Đánh giá tài nguyên khí hậu nông nghiệp tỉnh Đắk Nông phục vụ phát triển cây trồng

2. Mục đích, nhiệm vụ, giới hạn nghiên cứu của đề tài 2.1. Mục tiêu Góp phần tìm hiểu sâu hơn về mối quan hệ giữa đặc điểm khí hậu nông nghiệp và năng suất cây trồng, tăng cường năng lực đánh giá và dự báo năng suất bằng việc áp dụng các mô hình để định lượng. 2.2. Nhiệm vụ Để đạt được mục đích trên, đề tài cần giải quyết các nhiệm vụ sau: Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc đánh giá điều kiện khí hậu nông nghiệp ảnh hưởng tới năng suất cây trồng và yêu cầu thực tiễn của việc đánh giá ở tỉnh Đắk Nông. Áp dụng mô hình tính toán để đánh giá năng suất cây trồng trong điều kiện khí hậu nông nghiệp tỉnh Đắk Nông. Đưa ra đề xuất và kiến nghị

MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Năng suất, sản lượng trồng có vai trò quan trọng làm sở tính toán số tiêu như: tổng sản lượng lương thực, sản lượng công nghiệp, sản lượng lương thực bình quân nhân nước địa phương để cân đối tiêu dùng, xuất khẩu, nhập khẩu, dự trữ lương thực, địa phương nước Năng suất trồng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: chất lượng đất; khí hậu; giống; chăm sóc; sâu bệnh v.v Trong yếu tố khí hậu giữ vai trò không nhỏ, định lượng ảnh hưởng tới suất vấn đề khó Cho đến có nhiều phương pháp đánh giá dự báo suất trồng khác ứng dụng mô hình thống kê thời tiết trồng dự báo suất trồng [9 tr 119 – 125], dự báo suất trồng dựa vào mô hình thống kê, phương pháp dự báo suất trồng dựa vào tượng vật hậu [6 tr 209 - 211] Tuy nhiên mô hình có hạn chế: Mô hình thống kê thời tiết trồng dự báo suất trồng cho kết xác, nhiên, có trường hợp sai số tương đối lớn có yếu tố nguyên nhân khác mà mô hình chưa tính đến, yếu tố ngẫu nhiên, số liệu thu thập không đủ, tình hình diễn biến bất thường sâu bệnh, thay đổi thành phần đất; Dự báo suất trồng dựa vào mô hình thống kê cần có thông tin dự báo xác lượng mưa tháng năm, nhiên dự báo thời tiết dài hạn lượng mưa loại dự báo khó xác thường mang tính chất địa phương; Dự báo dựa vào quan sát vật hậu trồng gặp nhiều khó khăn giống thường thay đổi hàng năm, suất chúng khác Luận văn tác giả có sử dụng mô hình sau với mô hình lực chúng có khác nhau, cho kết cần thiết để phục vụ cho dự báo suất trồng tiêu chuẩn mà luận văn mong muốn đạt đến: Mô hình ETo Calculator, mô hình Rainbow mô hình Budget Đăk Nông tỉnh thuộc vùng Tây Nguyên nước ta, với diện tích 6514.38 km2, có đặc điểm cao nguyên núi đan cắt nên địa hình cảnh quan đa dạng Hiện nay, toàn tỉnh trồng nhiều loại có giá trị kinh tế cao cà phê, cao su, tiêu, điều, ca cao, lúa, gạo, ngô, đậu tương, đường Tuy nhiên có vấn đề nảy sinh suất trồng ổn định nhiều yếu tố, có yếu tố khí hậu biến đổi khí hậu, điều có ảnh hưởng không nhỏ đến suất sản lượng trồng Bởi vậy, nghiên cứu đặc điểm khí hậu nông nghiệp tỉnh Đắk Nông có ảnh hưởng đến suất sở khoa học để tìm hướng giải pháp thích hợp cho ngành trồng trọt để đem lại hiệu kinh tế cao cho sản xuất nông nghiệp, góp phần xóa đói giảm nghèo, giữ vững tăng trưởng kinh tế Bởi vậy, việc lựa chọn đề tài "Đánh giá tài nguyên khí hậu nông nghiệp tỉnh Đắk Nông phục vụ phát triển trồng " với mong muốn góp phần giải toán gia tăng suất trồng đặt tỉnh Đắk Nông, cấp thiết, phù hợp thực tế mang ý nghĩa khoa học Mục đích, nhiệm vụ, giới hạn nghiên cứu đề tài 2.1 Mục tiêu Góp phần tìm hiểu sâu mối quan hệ đặc điểm khí hậu nông nghiệp suất trồng, tăng cường lực đánh giá dự báo suất việc áp dụng mô hình để định lượng 2.2 Nhiệm vụ Để đạt mục đích trên, đề tài cần giải nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu sở lý luận việc đánh giá điều kiện khí hậu nông nghiệp ảnh hưởng tới suất trồng yêu cầu thực tiễn việc đánh giá tỉnh Đắk Nông - Áp dụng mô hình tính toán để đánh giá suất trồng điều kiện khí hậu nông nghiệp tỉnh Đắk Nông - Đưa đề xuất kiến nghị 2.3 Giới hạn nghiên cứu - Về phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu giới hạn tỉnh Đắk Nông (bao gồm huyện thị xã): huyện: Cư Jút, Krông Nô, Đăk Song, Đăk Mil, Đăk Glong, Đăk R'Lấp, Tuy Đức; thị xã: Gia Nghĩa - Về nội dung nghiên cứu: + Đánh giá điều kiện khí hậu – thời tiết, tập trung vào điều kiện mưa ẩm ảnh hưởng tới suất trồng mô hình Cây trồng lựa chọn mô hình đánh giá suất