Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật tưới nhỏ giọt đến sinh trưởng và năng suất cà chua trồng trên đất phù sa sông hồng (tt)

H C VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGÔ TH DUNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KỸ THUẬT TƯỚI NHỎ GI T ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CÀ CHUA TRỒNG TRÊN ĐẤT PHÙ SA SÔNG HỒNG Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước Mã số: 62 58 02 12 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XU T B N Đ I H C NÔNG NGHI P - 2017 Công trình hoàn thành t i: H C VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Ngư i hướng dẫn khoa h c: PGS.TS HoƠngăTháiăĐ i PGS.TS Nguy năVĕnăDung Ph n bi n 1: PGS.TS Nguy n Tu n Anh Tr ngăĐ i h c Th y L i Ph n bi n 2: PGS.TS Nguy n Ích Tân H c vi n Nông nghi p Vi t Nam Ph n bi n 3: PGS.TS Nguy n Quang Trung H i Th y l i Vi t Nam Luận án b o v trước Hội đồng Đánh giá luận án c p H c vi n h p t i: H c vi n Nông nghi p Vi t Nam Vào hồi gi phút, ngày tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Việt Nam Thư viện Lương Định Của - Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ph n M Đ U 1.1 TÍNH C P THI T C AăĐ TÀI Trong s n xu t nông nghi p, nước có vai trò vô quan tr ng Theo FAO, tưới nước yếu tố đ nh hàng đầu, nhu cầu thiết yếu, đóng vai trò điều tiết ch t dinh dưỡng, độ thoáng khí, vi sinh vật đ t, nh hư ng trực tiếp đến su t ch t lượng s n phẩm Tuy nhiên, hi n nguồn nước ph i đối mặt với tình tr ng suy ki t (Schaible and Aillery, 2012), mục tiêu c a tưới nước để đ t s n lượng cao đơn v di n tích mà ph i thu hi u ích kinh tế tối ưu, tiết ki m lượng nước tưới Gi i pháp góp phần gi i v n đề khan nước áp dụng tưới tiết ki m nước, tưới nhỏ gi t phương pháp tưới tiết ki m nước nh t, thích hợp với trồng c n Đồng sông Hồng có điều ki n khí hậu phù hợp phát triển trồng c n, cà chua có giá tr dinh dưỡng giá tr kinh tế cao nên trồng nhiều vụ đông vụ s n xu t Tuy nhiên năm vừa qua mùa khô tình tr ng h n hán đồng sông Hồng x y nghiêm tr ng theo chiều hướng hết s c b t lợi (Nguy n Th Kim Dung Đào Kim Lưu, 2010) V n đề c p nước tưới nông nghi p c a vùng ngày căng thẳng, đặc bi t điều ki n th i tiết khô, l nh vào vụ đông Nghiên c u lan truyền ẩm đ t tưới nhỏ gi t có ý nghĩa kĩ thuật r t lớn Từ đề xu t chế độ tưới nhỏ gi t hợp lý nhằm nâng cao su t, hi u qu sử dụng nước, hi u qu kinh tế 1.2 M C TIÊU C AăĐ TÀI Đề xu t chế độ tưới nhỏ gi t thích hợp nhằm nâng cao su t, hi u qu sử dụng nước hi u qu kinh tế s n xu t cà chua vụ Đông đ t phù sa trung tính chua đồng sông Hồng 1.3 PH M VI NGHIÊN C U 1.3.1.ăĐ t thí nghi m, k thu tăt i Đồng sông Hồng có lo i đ t đ t phù sa trung tính chua, đ t phù sa chua, đ t phù sa gley đ t phù sa có tầng đốm rỉ (Hội Khoa h c đ t Vi t Nam, 2000) Trong lo i đ t cà chua trồng nhiều nh t lo i đ t phù sa trung tính chua (đây lo i đ t có nhiều tính ch t phù hợp với yêu cầu sinh thái c a cà chua) Trong ph m vi nghiên c u c a đề tài, ch n lo i đ t phù sa trung tính chua để thực hi n thí nghi m Cây cà chua lo i “chân ướt đầu khô”, yêu cầu độ ẩm đ t cao không thích hợp với mưa nhiều kỹ thuật tưới nhỏ gi t thích hợp nh t (T Thu Cúc, 2005) Kỹ thuật tưới nhỏ gi t kỹ thuật tưới hi n đ i tiết ki m nước nh t, cung c p nước ch t dinh dưỡng với liều lượng th i gian thích hợp cho trồng Với kỹ thuật tưới gi i toán thiếu nước tưới th i điểm khan nước (vụ Đông) Ngoài ra, kỹ thuật tưới nhỏ gi t cho cà chua chưa tr ng nghiên c u điều ki n s n xu t đồng ruộng 1.3.2 Th i gian nghiên c u Th i gian nghiên c u luận án: từ 10/2013 – 10/2016 Năm 2014 điều tra thực tr ng s n xu t cà chua vùng đồng sông Hồng Th i vụ thực hi n thí nghi m s n xu t đồng ruộng: Ch n th i vụ trồng cà chua thí nghi m vụ Đông, vụ c a cà chua, điều ki n khí hậu th i điểm thuận lợi cho sinh trư ng phát triển c a Tuy nhiên vụ Đông th i tiết hanh khô, nguồn nước tưới khan nên áp dụng tưới nhỏ gi t có ý nghĩa thiết thực để tiết ki m nước tưới tăng su t trồng Th i gian tiến hành thí nghi m đồng ruộng: vụ Đông năm 2014 vụ Đông năm 2015 1.3.3.ăĐ aăđi m nghiên c u Điều tra thực tr ng s n xu t cà chua thực hi n t i tỉnh s n xu t cà chua c a vùng ĐBSH H i Dương, H i Phòng, Nam Đ nh, Hà Nội, Bắc Ninh Hưng Yên Thí nghi m, mô hình thực hi n t i huy n Gia Lâm, Hà Nội Đây huy n có truyền thống phát triển rau màu, ngư i dân có trình độ thâm canh cao Các thí nghi m bố trí t i khu thí nghi m đồng ruộng c a H c vi n Nông nghi p Vi t Nam (thuộc th tr n Trâu Quỳ); mô hình trình di n đươc bố trí t i xã Cổ Bi 1.4 NH NGăĐịNGăGịPăM I C AăĐ TÀI - Xây dựng mô hình toán lan truyền ẩm tưới nhỏ gi t đ t phù sa trung tính chua đồng sông Hồng vùng Gia Lâm, Hà Nội - Xây dựng chế độ tưới nhỏ gi t thích hợp cho cà chua vụ Đông trồng đ t phù sa trung tính chua đồng sông Hồng vùng Gia Lâm, Hà Nội 1.5 Ý NGHƾAăKHOAăH C VÀ TH C TI N C AăĐ TÀI 1.5.1 Ý nghƿaăkhoaăh c - Xác đ nh chế trình lan truyền ẩm tưới nhỏ gi t mô hình toán - Góp phần bổ sung s khoa h c để xây dựng chế độ tưới nhỏ gi t thích hợp cho cà chua vụ Đông 1.5.2 Ý nghƿaăth c ti n - Kết qu nghiên c u c a đề tài xác đ nh nh hư ng c a kỹ thuật tưới nhỏ gi t đến sinh trư ng, su t, hi u qu sử dụng nước hi u qu kinh tế s n xu t cà chua vụ Đông đ t phù sa trung tính chua Gia Lâm, Hà Nội - Kết qu nghiên c u c a đề tài xác đ nh chế độ tưới nhỏ gi t thích hợp cho cà chua vụ Đông trồng đ t phù sa trung tính chua Gia Lâm, Hà Nội PH N T NG QUAN CÁC V NăĐ NGHIÊN C U 2.1 T NG QUAN V KHU V C NGHIÊN C U 2.1.1.