính theo đầu người Việt Nam hơn các nước

Inđonesia (10.000m3/người), ấn Độ (2.880m3/người) Lượng dòng chảy năm của Việt Nam chủ yếu phân bố trên những vùng có lưu vực sông lớn Vùng

đồng bằng sông Cửu Long có lượng dòng chảy lớn nhất (154 tỷ m3/năm) ở các vùng khác lượng dòng chảy ít hơn như Bắc Trung Bộ (63,4 tỷ m3/năm), Nam Trung Bộ (61,3 tỷ m3/năm), Tây Nguyên (28,0 tỷ m3/năm), Đông Nam Bộ (36,01 tỷ m3/năm)

3 Đặc trưng của tài nguyên nước:

Nước đánh giá bằng 3 đặc trưng sau:

- Lượng nước: Biểu thị mức độ phong phú của nước

- Chất lượng nước: Theo yêu cầu sử dụng mà xem xét chất lượng nước ở các khía cạnh khác nhau

- Động thái của nước: Được đánh giá bằng sự thay đổi của lượng nước theo thời gian

4 Đặc điểm của tài nguyên nước:

a Nước là thứ tài nguyên được tái tạo hàng năm theo chu kỳ thuỷ văn:

b Nước vận động trong lưu vực mang tính chất hệ thống:

Tính hệ thống của nước trong lưu vực thể hiện ở chỗ:

- Mối quan hệ giữa bề mặt lưu vực và nguồn nước

- Mối quan hệ giữa nước mặt và nước ngầm

c Nước có tính lan truyền:

Nước là môi trường rất dễ lan truyền chất hoà tan Từ đặc điểm này làm cho nước dễ bị nhiễm bẩn, nhiễm mặn

d Nước phân bố không đều theo không gian và thời gian:

Sự phân bố không điều này gây ra nơi thừa nơi thiếu nước, lúc thừa lúc thiếu nước

5 Đặc thù của nước:

Nước có 2 đặc thù làm lợi và gây hại Nhiệm vụ của con người là khai

thác mặt lợi của nước và phòng chống mặt hại do nước gây ra

a Khai thác mặt lợi của nước:

- Nước cung cấp cho sinh hoạt con người

- Nước cung cấp cho cây trồng

- Nước cung cấp cho nhu cầu công nghiệp

- Dùng sức nước để phát điện

- Dùng môi trường nước để vận tải thuỷ

- Dùng môi trường nước để nuôi trồng thuỷ sản

b Phòng chống mặt hại của nước:

- Phòng chống úng thuỷ cho khu trồng trọt

- Phòng chống lũ lụt

- Chống xói mòn đất do nước gây ra

Nhiệm vụ của ngành thuỷ lợi là nghiên cứu để khai thác mặt lợi của nước

và tìm biện pháp để phòng chống mặt hại của nước

II Đối tượng nghiên cứu môn học thuỷ nông

Thuỷ nông là môn học nghiên cứu để sử dụng nước phục vụ cho cây trồng và phòng chống ứng thuỷ trong khu trồng trọt

Nguyên lý cơ bản của môn học Thuỷ nông là cân bằng nước Xuất phát

từ yêu cầu nước để đảm bảo cho cây trồng và căn cứ vào nguồn nước để tiến hành tính toán cân bằng nước Cân bằng nước phải thực hiện trong một không gian và thời gian nhất định Như đặc điểm của nước đã nói ở trên tức là nước trong thiên nhiên phân bố không đều, nơi thừa nơi thiếu, lúc thừa lúc thiếu so với yêu cầu của cây trồng Do đó sau khi cân bằng ta phải dùng biện pháp công trình

để đưa nước từ vùng này sang vùng khác, điều tiết nước lúc thừa để dùng vào lúc thiếu, và tháo bỏ lượng thừa ra khỏi khu trồng trọt Việc điều tiết nước thực hiện trên khu vực và tại mặt ruộng bằng các giải pháp công trình khác nhau

1 Điều tiết nước trong khu vực:

Để điều tiết nước trong khu vực dùng các giải pháp thuỷ lợi sau:

a Giữ nước: Do mưa phân bố không đều trong năm, nên khu trồng trọt dễ

thiếu nước vào các tháng mùa khô Lúc này ta phải dùng giải pháp giữ nước mùa mưa lại để dùng cho mùa khô Công trình giữ nước là hồ chứa trên các sông suối

b Dẫn nước: Dẫn nước là giải pháp đưa nước từ nơi nhiều nước sang

khu ít nước hoặc đưa nước từ nguồn về mặt ruộng để cung cấp cho cây trồng Công trình dẫn nước là hệ thống kênh và các công trình trên kênh

c Tháo nước: Tháo nước là giải pháp đưa lượng nước thừa ra khỏi khu

trồng trọt đến khu nhận nước tiêu

Các giải pháp giữ nước, dẫn nước và tháo nước phải được phối hợp với nhau một cách chặt chẽ

2 Điều tiết nước trong ruộng:

Để điều tiết nước ruộng dùng các giải pháp sau:

a Tưới nước: Chế độ nước ở mặt ruộng có quan hệ chặt chẽ với đời

sống cây trồng Khi trong ruộng thiếu nước thì phải dùng biện pháp tưới nước

để cung cấp đẩy đủ bảo đảm điều kiện sinh sống của cây trồng

b Tiêu nước: Khi trong ruộng thừa nước thì ta phải dùng biện pháp tiêu

nước để giảm lượng nước thừa phù hợp với điều kiện sinh trưởng của cây trồng Như vậy nội dung của môn học "Nguyên lý thiết kế hệ thống tưới" là:

- Nghiên cứu về nhu cầu nước của cây trồng, xác định lượng cần tưới và lượng cần tiêu cho cây trồng trong điều kiện tự nhiên của khu trồng trọt

- Nghiên cứu về kỹ thuật tưới nước và kỹ thuật tiêu nước tại ruộng

- Nghiên cứu về nguồn nước tưới và khu nhận nước tiêu

- Trên cơ sở cân bằng nước đưa ra giải pháp công trình từ đầu mối đến mặt ruộng

- Thiết kế hệ thống dẫn nước từ đầu mối đến mặt ruộng

Chương II:

Nước đối với cây trồng

i Điều Kiện Sống Của CÂY Trồng

Các kết quả nghiên cứu về sinh lý thực vật và hoá học nông nghiệp đã khẳng định rằng cây trồng sinh sống được cần phải có đầy đủ 5 điều kiện ngoại cảnh sau: Nước, ánh sáng, nhiệt độ, không khí và chất dinh dưỡng Các yếu tố này liên quan khăng khít với nhau và có tác động quyết định đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng

1 ánh sáng đối với cây trồng:

ánh sáng là nguồn năng lượng tổng hợp chất hữu cơ trong quá trình quang hợp Khi ánh sáng không đủ thì năng suất cây trồng giảm sút rõ rệt Đối với cây lúa mà thiếu ánh sáng thì đẻ nhánh kém, lá vàng cây yếu dễ đổ, hạt nhỏ

và lép

Yêu cầu về ánh sáng của các loại cây trồng có mức độ khác nhau, song cây trồng nào cũng phải có ánh sáng mới tổng hợp được chất hữu cơ Trong sản xuất nông nghiệp người ta dùng các biện pháp kỹ thuật để tận dụng ánh sáng mặt trời Đối với vùng có giờ chiếu sáng trong ngày quá ít người ta phải dùng biện pháp chiếu sáng nhân tạo để trồng một số loại cây, rau đặc sản trong nhà kính

2 Nhiệt độ đối với cây trồng:

Cây sinh trưởng được phải trọng một điều kiện nhiệt độ nhất định Trong thời gian nẩy mầm, cây trồng cần có nhiệt độ thích hợp để bảo đảm sự hoạt

động của men, sự phân giải và vận chuyển thức ăn, tạo nên vật chất mới trong thời kỳ phát triển của phôi

Nhiệt độ nẩy mầm của phôi ở mỗi loại cây trồng đều khác nhau: Ví dụ với lúa, nhiệt độ nẩy mầm thích hợp là 30 ữ 320C, cao nhất là 36 ữ 380C; và

thấp nhất là 10 ữ 120C; đối với ngô nhiệt độ nẩy mầm thích hợp là 32 ữ 350C, cao nhất là 40 ữ 440C và thấp nhất là 8 ữ 100C

Thời kỳ cây trồng phát triển các tác động quang hợp, hô hấp, phát tán của lá, quá trình hút nước và thức ăn có liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ Đối với cây lúa nếu nhiệt độ hạ xuống 5 ữ 100C thì cây ngừng lớn vì hệ hô hấp của cây tiến hành không tốt, nên sinh ra các chất độc làm cho cây lúa mất chất lục diệp, cây sẽ lụi dần Nói chung nhiệt độ càng cao cây mọc càng tốt, nhưng nếu quá 35 ữ 400C thì việc quang hợp lại kém nên tiêu hao nhiều đường cây không lớn được Nếu trên 400C thì việc trao đổi chất trong cây bị phá hoại, cây tích luỹ chất độ hại Thời kỳ chín, cây đã tạo thành hạt, thành quả, lượng chất khô tăng thời kỳ này cây cần nhiệt độ thấp hơn

