1. Trang chủ
  2. » Nông - Lâm - Ngư

Xác định nhu cầu nước cho cây cà phê vối kinh doanh tại Gia Lai bằng phương trình fao penman monteith và hệ số cây trồng

5 97 1

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 5
Dung lượng 195,79 KB

Nội dung

Tưới nước là một trong những biện pháp kỹ thuật quan trọng quyết định đến năng suất cà phê vối. Sau thời gian khô hạn, hoa cà phê đã phân hóa đầy đủ, cây cà phê cần một lượng nước đủ để kích thích quá trình tái tăng trưởng, nở hoa, thụ phấn và thụ tinh.

TẠP CHÍ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ VÀ MƠI TRƯỜNG 30 KHOA HỌC KỸ THUẬT Xác định nhu cầu nước cho cà phê vối kinh doanh Gia Lai phương trình fao penman monteith hệ số trồng KS NGUYỄN THỊ THANH PHỤNG, ThS NGUYỄN QUANG NGỌC, ThS NGUYỄN TRẦN QUYỆN Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Hồ tiêu Đặt vấn đề Tưới nước biện pháp kỹ thuật quan trọng định đến suất cà phê vối Sau thời gian khơ hạn, hoa cà phê phân hóa đầy đủ, cà phê cần lượng nước đủ để kích thích q trình tái tăng trưởng, nở hoa, thụ phấn thụ tinh Một số nghiên cứu tưới nước cho cà phê vối Tây Nguyên thực đưa lượng nước tưới giúp cà phê sinh trưởng phát triển tốt, đảm bảo suất Tuy nhiên, điểm chung nghiên cứu đánh giá phản ứng cà phê (sinh trưởng, suất) lượng nước khác mà chưa xác định xác nhu cầu sử dụng nước cà phê vối giai đoạn khác Chúng giả thiết rằng, lượng nước mà nghiên cứu khuyến cáo chưa đánh giá đầy đủ nhu cầu nước cà phê Do vậy, nghiên cứu nhằm xác định nhu cầu nước cà phê vối kinh doanh với mục tiêu vừa đảm bảo nhu cầu nước có cà phê sinh trưởng, phát triển tốt đồng thời tiết kiệm lượng nước tưới so với khuyến cáo trước Địa điểm: thị trấn Ia Kha, huyện Ia Grai, tỉnh Gia Lai Thời gian: tháng 11 năm 2017 đến tháng 12 năm 2018 2.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Nội dung 1: Xác định nhu cầu nước cho cà phê vối kinh doanh Nhu cầu nước cà phê xác định lượng nước cần thiết để đáp ứng nước thông qua thoát nước Nước đất liên tục bị trình bốc từ mặt đất q trình nước từ cà phê, che bóng cỏ dại Lượng nước trình gọi lượng bốc thoát nước xem lượng nước tiêu thụ vườn Lượng bốc thoát nước vườn cà phê áp dụng theo phương trình FAO Penman Monteith hệ số trồng Kc, theo công thức sau: ETc = ETo x Kc Trong đó: ETc (mm/ngày): Lượng bốc thoát nước ETc vườn cà phê Vật liệu, nội dung phương pháp nghiên cứu Eto (mm/ngày): Bốc thoát tiêu chuẩn ETo (Theo phương trình Penman - Monteith) 2.1 Vật liệu, địa điểm thời gian nghiên cứu Kc: Hệ số trồng Kc (theo đề xuất FAO - Tổ chức nông lương quốc tế) Vật liệu: vườn cà phê vối kinh doanh, trồng năm 2012, mật độ 1.100 cây/ha ETo * Cách tính lượng bốc tiêu chuẩn - Phương trình Penman - Monteith xác định lượng bốc tiêu chuẩn có dạng: u2: tốc độ gió khu vực nghiên cứu cứu RHmin: độ ẩm thấp khu vực nghiên h: chiều cao cà phê Trong đó: Rn - xạ mặt trời bề mặt trồng (MJ/m2/ngày); G - mật độ thông lượng nhiệt