trồng tiêu chuẩn Quan điểm phương pháp nghiên cứu 3.1 Quan điểm nghiên cứu 3.1.1 Quan điểm hệ thống Quan điểm hệ thống yêu cầu nghiên cứu phải xem xét đối tượng cách toàn diện nhiều mặt, nhiều mối quan hệ, trạng thái vận động phát triển, hoàn cảnh cụ thể để tìm chất quy luật vận động Khí hậu hợp phần hệ thống tự nhiên, có mối quan hệ với hợp phần khác địa tổng thể bao gồm: Thủy quyển, khí quyển, thạch quyển, thổ nhưỡng sinh Mặt khác, khí hậu hệ thống bao gồm nhân tố thuộc cấp thấp hơn, nhân tố xạ, hoàn lưu khí quyển, bề mặt đệm hình thành nhân tố khác hình thành nên đặc điểm khác nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, nắng, gió tượng thời tiết đặc biệt Vặn dụng quan điểm hệ thống vào đánh giá tài nguyên khí hậu tỉnh Đắk Nông phục vụ phát triển trồng xem xét mối quan hệ nhân tố hình thành khí hậu với đặc điểm sinh trưởng, phát triển trồng, nhân tố hình thành khí hậu đặc điểm sinh trưởng, phát triển trồng có vị trí độc lập với chức riêng có quy luật vận động phát triển riêng chúng lại có mối quan hệ biện chứng với nhau, theo mối quan hệ ảnh hưởng môi trường sinh thái theo quy luật lượng chất, quy luật hệ thống – cấu trúc 3.1.2 Quan điểm lãnh thổ Các đặc điểm khí hậu có phân hóa theo không gian, tiến hành nghiên cứu phải gắn với lãnh thổ cụ thể Quan điểm lãnh thổ vận dụng trình khoanh vùng đặc điểm khí hậu nông nghiệp theo khu vực khác nhau, đồng thời có mối quan hệ với khu vực liền kề toàn vùng Mỗi địa phương, khu vực có đặc điểm khí hậu khác lại có mối liên hệ với đơn vị khí hậu khu vực bên cạnh Do đó, tiến hành đánh giá suất trồng điều kiện khí hậu, tác giả gắn với lãnh thổ cụ thể xem xét mối quan hệ với lãnh thổ bên cạnh toàn vùng 3.1.3 Quan điểm sinh thái môi trường Theo quan điểm sinh thái môi trường có ảnh hưởng định đến tồn phát triển sinh vật Mỗi cá thể (sinh vật) có mối quan hệ chặt chẽ với nhân tố môi trường xung quanh Do đó, nghiên cứu đánh giá suất trồng yếu tố khí hậu cần phải xem xét cách toàn diện tác động nhân tố khác đến trồng lẽ tác động có giới hạn định mà vượt qua giới hạn trồng thay đổi, đột biến ảnh hưởng đến suất Hơn thân loại trồng có đặc điểm sinh lý trình phát triển riêng, loại cây, giai đoạn phát triển chịu ảnh hưởng có nhu cầu môi trường sống khác nhau, vấn đề ảnh hưởng nhiều tới suất sản lượng Điều đặc biệt quan trọng liệu đầu vào cho mô hình đánh giá suất 3.1.4 Quan điểm phát triển bền vững Phát triển bền vững phát triển đảm bảo hài hòa mục tiêu tăng trưởng kinh tế với mục tiêu giữ gìn ổn định văn hóa – xã hội bảo vệ môi trường Bởi kết nghiên cứu phải phục vụ cho mục tiêu 3.1.5 Quan điểm thực tiễn Thực tiễn sở để nghiên cứu đặt vấn đề định hướng khả áp dụng kết nghiên cứu vào thực tiễn Quan điểm thực tiễn xuyên suốt từ lúc lựa chọn đề tài, đối tượng nghiên cứu, trình đánh giá đề xuất giải pháp đáp ứng nhu cầu thực tiễn địa phương 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.2.1 Phương pháp xử lý số liệu Thu thập xử lý số liệu giai đoạn đầu trình đánh giá Trên sở mục đích nhiệm vụ đề tài, tác giả tiến hành thu thập số liệu, tài liệu khu vực nghiên cứu tỉnh Đắk Nông, số liệu đặc điểm tự nhiên tài nguyên tỉnh, từ chọn lọc yếu tố cần thiết để đánh giá theo mục đích yêu cầu đề tài Tác giả xếp, hệ thống hóa số liệu theo nội dung đánh giá 3.2.2 Phương pháp phân tích tổng hợp Từ số liệu thu thập, tác giả hệ thống hóa số liệu, xây dựng biểu đồ, đồ, phân tích kết quả, so sánh, đối chiếu thay đổi điều kiện khí hậu với suất trồng 3.2.3 Phương pháp đồ Đây phương pháp chủ đạo khoa học địa lý Từ đồ có khu vực nghiên cứu, sở phương pháp đồ học, tác giả xây dựng đồ phục vụ cho mục đích đánh giá, sau liên kết đồ thành phần để đưa kết đánh giá suất trồng lãnh thổ nghiên cứu 3.2.4 Phương pháp sử dụng mô hình đánh giá tài nguyên khí hậu tỉnh Đắk Nông phục vụ phát triển trồng vấn đề nghiên cứu liên quan tới nhiều lĩnh vực, đa ngành mang tính hệ thống, đặc biệt liên quan mật thiết đến đối tượng nghiên cứu khoa học Trái đất nói chung ngành địa lý nói riêng Bởi vậy, với quan điểm tiếp cận trên, đồng thời để đạt mục tiêu đặt ra, nhóm phương pháp nghiên cứu sử dụng mô hình sử dụng Luận văn sử dụng mô hình Eto, Rainbow, Budget Độ bốc-thoát tham chiếu mô hình Eto Caculator Độ bốc-thoát tham chiếu Eto Độ bốc-thoái nước kết hợp độ bốc nước đất độ thoái nước trồng [29] Độ bốc thoát nước chịu ảnh hưởng trực tiếp từ thông số khí tượng, tính chất trồng, quản lý điều kiện môi trường Tuy nhiên, việc đo đạc độ bốc-thoát nước thực địa khó khăn, dễ dàng tính độ bốc-thoái nước từ bề mặt tham chiếu (bề mặt tham chiếu bề mặt trồng cỏ, bề mặt bao gồm toàn đặc điểm đất, điều kiện tưới nước tốt điều kiện nông nghiệp tối ưu) Độ bốc-thoát nước tính từ bề mặt gọi độ bốc thoái nước tham chiếu ký hiệu ETo Khái niệm độ bốc thoái nước tham chiếu giới thiệu cho nghiên cứu nhu cầu thoái nước khí độc lập kiểu trồng nông nghiệp, phát triển điều kiện chăm sóc Vì ETo tính môi trường tham chiếu, nơi mà quản lý điều kiện môi trường tối ưu, có nhân tố ảnh hưởng đến ETo thông số khí tượng, nói ETo thông số khí tượng tính toán từ liệu thời tiết ETo biểu diễn lượng bốc khí vị trí thời gian năm lựa chọn không cân nhắc đến tính chất trồng nhân tố đất Một lượng lớn phương trình thực nghiệm bán thực nghiệm phát triển để ước tính độ bốc tham chiếu từ liệu khí tượng Ngoài nhà khoa học phân tích cách phương pháp tính khác cho khu vực khác để đưa phương tình xác Là kết chương trình tư vấn, phương pháp FAO Penman-Monteith khuyến cáo phương pháp tiêu chuẩn cho định nghĩa tính toán độ bốc tham chiếu Phương pháp lựa chọn gần giống với bề mặt tự nhiên kết hợp rõ ràng hai thông số sinh lý học khí động lực Công thức tính độ bốc-thoát tham chiếu ETo theo phương pháp FAO Penman-Monteith: ETo = 900 u ( es − ea ) T + 273 ∆ + γ (1 + 0.34u ) 0.408∆ ( Rn − G ) + γ Trong đó: (1) ETo độ bốc-thoát nước tham chiếu [mm day-1] Rn xạ bề mặt trồng [MJ m-2day-1] G tỷ trọng luồng nhiệt đất [MJ m-2day-1] Tnhiệt độ không khí độ cao 2m [C0] u2 tốc độ gió độ cao 2m [m s-1] esáp suất nước bão hòa [kPa] ea áp suất nước thực tế [kPa] es-ea mức độ thiếu hụt áp suất nước bão hòa [kPa] Δslope vapour pressure curve [kPa 0C-1] γ thông số psychrometric [kPa 0C-1] Một mô hình ưu việt FAO công nhân để tính độ bốc-thoát nước tham chiếu phần mềm ETo calculator, Mô hình ETo Calculator Giao diện mô hình gồm ba phần (hình 2): a- Data base management: người dùng lựa chọn têp liệu tạo tệp tin b- Selected climatic station: phần tên tập tin tên tương ứng trạm khí tượng hiển thị Chúng ta cập nhập tính chất trạm, mở rộng thu ngắn phạm vi liệu, thay đổi ngưỡng giới hạn liệu kiểm tra liệu khí tượng có c- ETo calculaton: thông số khí tượng sử dụng để tính ETo cập nhật, chọn lựa thay đổi phù hợp với liệu tương ứng, kết thu được xuất Hình 2: Giao diên mô hình ETo caculator Dữ liệu đầu vào để tính toán cho mô hình liệu khí tượng ngày, 10 ngày tháng, bao gồm: liệu nhiết độ; liệu độ ẩm không khí; liệu tốc độ gió; liệu xạ nhiệt Tất liệu khí tượng lưu trữ tệp tin đầu vào lựa chọn đơn vị thích hợp trình tính toán Trong trường hợp liệu đổ ẩm, tốc độ gió xạ nhiệt chương trình sử dụng thông tin lựa chọn hộp lưu trữ mặc định tương ứng để ước tính liệu khí tượng bị thiếu Cùng với phương pháp FAO Penman-Monteith liệu khí tượng, ETo tính toán, kết hiển thị cửa sổ lưu trữ tệp tin tương ứng Kết ETo thu được xuất làm liệu đầu vào cho mô hình khác Budget, AquaCrop 10 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA KHÍ HẬU NÔNG NGHIỆP ĐẾN NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG Năng suất trồng kết tổng hợp nhiều yếu tố môi trường tác động vào thời kỳ sinh trưởng, phát triển chúng Mặt khác, suất trồng cao hay thấp phụ thuộc vào tiềm năng suất chúng Tuy nhiên đề phù hợp với đề tài nghiên cứu trình độ thạc sỹ tác địa bàn nghiên cứu tác giả tập trung nghiên cứu, đánh giá tác động hạn nông nghiệp đến suất trồng tỉnh Đắk Nông Trong tính toán thực loại đất phổ biến khu vực là: Đất đỏ vàng: loại đất mà kết cấu có tầng đất bao gồm: tầng cát pha sét (020cm); tầng thịt pha sét có độ dày 20- 100 cm; tầng cát đất sét có độ dày 100-200 cm Kiểu đất loại đất điển hình cho loại đất Ferralsols Acrisols Đây loại đất thoát nước tốt phổ biến hấp hết núi đồng nội địa Nhìn chung, tác giả chọn để tính toán cho loại đất thoát nước tốt, phổ biến khu vực nghiên cứu quan trọng loại đất dễ bị ảnh hưởng hạn hán thiếu nước Trong đề tài này, tác giả phân tích liệu khí hậu-nông nghiệp trạm khí tượng khu vực nghiên cứu Tác giả đặc biệt muốn đánh giá tính chất