ăĐ căđi m khí h uăvùngăđ ng b ng sông H ng Khí hậu vùng ĐBSH thuộc miền khí hậu nhi t đới gió mùa, nóng, ẩm, mưa nhiều phân hoá theo mùa, chênh l ch nhi t độ mùa tháng năm tương đối lớn, lượng b c x tổng số gi nắng năm tương đối cao; mưa phân bố theo mùa, lượng mưa tập trung vào mùa h , độ ẩm không khí trung bình r t cao, điều ki n thuận lợi cho trồng, vật nuôi sinh trư ng, phát triển quanh năm Tuy nhiên phân bố không năm gây tr ng i cho s n xu t đ i sống ngư i, đặc bi t tình hình h n hán x y vùng 2.1.2.ăĐ căđi m khí h u thành ph Hà N i Khí hậu thành phố Hà Nội mang đặc trưng b n c a khí hậu vùng ĐBSH Di n biến khí hậu th i gian thực hiên thí nghi m yếu tố b t thư ng không nằm quy luật di n biến th i tiết nhiều năm gần (1996 - 2016) 2.1.3.ăĐ căđi m đ tăđai vùngăđ ng b ng sông H ng Đ t đai nông nghi p nguồn tài nguyên b n c a vùng phù sa c a h thống sông Hồng sông Thái Bình bồi đắp Di n tích kho ng 919.800 (bao gồm c lưu vực sông Hồng sông Thái Bình) Phân bố tập trung ch yếu tỉnh đồng Bắc Bộ Phú Th , Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hà Nội, Hưng Yên, H i Dương, Hà Nam, Nam Ð nh, Thái Bình, H i Phòng Đ t phù sa sông Hồng bao gồm lo i: Ð t phù sa trung tính chua, đ t phù sa chua, đ t phù sa glây, đ t phù sa có tầng đốm rỉ Trong đ t phù sa trung tính chua có di n tích 313.400 (chiếm 34%) phù hợp nhiều lo i trồng có cà chua 2.2 TÌNH HÌNH S N XU T CÀ CHUA TRÊN TH GI I VÀ VI T NAM 2.2.1 Tình hình s n xu t cà chua th gi i Hi n cà chua lo i rau ưu tiên có chiều hướng phát triển m nh c lượng ch t, tr thành trồng ngành s n xu t rau c a nhiều nước giới trồng khắp châu lục Di n tích cà chua giới đ t lớn nh t 5.023 nghìn vào năm 2014 su t cà chua trung bình giai đo n 2010 - 2014 dao động kho ng từ 33 - 34 t n/ha Châu Á có di n tích trồng cà chua lớn nh t chiếm 56,5% tổng di n tích c a giới, châu Úc có di n tích cà chua r t nhỏ (chỉ kho ng 0,7 ‰) Quốc gia có di n tích cà chua lớn giới Trung Quốc, n Độ, Thổ Nhĩ Kỳ, Ai Cập, Mỹ Các nước dẫn đầu su t Tây Ban Nha (89,29 t n/ha), Mỹ (88,85 t n/ha), Brazil (66,85 t n/ha), Hy L p (59,84 t n/ha) 2.2.2 Tình hình s n xu t cà chua Vi t Nam 2.2.2.1 Việt Nam nước ta cà chua trồng kho ng 100 năm, l ch sử phát triển r t non trẻ so với giới, với điều ki n th i tiết thuận lợi thích hợp để phát triển cà chua đồng th i đem l i hi u qu kinh tế cao nên hi n cà chua trồng hầu hết tỉnh, thành với nhiều vụ năm (Lê Th Th y, 2012) Trong giai đo n 2012 - 2016, di n tích trồng cà chua c a Vi t Nam kho ng từ 23,88 - 25,87 nghìn ha, su t trung bình dao động 27,64 - 31,17 t n/ha 2.2.2.2 Vùng đồng sông ảồng S n xu t cà chua c a vùng ĐBSH đ ng hai, chiếm kho ng 27% đến 30% di n tích c a c nước (Tổng cục thống kê, 2017) Trong giai đo n 2012 - 2016 di n tích trồng cà chua c a vùng kho ng từ 6.906 - 7.270 với su t trung bình từ 25,09 - 26,23 t n/ha Nhìn chung su t cà chua c a vùng đồng sông Hồng cao, đ ng th hai so với c nước có xu hướng tăng lên năm gần đây, năm, su t tăng lên gần t n/ha 2.3 T I HI NăĐ I TI T KI MăN 2.3.1 Khái ni măt i ti t ki măn C c Kỹ thuật tưới tiết ki m nước - tên quốc tế g i tưới cục (Localized Irrigation System) g i h thống tưới nước (Low Volume Irrigation System) đặc trưng b i cung c p thư ng xuyên khối lượng nước h n chế kiểm soát để tưới cho phận tầng đ t canh tác - vùng ho t động hữu hi u c a r - nhằm sử dụng tối ưu lượng nước tưới (Lê Sâm, 2005) Phương pháp tưới hi n đ i tiết ki m nước phương pháp sử dụng thiết b tiên tiến c p nước tưới theo nhu cầu c a trồng k p th i hi u qu nh t (Trần Hùng cs., 2013) Các thiết b tưới thành phần đặc trưng nh t c a h thống tưới Do vậy, c vào đặc tính c a thiết b tưới hình th c phân phối nước từ thiết b tưới mà tưới tiết ki m nước phân chia lo i: Tưới nhỏ gi t, tưới phun mưa 2.3.2.ăCácăph ngăphápăt i hi năđ i ti t ki măn c Tưới phun mưa phương pháp sử dụng h thống thiết b để phân phối nước tưới d ng mưa rơi mặt đ t (Trần Hùng cs., 2013) Tưới nhỏ gi t hình th c đưa nước trực tiếp đến vùng gốc r trồng d ng gi t nước thông qua thiết b t o gi t (Trần Hùng cs., 2013) Đặc điểm c a tưới nhỏ gi t lưu lượng tưới nhỏ, th i gian lần tưới kéo dài, chu kỳ tưới ngắn, áp su t tưới nhỏ, khống chế lượng nước tương đối xác, đưa nước ch t dinh dưỡng đến vùng đ t quanh r 2.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN C U, ÁP D NG VÀ HI U QU TI T KI Mă N C CHO CÂY TR NG C N TRÊN TH VÀ VI T NAM T I GI I 2.4.1 Trên th gi i Nghiên c u, áp dụng tưới hi n đ i tiết ki m áp dụng vào năm 1940 t i Anh sau phát triển khắp quốc gia giới Mỹ, Israel, Australia, Italia, Brazil, Trung Quốc, Hungary, n Độ Trong năm gần đây, nghiên c u tưới hi n đ i tiết ki m nước cho trồng c n nhiều tác gi giới thực hi n cho th y hi u qu c a công ngh tưới tiết ki m nước tưới, tăng su t trồng 2.4.2 Vi t Nam Tưới tiết ki m nước cho lo i trồng tr nên phổ biến điều ki n kinh tế xã hội Vi t Nam Từ năm 80 c a kỷ trước, Vi n Khoa h c Th y lợi quan tiên phong nghiên c u ng dụng công ngh hi n đ i phục vụ phát triển nông nghi p Vi t Nam Hi u qu c a đề tài nghiên c u khẳng đ nh nhiều đ a