đất (MJ/m2/ngày); T - nhiệt độ trung bình ngày vị trí m từ mặt đất (°C); u2 - tốc độ gió chiều cao m từ mặt đất (m/s); es - áp suất nước bão hòa (kPa); ea - áp suất nước thực tế (kPa); ∆ - độ dốc áp suất nước đường cong quan hệ nhiệt độ (kPa/ °C); g - số ẩm (kPa/ °C) Các thông số xác định thơng qua trạm khí tượng thời tiết đặt vườn thí nghiệm Chỉ số ETo tính tốn hàng ngày phần mềm Cropwat Ghi chú: FAO 56 viết tắt Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirement - FAO Irrigation and Drainage Paper No.56 (Tài liệu hướng dẫn tính tốn nhu cầu nước cho trồng, số 56 Tổ chức nông lương giới - FAO) 2.2.2 Nội dung 2: Xác định lượng nước tưới đợt 1, đợt đợt Lượng nước tưới cho cà phê kinh doanh tính tốn dựa cân nước hàng ngày đất: Hiệu số tổng lượng nước vào khối đất xem xét thời gian định thay đổi lượng nước trữ khối đất Phương trình xác định thơng qua cơng thức: Ir + Pr = D - Dr Trong đó: Ir lượng nước cần tưới cho đất (mm) thời điểm xem xét Pr lượng nước mưa thời điểm xem xét D (mm) lượng nước đất dự trữ lại để trồng sinh trưởng phát triển bình thường Dr lượng nước dự trữ cịn lại lớp đất (mm) thời điểm xem xét Như lượng nước tưới cho cà phê tính tốn sau: Hình 1: Trạm khí tượng vườn thí nghiệm * Hệ số trồng Kc Hệ số trồng Kc tính theo cơng thức đây: Kc = Kc (tab) + [0.04(u2 - 2) - 0.004(RHmin 45)](h/3)0.3 Trong đó: Kc (tab) : hệ số trồng tra theo bảng 12 (FAO 56) Ir = D - Dr - Pr - Lượng nước tưới (lít/gốc) = I (mm) × S S (m2) diện tích chiếm chỗ gốc cà phê có bán kính tán 1,2m - Cách xác định D: Lượng nước đất dự trữ lại (D) độ ẩm hữu hiệu xác định công thức: D = 1000 × (θFC - θWP) × Zr 31 SỐ 06 NĂM 2019 KHOA HỌC KỸ THUẬT TẠP CHÍ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ VÀ MƠI TRƯỜNG 32 KHOA HỌC KỸ THUẬT Trong đó: θFC độ ẩm đồng ruộng  θWP độ ẩm héo; Zr độ sâu lớp đất cần tưới cho cà phê (45 cm) Trong thí nghiệm θFC, θWP xác định thông qua việc lấy mẫu đất, phân tích phịng thí nghiệm - Cách xác định Dr: lượng nước dự trữ lại đất (Dr) xác định bằng công thức: Dr = Dr-1 - ETcr Trong đó: Dr-1 : lượng nước cịn đất vào ngày r-1(mm) xác định: Dr-1 = 1000 × (θr-1 - θWP) × Zr, với θr-1 độ ẩm đất vào ngày r-1 ETcr  : lượng bốc thoát nước vào ngày r Như lượng nước cần tưới cho cà phê tính tốn hàng ngày theo cơng thức sau: Ir = D - Dr-1 + ETcr - Pr 2.2.3 Đánh giá hiệu lượng nước tưới đợt 1, đợt đợt đến diễn biến độ ẩm đất, tỷ lệ nở hoa tỷ lệ đậu * Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm thiết kế theo kiểu ô lớn không lặp lại, gồm công thức: + Công thức (0,2 ha): Tưới qua hệ thống tưới nước tiết kiệm phun mưa gốc, lượng nước tưới tính tốn nội dung 2.2.2 + Cơng thức (0,2 ha): Đối chứng: tưới phương pháp tưới dí, với lượng nước tưới 390l/gốc/lần chu kỳ tưới 15 - 20 ngày * Chỉ tiêu phương pháp theo dõi - Độ ẩm đất: Lấy mẫu độ ẩm đất tầng đất - 30cm Vị trí lấy mẫu mép tán cà phê Độ ẩm đất phân tích phương pháp cân khối lượng đất trước sau sấy đến khô kiệt Theo dõi độ ẩm trước tưới ngày sau tưới với chu kỳ ngày lần (5, 10, 15, 20 ngày) P1 - P2 Độ ẩm đất (%) = ————— x 100 P1 - P3 Trong đó: P1: khối lượng đất + khối lượng hộp nhôm trước sấy P2: khối lượng đất + hộp nhôm sau sấy P3: khối lượng hộp nhôm - Độ thấm sâu: Được xác định sau tưới ngày cách đào hố sâu đến gặp lớp đất khơ dùng thước đo chiều sâu hố - Sự hoa đậu cà phê: Mỗi công thức theo dõi 20 cây, theo dõi cành hướng Các cành đánh dấu dây buộc theo dõi đốt cố định + Tỷ lệ hoa nở: Theo dõi lần (sau tưới đợt sau tưới đợt 2) Đếm số hoa nở không nở sau tưới - ngày hoa cương lên chuẩn bị nở Tổng số hoa nở Tỷ lệ hoa nở (%) = ———————— x 100 Tổng số hoa * Xử lý số liệu: số liệu xử lý phần mềm Excel Kết thảo luận 3.1 Nhu cầu nước cà phê lượng nước tưới cho đợt 1, đợt đợt Theo số liệu từ trạm khí tượng vườn thí nghiệm, mưa cuối mùa mưa năm 2017 vào ngày 03 tháng 12 năm 2017, đánh dấu mùa khô bắt đầu Như vậy, mùa khô năm 2017 Gia Lai bắt đầu muộn so với thường lệ Các số liệu ETo ETc theo dõi dứt mưa cuối cùng, cộng lũy thời điểm tưới nước đợt 1, đợt đợt Số liệu trình bày bảng Bảng Nhu cầu nước lượng nước cần tưới cho đợt Sau dứt mưa Tưới đợt - Tưới đợt đến tưới đợt Tưới đợt Tưới đợt Từ 03/12/2017 Từ 02/02 đến Từ 23/02 đến 02/02/2018 23/02/2018 15/03/2018 Tổng ETo (mm) 151,95 76,17 63,00 Kc 0,78 0,73 0,92 Tổng ETc (mm) 117,91 55,45 57,96 Lượng nước 324,10 239,10 244,00 tưới (lít/cây) Thời gian Sau dứt mưa khoảng 57 ngày, lúc độ ẩm đất đạt khoảng 27 - 28% Hoa cà phê trạng thái phân hóa hồn tồn, nụ hoa có màu trắng ngà, dài khoảng 0,8 - 1,0 cm; cà phê bắt đầu có triệu chứng héo tạm thời, rũ xuống vào trưa trời nắng gắt nhiệt độ không khí tăng cao Đây thời điểm thích hợp để tưới đợt (tưới nở hoa) cho cà phê Kết tính tốn lượng nước tưới cho cà phê đợt 324,1 lít/gốc, đợt 239,1 lít/cây đợt 244,0 lít/cây 3.2 Đánh giá hiệu lượng nước tưới đợt 1, đợt đợt đến diễn biến độ ẩm đất, tỷ lệ hoa nở tỷ lệ đậu Xét diễn biến độ ẩm đất sau tưới ngày, ngày, 10 ngày 15 ngày cơng thức (tưới 390 lít/cây) có độ ẩm cao so với cơng thức (tưới 324,1 lít/cây) Tuy nhiên, độ ẩm đất sau tưới 20 ngày cơng thức công thức tương đương Như vậy, việc tưới 324,1 lít/cây độ ẩm đất sau 20 ngày tương đương với tưới 390 lít/cây Xét tầng đất: Ở tầng đất sâu (20 - 30 cm) độ ẩm cao so với tầng đất mặt - 10 cm 10 - 20 cm Đất tầng mặt thoát nước nhanh so với tầng đất sâu - Tưới đợt 2: Sau tưới đợt khoảng 20 ngày, tiến hành tưới đợt với lượng nước tưới cho công thức 239,1 lít/cây, cơng thức 390 lít/cây Số liệu độ thấm sâu diễn biến độ ẩm đất thu thập trình bày bảng Bảng Diễn biến độ ẩm đất công thức sau tưới đợt Công Lượng nước tưới thức (lít/cây/lần) CT1 239,1 Độ thấm sâu Tầng đất (cm) 40 * Diễn biến độ ẩm đất CT2 - Tưới đợt (tưới nở hoa) Bảng Diễn biến độ ẩm đất công thức sau tưới đợt Ẩm độ đất (%TLĐK) CT CT1 CT2 Lượng nước tưới (lít/cây/lần) 324,1 390 Độ thấm sâu (cm) 40 