khí hậu khu vực nghiên cứu dựa liệu sẵn có, điều giúp đề tài đưa kết mang tính định lượng xác suất trồng thực phân tích tần suất lượng mưa, cường độ lượng mưa hàng tháng, lượng bốc-thoát nước, số khô hạn chiều dài thời gian ẩm ướt Sự cân nước ngầm tính toán để đánh giá rủi ro tiềm ẩn sử dụng nước mùa khô, mô hình tăng trưởng trồng sử dụng để đánh giá hiệu tiềm trồng nông nghiệp 84 3.1 Phương pháp tiêu đánh giá Phương pháp đánh giá, dự báo suất trồng Yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến nông nghiệp có nhiều Song ảnh hưởng đến suất trồng quan trọng nhiệt lượng, mưa ẩm tượng thời tiết bất thường [18 tr 73] Việc đánh giá, dự báo suất trồng nhà khoa học chia phương pháp sau [15 tr 13-14]: - Phương pháp đánh giá, dự báo quan sát, kinh nghiệm Phương pháp dựa vào quan trắc kinh nghiệm để dự báo sản lượng thu hoạch được.Trước hết, phải quan sát tình hình thời tiết ngày quan sát trạng thái sinh dục trồng, sau dựa vào tổng hợp kinh nghiệm cảm tính để dự báo mức thu hoạch Đây phương pháp khoa học - Phương pháp,đánh giá dự báo suy luận cục Trước hết tính sản lượng trồng phần diện tích, sau suy rộng sản lượng trồng vùng trồng trọt gần Hạn chế phương pháp khó chọn địa điểm điều tra thực thu hoạch - Phương pháp đánh giá, dự báo mùa mùa phương pháp thống kê thí nghiệm Quan trắc tình hình sinh trưởng trồng để rút công thức dự báo sản lượng, Kin nhà khoa học người Anh đưa công thức: Y=34.3 + 1.32(h-30)-0.62(p-10) Trong Y sản lượng 1ha; h chiểu cao lúa thời kỳ trổ đơn vị met; p số lúa trồng hàng dài 1met - Phương pháp đánh giá, dự báo thống kê khí tượng Có phương pháp là: Căn vào chu kỳ diễn biến khí tượng để dự đoán chu kỳ diễn biến nông nghiệp; Căn vào tình hình thời tiết trước thời kỳ sinh trưởng trồng để dự báo, đánh giá sản lượng trồng 85 Đề tài giả sử dụng phương pháp đánh giá suất trồng dựa vào chạy mô hình, lực mô hình tác giả trình bày đầu đề tài Lựa chọn tiêu đánh giá hạn cho tỉnh Đắk Nông Chỉ số đánh giá hạn cho đơn vị hành cấp tỉnh có nhiều số bao gồm số hạn khí tượng, số hạn thuỷ văn, số hạn nông nghiệp, số hạn kinh tế, để phù hợp với nội dung kết nghiên cứu đề tài tác giả lựa chọn tiêu đánh giá phù hợp tiêu sau: - Chỉ số đánh giá hạn khí tượng tính toán giá trị trung bình 30 năm (1981 - 2010) đặc trưng số hạn hán theo tuần tháng mùa khô - Nội suy giá trị trung bình đặc trưng số hạn phục vụ cho việc thành lập đồ chuyên đề - Đánh giá điều kiện khí hậu nông nghiệp - Tính toán, đánh giá số hạn nông nghiệp AI theo tuần trung bình nhiều năm 3.2 Đánh giá cân nước Mô hình Budget Kết sử dụng mô hình: Cùng với miêu tả liệu đầu vào điều kiện ban đầu, Budget mô vận chuyển hấp thụ nước môi trường khí hậu/cây trồng/đất xác định cho lựa chọn thủy lợi: - Trong trình mô thay đổi lượng nước tích tụ muối mường tượng cách hiển thị điểm cuối ngày gia đoạn mô như: lượng nước muối đất độ sâu khác nhau; mức nước kho dự trữ nước; vùng rẽ cạn kiệt - Tại điểm cuối trình mô phỏng, Budget hiển thị: độ ẩm đất cuối cùng; hoàn lượng muối cuối hòa tan lớp đất; tổng giá trị cho 86 thông số cân nước; dự báo suất trồng lượng nước yêu cầu tưới tiêu - Trong trình mô phỏng, Budget liên tục ghi chép hàm lượng muối nước lớp đất, giá trình ngày thông số khác nước đất cân muối, độ suy thoái vùng rễ yêu cầu thủy lợi ghi chép chứa đựng trọng file đầu ra, mà nội dung hiển thị thời điểm cuối trình mô với tập hợp thời gian khác lưu lại để phân tích thêm Áp dụng mô hình Budget tính toán cân nước phục vụ dự báo suất trồng Tính toán cân nước đất tính toán cách sử dụng liệu khí tượng ngày trạm khí tượng Đắk Nông Kết thể bảng bao gồm: phần trăm suất trồng(%); tổng lượng dòng chảy mặt (mm); tổng lượng nước tiêu thoát (mm) Mục đích để đánh giá tình trạng tại, xu hướng có liên quan đến vấn đề làm giảm sản lượng trồng nông nghiệp khô hạn, trữ lượng nước sẵn có cho việc lọc muối; sau thể số lượng nước thoát Số lượng nước không đủ nguy suy thoái đất hoang mạc hóa xâm nhập mặn Dữ liệu đầu vào sử dụng cho nghiên cứu liệu mưa ngày độ bốc thoái nước từ trạm khí tượng Đắk Nông Trạm khí tượng đặc trưng cho kiểu khí hậu ẩm khu vực nghiên cứu Mục tiêu tính toán nhằm mục đích đánh giá đặc điểm khí hậu-nông nghiệp tỉnh Đắk Nông, thiếu số liệu suất trồng thực tế nên tính toán cân nước