phương, nhiều trồng c nước Tuy nhiên, nghiên c u tập trung ch yếu vào số nhóm trồng đặc thù có giá tr kinh tế ăn qu , công nghi p dược li u 2.5 T NG QUAN V MÔ HÌNH TRUY N M Di n biến độ ẩm tầng đ t canh tác yếu tố quan tr ng, dự báo lan truyền ẩm đ t tưới r t cần thiết để đưa chế độ tưới hợp lý nhằm tiết ki m lượng nước tưới, nâng cao su t trồng Đã có nhiều nghiên c u chuyển động c a nước đ t, mô hình mô động thái độ ẩm đ t với phương pháp gi i phương trình tổng quát dựa điều ki n thực nghi m khác từ chẩn đoán nhu cầu tưới c a trồng Vi t Nam kể đến Bùi Công Quang (1987), Nguy n Thu Hiền (1994), Đàm Xuân Hoàn (1994), Nguy n Quang Kim (1999), Nguy n T t C nh (2000), Vũ Chí Công Bùi Quốc Lập (2012) Trên giới, v n đề r t nhiều nhà khoa h c quan tâm Bresler et al (1971), Warrick (1974), Philip (1971), Rochester and Busch (1972), Witney et al (1982), Bailey and Spackman (1996), Azhar et al (2011) Tuy nhiên mô hình, nghiên c u có h n chế dừng l i toán chiều, mô hình dựa trồng tham chiếu, sử dụng gi đ nh, tập trung vào số li u đầu vào nh t đ nh … mà chưa xét đến nh hư ng, tác động tổng hợp c a phương pháp tưới cụ thể, lưu lượng tưới, mật độ đến động thái độ ẩm đ t Gi i phương trình tổng quát c a mô hình tương đối ph c t p phụ thuộc vào nhiều yếu tố PH N V T LI UăVẨăPH NGăPHỄPăNGHIểNăC U 3.1 V T LI U NGHIÊN C U 3.1.1.ăGố ng cà chua Giống cà chua ch n để nghiên c u đề tài giống cà chua Savior có nguồn gốc từ Thái Lan 3.1.2 Dây nh gi t Trong nghiên c u tác gi lựa ch n dây nhỏ gi t đư ng kính mm, kho ng cách vòi nhỏ gi t 40 cm 3.1.3.ăĐ t phù sa Đ t bố trí thí nghi m triển khai mô hình trình di n đ t phù sa sông Hồng, trung tính, chua, không bồi hàng năm huy n Gia Lâm thành phố Hà Nội 3.2 N I DUNG NGHIÊN C U Điều tra thực tr ng s n xu t cà chua t i tỉnh vùng đồng sông Hồng Xác đ nh đặc tính lý, hóa đ t độ sâu mực nước ngầm khu vực Gia Lâm, Hà Nội Xác đ nh áp lực nước, lưu lượng nhỏ gi t miền th m đ t tưới nhỏ gi t Xây dựng mô hình toán lan truyền ẩm đ t tướinhỏ gi t ng dụng mô hình toán để dự báo th i điểm tưới, tính toán số lần tưới lượng nước tưới nhỏ gi t cho cà chua hai vụ Đông 2014, 2015 Đánh giá nh hư ng c a kỹ thuật tưới nhỏ gi t đến sinh trư ng, su t, hi u qu sử dụng nước, hi u qu kinh tế c a cà chua đề xu t chế độ tưới nhỏ gi t thích hợp cho cà chua vụ Đông đ t phù sa trung tính chua đồng sông Hồng vùng Gia Lâm, Hà Nội 3.3.ăPH NGăPHỄPăNGHIểNăC U 3.3.1 Thu th p s li u * Thu thập thông tin, số li u th c p: - Điều tra, thu thập tài li u, số li u thực tr ng s n xu t cà chua t i khu vực đồng sông Hồng từ phòng, ban ngành liên quan S Nông nghi p Phát triển nông thôn, Tổng cục Thống kê, - Thu thập số li u khí tượng tr m khí tượng Hà Đông đặt t i Ba La, Hà Đông, Hà Nội Các số li u thu thập giai đo n từ năm 1996 đến 2016 bao gồm: Nhi t độ không khí (0C), lượng mưa (mm), độ ẩm không khí (%) số gi nắng (gi ) * Thu thập số li u sơ c p: Điều tra, v n trực tiếp ngư i dân theo phương pháp điều tra nhanh nông thôn phiếu điều tra nông hộ Điều tra t i tỉnh thuộc đồng sông Hồng H i Dương (huy n Nam Sách), H i Phòng (th xã Đồ Sơn ), Nam Đ nh (huy n Nghĩa Hưng), thành phố Hà Nội (huy n Gia Lâm), Bắc Ninh (huy n Yên Phong), Hưng Yên (huy n Văn Giang) Mỗi huy n điều tra ngẫu nhiên 30 hộ dân có s n xu t cà chua với quy mô di n tích từ 360 m2 tr lên 3.3.2.ă Xácă đ nh đ că tínhă lỦ,ă hóaă đ t, m că n nghi m c ng m t iă đ aă m thí - Xác đ nh thành phần giới đ t phương pháp ống hút Robinson - Xác đ nh dung tr ng c a đ t ống trụ - Xác đ nh pHKCl c a đ t: sử dụng pH metter đo trực tiếp huyền phù với tỷ l đ t: dung d ch KCl 1:2,5 OC xác đ nh phương pháp Walkley Black N th y phân: Đ nh lượng N phương pháp Tiurin Kononova Lân d tiêu: Đ nh lượng phương pháp Oniani Kali d tiêu xác đ nh phương pháp Amon axetat (pH=7), đ nh lượng kali quang kế ng n lửa - Theo dõi độ sâu mực nước ngầm giếng khoan thước đo mực nước ngầm mã hi u 32513 Eijkelkamp, Hà Lan - Xác đ nh độ ẩm đ t: Độ ẩm đ t tính theo % tr ng lượng đ t khô (%TLĐK), xác đ nh phương pháp cân, s y Độ ẩm héo (βch) xác đ nh phương pháp trồng chậu v i điều ki n nhà có mái che Độ ẩm tối đa đồng ruộng (βđr), l y mẫu đ t ống dung tr ng 3.3.3.ăXácăđ nhăđ sâu t ngăđ t c n làm m Dựa vào phân bố r cà chua: Đào mặt cắt cách gốc 10 cm th i kỳ đậu qu để quan sát phân bố r Độ sâu tính từ mặt đ t đến tầng đ t tập trung ch yếu r cà chua độ sâu tầng đ t cần làm ẩm 3.3.4 Thí nghi mă xácă đ nh áp l că n c,ă l uă l ng nh gi t thích h p mi n th mătrongăđ tădoăt i nh gi t (thí nghi m 1) Chuẩn b 03 khối đ t kích thước 50x50x50 cm giữ nguyên tr ng thái tự nhiên Thiết kế h thống nhỏ gi t với m c áp lực nước 0,14 atm; 0,16 atm; 0,18 atm Xác đ nh m c lưu lượng tương ng với m c áp lực 0,31; 0,43 0,67 lít/gi Tính toán lượng nước cần cung c p cho khối đ t để độ ẩm đ t từ độ ẩm ban đầu đến độ ẩm tối đa đồng ruộng (M = 104.h.d.(βđr -β0) (m3/ha)) Bố trí tưới nhỏ gi t cho khối đ t, khối đ t có vòi nhỏ gi t đặt trung tâm Quan sát trình tưới nước theo dõi độ ẩm khối đ t theo c chiều rộng chiều sâu tính từ khối C 60 phút theo dõi độ ẩm lần v trí tính từ điểm nhỏ gi t, v trí cách cm v trí xác đ nh độ ẩm độ sâu - cm, - 10 cm, 10 - 15 cm, 15 - 20 cm, 20 - 25 cm, 25 - 30 cm 3.3.5 Xây d ng mô hình toán v nh gi t lan truy n mă trongă đ tă doă t i Từ kết qu thực nghi m độ ẩm đ t đo s phân tích xu hướng chuyển động c a nước đ t, sử dụng phương pháp toán h c xây dựng Các số li u độ ẩm đ t xử lý phần mềm Excel sử dụng hàm Regression Excel để phân tích hồi quy, xác đ nh h số hồi quy h số tương quan PH N K T QU VÀ TH O LU N 4.1 TH C TR NG S N XU T CÀ CHUA T I M T S B NG SÔNG H NG T NHă Đ NG 4.1.1 Th i v gi ng cà chua Kết qu điều tra tỉnh (với 180 hộ nông dân trồng cà chua) cho th y, ngư i dân canh tác cà chua ch yếu th i vụ vụ Hè - Thu (ngày trồng 10/7 - 30/7), vụ Thu - Đông (ngày trồng 15/8 - 10/7), vụ Đông (ngày trồng 20/9 10/10) vụ Xuân - Hè (ngày trồng 1/3 - 20/3) Các giống cà chua sử dụng giống bán hữu h n hữu h n với đặc tính d đậu qu , d canh tác Magic, Gandeva, Savior, VL2000, VL3500, Tre Vi t, Montavi, Mongan, VNS 585,… giống Savior trồng nhiều, phổ biến vụ Đông vụ s n xu t với tỷ l số hộ tham gia lớn nh t (83,3 - 96,7%) 4.1.2 Ngu năn căvƠăph đ ng b ng sông H ng ngăphápăt iăn c s n xu t cà chua vùng Hầu hết vùng trồng cà chua với di n tích lớn c a đồng sông Hồng l y nước ngầm từ giếng khoan để tưới nguồn nước mặt khan ch t lượng không đ m b o Phương pháp tưới phổ biến tưới rãnh, phương pháp tưới nhỏ gi t cho cà chua s n xu t đồng ruộng chưa áp dụng 4.1.3 Hi u qu kinh t c a cà chua v Đôngă nĕmă 2013 tr ng c a đ ng b ng sông H ng m t s vùng Cây cà chua đem l i hi u qu kinh tế cao cho vùng ĐBSH, s n xu t cà chua vụ Đông năm 2013 t i tỉnh đem l i TNHH đ t từ 138,75 tri u đồng/ha đến 185 tri u đồng/ha, giá tr ngày công lao động dao động kho ng từ 200.000 250.000 đồng/công, hi u qu đồng vốn từ 2,23 - 3,08 lần 4.2 M T S Đ Că TệNHă Lụ,ă HịAă Đ Tă VẨă Đ NG M KHU V C THÍ NGHI M SÂU M Că N C 4.2.1.ăĐ cătínhălỦ,ăhóaăđ t thí nghi m Đ t thí nghi m mô hình có thành phần giới th t pha cát, dung tr ng từ 1,3 - 1,35 g/cm3 Độ ẩm tối đa đồng ruộng dao động 11 kho ng từ 31,41 - 32,24% Đ t có thành phần giới tính ch t vật lý phù hợp với đ t phù sa trung tính điển hình, hàm lượng hữu đ m th y phân đ t m c trung bình, hàm lượng lân d tiêu m c giàu, kali d tiêu nghèo 4.2.2.ăĐ sâu m c ng m Trong hai năm nghiên c u c hai đ a điểm thí nghi m triển khai mô hình có mực nước ngầm lớn 1,75 m Theo Hanks and Ashcroft (1980), đ t phù sa sông Hồng t i H c vi n Nông nghi p Vi t Nam Cổ Bi mực nước ngầm không nh hư ng tới di n biến độ ẩm đ t tầng đ t ch a r cà chua 4.3 ÁP L Că N C,ă L Uă L NG NH TRONGăĐ TăDOăT I NH GI T GI T VÀ MI N TH M 4.3.1.ăĐ sâu t ngăđ t c n làm m Xác đ nh phân bố r cà chua s để xác đ nh tầng đ t cần làm ẩm Thực nghi m quan sát r cà chua th i kỳ phát triển qu th i kỳ phát triển m nh c a cà chua cho th y r cà chua phân bố độ sâu - 30 cm, r phụ tập trung dày đặc độ sâu - 20 cm Như độ sâu tầng đ t cần làm ẩm - 30 cm, lượng nước tưới cần tập trung nhiều độ sâu - 20 cm 4.3.2 Áp l t i nh gi t c,ăl uăl ng nh gi t thích h p mi n th mătrongăđ t Kết qu thực nghi m tưới nhỏ gi t với m c áp lực 0,14; 0,16 0,18 atm cho th y với áp lực nước 0,16 atm lưu lượng nhỏ gi t tương ng 0,43 (lít/gi ) sau kết thúc tưới có độ lan truyền ẩm theo phương ngang kho ng 18 - 20 cm (phù hợp với kho ng cách hai vòi nhỏ gi t 40 cm) tập trung ch yếu độ sâu - 20 cm 4.3.3 Mi n th mătrongăđ tădoăt i nh gi t Miền th m theo chiều rộng (th m ngang) chiều sâu (th m sâu) đ t tưới nhỏ gi t với áp lực nước 0,16 atm lưu lượng nhỏ gi t 0,43 lít/gi sau kết thúc tưới nước th m xuống độ sâu 24,3 cm theo chiều rộng 20 cm Miền th m phù hợp với tầng đ t ch a r tích cực c a cà chua 12 4.4 MÔ HÌNH TOÁN V NH GI T LAN TRUY N 4.4.1 Mô hình toán v lan truy n mă doă t phòng thí nghi m Mă TRONGă Đ Tă DOă T I i nh gi t kh iă đ t Trong điều ki n thực nghi m với áp lực nước 0,16 atm, lưu lượng nhỏ gi t 0,43 lít/gi s phân tích di n biến độ ẩm đo xây dựng d ng tổng quát c a mô hình truyền ẩm: F(x;y) = f(x;y) + g(y) Trong đó: y độ sâu tầng đ t; x kho ng cách từ v trí xác đ nh độ ẩm tới trục thẳng đ ng t i v trí tưới; g(y) hàm xác đ nh độ ẩm trước tưới t i v trí M(x;y); f(x;y) hàm xác đ nh độ ẩm tăng thêm t i v trí M(x;y) sau th i gian tưới (t i th i điểm đo); F(x;y) hàm xác đ nh độ ẩm t i v trí M(x;y) sau th i gian tưới (t i th i điểm đo); Xác đ nh hàm g(y): Từ số li u thực nghi m đo được, phân tích di n biến độ ẩm đ t trước tưới, sử dụng lý thuyết toán xác đ nh quy luật c a hàm g(y) có d ng: g(y) = a(y-1,5)b Trong đó: a, b số phụ thuộc vào giá tr độ ẩm đ t t i th i điểm đo; 1,5 số để xác đ nh độ ẩm t i trung điểm c a lớp đ t - cm ( điểm c a lớp - cm, y = 2,5) g(y) = a Xác đ nh hàm f(x;y): Hàm f(x;y) gi m x tăng, y tăng f(x;y) = x≥ x0 y≥ y0, hai biến tăng tới m c tới h n tri t tiêu, độ ẩm đ t t i v trí M(x;y) độ ẩm tự nhiên c a đ t trước tưới (Trong x0, y0 m c lan tỏa độ ẩm tối đa theo chiều ngang chiều sâu) Trên s phân tích di n biến độ ẩm đ t th i điểm quan trắc độ ẩm, sử dụng lý thuyết toán xác đ nh quy luật c a hàm f(x;y) có d ng sau: f(x;y) = k(x0-x)α(y0-y)β 0≤x≤x0; 0≤y≤y0 f(x;y) = x>x0; y>y0 Trong đó: k, α, β số dương phụ thuộc vào tính ch t đ t thí nghi m Xác đ nh phương trình tổng quát hàm F(x;y) c a mô hình truyền ẩm Phương trình F(x;y) miền 0≤x≤x0; 0≤y≤y0 có d ng: F(x;y) = k(x0-x)α(y0-y)β + a(y-1,5)b 13 Để gi i phương trình F(x;y) cần xác đ nh h số k;α;β;a;b dựa vào số li u thực nghi m, sử dụng hàm Regression Excel 4.4.1.1 Xác định hàm độ ẩm trước tưới g(y) Hàm số g(y) = 25,282030(y-1,5)0,057362 với h số xác đ nh hồi quy R2 = 0,933298 4.4.1.2 Xác định hàm độ ẩm tăng thêm f(x;y) hàm độ ẩm ạ(x;y) a Ngay sau kết thúc tưới nhỏ giọt F(x;y) = 8,991810.10-5(25 - x)1,240306(25 - y)2,311185 + 25,282030(y-1,5)0,057362 với h số xác đ nh hồi qui R2 = 0,946491 b Sau kết thúc tưới nhỏ giọt ngày F(x;y) = 0,000332(25 - x)1,268971(25 - y)1,831896 + 25,282030(y-1,5)0,057362 với h số xác đ nh hồi qui R2 = 0,925598 c Sau kết thúc tưới nhỏ giọt ngày F(x;y) = 0,002111(25 - x)1,315452 (25 - y)0,940766 + 25,282030(y-1,5)0,057362 với h số hồi qui R2 = 0,559009 d Sau kết thúc tưới nhỏ giọt ngày F(x;y) = 0,019181(25 - x)0,755575 (25 - y)-0,131680 + 25,282030(y-1,5)0,057362 với h số xác đ nh hồi qui R2 = 0,217065 th p, kết qu dự báo không cao 4.4.1.3 Kiểm chứng mô hình Kết qu kiểm ch ng hàm xác đ nh độ ẩm trước tưới, sau kết thúc tưới sau tưới ngày cho sai số giá tr c a mô hình số li u đối ch ng (tỷ l f) đa số nhỏ 10% (23/25 mẫu) Hàm F(x;y) dự báo tốt ch p nhận Các hàm xác đ nh độ ẩm sau tưới hai ba ngày với h số hồi qui tương đối th p kết qu dự báo chưa thực tốt 4.4.2 Mô hình toán v lan truy n mă doă t đ ng ru ng i nh gi t cho cà chua Với thí nghi m đồng ruộng độ ẩm phụ thuộc vào vi c hút nước từ r c a nên hàm xác đ nh độ ẩm không phụ thuộc vào độ sâu (y) mà phụ thuộc theo phương ngang (x) tính từ điểm xác đ nh độ ẩm tới trục thẳng đ ng qua thân Do hàm xác đ nh độ ẩm trước tưới nhỏ gi t (fa(x,y)) có d ng sau: fa(x, y) = a(x0- x)b(y0- y)c Phương trình tổng quát hàm F(x;y) c a mô hình truyền ẩm đồng ruộng có d ng: F(x;y) = k(x0-x)α(y0-y)β + x0- x)b(y0- y)c 14 Từ số li u thực nghi m, sử dụng phép biến đổi, lập hàm hồi quy tuyến tính sử dụng hàm Regression Excel tìm h số c a phương trình tổng quát trư ng hợp quan trắc độ ẩm đ t 4.4.2.1 Xác định hàm độ ẩm trước tưới fa(x, y) = 22,815710(25-x)0,010086 (25-y)-0,018850với h số xác đ nh hồi quy R2 = 0,812722 4.4.2.2 Xác định hàm độ ẩm sau tưới F0(x, y) = fa(x, y) + g0(x, y) - F0(x, y) = 22,815710(25-x)0,010086 (25-y)-0,018850 + 0,213175 (25-x)0,090333(25-y)1,087100- với h số xác đ nh hồi quy R2 = 0,831425 4.4.2.3 Xác định hàm độ ẩm sau tưới ngày F1(x,y) = fa(x, y) + g1(x, y) - F1(x,y)= 22,815710(25-x)0,010086 (25-y)-0,018850 + 0,323079(25 - x)0,091318(25 - y)0,890315- với h số xác đ nh hồi quy R2 = 0,879454 4.4.2.4 Xác định hàm độ ẩm sau tưới hai ngày F2(x,y) = f1(x, y) - g2(x, y) + F2(x,y) = 22,815710(25-x)0,010086 (25-y)-0,018850 + 0,323079(25 - x)0,091318(25 - y)0,890315 - 0,485292 (25 - x)0,042317(25 - y)0,612153 với h số xác đ nh hồi quy R2 = 0,852663 4.4.2.5 Xác định hàm độ ẩm sau tưới ba ngày F3(x,y) = f2(x, y) - g3(x, y) + F3(x,y) = 22,815710(25-x)0,010086 (25-y)-0,018850 + 0,323079(25 - x)0,091318(25 - y)0,890315 - 0,485292 (25 - x)0,042317(25 - y)0,612153 - 0,400922(25 - x)0,075750(25 - y)0,640025 + với h số xác đ nh hồi quy R2 = 0,854535 Kết qu kiểm ch ng hàm xác đ nh độ ẩm đ t trư ng hợp quan trắc độ ẩm cho sai số giá tr độ ẩm thực đo độ ẩm tính toán nhỏ 10% 15 4.4.2.6 Mô hình toán lan truyền ẩm đất có mưa Với thí nghi m đồng ruộng, độ ẩm đ t phụ thuộc vào c phương ngang chiều sâu Tuy nhiên có mưa toàn mặt ruộng cung c p nước, độ ẩm đ t phụ thuộc ch yếu vào độ sâu tầng đ t Xây dựng d ng tổng quát c a hàm xác đ nh độ ẩm đ t sau mưa sau: f(y) = ayb Trong a, b h số phụ thuộc vào giá tr độ ẩm đ t thực đo; y độ sâu tầng đ t Dựa vào số li u độ ẩm thực đo sau mưa để xác đ nh h số hàm độ ẩm đ t Ví dụ trận mưa ngày 23/10/2014 với lượng mưa đo 41,7 mm, từ kết qu theo dõi độ ẩm đ t xác đ nh được: f(y) = 32,853551y0,003615 với xác đ nh hồi quy R2 = 0,962860 Kết qu kiểm ch ng cho th y sai số nhỏ 1%, hàm dự báo r t tốt 4.4.2.7 Mô hình toán lan truyền ẩm đất theo th i gian Để xây dựng mô hình toán xác đ nh độ ẩm đ t theo th i gian, tiến hành theo dõi di n biến độ ẩm đ t trung bình tầng đ t canh tác theo ngày Xây dựng d ng hàm xác đ nh độ ẩm đ t theo th i gian sau: f(t) = a(t+1)b Trong a, b h số phụ thuộc vào giá tr độ ẩm đ t thực đo Xác đ nh h số a, b dựa vào số li u độ ẩm đ t thực đo hai giai đo n sau mưa lớn (> 10 mm) giai đo n mưa (hoặc < 10 mm) a Hàm xác định độ ẩm đất theo thời gian giai đoạn sau mưa lớn Ngày 29/10/2014 mưa lớn 48,1 mm, để xác đ nh h số a, b dựa vào số li u theo dõi độ ẩm đ t từ ngày 30/10 đến ngày 6/11 Từ số li u độ ẩm, sử dụng hàm Regression Excel xác đ nh được: f(t) = 34,345084(t+1)-0,022820 với h số tương quan R = 0,908637, h số xác đ nh hồi quy R2 = 0,825562 Kiểm ch ng th y sai số nhỏ 1%, hàm f(t) xác đ nh độ ẩm theo th i gian giai đo n r t tốt b Hàm xác định độ ẩm đất theo thời gian giai đoạn mưa lớn (hoặc mưa nhỏ 10mm) Ngày 16/11/2014 mưa với lượng mưa 10,1 mm để xác đ nh h số a, b trư ng hợp sử dụng số li u theo dõi độ ẩm đ t từ ngày 17/11 đến ngày 6/12 Từ số li u độ ẩm, sử dụng hàm Regression Excel xác đ nh được: f(t) = 34,557664(t+1)-0,121659 16 với h số xác đ nh hồi quy R2 = 0,856977 Kết qu kiểm ch ng cho sai số phần lớn nhỏ 5%, có mẫu sai số 5% hàm f(t) xác đ nh độ ẩm theo th i gian giai đo n ch p nhận 4.4.2.8 Kết qu dự báo diễn biến độ ẩm đất, th i điểm tưới xác định lượng nước tưới theo mô hình toán tưới nhỏ giọt cho cà chua vụ đông 2014 Trong trình sinh trư ng c a cà chua, di n biến độ ẩm đ t phụ thuộc vào