46 Tầng đất Trước tưới ngày 0-10cm 26,53 43,28 32,92 31,30 30,21 29,00 10-20cm 28,11 42,03 35,71 33,56 33,02 31,81 20-30cm 29,45 41,66 36,08 34,65 34,01 33,37 TB 28,03 42,32 34,9 33,17 32,41 31,39 0-10cm 25,48 45,05 38,20 31,76 29,96 27,43 10-20cm 27,15 46,86 41,59 34,65 33,24 29,62 20-30cm 28,83 47,00 41,89 35,57 34,48 33,07 TB 27,16 46,30 40,56 34,00 32,56 30,04 Sau tưới 10 ngày 15 ngày 20 ngày Để đánh giá diễn biến độ ẩm đất tưới mức 324,1 lít/cây 390 lít/cây, mẫu đất tầng đất - 10 cm, 10 - 20 cm 20 - 30 cm thu thập để phân tích độ ẩm đất 48 Sau tưới 10 ngày 20 ngày 0-10cm 29,00 42,89 34,16 30,75 28,16 10-20cm 31,81 41,60 37,15 33,13 30,85 20-30cm 33,37 36,29 35,38 34,18 31,87 TB 31,39 40,26 35,56 32,68 30,29 0-10cm 27,43 43,33 36,52 32,88 27,98 10-20cm 29,62 43,62 37,67 37,18 29,77 20-30cm 33,07 42,80 40,41 38,60 31,60 TB 30,04 43,25 38,20 36,22 29,78 (Ghi chú: TLĐK: trọng lượng đất khô) Công thức (tưới 390 lít/cây) thấm sâu so với cơng thức (tưới 239,1 lít/cây) Tuy nhiên, cần tưới với lượng 239,1 lít/cây đủ để thấm tồn vào vùng hoạt động rễ cà phê Số liệu độ ẩm đất cho thấy việc tưới với lượng nước 390 lít/cây 239,1 lít/cây độ ẩm đất sau 20 ngày sau tưới tương đương (Ghi chú: TLĐK: trọng lượng đất khô) Kết bảng cho thấy cơng thức tưới 390 lít/cây có vùng thấm sâu so với cơng thức tưới 324,1 lít/cây Tuy nhiên, vùng rễ hút cà phê phân bố khoảng 40 cm cần tưới với lượng nước 324,1 lít/ đủ thấm vùng rễ cà phê 390 Ẩm độ đất (%TLĐK) Trước tưới ngày - Tưới đợt 3: Bảng Diễn biến độ ẩm đất sau tưới đợt CT CT1 CT2 Lượng nước (lít/cây/lần) 244,0 390 Độ thấm sâu (cm) 45 49 Ẩm độ đất (%TLĐK) Sau tưới Tầng đất Trước tưới ngày 10 ngày 0-10cm 28,16 45,51 39,77 32,27 10-20cm 30,85 45,39 41,00 33,86 20-30cm 31,87 47,44 39,85 34,26 TB 30,29 46,11 40,21 33,47 0-10cm 27,98 46,26 38,14 31,62 10-20cm 29,77 46,07 40,29 36,74 20-30cm 31,60 48,87 41,68 38,61 TB 29,78 47,07 40,03 35,66 (Ghi chú: TLĐK: trọng lượng đất khô) 33 SỐ 06 NĂM 2019 KHOA HỌC KỸ THUẬT TẠP CHÍ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ VÀ MƠI TRƯỜNG 34 KHOA HỌC KỸ THUAÄT Độ thấm sâu nước sau tưới đợt có chiều hướng thấm sâu so với tưới đợt đợt Điều giải thích nước tích lũy từ đợt tưới trước Đây sở để kéo dài chu kỳ tưới Khi theo dõi diễn biến độ ẩm đất đến ngày thứ 10 sau tưới thời tiết có mưa mưa nhiều nên việc theo dõi độ ẩm đất dừng lại * Tỷ lệ hoa nở Kết bảng cho thấy, việc tưới thời điểm giúp hoa cà phê nở tập trung gần nở toàn sau tưới đợt (94,87 % đến 97,13%), tỷ lệ hoa nở đợt không đáng kể Công thức tưới với lượng nước 390 lít/cây có tỷ lệ nở hoa cao so với công thức tưới với lượng nước 324,10 lít/cây Tuy nhiên, kết xử lý thống kê cho thấy sai khác tỷ lệ hoa nở hai công thức chưa đạt mức có ý nghĩa thống kê Điều có nghĩa rằng, việc tưới với lượng nước 390 lít/cây 324,1 lít/cây có tỷ lệ hoa nở tương đương Bảng Tỷ lệ hoa nở sau đợt tưới công thức Công Tỷ lệ hoa nở sau thức tưới