dùng để đánh giá ảnh hưởng đến suất nông nghiệp tác giả xem xét sử dụng trường hợp trồng “tiêu chuẩn” \ 87 Bảng Năng suất, dòng chảy mặt độ thấm cho loại đất khu vực trạm Đắk Nông Mùa vụ Đất đỏ vàng Năm Bắt đầu d/m Kết thúc d/m Chiều dài thời gian ẩm ướt 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 4/11 4/1 5/11 6/1 4/21 4/11 4/11 5/11 4/1 4/1 5/11 5/11 4/11 4/11 4/1 5/11 3/1 3/11 5/11/ 4/11/ 2/11 3/11 4/21 5/1 4/11/ 5/11 3/11 4/11 4/1 4/1 11/10 10/20 11/30 10/31 10/20 10/20 10/20 10/31 10/20 8/31 11/20 10/20 10/31 10/31 10/20 10/20 11/20 10/31 12/31 11/10 10/31 11/20 11/10 10/20 10/10 10/10 10/20 10/20 10/10 10/31 213 202 203 152 182 192 192 173 202 152 193 162 203 203 202 162 264 234 234 213 263 254 203 172 182 152 223 192 192 213 88 Năng suất % Dòng chảy mặt (mm) 100 96 100 84 94 98 97 83 100 100 97 88 90 99 99 97 99 97 100 88 95 97 95 90 93 96 85 76 100 100 263 494 388 338 433 223 320 450 159 240 541 378 387 343 285 276 142 330 268 874 358 534 475 464 674 272 614 567 211 806 Lượng nước tiêu thoát (mm) 464 686 755 478 717 484 588 468 316 342 770 626 712 700 650 395 376 574 335 888 630 811 633 636 822 499 838 834 362 933 Các tính toán thực loại đất phổ biến khu vực là: Đất đỏ vàng: loại đất mà kết cấu có tầng đất bao gồm: tầng cát pha sét (0-20 cm); tầng thịt pha sét có độ dày 20- 100 cm; tầng cát đất sét có độ dày 100-200 cm Kiểu đất loại đất điển hình cho loại đất Ferralsols Acrisols Đây loại đất thoát nước tốt phổ biến hầu hết núi đồng nội địa Nhìn chung, tác giả chọn để tính toán cho loại đất thoát nước tốt, phổ biến khu vực nghiên cứu quan trọng loại đất dễ bị ảnh hưởng hạn hán thiếu nước Kết thu từ trình mô trình phát triển trồng mô hình Budget kiểm tra tính đồng phân tích xăc suất phần mềm Rainbow (bảng ) Bảng xác suất xuất vượt qua phần trăm suất, dòng chảy mặt lượng thoát nước trạm Đắk Nông P20 Năng Trạm suất (%) Dòng chảy mặt (mm) P50 Lượng nước Năng tiêu suất thoát (%) (mm) Dòng chảy mặt (mm) P80 Lượng nước Năng tiêu suất thoát (%) (mm) Dòng chảy mặt (mm) Lượng nước tiêu thoát (mm) Đất đỏ vàng Đắk Nông 99.4 530 766 94.6 368 636 89.6 256 472 Có thể nói lượng mưa chiều dài thời gian ẩm ướt hai yếu tố quan trọng sản xuất nông nghiệp Đắk Nông có thời gian mưa trung bình từ 4-5 tháng/năm cộng với lượng mưa hàng năm cao, nơi phù hợp nhiều loại trồng, từ trồng mùa vụ đến trồng công nghiệp cho suất cao 3.3 Ước lượng suất trồng 89 3.3.1 Ước lượng suất chung cho trồng tiêu chuẩn Cây trồng tiêu chuẩn Để đánh giá ảnh hưởng khí hậu đến suất nông nghiệp tác giả xem xét sử dụng trường hợp trồng “tiêu chuẩn”, trồng nảy mầm sinh trưởng khoảng thời gian 120 ngày, có chiều dài dễ tối đa 60cm, chịu hạn vừa phải Cây tiêu chuẩn mang đầy đủ đặc điểm trồng nông nghiệp (về chiều dài sinh trưởng; chiều dài rễ cây; lượng nước cần thiết trình phát triển…), loại mà từ ta hình dung hay áp dụng cho số trồng cụ thể Ước lượng suất chung Biển diễn phần trăm suất trồng nông nghiệp (khu vực trạm Đắk Nông) theo năm chiều dài thời gian ẩm ướt (Hình 15) cho ta thấy suất mô mô hình Budget tương đối ổn định vòng 30 năm qua Đặc biệt giai đoạn từ năm 1980 đến năm 2009, suất trồng nông nghiệp dao động khoảng 80% Như phân tích trên, xu hướng tích cực tác động tăng lên lượng mưa dài thời gian ẩm ướt kéo dài Đồ thị cho thấy phần trăm suất thu từ việc trồng đất đỏ vàng tương đối cao (thường 80%) Đặc tính giữ nước loại đất ưu điểm mang đến kết Một chi tiết thú vị thấy từ đồ thị suất trồng đất đỏ vàng ổn định, sản lượng trồng loại đất it bị ảnh hưởng tác động thay đôi khí tượng (đặc biệt thay đổi lượng mưa chiều dài thời gian ẩm ướt) Hình 15- Đồ thị biểu điễn phần trăm suất trồng theo năm chiều dài thời gian ẩm ướt khu vực trạm Đắk Nông 90 1989 1983 Từ đồ thị biểu điễn phần trăm suất theo chiều dài ẩm ướt thấy thời kỳ ẩm ướt (đó giai đoạn mà số ngày có lượng mưa lớn lượng bốc thoát nước P>ETo) kéo dài 100 ngày điều kiện cần thiết để đạt suất hợp lý Một thời gian ẩm ướt ngắn quan sát vào năm 1983 năm 1987 minh chứng cho thấy hậu mà chiều dài sinh trưởng trồng không phù hợp với số lượng ngày ẩm ướt Trong trường hợp khác suất giảm với giai đoạn hạn hán thất thường, đất cát nhạy cảm so với đát sét tác động hạn hán hoang mạc hóa 91 Lượng mưa chiều dài thời gian ẩm