Như vậy điều kiện nhiệt quá cao hay quá thấp đều bất lợi cho đời sống cây trồng Các loại cây trồng khác nhau thì điều kiện khí hậu thích hợp cũng khác nhau

Nhiệt trong đất chủ yếu là do bức xạ mặt trời cung cấp, vì vậy nhiệt trong đất thay đổi theo các mùa khác nhau Mặt khác vi sinh vật phân giải chất hữu cơ trong đất tạo ra nhiệt lượng, trong đó vi sinh vật sử dụng đất 15 ữ 50%,

số còn lại làm tăng nhiệt trong đất

Nhiệt lượng trong đất thu được có thể toả ra không gian gọi là hiện tượng tán nhiệt của đất, phụ thuộc vào loại đất trồng (đất cát dễ mất nhiệt hơn đất sét) tình trạng che phủ mặt đất; độ ẩm của đất (độ ẩm cao thì khó mất nhiệt) Nhiệt

độ là yếu tố khí hậu mà con người không thể tạo ra và khống chế nó theo ý muốn trên một vùng rộng lớn Chế độ canh tác, việc tưới nước bón phân v.v

có quan hệ rất lớn đến chế độ nhiệt độ trong đất Nước và không khí trong đất

là hai yếu tố đồng thời phải tồn tại để điều hoà nhiệt trong đất (nước có nhiệt dung lớn, hệ số dẫn nhiệt cao, trái lại không khí có nhiệt dung bé, hệ số dẫn nhiệt thấp) Chất mùn trong phân hữu cơ khi phân giải làm tăng nhiệt lượng và giảm sự tán nhiệt của đất, cho nên bón phân hữu cơ sẽ làm giảm biên độ nhiệt trong đất giữa ngày và đêm

3 Không khí đối với cây trồng:

Tất cả sự hoạt động của vi khuẩn đều cần đến không khí Nếu thiếu không khí thì vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh sinh sản ra nhiều chất độc hại cho cây trồng Không khí trong đất nằm ở các khe hở của đất, chủ yếu là do khí trời chuyển vào Ta biết rằng nếu tỷ lệ CO2 trong đất nhiều quá 1% thì cây trồng sẽ bị độc và nếu thiếu O2 thì vi sinh vật không hoạt động được Vì vậy thì phải có sự trao đổi không khí trong đất và khí quyển để thay đổi thành phần không khí Cường độ trao đổi không khí trong đất và khí trời tuỳ thuộc vào kết cấu của đất và độ ẩm của nó ở đất tơi xốp kết cấu tốt thì sự trao đổi không khí mạnh hơn Đất không có kết cấu, độ ẩm cao thì lượng không khí trong đất ít và không khí trong đất thay đổi chỉ thực hiện khi rễ cây hút nước tạo ra các khe rỗng của đất đã mất nước

4 Chất dinh dưỡng đối với cây trồng:

a Vai trò của đạm đối với cây trồng:

Đạm chỉ chiếm 1 ữ 3% trọng lượng chất khô của cây trồng nhưng thiếu

đạm thì cây trồng không sống được Đạm là thành phần chủ yếu của chất diệp lục vì vậy thiếu đạm thì cây sẽ vàng úa Đạm đối với cây trồng có một ý nghĩa rất lớn Nói chung đạm là yếu tố tăng năng suất cây trồng, đã có nhiều thí nghiệm chứng minh điều đó

Đối với lúa, đạm làm tăng quá trình quang hợp tăng sự phân chia tế bào Biểu hiện bên ngoài là tăng đẻ nhánh, sinh lá, tăng diện tích mặt lá, rế phát triển mạnh nhưng ngắn Kết quả cuối cùng là lúa tăng bông tăng hạt Song một

điều cần phải nói đến là đạm thường đưa đến việc giảm tính chịu đựng của cây trồng và phẩm chất của lúa

Đạm là yếu tố tác động đến năng suất cây trồng rất lớn, nhưng nếu sử dụng không hợp lý dễ gây ra hiện tượng sinh lý không bình thường Nếu thừa

đạm thì quá trình hô hấp tăng lên mạnh làm hiệu suất quang hợp giảm (vì lá phát triển mạnh nên chen nhau) Thừa đạm dẫn đến hiện tượng lớp đổ tạo điều kiện cho các loại bệnh phát triển

b Vai trò của lân đối với cây trồng:

Lân là thành phần tất yếu của nguyên sinh chất và nhân tế bào Trong thời kỳ sinh trưởng mạnh của cây trồng (như thời kỳ để nhánh của lúa) rất cần

đến lân Lân dạng phosphoctid là thành phần của chất nguyên sinh, giữ vai trò trong việc kiến tạo chất nguyên sinh và có tác dụng rất lớn trong việc tạo thành tính thấm và áp suất thẩm thấu của tế bào Lân dạng phytin là dạng chất dự trữ của tế bào

Trong quá trình quang hợp và hô hấp lân đóng vai trò trung tâm Dạng lân vô cơ không những tham gia vào quá trình trao đổi glucid mà còn là dung dịch đệm điều tiết pH trong thực vật vì H+ gây ra sự thay đổi về pH Nói chung vai trò sinh lý của lân rất phức tạp, nhưng thấy rõ nhất trong việc tổng hợp chất hữu cơ và trong quá trình trao đổi chất của cây Vì vậy nó có tác dụng rõ rệt

đến sự sinh trưởng phát triển và năng suất cây trồng Đối với lúa thời kỳ đẻ nhánh và chín, hút nhiều lân hơn các thời kỳ khác Nếu thiếu lân lúa có màu lục, nhỏ hẹp dài mềm yếu, đẻ nhánh ít, trổ bông chậm, lá có màu lục chuyển sang màu vàng, năng suất bị giảm

Khác với đạm, đối với lân nếu thừa không gây ra tác hại gì lớn

c Vai trò kali đối với cây trồng:

Kali là một nguyên tố liên hệ rất chặt chẽ với toàn bộ hoạt động sống của chất nguyên sinh Kali có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tổng hợp protid, lipid

và glucid của cây Kali sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu và sức căng của vỏ tế bào

do đó tăng khả năng chịu hạn chịu lạnh của cây Kali làm tăng khả năng giữ nước của lá rất mạnh

Kali là nguyên tố làm tăng khả năng quang hợp của cây Kali vận chuyển glucid về cơ quan dự trữ và tăng quá trình biến đường thành bột Điều này giải thích về sự cần thiết nguyên tố kali đối với các loại cây có củ (như khoai lang) đối với loại cây này ta thường bón nhiều tro

Trong bón phân tỷ lệ giữa kali và đạm trong đất bao giờ cũng phải giữ ở một mức độ nhất định Đối với lúa nếu thiếu kali thì số hạt sẽ giảm đi một cách

rõ rệt, hạt xanh nhiều, lúa chín sớm không đều và cây dễ đổ, gãy đoạn Đối với ngô nếu thiếu kali thì cây thấp, đốt ngắn, dễ bị đổ, lúc chín thì nó lồi lõm như ngọn sóng

d Vai trò của canxi đối với cây trồng:

Canxi có nhiệm vụ trung hoà các acid hữu cơ trong cây thành dạng muối canxi Canxi còn là chất trung hoà tác dụng độc của ion H+ trong đất, có canxi cây sử dụng nhiều đạm NH4 nên có tác dụng làm giảm độ độc amôm cho cây

5 Nước đối với cây trồng:

Mỗi quá trình sinh ra và mất đi của thực vật đều lấy nước làm môi giới Nước chiếm 90% trong nguyên sinh chất của thực vật và giữ vai trò chủ yếu trong sự sống và phát triển của cây trồng Ta có thể nói nếu không có nước thì không có sự sống

Cây trồng phải có nước mới hoạt động bình thường Nhưng lượng nước không phải lúc nào cũng như nhau mà tuỳ thuộc vào loại cây trồng, vào thời kỳ sinh trưởng của nó Tất cả các quá trình trao đối trong cây trồng đều dần có sự tham gia của nước, ví dụ như sự tổng hợp và phân giải chất hữu cơ, sự trao đổi của khí và ion đều tiến hành trong điều kiện có nước Nước còn là thành phần tham gia vào quá trình quang hợp và một số quá trình trao đổi chất

Sự vận chuyển chất hữu cơ trong thực vật đều cần có nước Nước không ngừng lưu thông trong các bộ phận của cây trồng và mang theo các chất hoà tan đi khắp cây làm cho các bộ phận của cấy liên hệ với nhau làm thành một chỉnh thể Nước còn đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng thuận lợi Nước có tính dẫn nhiệt cao có lợi cho cây trồng phát tán nhiệt lượng duy trì nhiệt độ thích hợp trong cây Thoả mãn yêu cầu nước cho cây trồng là điều kiện trọng yếu và không thể thay thế được