đợt (%) CT1 94,87 CT2 97,13 tt tb 1,94NS 2,02 Tỷ lệ hoa nở sau tưới đợt (%) 3,84 2,21 tt tb 1,68NS 2,02 Ghi chú: NS: ý nghĩa; tt: T - test tính; tb: T - test bảng Bảng Lượng nước tưới tiết kiệm so với đối chứng TT Nội dung CT1 CT2 Tiết kiệm so với Tỷ lệ % (đối chứng) đối chứng Lượng nước tưới/cây (lít/cây) 766,4 1.170 403,6 1.287 444 Lượng nước tưới/ha (m3/ha) 843 34,50 Kết luận - Áp dụng phương trình FAO Penman Monteith hệ số trồng Kc xác định nhu cầu nước cà phê kinh doanh Ia Grai, Gia Lai Lượng nước tưới nở hoa (đợt 1) xác định khoảng 324,1 lít/cây, tưới đợt 239,1 lít/cây đợt 244 lít/cây - Với lượng nước tưới đảm bảo độ thấm sâu vùng rễ cà phê, đồng thời độ ẩm đất sau 20 ngày sau tưới tương đương với cơng thức tưới với lượng nước 390 lít/cây - Với lượng nước tưới đợt 324,1 lít/cây giúp cà phê nở hoa tập trung (94,87 %) tương đương với công thức tưới với lượng 390 lít/cây - Lượng nước tưới tiết kiệm so với đối chứng khoảng 444 m3/ha, khoảng 10 % diện tích cà phê Gia Lai (khoảng 9.000 ha) áp dụng lượng nước tưới lượng nước tưới tiết kiệm khoảng 3,994 triệu m3 nước, tương đương với khoảng 19,98 tỷ đồng (giá nước tưới khoảng 5.000 đ/m3)./ TÀI LIỆU THAM KHẢO Đoàn Triệu Nhạn, Hoàng Thanh Tiệm, Phan Quốc Sủng (1999) Cây cà phê Việt Nam, NXB Nơng nghiệp Hồng Thanh Tiệm, Lê Ngọc Báu (2000), Nghiên cứu nhu cầu nước, chế độ phương pháp tưới cho cà phê vối kinh doanh Đăk Lăk, Viện KHKT Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên Kết nghiên cứu giải pháp phát triển cà phê bền vững, Viện KHKTNLN Tây Nguyên Hình 2: Quan trắc tỷ lệ hoa nở * Lượng nước tưới tiết kiệm so với đối chứng Kết bảng cho thấy, lượng nước tưới tiết kiệm công thức so với công thức khoảng 34,50 % tương đương với khoảng 444 m3 nước Lê Ngọc Báu (2011), Nghiên cứu kỹ thuật tưới nước tiết kiệm kết hợp bón phân qua nước cho cà phê Gia Lai, Viện KHKT Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên Phan Quốc Sủng (1999), Cây cà phê Việt Nam, nhà xuất Nông nghiệp Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirement - FAO Irrigation and Drainage Paper No.56 M.K.V Carr - The water ralations and irrigation requirements of coffee Vermeiren, L (1984), Localized irrigation, FAO, Irrigation and drainage ... dụng phương trình FAO Penman Monteith hệ số trồng Kc xác định nhu cầu nước cà phê kinh doanh Ia Grai, Gia Lai Lượng nước tưới nở hoa (đợt 1) xác định khoảng 324,1 lít /cây, tưới đợt 239,1 lít /cây. .. - FAO) 2.2.2 Nội dung 2: Xác định lượng nước tưới đợt 1, đợt đợt Lượng nước tưới cho cà phê kinh doanh tính tốn dựa cân nước hàng ngày đất: Hiệu số tổng lượng nước vào khối đất xem xét thời gian... Tiệm, Phan Quốc Sủng (1999) Cây cà phê Việt Nam, NXB Nơng nghiệp Hồng Thanh Tiệm, Lê Ngọc Báu (2000), Nghiên cứu nhu cầu nước, chế độ phương pháp tưới cho cà phê vối kinh doanh Đăk Lăk, Viện KHKT

Ngày đăng: 22/10/2020, 11:14

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w