ướt hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến suất trồng nông nghiệp Tuy nhiên, nhiều trường hợp nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sản lượng trồng nông nghiệp Chúng ta quan sát thấy đồ thị biểu diễn phần trăm suất theo chiều dài thời gian ẩm ướt, năm 1983 1989 hai năm mà thời gian ẩm ướt kéo dài 150 ngày tổng lượng mưa hai năm tương đồng, phần trăm suất trồng đất sét lại khác biệt rõ rệt (tương ướng với năm 1989 1983 100% 84%) Đồ thị phía biểu diễn lượng mưa ngày giai đoạn ẩm ướt kéo dài 150 ngày (bắt đầu từ mồng tháng năm) đồ thị mô trình sinh trưởng trồng (bằng mô hình Budget) cho hai năm 1989 1983 Chúng ta thấy lượng mưa hai năm tương đồng thời gian diễn mưa lại khác hai năm Đây điểm khác biệt, điều kiện hạn hán thất thường tác động không nhỏ đến vấn đề nông nghiệp Năm 1983, mưa sảy nhiều vào giai đoạn cuối thời kỳ ẩm ướt khoảng thời gian dài giai đoạn đầu ẩm ướt (từ ngày thư đến ngày 50) lượng mưa thu thấp Trái ngược vào năm 1989, năm mà có lượng mưa, lại diễn đồng tập trung nhiều vào giai đoạn thời kỳ ẩm ướt Có thể thấy chu kỳ sinh trưởng trồng nông nghiệp giai đoạn đầu chu kỳ sinh trưởng quan trọng nhất, giai đoạn mà trồng cần nhiều nước để phát triển, nói hai giai đoạn định suất mùa vụ Đối với khu vực chịu tác động mạnh biến đổi khí hậu toàn cầu gây hạn hán thất thường chiến lược phát triển thủy lợi mang ý nghĩa sống không muốn có vụ mùa thất thu 1983 1989 92 Nhìn chung, quanh khu vực trạm Đắk Nông lượng nước cung cấp từ mưa thời kỳ ẩm ướt đủ cho sản suất trồng nông nghiệp có chu kỳ sinh trưởng từ 160 ngày đến 220 ngày Nhưng lượng mưa tập trung vào mùa mưa, la nơi có thời gian bắt đầu mùa ẩm ướt không ổn định, khó tránh khỏi vụ mùa thất thu không xác định xác ngày bắt đầu mùa vụ Vấn đề nghiêm trọng tình trạng hán hán trở lên thất thường năm 1983 Không khu vực mà chia cắt địa hình lớn, người dân thực canh tác đất dốc, nguyên nhân thất thoát nước nhanh, cần có biện pháp thủy lợi hợp lý hỗ trợ tưới tiêu hàng ngày đồng thời phải có phương pháp canh tác hợp lý muốn thu suất cao trồng khu vực có loại đất KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 93 Đắk Nông có kiểu khí hậu nóng ẩm, lượng mưa trung bình năm cao từ 1800-2800mm/năm nhiên khu vực có trênh lệch lớn, nơi có lượng mưa thấp khu vực Bắc huyện Cư Jút giáp với huyện Buôn Đôn tỉnh Đăk Lăk, lượng mưa năm TBNN đạt: 1600 - 1700 mm Nơi có lượng mưa cao khu vực Đăk Nông – Đăk Rlấp, lượng mưa năm TBNN đạt: 2500 - 2700mm Tuy vậy, phân phối mưa theo thời gian nội vùng sai khác không nhiều, thể số tháng mùa mưa (số tháng có lượng mưa >100mm) năm tương đối đồng Khu vực có mùa mưa rõ rệt bắt đất từ tháng đến tháng 10; ngược lại tháng từ tháng 12 đến tháng lượng mưa không đáng kể Do tình hình khô hạn địa bàn tỉnh khốc liệt đặc biệt huyện Cư Jút, Krông Nô Đăk Mil Nhiệt độ trung bình năm vùng thuộc tỉnh dao động khoảng 22 – 250 C Biên độ nhiệt độ năm không cao, khoảng – C Nhưng biên độ nhiệt độ ngày đêm cao, mùa khô có ngày lên đến 20- 22 C Tại Đăk Nông tổng nhiệt độ năm khoảng 8000 -> 9000 0C có tương quan chặt với độ cao địa hình Thời tiết bất thường, đặc biệt hạn hán gây mùa Hàng năm Với số liệu tổng kết trạm khí tượng khu vực nghiên cứu ta thấy: - Hàng năm Đăk Nông có trung bình 139 ngày nắng nóng Năm nhiều có 208 ngày năm có đến 92 ngày Biến động trung bình năm 27 ngày Đáng ý số có đến năm 10 năm gần Các tháng có trung bình nhiều ngày nắng nóng tháng III IV (27 ngày) - Hàng năm, Đăk Mil có trung bình 71 ngày nắng nóng Năm nhiều có 136 ngày (1998) năm có đến 34 ngày Biến động trung bình năm 27 ngày Các tháng có trung bình nhiều ngày nắng nóng tháng III IV (2 21 ngày) 94 - Hạn hán gây thiệt hại mùa hàng năm tác giả cụ thể phụ lục Cường độ mưa: Ở khu vực Trạm Đăk Nông đại diện cho khí hậu vùng phía Nam trung tâm tỉnh có cường độ mưa lớn tập trung vào mùa mưa 4-5 tháng/năm, khu vực chịu ảnh hưởng tiêu cực cường độ mưa lớn đặc biệt vấn đề sói mòn; Ở trạm Đăk Mil cường độ mưa nhỏ - tổng lượng mưa trung bình năm thấp có phân bố mưa chủ yếu vào mùa mưa, nên địa bàn chịu ảnh hưởng hạn hán mùa khô khốc liệt tỉnh; Ở trạm Buôn Mê Thuật có cường độ mưa lớn nhất, tập trung mùa mưa tháng mùa khô lượng mưa ít, hạn hán xảy khốc liệt tỉnh biện pháp tích