Lượng nước cây trồng hút lên, một phần nhỏ tham gia vào các phản ứng hoá học để tổng hợp glucid còn phần lớn thì mất đi do hiện tượng thoát hơi nước Qua thí nghiệm người ta thấy rằng chỉ có 1,5 ữ 2% lượng nước hút lên

tham gia vào quá trình đồng hoá tạo thành thân và lá cây, còn lại 98% mất đi

do thoát hơi nước

Dưới tác dụng của ánh sáng việc thoát nước qua lá là không tránh khỏi Bởi thế có nhà bác học đã gọi sự thoát hơi nước ở lá cây là "cái hoạ tất yếu", vì ngay những khi khô hạn việc thoát hơi nước vẫn tiến hành, có thể phải làm cho cây trồng chết, cây trồng không thể cưỡng lại điều đó Nhưng mặt khác chúng

ta phải thấy rằng việc thoát hơi nước sẽ làm cho cây thường xuyên có một dòng nước vận chuyển trong nó, mang các chất muối khoáng từ rễ lên thân và lá Mặt khác thoát hơi nước làm cho nhiệt độ của lá giảm xuống khoảng 4 ữ 60C

so với các lá đã khô héo

Nói tóm lại thoát hơi nước là một quá trình sinh lý quan trọng không thể thiếu được trong đời sống của cây trồng Như vậy không phải chỉ nước bị bốc hơi ở phần đất khoảng trống giữa cây trồng mà lượng nước trong đất còn mất đi

do hiện tượng thoát hơi nước ở mặt lá Đó chính là lượng nước cần của cây trồng, nếu trong điều kiện tự nhiên không được bổ sung đủ (qua mưa), thì người ta dùng biện pháp tưới nước để thoả mãn nhu cầu nước đó nhằm đảm bảo cho sự phát triển của cây trồng

Nước cung cấp cho cây trồng phải có một chất lượng nhất định để đảm bảo cho cây trồng phát triển bình thường Chất lượng nước cung cấp cho cây trồng thường được xem xét theo các điều kiện chủ yếu sau đây:

- Hàm lượng và thành phần phù sa: Dùng nước phù sa để tưới có tác dụng rõ rệt trong việc cải tạo đất và tăng suất cây trồng

- Độ khoáng hoá của nước: Độ khoáng hoá của nước cung cấp cho cây trồng biểu thị bằng lượng muối tan trong nước Nước được gọi là ngọt chứa TSMT (tổng số muối tan) bé hơn 1g/l, nước hơi mặn có 1 ữ 5g/l TSMT, với hai loại nước này có thể dùng để tưới cho cây trồng Ngoài ra người ta còn phân: nước mặn nhẹ (5 ữ 10g/l); nước mặn (10 ữ 30g/l); nước mặn nặng (30 ữ 80g/l TSMT), những loại nước này cây trồng không thể sử dụng được

- Nhiệt độ của nước: Nhiệt độ của nước tưới có ảnh hưởng đến khả năng phát triển của cây trồng Theo kết quả nghiên cứu của một số thí nghiệm, nước tưới có nhiệt độ thích hợp là trên dưới 300C Nhiệt độ nước tưới không nên vượt quá 350C và cũng không nên quá thấp tuỳ theo loại cây trồng sẽ có những ảnh hưởng nhất định

Nói tóm lại nước là một điều kiện sống vô cùng quan trọng đối với cây trồng,

nó đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo sản lượng và tăng năng suất cây trồng

II Nước trong đất và khả năng cung cấp của nó cho cây trồng

Cây trồng được cung cấp nước qua bộ rễ của nó Bộ rễ là cơ quan dinh dưỡng chính của cây trồng, rễ phát triển sâu xuống đất với nhiệm vụ là giữ chặt

cây vào đất và hút nước trong tầng đất bộ rễ hoạt động để nuôi cây Nước

trong đất là loại nước có trong tầng đất nằm phía trên mực nước ngầm nằm

sâu thì nước trong đất được xem xét chỉ trong tầng hoạt động của bộ rễ cây trồng mà ta còn gọi là tầng đất ẩm nuôi cây Ngoài lượng nước sẵn có của nó, nước trong đất được bổ sung từ nước mặt đất và nước ngầm

1 Sự chuyển hoá của nước mặt và nước ngầm thành nước trong đất:

a Sự chuyển hoá của nước mặt thành nước trong đất:

Nước mặt được chuyển thành nước trong đất qua hiện tượng ngấm của

đất Nước ngấm vào trong đất qua hai giai đoạn ngấm hút và ngấm ổn định

Trong đất có độ rỗng là A được tính theo phần trăm thể tích đất, độ ẩm ban đầu của đất là β0 (tính theo %A) và độ ẩm nước tối đa là βmax (%A) Nước ngấm vào đất để đưa độ ẩm trong đất từ β0 đến βmax, lúc này nước được giữ lại trong khe rỗng của đất dưới dạng mao quản treo Nếu nước tiếp tục ngấm vượt quá độ ẩm tối đa tiến tới bão hoà toàn bộ độ rỗng A thì sẽ xuất hiện nước trong lực Nước ngấm từ lúc bắt đầu cho đến khi xuất hiện nước trọng lực (tức là lúc bão hoà nước) ta gọi là giai đoạn ngấm hút Tốc độ ngấm hút ban đầu lớn, sau

đó giảm dần và tiến tới ổn định

Giai đoạn ngấm ổn định là tiếp tục của giai đoạn ngấm hút Ngấm ổn

định xảy ra khi trong đất đạt tới độ ẩm bão hoà Trong giai đoạn này nước vận

động dưới tác dụng của trọng lực, nước sẽ chảy xuống tầng sâu và là nguồn cung cấp cho nước ngầm

b Sự chuyển hoá của nước ngầm thành nước trong đất:

2 Các dạng nước trong đất và khả năng cung cấp cho cây trồng:

a Nước liên kết hoá học:

Nước liên kết hoá học được liên kết chặt chẽ với hạt đất và không trực tiếp tham gia vào các quá trình biến đổi vật lý trong đất Nước liên kết hoá học chỉ bốc hơi khi ta đun mẫu đất quá 1000C Lượng nước liên kết hoá học chiếm tỷ lệ rất ít, tuy nhiên có những trường hợp đạt đến một trị số đáng kể chiếm tới 5 ữ 7% trọng lượng đất khô, trị số này thay đổi tuỳ theo thành phần khoáng chất trong đất

Cây trồng hoàn toàn không thể sử dụng được nước liên kết hoá học, do

đó khi tính độ ẩm của đất người ta không kể đến lượng nước này

b Nước liên kết lý học:

Nước liên kết lý học là loại nước được giữ lại trong đấy nhờ lực phân tử Loại nước này bốc hơi ở nhiệt độ 1000C Nước liên kết lý học được chia thành hai loại: Nước dính (nước hút ẩm) và nước màng (nước liên kết hờ)

Nước dính: Nước dính được tạo thành trong đất do hơi nước bị đất hút từ không khí vào rồi ngưng động lại Do đó nước dính được kết chặt vào mặt ngoài của hạt đất thành từng lớp và có chiều dày rất mỏng, thường từ 8 ữ 10 lớp phân tử nước (xem hình 2-1)

Nước màng: Nước màng được giữ lại trong đất nhờ áp lực phân tử của các hạt đất, nhưng áp lực này bé hơn áp lực nước dính Do sự khác nhau về áp lực phân tử tại các điểm ở trong nên nước màng có thể di động từ màng này

đến màng khác với tốc độ 0,2 ữ 0,4mm/h Nước màng có thể di chuyển theo các hướng khác nhau

Khi lượng nước màng trong đất tới lượng tối đa thì lượng ngậm nước tính theo phần trăm của độ rỗng (hoặc trọng lượng đất khô) gọi là lượng giữ nước phân tử tối đa Đó là trạng thái ngậm nước của đất khi các màng nước chưa tiếp xúc với nhau và ở các góc nhọn của khe trống chưa hình thành mặt nước cong Lượng trữ nước phân tử tối đa của các loại đất thay đổi với nhau rất nhiều, đất sét thì đạt 30% trọng lượng khô, còn đối với đất cát thì chỉ có 1,5% trọng lượng

đất khô Cây trồng hấp thụ nước màng một cách khó khăn Nếu nước trong đất chỉ là nước màng thì cấy trồng thường bị héo

c Nước tự do:

Khi hàm lượng nước trong đất vượt quá lượng trữ nước phân tử tối đa thì nước không chịu sự tác dụng của các lực hút phân tử của đất, ta gọi là nước tự

do Để có khái niệm về quá trình hình thành của nước tự do, ta có thể chia nước

tự do ra các dạng sau: Nước góc và nước mao quản

Sau khi đã hình thành nước màng nếu tiếp tục cung cấp nước cho đất thì

ở các khe giữa 2 hạt đất sẽ đầy nước và hình thành mặt nước cong ta gọi nước

đó là nước góc Nước góc di chuyển bởi tác dụng của lực căng mặt ngoài (chứ

không phải của trọng lực)

Nước mao quản: Có các loại sau:

+ Nước mao quản hình ống: Sau khi đã có nước góc, nếu nước trong đất càng tăng thì mặt nước cong ở các góc ngày càng mở rộng và tiếp xúc với nhau

và có dạng hình ống nên ta gọi là nước mao quản hình ống Nước mao quản hình ống tồn tại do lực căng mặt ngoài và trọng lực

+ Nước mao quản treo: khi trong các ống mao quản tiếp tục phát triển,

về phía trên tiếp xúc với mặt đất, về phía dưới sự chuyển động cân bằng với lực

ma sát của nước và thành ống, cột nước sẽ dừng lại và treo lơ lửng trong đất, ta gọi đó là mao quản treo

+ Nước mao quản leo Trong trường hợp nước mao quản chuyển động từ dưới lên ta gọi là mao quản leo Đây là trường hợp nước ngầm biến thành nước trong đất

- Nước trọng lực: Khi các lỗ rỗng trong đất chứa đầy nước, nếu tiếp tục

cung cấp nước cho đất thì nước chuyển động chịu tác dụng của trọng lực ta gọi nước đó là nước trọng lực

Chế độ nước trong đất thường chịu ảnh hưởng của mao quản treo (từ trên xuống) và mao quản leo (từ dưới lên) tuỳ theo mức độ ảnh hưởng của mỗi loại

mà sự phân bố độ ẩm trong đất khác nhau Vùng sát mặt đất là vùng nước mao quản treo, cây trồng có thể sử dụng nước trong quá trình sinh trưởng Vùng đất

sát mặt nước ngầm ở mức độ thích hợp thì cây trồng có thể sử dụng tốt loại nước này Trong tầng hoạt động của bộ rễ (thường là 50 ữ 100cm) cần khống chế độ ẩm của đất không vượt quá độ ẩm lớn nhất nhằm đảm bảo chế độ nước

và không khí thích hợp với cây trống Nước trọng lực đối với cây trồng rất có hiệu lực nhưng do tốc độ lưu động của nó tương đối lớn nên cây trồng không sử dụng kịp dòng nước trọng lực

3 Sự hút nước của cây trồng:

Đối với cây trồng, bộ rễ là cơ quan hút nước chủ yếu, nói như thế có nghĩa là ngoài rễ ra thì lá cũng tham gia hút nước nuôi cây nhưng rất ít không

đáng kể Rễ hút nước trong đất qua các lông hút Số lông hút của bộ rễ rất lớn

Rễ hút nước là do áp lực hút nước của nó lớn hơn sức giữ nước của đất

áp lực hút nước của bộ rễ bao gồm áp lực hút chủ động và áp lực hút bị động

áp lực hút nước chủ động là do áp lực hút nước thầm thấu của rễ cây gây ra

áp lực hút nước bị động là do thoát hơi nước thì nước trong tế bào mất bão hoà nên gây ra sức hút nước trong mạch dẫn và rễ cây phải hút nước để bổ sung lượng thiếu hụt đó

Hệ số héo (hay gọi là độ ẩm béo) là chỉ độ ẩm của đất khi hiện tượng héo của cây trồng xuất hiện Cây sẽ chết khi độ ẩm của đất thấp hơn độ ẩm héo Hệ số héo phụ thuộc vào tính chất của đất loại cây trồng và thời gian sinh trưởng của nó

Nhiệt độ của đất là một trong những yếu tố có ảnh hưởng lớn đến tốc độ hút nước của rễ cây Người ta thấy rằng sự chênh lệch giữa nhiệt độ đất và nhiệt

độ không khí càng lớn càng lớn cây càng khó hút nước Khi nhiệt độ đất thấp hơn nhiệt độ không khí một ít thì cây hút nước thuận lợi nhất

Rễ cây là cơ quan sống cần hô hấp mới hút được nước và muối khoáng

Do đó bộ rễ cần một độ khoáng khí nhất định, nếu thiếu ôxy thì khí carbonit sẽ

ức chế mạnh việc hút nước của cây Đối với các loại cây chịu nước như lúa, rau muống chỉ có một ống dẫn ôxy do lá thải ra trong quá trình quang hợp xuống

rễ Khi thiếu oxy thì rễ cây có thể bị nhiễm độc làm ngừng trệ quá trình xâm nhập nước vào rễ

iii ảnh hưởng của nước trong đất đến điều kiện và môi trường của cây trồng

Trong khe rỗng của đất có nước và không khí, nước chiếm một phần khe rỗng và phần còn lại là của không khí Đối với bộ rễ cây trồng khô, muốn hoạt

động bình thường phải có một thể tích khí nhất định, tối thiểu phải là 10% thể tích khe rỗng Nếu nước quá nhiều rễ cây sẽ hô hấp khó khăn, tiết ra độc tố vì thiếu không khí hô hấp Bởi thế đối với cây trồng khô phải tránh hiện tượng ngập, vì chỉ ngập 1,2 ngày là cây trồng sinh trưởng không bình thường, kéo dài thời gian ngập nước thì cây sẽ chết

Đối với cây lúa, là cây trồng nước, không khí được lấy từ khí quyển xuống bộ rễ qua các ống rỗng của lá và thân cây Tuy nhiên nếu để ngập sâu và lâu ngày thì cây không đủ ánh sáng, việc hút thức ăn khó khăn nên quá trình sinh trưởng của nó cũng bị ảnh hưởng

Nói tóm lại, nếu nước trong đất quá nhiều thì đưa đến việc giảm sản lượng của cây trồng, có lúc cây bị chết Nhưng nếu không khí trong đất nhiều thì đưa đến nước trong đất không đủ thoả mãn yêu cầu nước tối thiểu của cây trồng Bởi thế để cho cây trồng sinh trưởng bình thường đạt năng suất cao thì cần phải tạo ra một chế độ thoáng khí nhất định ứng với mỗi loại cây trồng Để

đạt mục đích trên người ta dùng biện pháp điều tiết nước ruộng để điều chỉnh chế độ nước trong đất thích hợp cho cây trồng

2 ảnh hưởng của nước trong đất đến chế độ nhiệt của cây trồng:

Hàm lượng nước trong đất có ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ của đất Độ

ẩm của đất có ảnh hưởng đến tính dẫn nhiệt của nó Khi độ ẩm trong đất nhỏ thì lượng không khí hiếm, lúc này khả năng dẫn nhiệt của đất kém làm cho biên độ nhiệt hàng ngày của đất lớn lên Do đó người ta lợi dụng tính dẫn nhiệt của đất

để khống chế độ ẩm trong đất nhằm thoả mãn yêu cầu về nhiệt của cây trồng

Đối với lúa nước, độ dày lớp nước mặt ruộng ảnh hưởng đến nhiệt độ của

đất và của nước Nếu cung cấp cùng một nhiệt lượng thì ruộng có lớp nước mỏng nhiệt độ tăng nhiều hơn ruộng có lớp nước dày Xuất phát từ yêu cầu về nhiệt độ cần phải khống chế ở ruộng một lớp nước thích hợp để đảm bảo cây lúa phát triển bình thường

3 ảnh hưởng của nước đến chế độ chất dinh dưỡng cây trồng:

Trong quá trình phân giải chất hữu cơ, vi sinh vật cần có nhiệt lượng nước nhất định Nếu nước ít, không khí trong kẻ hổng sẽ nhiều thì hoạt động của vi sinh vật háo khí sẽ mạnh, chất khoáng được phân giải từ chất hữu cơ sẽ tăng lên Nếu nước trong đất nhiều thì vi sinh vật háo khí ít hoạt động, vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh sản sinh ra độc tố cho cây trồng Với trường hợp này dù có bón phân nhiều cây trồng cũng không thể sử dụng hết được Bởi thế,

đối với cây trồng khô cần bảo đảm một tỷ lệ nước và không khí trong đất ở một trị số thích hợp để cho cây trồng có thể lấy được hết các chất dinh dưỡng

4 ảnh hưởng của nước trong đất đến quá trình hình thành đất trồng và

Cấu tượng viên là cơ sở của độ phì nhiêu của đất trồng, nước trong đất

ảnh hưởng nhiều đến cấu tượng viên của đất Cấu tượng viên của đất được hình thành trong điều kiện có chế độ nước thích hợp Để cho cấu tượng viên

được vững chắc cần có chất keo dính các hạt đất với nhau Chất keo dính được hình thành từ các chất mùn với một lượng nước thích hợp Nếu thiếu nước chất mùn sẽ bị phân giải, tác dụng keo dính sẽ mất làm cho cấu tượng viên của đất bị phá vỡ