lượng mưa lượng nước tưới Dự báo độ ẩm c vụ cách chia thành th i đo n khác tương ng với hàm xác đ nh độ ẩm xây dựng Kết qu dự báo cho th y di n biến độ ẩm đ t dự báo thực đo có sai khác không đáng kể Số lần tưới theo dự báo c vụ 11 lần, số lần tưới thực 10 lần Lượng nước tưới lần tính toán từ độ ẩm dự báo từ 37,0 - 37,8 mm, chênh l ch không lớn từ 0,1mm đến 0,8 mm (nếu tính đến tỷ l di n tích c p nước tưới nhỏ gi t lượng nước tưới dự báo lần dao động kho ng 19,35 - 19,77 mm) 4.5 NG D NG MÔ HÌNH TOÁN Đ D TÍNH TOÁN S L NăT IăVẨăL NGăN CÂY CÀ CHUA V ĐỌNGă2015 BÁO TH Iă ĐI Mă T I, CăT I NH GI T CHO 4.5.1 Ki m ch ng mô hình toán v i di n bi nă đ cho cà chua v đôngă2015 mă đ tă doă t i nh gi t Kết qu kiểm ch ng hàm xác đ nh độ ẩm trư ng hợp quan trắc: trước tưới, sau tưới, sau tưới 1, 2, ngày cho sai số thực đo tính toán hầu hết mẫu nhỏ 5%, có 26 mẫu (trong tổng số 250 mẫu) có sai số từ 5% đến 8% Như vây, mô hình toán xây dựng vụ Đông 2014 t i H c vi n Nông nghi p Vi t Nam hoàn toàn ng dụng để xác đ nh di n biến độ ẩm đ t, dự báo th i điểm tưới lượng nước tưới cho cà chua thí nghi m mô hình vụ Đông 2015 4.5.2 K t qu ng d ng mô hình toán đ d báo th iă mă t n căt i cho cà chua v đôngă2015 iă vƠă l ng Số lần tưới dự báo c vụ 11 lần, lượng nước tưới lần tính toán từ độ ẩm dự báo từ 38 - 38,5 mm (nếu tính đến tỷ l di n tích c p nước tưới nhỏ gi t lượng nước tưới lần dao động kho ng 19,87 - 20,14 mm) So sánh kết qu dự báo với số li u thực đo: Số lần tưới thực tế c vụ đông 2015 c hai đ a điểm H c vi n Cổ Bi lần so với dự báo lần 17 Lượng nước lần tưới dự báo tưới thực chênh l ch không lớn từ 0,1 mm đến 0,7 mm 4.6 NHă H NG C A K THU Tă T I NH GI Tă Đ N SINH TR NG,ă NĔNGă SU T VÀ HI U QU S D NGă N C C A CÀ CHUAăTRểNăĐ T PHÙ SA SÔNG H NG VÙNG GIA LÂM HÀ N I 4.6.1 nhă h cà chua ng c aă t i nh gi tă đ n th iă giană sinhă tr ng Trong c hai vụ Đông 2014 2015, công th c có tưới nước làm cà chua chín muộn kéo dài th i gian sinh trư ng, nhiên công th c tưới nhỏ gi t (70-100) % βđr (CT4) làm cà chua chín muộn nh t có th i gian sinh trư ng lâu nh t 167 ngày (2014) 158 ngày (2015) Các công th c tưới nhỏ gi t khác (CT3, CT5) kéo dài -11 ngày ngắn nh t công th c tưới rãnh (CT2) kéo dài th i gian sinh trư ng c a cà chua - ngày so với không tưới 4.6.2 nhăh ng c aăt i nh gi tăđ n chi u cao cà chua giai đo n 10 tuần sau trồng, chiều cao công th c có tưới cao so với không tưới từ 6,4 cm (89,2 cm so với 95,6 cm, vụ đông 2014) đến 26,3 cm (89,2 cm so với 111,4 cm, vụ đông 2014) Tưới nhỏ gi t có nh hư ng khác đến chiều cao giai đo n theo dõi so với tưới rãnh, khác thể hi n rõ giai đo n 10 tuần sau trồng Vụ đông 2014, công th c tưới nhỏ gi t (CT3, CT4, CT5) đ t chiều cao từ 99,8 - 111,4 cm tưới rãnh đ t 95,6 cm, độ chênh l ch chiều cao công th c tưới nhỏ gi t so với tưới rãnh từ 4,2 - 15,8 cm Vụ đông 2015 có xu hướng vậy, với chênh l ch từ 3,6 - 16,5 cm Kết qu tương tự nghiên c u c a Reddy et al (2015) Trong công th c CT4 có chiều cao lớn nh t 111,4 cm (2014) 116,1 cm (2015) cao 15,8 cm (2014) 16,5 cm (2015) so với tưới rãnh (B ng 4.1) 4.6.3 nhă h cà chua 4.6.3.1 cà chua ng c aă t i nh gi tă đ n m t s ch tiêu sinh lý c a nh hư ng tưới nhỏ giọt đến số diện tích Chỉ số di n tích công th c có tưới cao so với không tưới công th c tưới nhỏ gi t cao so với công th c tưới rãnh t t c th i kì theo dõi Trong đ t cao nh t công th c tưới nhỏ gi t 70 - 100% βđr (CT4), 18 th i kì trước thu qu đợt đầu 1,15 (m2 lá/m2 đ t) (vụ Đông 2014) 1,12 (m2 lá/m2 đ t) (vụ Đông 2015) B ng 4.1 Chi u cao cà chua v Đông 2014 v Đông 2015 Đơn v tính: cm Công th c Tuần sau trồng 10 Vụ đông 2014 CT1 20,4 29,0 36,9 55,2 70,0 78,5 84,8 89,2 CT2 21,0 33,6 42,2 61,8 79,4 85,5 92,2 95,6 CT3 21,5 32,0 42,8 62,3 81,0 86,2 93,2 99,8 CT4 23,9 35,0 46,8 66,4 85,1 94,4 102,1 111,4 CT5 22,3 33,5 43,2 63,9 81,5 88,9 95,1 101,3 LSD0,05 2,26 3,77 5,78 6,96 9,37 9,59 10,26 13,16 CV(%) 5,49 6,13 7,24 5,97 6,27 5,88 5,83 7,03 Vụ đông 2015 CT1 22,0 30,0 39,6 57,9 74,6 81,5 85,9 89,8 CT2 23,9 33,9 45,8 64,9 83,4 91,2 95,6 99,6 CT3 25,3 35,1 46,1 66,1 84,4 93,6 98,3 103,1 CT4 27,3 39,4 51,5 72,0 92,5 100,6 109,6 116,1 CT5 26,0 36,7 49,0 67,3 87,4 96,4 103,5 108,4 LSD0,05 3,38 4,98 7,27 8,52 10,88 11,86 14,46 16,18 CV(%) 7,22 7,55 8,32 6,87 6,84 6,80 7,79 8,31 4.6.3.2 nh hư ng tưới nhỏ giọt đến số SPAD cà chua công th c không tưới số SPAD kho ng 74 - 84% so với công th c tưới nước So sánh công th c có tưới số SPAD công th c tưới nhỏ gi t cao so với tưới rãnh, nhiên sai khác không nhiều Trong công th c tưới nhỏ gi t 70 - 100% βđr (CT4) đ t cao nh t th i kì hoa rộ 52,7 (vụ Đông 2014) 53,1 (vụ Đông 2015) 4.6.3.3 cà chua nh hư ng tưới nhỏ giọt đến hàm lượng chất khô Hàm lượng ch t khô tích lũy c a cà chua tăng dần th i kì theo dõi, th i kì trước thu qu đợt đầu đ t khối lượng ch t khô cao nh t Trong 19 c vụ Đông, tưới nước đếu làm tăng ch t khô c a cà chua từ - 3,5 % so với không tưới Công th c tưới nhỏ gi t có khối lượng ch t khô cao so với công th c tưới rãnh công th c tưới nhỏ gi t 70 - 100% βđr (CT4) đ t cao nh t th i kì trước thu qu đợt đầu 16,8% (vụ Đông 2014) 16,3% (vụ Đông 2015) 4.6.4 nhăh cà chua ng c aăt i nh gi tăđ n m căđ nhi m m t s b nh h i Ba lo i b nh h i cà chua xu t hi n hầu hết công th c thí nghi m