trữ nước mùa mưa để sử dụng - Lượng bốc-thoát nước: Phân tích đồ lượng bốc thoát nước cho ta thấy khu vực phía Đông trung tâm Đắk Nông có bốc thoát nước lớn nhất, khu vực Tây Bắc phía Nam có bốc thoát nước nhỏ - Mùa mưa chiều dài thời gian ẩm ướt: Mùa mưa xác định lượng mưa cao ½ lượng bốc-thoát nước, thời điểm phù hợp để gieo trồng xác định lượng mưa cao lượng bốc-thoát nước quãng thời gian gọi thời gian ẩm Lượng mưa lượng bốc-thoát trung bình tính theo dekad-10 ngày 1dekad biểu diễn đồ thị chiều dài ẩm trung bình nhiều năm hình 11 Qua đồ thị ta thấy khí hậu tỉnh Đắk Nông có mùa mưa rõ rệt, bắt đầu cuối tháng kết thúc cuối tháng 10, nhiên thời gian ẩm có khác vùng, khu vực phía Bắc trung tâm-đại diện Đắk mil thời gian ẩm trung bình 195 ngày/năm; Ở phía Nam-đại diện trạm Đắk Nông thời gian ẩm ướt trung bình 200 ngày/năm; Ở phía Đông Bắc-đại diện trạm Buôn Mê Thuật thời gian ẩm trung bình 180 ngày/năm Do thời điểm bắt đầu mùa mưa có 95 thay đổi khoảng 30 năm qua có năm thời điểm bắt đầu mùa mưa vào đầu tháng có năm tận cuối tháng bắt đầu thời điểm kết thúc mùa mưa lại ổn định Hai đặc điểm ảnh hưởng lớn đến chiều dài thời gian ẩm ướt, khiến cho chiều dài thời kỳ ẩm biến động khoảng từ 120 ngày/năm đến 250 ngày/năm 30 năm qua Thời điểm bắt đầu mùa mưa số năm không ổn định vòng 30 năm qua, gây ảnh hưởng làm suy giảm suất trồng Việc sắc định xác thời điểm mùa mưa đồng nghĩa tìm thời điểm thích hợp cho thời gian bắt đầu mùa vụ, điều kiện quan trọng cho suất cao Mối quan hệ suất trồng đặc điểm khí hậu tác giả đánh giá mô hình Budget Thông thường năm có thời kỳ ẩm dài cho suất cao hơn, nhiên có năm suất lại giảm sút Ngược lại có năm thời kỳ ẩm không dài, suất giữ mức cao Trong đặc điểm mưa ẩm thời gian ẩm cường độ, phân bố mưa, thời gian bắt đầu mùa mưa thời kỳ ẩm ướt yếu tố ảnh hưởng lớn tới suất trồng Kiến nghị - Kiến nghị thay đổi cấu trồng mùa vụ: + Việc xác định thời điểm bắt đầu mùa vụ có ý định mùa vụ Thời điểm bắt đâu gieo trồng thích hợp cho khu vực tỉnh Đắk Nông thường vào đầu tháng hàng năm + Cần xác định loại trồng phù hợp với chiều dài thời gian ẩm ướt, cường độ mưa, số hạn, điều kiện khí hậu chung vùng loại tiêu chuẩn mà mô hình tính toán - Kiến nghị sử dụng mô hình dự báo suất Công tác dự báo suất trồng áp dụng mô hình Eto, Rainbow, Budget FAO nghiên cứu áp dụng nhiều nơi giới cho kết có độ tin cậy cao, Việt Nam nói chung Đắk Nông nói riêng cần đào tạo, tập 96 huấn, nâng cao lực cán phụ trách công tác dự báo suất trồng áp dụng mô hình để kết dự báo suất có độ xác tin cậy cao đáp ứng yêu cầu nhà quy hoạch lãnh đạo - Kiến nghị phát triển hệ thống thủy lợi Đắk Nông có mưa tập trung từ tháng đến tháng 10 vào mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau gần mưa, điều kiện địa hình chia cắt mạnh gây thất thóat nước nhanh, khả trữ nước ngầm Để tránh vụ mùa thất thu vấn đề phát triển mạng lưới thủy lợi cần phải ưu tiên Dựa vào đồ số khô hạn trung bình nhiều năm tác giả thấy xã phía Đông huyện Cư Jút, Krông Nô, Đắk Glong xã Tây Bắc huyện Tuy Đức cần có biện pháp tích trữ nước hợp lý [7], phát triển hệ thống thuỷ lợi để đảm bảo nước cho sản xuất vào mùa khô 97 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Năng suất, sản lượng trồng có vai trò quan trọng làm sở tính toán số tiêu như: tổng sản lượng lương thực, sản lượng công nghiệp, sản lượng lương thực bình quân nhân nước địa phương để cân đối tiêu dùng, xuất khẩu, nhập khẩu, dự trữ lương thực, địa phương nước 80 Áp dụng mô hình Budget tính toán cân nước phục vụ dự báo suất trồng 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .93 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 98 [...]