Nước trong đất có một ảnh hưởng lớn đến quá trình hình thành và phát triển của đất đầm lầy Từ điều kiện tự nhiên hoặc do tác động của con người làm cho lượng trong đất và nước mặt đất quá nhiều cộng với tính chất bất lợi khác trong thời gian dài thì đất sẽ chuyển sang đất lầy thụt

Nước trong đất quá nhiều sẽ làm trôi các chất dinh dưỡng ở tầng mặt, làm cho tầng đất nghèo chất dinh dưỡng, còn tầng dưới sẽ chặt lại hạn chế sự hoạt động của bộ rễ

5 ảnh hưởng của nước trong đất đến điều kiện canh tác nông nghiệp:

Nước trong đất ảnh hưởng nhất định đến điều kiện canh tác nông nghiệp

Để cho máy cày làm việc đạt hiệu suất cao độ ẩm trong đất phải hạn chế ở mức

độ nhất định Theo tài liệu Liên Xô thì độ sâu mực nước ngầm cho phép để cày máy là 30 ữ 40cm đối với máy bánh xích và 40 ữ 50cm đối với máy chạy bánh hơi

Iv điều tiết nước ruộng

Nước ruộng là nước tại ruộng cung cấp cho cây trồng, bảo đảm sự sinh trưởng bình thường của nó, đối với cây trồng khô thì nước ruộng chính là lượng nước trong đất nằm trong tầng hoạt động của bộ rễ, còn đối với lúa là lớp nước trên mặt đất để nuôi cây

Như trên ta đã biết, nước là một điều kiện sống rất quan trọng không thể thiếu được của cây trồng

1 Cân bằng giữa lượng đến và lượng đi của nước ruộng:

Cân bằng nước là nguyên lý cơ bản trong tính toán thuỷ nông Cân bằng nước được thực hiện trong một không gian và thời gian nhất định

ở một khu ruộng trong một thời gian nhất định, để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng cần phải có một lượng nước thích hợp E, lượng này ta gọi là lượng nước cần của cây trồng, cũng trong thời gian ∆t đó một lượng nước S chảy ra khỏi khu ruộng, đồng thời do tính ngấm của đất, nên một phần lượng

nước trong tầng đất nuôi cây (tầng hoạt động của bộ rễ) thấm xuống tầng sâu,

ta gọi lượng đó là F Lượng nước mưa trong thời đoạn ∆t là P Nhưng thực tiễn cho thấy rằng lượng nước đến để bổ sung cho lượng hao và mất đi của ruộng không khi nào trùng khớp mà có lúc thừa lúc thiếu, nơi thừa nơi thiếu Bởi những lý do trên chúng ta phải tính toán cân bằng nước để xác định ra lượng thừa lượng thiếu đó mà có những biện pháp điều tiết thích hợp

Phương pháp cân bằng cơ bản dưới dạng tổng quát của một khu ruộng trong thời gian ∆t giữa lượng nước đến và nước đi có thể viết như sau:

S - Lượng nước mặt chảy mất khỏi khu ruộng

F - Lượng nước ngấm xuống sâu khỏi tầng hoạt động của bộ rễ

P - Lượng mưa vào khu ruộng trong thời gian ∆t

V - Lượng nước mặt đất chảy bổ sung vào khu ruộng

G - Lượng ngầm bổ sung vào tầng đất nuôi cây

∆Q là lượng thừa, thiếu trong thời gian cân bằng nước ∆t (∆t có thể là một vụ, một thời kỳ sinh trưởng của cây trồng, hoặc một thời đoạn 10 ngày)

∆Q có thể là số âm hay là số dương Khi ∆Q > 0 là biểu thị lượng nước đến nhiều hơn lượng nước đi và ngược lại ∆Q < 0 là biểu thị sự thiếu nước để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng

Nguyên nhân để lượng nước trong đất nhiều quá so với yêu cầu là:

- Lượng mưa quá lớn

- Nước sông tràn vào ruộng, nước ao hồ xâm nhập vào ruộng

- Địa hình trũng thấp, mực nước ngầm dâng cao

- Đường thoát nước mặt đất bị tắc nghẽn làm ứ lượng nước mưa

Nguyên nhân làm cho nước đến bị thiếu hụt so với yêu cầu là:

- Lượng mưa không nhiều

- Dòng chảy trên mặt đất quá lớn

- Năng lực giữ nước của đất kém, nên lượng thấm lậu lớn

- Lượng bốc hơi mặt ruộng quá lớn

Hiện tượng thừa thiếu nước trong ruộng có thể dài ngày cũng có thể tạm thời trong thời gian ngắn, cũng có thể là một quá trình biến đổi dần Hiện tượng thiếu nước ta gọi đó là hiện tượng "hạn", hiện tượng thừa nước là hiện tượng

"úng" Hạn và úng đều ảnh hưởng đến điều kiện sống của cây trồng và đưa lại kết quả và sản lượng giảm sút hoặc mất trắng Do đó ta phải có biện pháp thích

đáng để điều tiết nước ruộng nhằm đảm bảo sự phát triển của cây trồng

2 Biện pháp điều tiết nước ruộng:

a Biện pháp điều tiết khi nước ruộng không đủ so với yêu cầu (∆Q < 0)

Tưới nước là biện pháp chủ yếu để điều tiết khi nước ruộng bị thiếu Tưới không những chỉ bổ sung lượng nước thiếu hụt cho đất mà nó còn có tác dụng

điều hoà nhiệt độ của đất và tăng khả năng hút chất dinh dưỡng của cây trồng

Tuỳ theo tình hình cụ thể của từng vùng và điều kiện tự nhiên ở đó mà có thể phân làm các loại tưới như sau:

- Tưới để bổ sung lượng nước thiếu hụt, tức là căn cứ vào lượng thiếu của thời đoạn tính toán đó mà đưa nước vào để bổ sung

- Tưới trữ Sau khi đã dự đoán sự thiếu hụt, trước đó ta tiến hành tưới để trữ nước vào ruộng

- Tưới phù sa: Các sông vùng châu thổ thường có hàm lượng phù sa lớn, chất lượng tốt, dùng nước phù sa tưới với mục đích tăng độ phì của đất

- Tưới nước thải: Nước thải thành phố và khu công nghiệp mang một lượng phân nhất định ta dùng nước thải tưới bón thêm phân nhằm cải tạo đất

- Tưới điều hoà nhiệt độ: Với mục đích nâng cao hoặc giảm nhỏ nhiệt độ

đất trồng cho phù hợp với sự sinh trưởng của cây, ta dùng nhiệt độ nước tưới thích hợp để điều hoà nhiệt độ của đất

- Tưới rửa mặn: Là dùng nước để làm hoà tan chất muối trong đất rồi tháo đo hoặc cho ngấm xuống tầng sâu

Thường là một biện pháp tưới phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau chứ không phải đơn thuần một nhiệm vụ Ví dụ: Tưới nước thải không phải chỉ với mục đích tăng nguồn phân cho đất mà còn là cung cấp nước cho ruộng Ngoài biện pháp tưới nói trên người ta còn dùng những biện pháp khác để điều tiết nước ruộng như: trữ nước mưa tại ruộng, giảm nhỏ dòng chảy mặt, hạn chế lượng nước thẩm lậu đó cùng là những biện pháp quan trọng mang lại tác dụng lớn

b Biện pháp điều tiết nước ruộng khi lượng nước đến vượt quá lượng nước yêu cầu (∆Q < 0)

Lượng nước đến quá nhiều so với lượng nước yêu cầu là do nhiều nguyên nhân tạo nến Bởi thế phải căn cứ vào nguyên nhân để sử dụng biện pháp điều tiết thích đáng

Tiêu nước là biện pháp để giải quyết hậu quả của lượng nước đến quá nhiều Tiêu nước được xem là biện pháp chủ yếu để điều tiết nước khi lượng nước đến lớn so với yêu cầu, nhưng tiêu nước cần phải trên cơ sở sử dụng những công trình mặt ruộng và kết hợp với biện pháp nông nghiệp Với mục

đích khác nhau có thể phân các loại tiêu nước như sau:

- Tiêu nước thừa: Chủ yếu là tiêu tháo phần nước thừa dư do mưa gây ra

để đảm bảo cho cây trồng khỏi bị ảnh hưởng

- Tiêu hạ mực nước ngầm: Hình thức tiêu này dùng cho vùng có nước ngầm quá cao ảnh hưởng đến cây trồng và ở vùng mặn nhằm tránh hiện tượng tái mặn, giảm nhỏ nồng độ mặn của đất

Đối với vùng đầm lầy: Thì tiêu nước là biện pháp cải tạo vùng đầm lầy thành vùng đất nông nghiệp

