Xây dựng mô hình chuyển đổi đất trồng lúa sang trồng cỏ ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, phát triển chăn nuôi bò sữa tại xã mộc bắc huyện duy tiên tỉnh hà nam

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn Thạc sĩ: “ Xây dựng mơ hình chuyển đổi đất trồng lúa sang trồng cỏ ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, phát triển chăn ni bị sữa xã Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam” đề tài cá nhân thực hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Thị Hằng Nga PGS.TS Nguyễn Trọng Hà Các số liệu sử dụng để tính tốn trung thực, kết nghiên cứu đề tài luận văn chưa cơng bố hình thức Tơi xin chịu trách nhiệm đề tài luận văn / Tác giả luận văn Nguyễn Gia Tuấn i LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành với giúp đỡ tận tình thầy giáo, giáo trường Đại học Thuỷ lợi, đồng nghiệp, gia đình nỗ lực thân suốt trình học tập thực luận văn Trước hết tác giả xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu nhà trường, thầy cô giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước tận tình truyền đạt kiến thức, giúp đỡ tác giả trình làm luận văn Xin chân thành cảm ơn tới Ban lãnh đạo đồng nghiệp Chi cục Thủy lợi Hà Nam nơi tác giả công tác tạo điều kiện cho tác giả suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Nguyễn Thị Hằng Nga PGS.TS Nguyễn Trọng Hà tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Cuối tác giả xin cảm ơn tới bạn bè người thân tin tưởng, giúp đỡ, động viên, khích lệ tác giả suốt q trình học tập hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận văn Nguyễn Gia Tuấn ii năm 2016 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Ở Việt Nam 1.1.3 Tác động biến đổi khí hậu đến khu vực nghiên cứu 12 1.2 Tổng quan vùng nghiên cứu 14 1.2.1 Đặc điểm tự nhiên 14 1.2.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội dân sinh kinh tế 23 1.2.3 Hiện trạng sử dụng đất 24 1.2.4 Hiện trạng thủy lợi 24 CHƯƠNG CĂN CỨ XÂY DỰNG MƠ HÌNH CHUYỂN ĐỔI ĐẤT TỪ TRỒNG LÚA SANG TRỒNG CỎ 26 2.1 Căn pháp lý 26 2.2 Cơ sở xây dựng mơ hình chuyển đổi đất từ trồng lúa sang trồng cỏ 26 2.2.1 Quy hoạch phát triển chăn nuôi đến năm 2020 26 2.2.2 Hiệu sản xuất nông nghiệp địa phương 27 2.2.3 Đánh giá sở xây dựng mơ hình 30 2.3 Xây dựng mơ hình vùng ngun liệu cỏ 31 2.3.1 Kế hoạch phát triển vùng nguyên liệu 2016-2020 31 2.3.2 Quy mô chuyển đổi đất trồng lúa sang trồng cỏ 31 2.3.3 Lựa chọn giống cỏ 32 2.3.4 Quy trình trồng, chăm sóc khai thác giống cỏ VA-06 34 CHƯƠNG 3.1 TÍNH TỐN NHU CẦU NƯỚC, CHO VÙNG NGUYÊN LIỆU 36 Nhu cầu nước thời điểm vùng nguyên liệu 36 3.1.1 Đặc trưng yếu tố khí tượng thủy văn 36 3.1.2 Cơ cấu trồng, thời vụ đặc tính sinh trưởng giống cỏ VA-06 42 3.1.3 Tính tốn nhu cầu nước thời điểm 42 3.2 Nhu cầu nước theo kịch BĐKH thời điểm năm 2020, 2030 47 3.2.1 Lựa chọn kịch BĐKH tác động đến khu vực 47 3.2.2 Các yếu tố khí tượng thủy văn theo kịch BĐKH thời điểm 2020, 2030 48 iii 3.2.3 Nhu cầu nước theo kịch BĐKH thời điểm năm 2020, 2030 52 CHƯƠNG BỐ TRÍ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI, CẤP NƯỚC CHO VÙNG NGUYÊN LIỆU 54 4.1 Lựa chọn công nghệ tưới, xác định nguồn cấp thoát nước 54 4.1.1 Lựa chọn công nghệ tưới 54 4.1.2 Nguồn cấp thoát nước 55 4.1.3 Lượng nước trữ lớn kênh 56 4.2 Phương án bố trí thiết kế hệ thống tưới 57 4.2.1 Phân khu tưới 57 4.2.2 Vòi phun 58 4.2.3 Đường ống 61 4.3 Chế độ tưới hệ thống thời kỳ 68 4.3.1 Chế độ tưới thời điểm 68 4.3.2 Chế độ tưới theo kịch BĐKH 69 4.4 