... của tỉnh Đắk Nông + Lựa chọn chỉ tiêu và phương pháp đánh giá + Tiến hành đánh giá năng suất cây trồng với điều kiện khí hậu nông nghiệp của tỉnh Đắk Nông Đề tài dựa vào chạy các mô hình (mô hình Eto Caculator, mô hình Rainbow và mô hình Budget - Giai đoạn đề xuất kiến nghị: đề xuất kiến nghị cho việc đánh giá năng cây trồng trong điều kiện khí hậu nông nghiệp tỉnh Đắk Nông gồm 2 bước: + Đánh giá năng... + Đánh giá năng suất cây trồng gắn với điều kiện khí hậu của tỉnh + Định hướng cho việc quy hoạch phát triển hệ thống thuỷ lợi thông qua kết quả đánh giá khả năng cung cấp nước cho cây trồng tiêu chuẩn trên lãnh thổ nghiên cứu 17 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ĐÁNH GIÁ KHÍ HẬU NÔNG NGHIỆP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Khí hậu và khí hậu ứng dụng Khí hậu Khí hậu là một thành phần... đề tài Nghiên cứu đánh giá năng suất cây trồng trong điều kiện khí hậu nông nghiệp tỉnh Đắk Nông được thực hiên qua 3 giai đoạn: Thu thập tài liệu, tư liệu; Xử lý tư liệu, xác định cơ sở lý luận, phương pháp tiến hành đánh giá; Giai đoạn đề xuất các kiến nghị cho việc phát triển cây nông nghiệp của tỉnh Đắk Nông Mỗi giai đoạn khác nhau có các nhiệm vụ tương ứng cần thực hiện - Giai đoạn thu thập tài. .. cảnh khí hậu thích hợp đới với cây trồng Ví dụ như: tưới nước khi thiếu nước, phủ ấm khi gặp rét, phòng chống gió bão hư hại đến cây bằng khoa học kỹ thuật con người cũng có thể giúp cây trồng thích nghi được với nhiều kiểu khí hậu, khác với khí hậu ở nơi nguồn gốc Do đó mà việc đánh giá tài nguyên khí hậu và khảo sát những đặc điểm sinh thái của cây trồng là một vấn đề mấu chốt của khí hậu nông nghiệp. .. hậu nông nghiệp Cách đánh giá những đặc điểm khí hậu nông nghiệp ở từng vùng 20 Nội dung của đề tài chỉ đề cập đến khí hậu – thời tiết đối với cây trồng, vậy khí hậu – thời tiết có ảnh hưởng như thế nào đối với cây trồng đây là nội dung cơ sở lý luận quan trọng đối với đề tài Trong đời sống cây trồng khí hậu có vai trò vô cùng quan trọng Nó chi phối quá trình sinh trưởng của cây trồng, quyết định chất... phát triển của các ngành kinh tế, nhất là các ngành phụ thuộc nhiều vào thời tiết, nhằm đem lại hiệu quả kinh tế ngày càng cao 18 Liên quan đến các yêu cầu của thực tiễn phát triển sản xuất và kinh tế, trong mối quan hệ giữa khí hậu – con người – môi trường, khí hậu ứng dụng có thể được phân chia theo các hướng cơ bản sau: Khí hậu nông nghiệp, khí hậu y học, khí hậu du lịch, khí hậu xây dựng, khí hậu. .. xuất nông nghiệp Một cách tổng quát nhất, có thể xét tới các khía cạnh sau [18 tr.7]: 1 Ảnh hưởng của khí hậu – thời tiết đối với cây trồng 2 Ảnh hưởng của khí hậu – thời tiết đối với đất đai 3 Mối quan hệ giữa khí hậu và sinh vật, bao gồm súc vật chăn nuôi, sâu bệnh, côn trùng 4 Ý nghĩa của khí hậu trong các biện pháp kỹ thuật như thời vụ, kỹ thuật canh tác, tưới bón… 5 Những yếu tố của khí hậu nông nghiệp. .. đề quan trọng trong nhiệm vụ dự báo sản lượng, năng cao năng suất cây trồng 35 1.1.3 Tổng quan về lịch sử nghiên cứu khí hậu nông nghiệp và năng suất cây trồng trên thế giới ở Việt Nam và Đăck Nông Lịch sử nghiên cứu khí hậu nông nghiệp trên thế giới [24] Nông nghiệp là hoạt động sản xuất xuất hiện sớm nhất của loài người Ngay từ buổi ban đầu trong lao động sản xuất nông nghiệp con người đã phải đối... hậu du lịch, khí hậu xây dựng, khí hậu giao thông hàng không, khí hậu quân sự, khí hậu một số lĩnh vực khác Y học Nông nghiệp Lĩnh vực khác KHÍ HẬU ỨNG DỤNG Quân sự Du lịch C Khí hậu giao thông Xây hàng không dựng Giao thông Hình 7 Các hướng nghiên cứu cơ bản của khí hậu ứng dụng Khí hậu và thời tiết có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất nông nghiệp Mọi hiện tượng và chế độ thời tiết như nóng, lạnh, mưa,... Những kiến thức phong phú về khí hậu nông nghiệp đã được áp dụng thành công vào mục đích phân vùng sản xuất, cải tiến kỹ thuật nông nghiệp và đã góp phần quan trọng vào việc tăng năng suất mùa màng ở nhiều nước trên thế giới… 1.1.2 Khí hậu ứng dụng trong nông nghiệp Nội dung chủ yếu của khoa học khí hậu nông nghiệp là nghiên cứu mối quan hệ nhiều mặt giữa thời tiết -khí hậu với sản xuất, đồng thời nêu ... thống vào đánh giá tài nguyên khí hậu tỉnh Đắk Nông phục vụ phát triển trồng xem xét mối quan hệ nhân tố hình thành khí hậu với đặc điểm sinh trưởng, phát triển trồng, nhân tố hình thành khí hậu đặc... tiễn đánh giá suất trồng phục vụ mục đích phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Đắk Nông + Lựa chọn tiêu phương pháp đánh giá + Tiến hành đánh giá suất trồng với điều kiện khí hậu nông nghiệp tỉnh Đắk. .. LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ĐÁNH GIÁ KHÍ HẬU NÔNG NGHIỆP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Khí hậu khí hậu ứng dụng Khí hậu Khí hậu thành phần môi trường tự nhiên Khí hậu có vai trò quan