Để hỗ trợ cho biện pháp tiêu nước còn dùng biện pháp công trình ngăn chặn, giảm nhỏ dòng chảy mặt xâm nhập vào khu ruộng

Chương III:

Chế độ tưới

i khái niệm về chế độ tưới

Tưới nước là sự tác động của con người, cung cấp nước vào mặt ruộng để

bù đắp sự thiếu hụt nước trong trạng thái tự nhiên với mục đích đảm bảo trước cho cây trồng phát triển tốt đạt năng suất cao

Tưới nước là một khâu công tác trong điều tiết nước ruộng Tưới nước

được xác lập một chế độ nhất định ta gọi là chế độ tưới

Các yếu tố của chế độ tưới bao gồm có mức tưới toàn vụ, mức tưới mỗi lần và thời gian tưới các lần tưới đó, số ngày tưới, hệ số tưới

- Mức tưới toàn vụ: Mức tưới toàn vụ là lượng nước cần tưới cho cây trồng trong toàn thời kỳ sinh trưởng trên một đơn vị diện tích, thường ký hiệu

là M và đơn vị là m3/ha

- Mức tưới mỗi lần: Lượng nước tưới M không thể thực hiện trong một lần, mà tuỳ điều kiện cụ thể, phải tưới trong nhiều lần, và mỗi lần có lượng nước tưới nhất định ta gọi là mức tưới mỗi lần, ký hiệu là m (m3/ha)

- Thời gian tưới: Thời gian tưới là thời kỳ để thực hiện mức tưới của mỗi lần Thời gian tưới được xác định ở ngày tưới chính

- Số ngày tưới: Là số ngày để thực hiện mức tưới mỗi lần Số ngày tưới thường quyết định bởi loại cây trồng và thời kỳ sinh trưởng của nó Với loại cây trồng chịu hạn kém thì số ngày tưới thường là ngắn hơn đối với loại cây trồng có khả năng chịu hạn Đối với lúa số ngày tưới cho mỗi lần khoảng 3-5 ngày, nhưng đối với ngô, khoai thì số ngày tưới có thể 5-8 ngày Ngày tưới chính phải nằm giữa của thời đoạn tưới

- Hệ số tưới (còn gọi là môđun tưới): Hệ số tưới là lưu lượng tưới cho một đơn vị điện tích, ký hiệu là q, đơn vị thường dùng của hệ số tưới là l/s/ha

Để thực hiện mức tưới m trong số ngày tưới thì lưu lượng cần phải có cho 1 ha là q

q =

t4,86

m (l/s/ha) (3-1) m: mức tưới

t : số ngày tưới

Hệ số tưới là chỉ tiêu cơ bản để quy hoạch và thiết kế hệ thống tưới

Từ hệ số tưới q ta xác định được lưu lượng nước yêu cầu tại mặt ruộng

QMR = q ω (3-2) ω: diện tích cần tưới nước

Từ lưu lượng yêu cầu tại mặt ruộng sẽ xác định được lưu lượng yêu cầu tại công trình đầu mối của khu tưới

Qdm =

ηMR

Q

(3-3)

η : hệ số lợi dụng nước của hệ thống tưới

Từ lưu lượng yêu cầu ở đầu mối so sánh với lưu lượng đến của nguồn nước theo tần suất thiết kế sẽ làm cơ sở cho việc đề xuất giải pháp công trình thuỷ lợi đầu mối

Như vậy việc xác định chế độ tưới là rất quan trọng đối với việc quy hoạch và thiết kế công trình thuỷ lợi phục vụ tưới

Xác định chế độ tưới dựa trên nguyên lý cân bằng nước giữa lượng nước

đến và lượng nước hao phí mất đi trong quá trình sinh trưởng của cây trồng Trong thành phần lượng nước đến thì mưa là thành phần chủ yếu, còn trong thành phần lượng nước mất đi thì lượng nước bốc hơi tại mặt ruộng là chủ yếu Lượng nước bốc hơi mặt ruộng chính là lượng nước cần của cây trồng

Xác định lượng nước cần của cây trồng là công việc trọng yếu trong tính toán chế độ tưới cho cây trồng

ii Lượng nước cần và nhân tố ảnh hưởng

1 Khái niệm về lượng nước cần:

Lượng nước cần của cây trồng là nhu cầu nước trong suốt quá trình sinh trưởng của cây trồng Lượng nước cần của cây trồng chính lá lượng nước tiêu hao dưới hình thức bốc hơi ở hai dạng: bốc hơi mặt lá và bốc hơi khoảng trống Hai đại lượng bốc hơi mặt lá và bốc hơi khoảng trống có ý nghĩa khác nhau đối với đời sống cây trồng, nhưng trong thực tế là những lượng nước cần được cung cấp đầy đủ cho công trồng qua môi trường sống của nó là đất

Lượng nước bốc hơi mặt lá lượng nước do rễ cây hút từ đất lên rồi phát tán ra bề mặt của lá, cây trồng chỉ giữ lại 0,25% lượng nước do rễ cây hút lên

để tạo thành thân và lá cây Bốc hơi mặt lá là một quá trình rất cần thiết đối với sinh trưởng cây trồng Nó có quan hệ chặt chẽ với quá trình hút nước, hút khoáng cho cây trồng Tuỳ theo giống cây trồng và tình trạng sinh trưởng của

nó mà lượng bốc hơi mặt lá khác nhau

Bốc hơi khoảng trống là lượng bốc hơi khoảng trống giữa cây trồng, nếu

là ruộng cây trồng khô thì nó chính là lượng bốc hơi từ mặt đất của ruộng, còn nếu ruộng lúa thì từ mặt nước của ruộng, lượng nước bốc hơi khoảng trống thay

đổi là biểu hiện sự trao đổi nhiệt giữa đất và không khí, nó không trực tiếp ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây trồng, đó là một quá trình tất yếu xảy ra trong tự nhiên, có tác dụng điều hoà nhiệt đất cho khí hậu đồng ruộng ảnh hưởng gián tiếp đến đời sống cây trồng, bởi thế nó là một thành phần của lượng nước cần

Giữa lượng bốc hơi mặt lá và bốc hơi khoảng trống có mối liên hệ chặt chẽ với nhau việc nghiên cứu từng thành phần của nó khá phức tạp, nên trong quá trình tìm hiểu, xác định người ta xếp vào một đại lượng chung và gọi là lượng nước cần của cây trồng, hoặc lượng nước bốc hơi mặt ruộng

2 Nhân tố ảnh hưởng đến nước cần:

Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến lượng nước cần của cây trồng, các nhân

tố đó có thể bao gồm ở hai loại chính sau:

a Nhân tố khí hậu ảnh hưởng đến lượng nước cần:

- Nhiệt độ:

Qua thí nghiệm người ta thấy nhiệt độ ảnh hưởng tương đối lớn đến lượng nước cần Nếu nhiệt độ không khí tăng thì sẽ làm cho lượng nước cần tăng theo Nhiều người cho đây là một nhân tố ảnh hưởng chủ yếu nhất nên đã lấy nhiệt độ làm yếu tố chính trong việc xác định lượng nước cần

- Độ chiếu sáng: (bức xạ mặt trời)

Độ chiếu sáng là nói đến số giờ nắng trung bình trong ngày hay tổng số giờ nắng trong thời kỳ sinh trưởng của cây trồng Nếu số giờ nắng tăng làm cho lượng nước cần tăng, vì lý do bức xạ lớn nên lượng nước bốc hơi ở mặt lá và khoảng trống phải tăng lên Ngược lại khi số giờ nắng thấp thì lượng bốc hơi ở ruộng cũng được giảm xuống một cách thích đáng

- Độ ẩm không khí:

Độ ẩm không khí càng nhỏ thì lượng nước cần sẽ lớn, bởi vì độ ẩm nhỏ tạo ra sự thuận lợi cho việc bốc hơi ở mặt lá và khoảng trống, ngược lại độ ẩm lớn sẽ hạn chế lượng bốc hơi nói trên

- Gió:

Gió là một yếu tố ảnh hưởng đến lượng nước cần Nếu tốc độ gió thối từ miền khô hanh tới thì sẽ làm cho độ ẩm không khí thấp khiến cho lượng bốc hơi nước về thì lượng nước cần có phần nào được hạ thấp xuống Nói chung tốc

độ gió lớn thì nó sẽ làm cho lượng nước cần tăng lên

- Bốc hơi mặt thoáng:

Lượng nước bốc hơi mặt thoáng là kết quả của các yếu tố khí hậu khác làm cho mặt nước bốc hơi Khi lượng nước bốc hơi mặt thoáng lớn thì lượng

nước cần của cây trồng cũng lớn Bởi thế có người đã đề nghị lấy lượng nước bốc hơi mặt thoáng làm căn cứ chính để xác định lượng nước cần của cây trồng

b Nhân tố phi khí hậu ảnh hưởng đến lượng nước cần:

- Cây trồng:

Với mỗi loại cây trồng có một lượng nước cần khác nhau Bởi vì một loại cây trồng có một cơ cấu mặt lá khác nhau (lá dày lá mỏng, lá to lá nhỏ), độ che phủ mặt ruộng khác nhau nên đưa đến lượng bốc hơi mặt lá và bốc hơi khoảng trống cũng khác nhau Theo một tài liệu nghiên cứu cho biết trên 1m2 lá lúa bốc hơi 13,2 gam nước trong 1 giờ, trong khi đó trên 1m2 lá bông chỉ bốc hơi 8g/giờ

Trong mỗi cây trồng thì lượng nước cần trong các thời kỳ sinh trưởng cũng khác nhau ở nước ta đối với lúa thì lượng nước cần lớn nhất ở giai đoạn làm đồng và trổ Người ta dùng khái niệm hệ số biến suất để biểu thị sự thay

đổi của lượng nước cần thay đổi qua các thời kỳ sinh trưởng Hệ số biến suất là

tỷ số tính theo phần trăm giữa lượng nước cần mỗi thời kỳ sinh trưởng với lượng nước cần toàn vụ

- Biện pháp kỹ thuật nông nghiệp:

Lượng nước cần của cây trồng chịu ảnh hưởng các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp, hình thức canh tác, chế độ phân bón mật độ gieo cấy, tuy nhiên

sự ảnh hưởng này không lớn lắm nó chỉ làm thay đổi khoảng 10 ữ 15% lượng nước cần (theo một tài liệu thí nghiệm)

- Kỹ thuật tưới:

Kỹ thuật tưới nước cho cây trồng có ảnh hưởng nhất định đến lượng nước cần Nếu tưới ẩm lượng bốc hơi mặt ruộng sẽ ít hơn là tưới ngập Trong tưới ngập nếu lớp nước nông thì lượng bốc hơi sẽ ít hơn là tưới sâu Yếu tố kỹ thuật tưới ảnh hưởng ít đến lượng nước cần nó chỉ tác dụng dưới 10% lượng nước cần

mà thôi

- Đất trồng trọt:

Tính chất cơ lý của đất trồng cũng ảnh hưởng đến lượng nước cần Với loại đất thịt thì sẽ có lượng bốc hơi mặt lá lớn hơn đất cát nhưng lượng bốc hơi khoảng trống thì nhỏ hơn Sự ảnh hưởng của đất trồng đến lượng nước cần không đáng kể

- Địa chất thuỷ văn:

Nước ngầm nằm nông hay sâu đều có ảnh hưởng đến lượng nước cần, vì

nó có quan hệ đến khả năng dự trữ nước của đất

Xác định chính xác lượng nước cần cho cây trồng là một công việc làm khá phức tạp, vì có nhiều nhân tố ảnh hưởng chồng chéo với nhau Bốc hơi khoảng trống ta có thể xem là một quá trình vật lý, nhưng đối với bốc hơi mặt lá thì nó vừa là quá trình sinh lý vừa là quá trình vật lý, giữa hai loại bốc hơi đó lại có sự ảnh hưởng với nhau, tất cả những điều đó nói lên phần nào tính chất phức tạp của nó Do đó người ta thường dùng phương pháp thí nghiệm với một vài nhân tố ảnh hưởng chủ yếu để xác định lượng nước

Trước năm 1975 ở miền Bắc nước ta thường dùng công thức của Liên Xô

để tính toán lượng nước cần, còn ở miền Nam thì dùng công thức Âu, Mỹ Do

đó các kết quả thí nghiệm để xác định các hệ số của các công thức đó, đến nay vẫn còn giá trị sử dụng Tổ chức FAO qua nhiều hội thảo khoa học đã khuyến nghị các nước dùng một số phương pháp tính toán lượng nước cần có độ tin cậy

cao (như phương pháp Penman cải tiến, phương pháp bức xạ, phương pháp Blaney-Criddle cải tiến)

Bởi các lý do trên, nên trong phần này sẽ giới thiệu các phương pháp tính toán ở các nước ta đã dùng và các phương pháp do FAO khuyến nghị sử dụng trong tính toán lượng nước cần cây trồng

1 Phương pháp Koschiakov:

Koschiakov cho rằng nước là yếu tố chủ yếu để cây trồng có năng suất cao và ổn định, do đó nước có quan hệ chặt chẽ với năng suất Qua nhiều thí nghiệm ở một số cây trồng trong điều kiện khí hậu nhất định thấy rằng khi năng suất cây trồng tăng thì lượng nước cần cũng đòi hỏi nhiều hơn và đã biểu diễn quan hệ đó như sau:

E : lượng nước cần của cây trồng (m3/ha)

Y : năng suất cây trồng (tấn/ha)

K : hệ số cần nước (m3/ha)

K là lượng nước cần để có 1 tấn sản phẩm

Đối với mỗi loại năng suất thì trị số K lại khác nhau Do đó quan hệ giữa

E và Y là được thể hiện bằng đường cong có dạng số mũ và có thể biểu thị như sau:

Qua công thức K ta có thể dễ dàng thấy rằng, trong điều kiện khí hậu như nhau nếu năng suất cây trồng Y thấp thì hệ số cần nước K sẽ lớn, và ngược lại với năng suất cao thì hệ số K sẽ giảm xuống Như vậy có nghĩa là đối với năng suất cao thì lượng cần nước đơn vị (có thể gọi K như thế) sẽ ít, nó chứng

tỏ rằng ảnh hưởng của nước đối với cây trồng có giới hạn, muốn tăng năng suất cây trồng lên nữa không phải chỉ dựa vào nước mà cần phải cải tiến các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp Vai trò của nước thể hiện rất rõ tạo ra năng suất ban đầu của cây trồng

Từ công thức trên ta có thể rút ra C

Nếu qua tài liệu thí nghiệm ứng với Y1 ta có K1 và hệ số n, cần tính toán lượng nước cần E2 để năng suất là Y2 thì có thể lợi dụng tính chất không đổi của hệ số C mà tính ra K2, từ đó xác định E2

C = K1, Y11-n = K2, Y21-nNên ta có K2 = K1, Y11-n Y2n-1

Vậy E2 = K2, Y2

E2 = K1, Y11-n Y2nCông thức trên giúp ta tính lượng nước cần ứng với năng suất cây trồng cao hơn trong điều kiện khí hậu và canh tác tương tự với vùng thí nghiệm

Để xác định lượng nước cần qua các thời kỳ sinh trưởng của cây trồng ta dựa vào hệ số biến suất Hệ số biến suất là tỷ số giữa lượng nước cần trong thời

kỳ sinh trưởng với lượng nước cần của toàn vụ, hệ số này sẽ thu được qua các trạm thí nghiệm về lượng nước của cây trồng

Phương pháp Koschiakov có ưu điểm là giản đơn, nêu lên được quan hệ giữa nước và năng suất cây trồng, thể hiện quan điểm nước phục vụ thâm canh tăng năng suất

Mức độ hạn chế của phương pháo này là độ chính xác không cao, sai số khá lớn so với tài liệu thực tế, mức độ sai số có khi tới 15-20% Sở dĩ như vậy

là vì tất cả yếu tố ảnh hưởng đến lượng nước cần đều quy gộp vào hệ số K, mà

hệ số này chưa mang lại được tính chất đặc trưng

2 Phương phương Karpov:

Karpov đã đề xuất phương pháp xác định lượng nước cần trên cơ sở tìm quan hệ của nó đối với lượng bốc hơi mặt thoáng Quan hệ đó biểu thị như sau:

điều kiện đó đã bị triệt tiêu khi lập tỷ số giữa E và E0 Hệ số α có thể xác định trong từng thời kỳ sinh trưởng

Biết được hệ số α ta có thể tìm được lượng nước cần của cây trồng trong từng thời kỳ sinh trưởng hoặc trong suốt quá trình sinh trưởng Qua thí nghiệm của trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, đối với lúa xuân ở đồng bằng Bắc bộ,

hệ số α qua các thời kỳ như sau:

Phương pháp Karpav có ưu điểm là đơn giản dễ thể hiện, nhưng cơ sở lý luận chưa thật hợp lý ở chỗ xem α chỉ ảnh hưởng đến điều kiện phi khí hậu thực tế sự ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến E và E0 có khác nhau Tuy nhiên đây là một phương pháp được các cơ sở nghiên cứu tiến hành thí nghiệm

và được sử dụng tương đối phổ biến ở các tỉnh miền Bắc nước ta

Về mức độ chính xác của công thức không được cao, có lúc sai số tới 30% (thí nghiệm của trường ĐHNN Hà Nội)

3 Phương pháp SAROV:

Để xác định lượng nước cần một số người đã tìm ra mối quan hệ giữa nó với yếu tố nhiệt độ Họ cho rằng mối quan hệ giữa lượng nước cần và nhiệt độ trong thời kỳ sinh trưởng tương đối chặt chẽ hơn là với yếu tố năng suất cây trồng