hai vụ, công th c không tưới có tỉ l b nh cao so với có tưới, nhiên riêng b nh héo xanh vi khuẩn tỷ l mắc b nh cao nh t công th c tưới rãnh, cao so với công th c không tưới tưới nhỏ gi t hai vụ đông 1,2 - 2,4 % 1,2 - 4,8% Tưới nhỏ gi t gi m tỷ l nhi m b nh héo xanh vi khuẩn từ 2,4 - 4,8 % so với tưới rãnh 4.6.5 nhăh ng c aăt i nh gi tăđ n t l đ u qu cà chua Tưới nước phương pháp tưới không nh hư ng nhiều đến số chùm hoa nh hư ng rõ r t đến số hoa, số qu làm tăng tỷ l đậu qu Tỷ l đậu qu tăng từ 3,6 - 14,4% so với không tưới (b ng 4.2) B ng 4.2 T l đ u qu cà chua v Đông 2014 v Đông 2015 CT Số chùm hoa/cây (chùm) Số hoa/cây (hoa) Số qu /cây (qu ) Tỷ l đậu qu (%) 2014 2015 2014 2015 2014 2015 2014 2015 CT1 7,9 6,6 40,6 38,4 23,1 18,9 56,9 49,6 CT2 8,8 7,8 45,2 45,2 27,3 25,1 60,5 55,7 CT3 9,7 8,4 47,4 47,8 29,1 27,5 61,4 57,5 CT4 11,7 10,4 52,3 53,0 37,3 33,8 71,3 63,8 CT5 10,6 9,0 47,9 48,6 30,7 28,2 64,6 58,0 LSD0,05 1,57 1,54 7,05 8,67 5,41 4,26 8,86 7,67 CV(%) 8,55 9,68 8,02 9,88 9,76 8,49 7,48 7,16 Các công th c tưới nhỏ gi t có nh hư ng tích cực, tăng tỷ l đậu qu cà chua cao so với công th c tưới rãnh Trong đó, công th c tưới nhỏ gi t giới h n độ ẩm (70-100)% βđr có tỷ l đậu qu cao nh t 71,3% cao 10,8 % (vụ Đông 2014) 63,8 % cao 8,1 % (vụ Đông 2015) so với tưới rãnh 20 4.6.6 nhă h ng c aă t nĕngăsu t cà chua i nh gi t đ n y u t c uă thƠnhă nĕngă su t Năng su t cà chua công th c có tưới cao hẳn so với không tưới Sự sai khác có ý nghĩa độ tin cậy 95% Công th c tưới nhỏ gi t đ t su t cao so với tưới rãnh Trong công th c tưới nhỏ gi t với giới h n tưới (70-100)% βđr (CT4) đ t su t cao nh t có sai khác rõ r t so với tưới rãnh (CT2) Công th c CT4 đ t 60,3 t n/ha tăng 10,4 t n/ha (vụ Đông 2014) 53,1 t n/ha tăng 9,7 t n/ha (vụ Đông 2015) so với công th c CT2 B ng 4.3 Các y u t c uăthƠnhănĕngăsu tăvƠănĕngăsu t cà chua hai v Đông 2014 v Đông 2015 Công th c Số qu /cây KLTB qu (g/qu ) 2014 2015 2014 2015 NSCT (g/cây) NSLT (t n/ha) NSTT (t n/ha) 2014 2015 2014 2015 2014 2015 1377,9c CT1 23,1 18,9 59,4 57,9 1098,1c 44,1 35,1 36,1c 31,6c CT2 27,3 25,1 65,7 64,1 1775,7bc 1599,2b 56,8 51,2 49,9b 43,4b CT3 29,1 27,5 66,9 66,0 1949,0b 1818,3b 62,4 58,2 51,6ab 47,6ab CT4 37,3 33,8 75,1 73,4 2788,2a 2470,8a 89,2 79,1 60,3a CT5 30,7 28,2 67,3 67,3 2066,1b 1898,9a 66,1 60,8 53,0ab 48,4ab LSD0,05 5,41 4,26 9,11 9,21 433,08 383,81 13,86 12,28 9,92 9,25 CV (%) 9,76 8,49 7,24 7,44 11,55 11,47 11,55 11,47 10,50 10,96 53,1a Ghi chú: KLTB: Khối lượng trung bình; NSCT: Năng su t cá thể; NSLT: Năng su t lý thuyết; NSTT: Năng su t thực thu.Các chữ giống cột biểu th sai khác ý nghĩa, chữ khác cột biểu th sai khác có ý nghĩa 4.6.7 nhăh ng c aăt i nh gi tăđ n m t s ch tiêu ch tăl ng qu cà chua Các tiêu đánh giá ch t lượng qu cà chua t t c công th c hai năm có chênh l ch nhẹ Chỉ tiêu hàm lượng nitrat gần dao động kho ng 9,4 - 10,9 mg/kg th p nhiều so với tiêu chuẩn c a Tổ ch c Y tế giới WHO (150 mg/kg s n phẩm) Hàm lượng vitamin C độ Brix qu cà chua thu ho ch công th c có tưới cao so với không tưới không nhiều 4.6.8 nhăh ng c aăt i nh gi tăđ n hi u qu s d ngăn c c a cà chua Tổng lượng nước tưới cho cà chua công th c tưới khác hi u qu sử dụng nước c a cà chua trước sau tính đến tỷ l di n tích c p nước (52,3%) số ô thí nghi m/ha (1282 ô/ha) b ng 4.4 21 B ng 4.4 T ngăl ngăn căt i hi u qu s dungăn c c a cà chua v Đôngănĕmă2014ăvƠăv Đông 2015 Công th c NSTT (t n/ha) 2014 2015 CT1 36,1 31,6 CT2 49,8 CT3 Tổng lượng nước tưới (m3/ha) Hi u qu sử dụng nước (kg/m3) Tổng lượng nước tưới (m3/ha) Hi u qu sử dụng nước (kg/m3) Trước tính tỷ l di n tích Sau tính tỷ l di n tích c p c p nước số ô thí nước số ô thí nghi m/ha nghi m/ha 2014 2015 2014 2015 2014 2015 2014 2015 43,4 4.900 3.944 10,2 11,0 3.769 3.036 13,2 14,3 51,6 47,6 3.521 3.162 14,7 15,1 1.841 1.654 28,0 28,8 CT4 60,3 53,1 3.770 3.330 16,0 15,9 1.972 1.738 30,6 30,5 CT5 53,0 48,4 4.016 3.682 13,2 13,1 2.100 1.926 25,2 25,1 Trong c hai vụ Đông 2014 vụ Đông 2015, tưới nhỏ gi t đem l i hi u qu sử dụng nước cao tiết ki m nước so với tưới rãnh Trong công th c tưới nhỏ gi t với giới h n tưới (70-100)% đem l i hi u qu sử dụng nước cao nh t đ t 30,6 kg/m3 cao 17,4 kg/m3 (vụ Đông 2014) 30,5 kg/m3 cao 16,2 kg/m3 (vụ Đông 2015) đồng th i tiết ki m 47,7% (vụ Đông 2014) 42,8% (vụ Đông 2015) lượng nước tưới so với tưới rãnh 4.6.9 Hi u qu kinh t s n xu t cà chua v Đôngătrongămôăhình trình di n So với tưới rãnh, tưới nhỏ gi t cho cà chua đem l i hi u qu kinh tế cao Thu nhập hỗn hợp đ t 274,08 tri u đồng/ha (tăng 51,8 tri u đồng/ha) Giá tr ngày công đ t 391,54 nghìn đồng/công cao 125 nghìn đồng/công gi m 135 công lao động/ha/vụ (B ng 4.5) 4.6.10.