Dựa vào những thực nghiệm của mình Sarov đã đưa ra công thức tính lượng nước cần như sau:

E = eΣt (3-7)

E : lượng nước cần trong quá trình sinh trưởng của cây trồng (m3/ha) Σt: tổng nhiệt độ trung bình ngày đêm trong thời gian sinh trưởng (0C)

e : hệ số sinh lý, tức là lượng nước cần ứng với 10C (m3/ha/0C)

Hệ số e thay đổi theo từng loại cây trồng và vùng khí hậu khác nhau Theo một số thí nghiệm với lúa xuân ở vùng đồng bằng Bắc bộ, hệ số e toàn vụ từ

Hệ số e còn thay đổi theo năng suất cây trồng, cùng với thí nghiệm trên

ta thấy

Với năng suất lúa 4,0 T/ha thì e = 1,74

Với năng suất lúa 4,5 T/ha thì e = 1,86

Với năng suất lúa 6,0 T/ha thì e = 2,00

Cũng trên cơ sở dựa trên mọi quan hệ nhiệt độ như xét đến số ngày sinh trưởng của cây trồng, qua thí nghiệm của mình I.A Sarov đã đề nghị công thức tính toán lượng nước cần như sau:

E = eΣt + 4b (3-8)

E : tổng lượng nước cần (m3/ha)

Σt: tổng nhiệt độ trung bình ngày đếm trong thời gian sinh trưởng

b : số ngày sinh trưởng của cây trồng

e : hệ số cần nước cho 10C, Sarov đề nghị lấy e = 2m3/ha/0C

4 Phương pháp STOYKO:

Stoyko cho rằng yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến lượng nước càn là độ

ẩm tương đối của không khí và sự che phủ của lá trên mặt ruộng, và ông đã đề nghị công thức tính toán lượng nước cần của cây trồng như sau:

E = E1 + E2

E1 = Σt1(0,1te1 -

100

a1)

Σt1, Σt2: tổng nhiệt độ không khí bình quân ngày trong thời kỳ tính toán

tc1, tc2: nhiệt độ không khí bình quân ngày trong thời kỳ tính toán Qua thí nghiệm của trường Đại học Nông nghiệp I cho thấy có thể dùng công thức tính lượng nước cần của Stoikô để tính toán cho lúa ở vùng đồng bằng Bắc bộ cho độ chính xác cao

5 Phương pháp BLANEY - CRIDDLE:

a Công thức Blaney-Criddele:

Phương pháp xác định lượng nước cần dựa trên quan hệ bức xạ và nhiệt

độ do hai nhà khoa học Mỹ H.P.Blaney và W.D.Criddle (Bờlâyni và Critlơ) công bố lần đầu tiên vào những năm 50

tF : nhiệt độ không khí trung bình tính theo độ Farenhai (độ F)

Kc: hệ số sinh lý cây trồng, theo thí nghiệm Blaney-Criddle với lúa

K = 1,08 (với vùng ẩm ướt)

K = 1,20 (ở vùng khô cạn) Nếu tính E bằng mm và nhiệt độ được tính bằng độ C, các giá trị E và t

được đổi lại theo quan hệ

tF = 1,8tC + 32 Thay vào sẽ có:

E = Kc

100

P(1,8tc + 32) 25,4 (mm)

Hoặc E = Kc P(0,457tc + 8,128) (mm) (3-11)

E = 0,457 PKc (tc + 17,8) (mm) (3-11') Trong công thức trên tc là nhiệt độ bình quân trong thời đoạn tính toán, tính theo độ C có thể lấy từ số liệu nhiệt độ của các trạm khí tượng

Giá trị số % giờ nắng trong thời đoạn tính toán so với toàn năm, có thể xác định theo vĩ độ địa lý của khu vực tính toán Theo vị trí địa lý nước ta, ở

đây chỉ giới thiệu giá trị số phần trăm giờ nắng từ 100 vĩ Bắc đến 250 vĩ độ Bắc

Bảng 1: Số phần trăm giờ nắng P (%) trong ngày

so với toàn năm của các tháng

Hệ số sinh lý cây trồng Kc thay đổi theo từng loại cây trồng

- Đối với lúa nước: Tác giả của phương pháp này đã đề nghị Kc = 1,08; Trường ĐHNN I thí nghiệm với lúa màu tại vùng đồng bằng Bắc bộ đề nghị dùng Kc toàn vụ = 0,97

- Đối với cây trồng cạn: Có thể tham khảo các trị số sau:

+ Ngô Kc = 0,75 ữ 0,85

+ Khoai Kc = 0,68 ữ 0,75

+ Đậu, rau Kc = 0,60 ữ 0,70 Việc sử dụng Kc cho cả thời kỳ sinh trưởng không phản ánh được sự thay

đổi yêu cầu nước khác nhau của từng thời kỳ sinh trưởng

Do đó hiện nay người ta thường phải thí nghiệm để tìm ra hệ số Kc trong từng thời đoạn đối với lúa nước

Thường chia thời đoạn theo tuần 10 ngày để xác định Kc Dưới đây là kết quả thí nghiệm của Viện nghiên cứu KHNN cho lúa chiêm vùng đồng bằng Bắc bộ, của Công ty Nippon-Koel (Nhật Bản) tại Bình Định năm 1974 đại diện vùng lúa ven biển Trung Trung bộ và của Trung tâm thí nghiệm lúa Cần Thơ,

đại diện cho vùng đồng bằng sông Cửu Long

Bảng 2 - Hệ số K c theo tuần (10 ngày) của lúa nước

Vùng Bắc Bộ 0,67 0,85 1,05 1,14 1,20 1,22 1,25 1,12 0,88 0,70 0,43 0,40

- Trung bộ 1,04 1,08 1,15 1,25 1,30 1,38 1,38 1,35 1,26 1,10 0,95

- Nam bộ 1,12 1,12 1,44 1,44 1,44 1,82 1,82 1,82 1,82 1,63 1,63 1,63

- Đối với cây trồng cạn ngắn ngày: Thường chia làm 4 giai đoạn:

+ Giai đoạn đầu (A): từ khi hạt nẩy mầm, cây mọc còn ít lá mới có 10% che phủ đất chung quanh

+ Giai đoạn phát triển (B): từ cuối giai đoạn đầu đến khi lá che phủ 70 ữ 80% đất chung quanh

+ Giai đoạn giữa vụ (C): từ cuối giai đoạn B đến lúc bắt đầu tạo năng suất (tạo lá, tạo quả, tạo hạt, tạo hoa)

+ Giai đoạn cuối vụ (D): cho đến khi chín hoàn toàn và thu hoạch

Đối với một số cây trồng cạn ngắn ngày, người ta cũng có thể chia giai

đoạn sinh trưởng ra 10 thời đoạn, mỗi thời đoạn là 1/10 số ngày sinh trưởng toàn vụ

Bảng 3: Hệ số K c của cây trồng cạn ngắn ngày (chia theo ∆t = 1/10 toàn bộ thời kỳ sinh trưởng)

+ Giai đoạn khai thác kinh doanh

b Phương pháp Blaney-Criddle cải tiến:

Tổ chức FAO đã khuyến nghị các nước dùng phương pháp Criddle với điều kiện đưa thêm 3 yếu tố khí hậu (bức xạ, độ ẩm và gió) vào công thức để điều chỉnh cho sát với điều kiện thực tế

Blaney-Công thức của Blaney-Criddle

E = PKc (0,457tc + 8,128) Hoặc E = 0,457PKc (tc + 17,8) Công thức có thể viết gọn hơn là:

E = Kc P (0,46 tc + 8,13) Theo FAO đề nghị:

ETc = KcET0 (3-12) Trong đó:

ETc : lượng cần của cây trồng được thay cho E

Kc : hệ số sinh lý cây trồng

ET0 : lượng bốc thoát hơi chuẩn, tức là lượng bốc hơi trên một loại cây trồng chuẩn (đối với loại cây trồng khác thì được hiệu chỉnh qua

hệ số Kc)

Tổ chức FAO cho rằng ET0 ngoài yếu tố P(0,46tc + 8,13) còn phải xét

đến sự ảnh hưởng của độ ẩm không khí, bức xạ và tốc độ gió Vậy ET0 là một hàm có nhiều biến như sau:

- Yếu tố bức xạ P(0,46tc + 8,13)

- Độ ẩm tương đối nhỏ nhất của không khí HRmin

- Tỷ số giờ nắng thực tế và giờ nắng thiên văn n/N

- Tốc độ gió vùng tiều khí hậu U2

Như vậy ET0 = f [P(0,64 + 8,13); HRmin ;

N

n ; U2]

Trong đó:

n : số giờ nắng thực tế hàng ngày, thu thập tại đài khí tượng

N : số giờ nắng thiên văn, phụ thuộc vào vĩ độ và các tháng trong năm