ă Đ xu t ch đ t i nh gi t thích h p cho cà chua v Đôngă tr ng trênăđ tăphùăsaătrungătínhăítăchuaăđ ng b ng sông H ng Chế độ tưới nhỏ gi t thích hợp cho cà chua vụ Đông sau: 1) Số lần tưới c vụ 10 lần 2) M c tưới lần 198,7m3/ha (tương ng với 6,2 lít/cây/lần tưới) 3) Tổng lượng nước tưới vụ 1.987 m3/ha 4) Sử dụng áp lực nước tưới 0,16 atm, lo i dây nhỏ gi t đư ng kính mm, kho ng cách hai vòi nhỏ gi t 40 cm 22 B ng 4.5 Hi u qu kinh t s n xu t cà chua v Đôngănĕmă2015ă mô hình trình di n t i C Bi, Gia Lâm, Hà N i GTSX Công th c CPTG TNHH (tri u đồng/1ha) Số công lao động (công/ha) Giá tr ngày công (1000 đ) HQĐV (lần) Tưới rãnh 283,50 61,21 222,28 835 266,21 3,63 Tưới nhỏ gi t 347,03 72,95 274,08 700 391,54 3,76 PH N K T LU N VÀ KI N NGH 5.1 K T LU N Trong bối c nh nguồn nước ngày khan hiếm, ng dụng tưới tiết ki m nước s n xu t nông nghi p số gi i pháp thiết thực nhằm tiết ki m nước góp phần ng phó với biến đổi khí hậu Xu t phát từ thực tr ng đó, tác gi tiến hành nghiên c u nh hư ng c a tưới nhỏ gi t đến sinh trư ng su t cà chua Qua trình điều tra thực tr ng s n xu t cà chua t i số tỉnh trồng cà chua c a đồng sông Hồng triển khai nghiên c u th i gian từ tháng 1/2013 đến tháng 10/2016 tác gi rút số kết luận sau: 1) Vụ Đông vụ s n xu t cà chua c a đồng sông Hồng (83,3 96,7%) Nguồn cung c p nước tưới ch yếu giếng khoan (76,7 - 100%) phương pháp tưới phổ biến tưới rãnh (90 - 100%) Phương pháp tưới nhỏ gi t chưa áp dụng với s n xu t cà chua đồng ruộng Đ t thí nghi m đ t phù sa trung tính chua Mực nước ngầm nằm sâu (> 1,75 m) 2) Độ sâu tầng đ t cần làm ẩm - 30 cm r cà chua tập trung dày đặc tầng đ t - 20 cm Áp lực nước 0,16 atm lưu lượng nhỏ gi t 0,43 lít/gi phù hợp để đ m b o cung c p nước cho tầng đ t ch a r tích cực c a cà chua Miền th m đ t theo chiều sâu 25 cm chiều rộng 20 cm 3) Phương trình tổng quát c a mô hình toán lan truyền ẩm đ t xác đ nh cho giới h n tưới 70 - 100% độ ẩm tối đa đồng ruộng điều ki n đồng ruộng là: F(x, y) = k(x0-x)α(y0-y)β + a(x0-x)b(y0-y)c, mưa là: f(y) = ayb theo th i gian f(t) = a(t+1)b Kết qu kiểm ch ng hàm xác đ nh độ ẩm cho kết qu sai số so với mẫu đối ch ng nhỏ 10% 23 4) ng dụng mô hình toán với giới h n tưới 70 - 100% độ ẩm tối đa đồng ruộng dự báo đươc: Tổng số lần tưới/vụ 11 lần Lượng nước có tính đến tỷ l di n tích c p nước tưới nhỏ gi t (ahn = 52,3%) dao động kho ng 193,5 - 197,7 m3/ha/lần tưới (vụ Đông 2014) 198,7 - 201,4 m3/ha/lần tưới (vụ Đông 2015) 5) Các thí nghi m tưới nhỏ gi t cho cà chua hai vụ Đông năm 2014 năm 2015 cho th y công th c CT4 tưới nhỏ gi t với giới h n tưới 70 100% độ ẩm tối đa đồng ruộng cho kết qu tốt nh t: chiều cao th i điểm 10 tuần sau trồng đ t 111,4 cm tăng 15,8 cm (vụ Đông 2014) 116,1 cm tăng 16,5 cm (vụ Đông 2015); tỷ l đậu qu đ t 71,3% tăng 10,8% (vụ Đông 2014) 63,8% tăng 8,1% (vụ Đông 2015); su t thực thu đ t 60,3 t n/ha tăng 10,4 t n/ha (vụ Đông 2014) 53,1 t n/ha tăng 9,7 t n/ha (vụ Đông 2015); hi u qu sử dụng nước đ t 30,6 kg/m3 tăng 17,4 kg/m3 (vụ Đông 2014) 30,5 kg/m3 tăng 16,2 kg/m3 (vụ Đông 2015) tiết ki m 47,7% (vụ Đông 2014) 42,8% (vụ Đông 2015) lượng nước tưới so với tưới rãnh Tưới nhỏ gi t cho cà chua đem l i hi u qu kinh tế cao hơn: Thu nhập hỗn hợp đ t 274,08 tri u đồng/ha (tăng 51,8 tri u đồng/ha), giá tr ngày công đ t 391,54 nghìn đồng/công, cao 125 nghìn đồng/công gi m 135 công lao động/ha/vụ so với tưới rãnh Chế độ tưới nhỏ gi t đề xu t cho cà chua vụ Đông trồng đ t phù sa trung tính chua đồng sông Hồng vùng Gia Lâm, Hà Nội là: Số lần tưới c vụ 10 lần, m c tưới lần 198,7m3/ha (tương ng với 6,2 lít/cây/lần tưới), tổng lượng nước tưới vụ 1.987 m3/ha Sử dụng áp lực nước tưới 0,16 atm, lo i dây nhỏ gi t đư ng kính mm, kho ng cách hai vòi nhỏ gi t 40 cm 5.2 KI N NGH Tiếp tục m rộng nghiên c u bổ sung thêm số yếu tố phụ thuộc mô hình toán lan truyền ẩm tưới nhỏ gi t cho cà chua th i gian, khí hậu, lo i đ t phù sa khác c a vùng đồng sông Hồng ng dụng, nghiên c u triển khai mô hình toán lan truyền ẩm đ tcho vùng đ t khác có s n xu t cà chua t i Vi t Nam M rộng nghiên c u kh ng dụng tưới nhỏ gi t cho cà chua trồng khu vực có khí hậu khô h n c a Vi t Nam 24 DANH M C CÔNG TRÌNH Đà CÔNG B LIểNăQUANăĐ N LU N ÁN Ngo Thi Dung, Nguyen Van Dung, Hoang Thai Dai and Le Duc Vinh (2015) Developing a mathematical model to measures the spreading of soil moisture under drip irrigation Proceedings of 8th Asian crop science association conference (ACSAC8) Agriculture University Press, pp 82-92 Ngo Thi Dung, Nguyen Van Dung, Hoang Thai Dai and Le Duc Vinh (2015) Mathematical formula to model soil moisture of a tomato field under drip irrigation in the Red River delta International symposium between Vietnam and Japan, 21st November, 2015 Agriculture University Press, pp 166-181 Ngo Thi Dung, Nguyen Van Dzung and Hoang Thai Dai (2016) Effects of irrigation methods on the growth, yield and water use efficiency of tomatoes in Red River delta alluvial soil Vietnam Journal of Agricultural Sciences, Vol 14, No 10, 2016 pp 1540-1548 Ngô Th Dung, Nguy n Văn Dung, Hoàng Thái Đ i Nguy n Th Giang (2017) ng dụng mô hình toán lan truyền ẩm để xác đ nh chế độ tưới nhỏ gi t cho cà chua vụ Đông vùng Gia Lâm, Hà Nội T p chí Khoa h c Nông nghi p Vi t Nam 2017, tập 15, số 4, tr 390- 399 ... Đ t phù sa sông Hồng bao gồm lo i: Ð t phù sa trung tính chua, đ t phù sa chua, đ t phù sa glây, đ t phù sa có tầng đốm rỉ Trong đ t phù sa trung tính chua có di n tích 313.400 (chiếm 34%) phù. .. truyền ẩm tưới nhỏ gi t đ t phù sa trung tính chua đồng sông Hồng vùng Gia Lâm, Hà Nội - Xây dựng chế độ tưới nhỏ gi t thích hợp cho cà chua vụ Đông trồng đ t phù sa trung tính chua đồng sông Hồng. .. thu tăt i Đồng sông Hồng có lo i đ t đ t phù sa trung tính chua, đ t phù sa chua, đ t phù sa gley đ t phù sa có tầng đốm rỉ (Hội Khoa h c đ t Vi t Nam, 2000) Trong lo i đ t cà chua trồng nhiều nh