Đánh giá hiệu kinh tế mơ hình chuyển đổi 71 4.4.1 Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống tưới 71 4.4.2 Hiệu kinh tế mơ hình chuyển đổi 73 4.5 Cơ chế tổ chức quản lý vận hành, bảo trì mơ hình 75 4.5.1 Mơ hình sản xuất, tổ chức quản lý hệ thống tưới 75 4.5.2 Phương thức vận hành 75 4.5.3 Nhu cầu nhân lực, đào tạo 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Địa điểm xây dựng mơ hình 14 Hình 2.1 Vị trí khu quy hoạch chuyển đổi 32 Hình 3.1 Đường tần suất mưa năm thiết kế - Trạm Hà Nam 39 Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống cấp nước cho vùng trồng cỏ 55 Hình 4.2 Sơ đồ bố trí hệ thống tưới phun mưa 57 Hình 4.3 Sơ đồ bố trí vịi phun 60 Hình 4.4 Sơ đồ tính tốn vị trí tổn thất cột nước 65 Hình 4.5 Sơ đồ hệ thống cấp nước tưới phun mưa 67 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 So sánh hệ thống tưới khác mối quan hệ với đặc điểm tính chất khu tưới Bảng 1.2 Nhiệt độ trung bình tháng, năm 16 Bảng 1.3 Độ ẩm tương đối trung bình năm 17 Bảng 1.4 Tốc độ gió trung bình tháng, năm 18 Bảng 1.5 Số nắng tháng năm 18 Bảng 1.6 Đặc trưng mực nước trung bình tháng qua thời kỳ trạm Hà Nội 20 Bảng 1.7 Mực nước thấp qua thời kỳ trạm Hà Nội 20 Bảng 1.8 Mực nước báo động số điểm 21 Bảng 1.9 Mực nước lớn xuất 21 Bảng 1.10 Phân tích mẫu nước sơng theo 13 tiêu 22 Bảng 2.1 Kế hoạch phát triển đàn bò sữa xã Mộc Bắc giai đoạn 2016 – 2020 26 Bảng 2.2 Đánh giá hiệu sản xuất việc trồng lúa 27 Bảng 2.3 Chi phí lợi nhuận cỏ/năm 28 Bảng 2.4 So sánh lợi nhuận 1ha trồng cỏ trồng lúa/năm 29 Bảng 2.5 Diện tích trồng cỏ cần thiết để phát triển chăn ni bị 31 Bảng 2.6 Năng suất số loại cỏ ni bị phổ biến 33 Bảng 3.1 Đặc trưng yếu tố khí tượng khu mơ hình – Trạm Hà Nam 36 Bảng 3.2 Lượng mưa tháng 1970 - 2013 – Trạm Hà Nam 36 Bảng 3.3 Kết tính tốn đặc trưng mưa tưới thiết kế 39 Bảng 3.4 Mô hình mưa điển hình năm 1991 40 Bảng 3.5 Mơ hình mưa thiết kế thời điểm 41 Bảng 3.6 Cơ cấu trồng khu mơ hình tưới 42 vi Bảng 3.7 Đặc tính sinh trưởng giống cỏ voi VA-06 .42 Bảng 3.8 Bảng tính tốn chế độ tưới .46 Bảng 3.9 Tổng lượng nước yêu cầu mặt ruộng thời điểm 47 Bảng 3.10 Mức thay đổi lượng mưa ngày 2020, 2030 48 Bảng 3.11 Mơ hình mưa thiết kế thời điểm năm 2020 49 Bảng 3.12 Mơ hình mưa thiết kế thời điểm năm 2030 50 Bảng 3.13 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm theo kịch BĐKH 51 Bảng 3.14 Đặc trưng nhiệt độ vào năm 2020, 2030 so với nhiệt độ trung bình tháng thời điểm theo kịch BĐKH 51 Bảng 3.15 Tính tốn chế độ tưới thời điểm năm 2020 52 Bảng 3.16 Tính tốn chế độ tưới thời điểm năm 2030 53 Bảng 3.17 Tổng lượng nước yêu cầu mặt ruộng thời điểm 2020, 2030 53 Bảng 4.1 Phân tích ưu, nhược điểm công nghệ tưới phun mưa tưới nhỏ giọt 54 Bảng 4.2 Cao trình mực nước lớn kênh .56 Bảng 4.3 Trị số H/d thích hợp loại trồng .58 Bảng 4.4 Thơng số kỹ thuật số loại vịi phun mưa mã hiệu 6025 SD .59 Bảng 4.5 Thơng số kỹ thuật lựa chọn vịi phun 6025 SD (Blue) 59 Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật bố trí vịi phun 6025 SD 61 Bảng 4.6 Quan hệ vật liệu làm đường ống giá trị f, m b .63 Bảng 4.8 Bảng tính tốn lựa chọn đường kính ống nhánh 64 Bảng 4.9 Bảng tính tốn lựa chọn đường kính ống .64 Bảng 4.10 Kết tính tốn cột nước thiết kế lựa chọn đường kính ống 64 Bảng 4.11 Tổng hợp kết tính tốn lưu lượng thiết kế .66 Bảng 4.12 Thông số máy bơm .66 Bảng 4.13 Phương án bố trí, vận hành hệ thống tưới 69 vii Bảng 4.14 Thời gian tưới đợt qua thời kỳ 70 Bảng 4.15 Phương án bố trí, vận hành hệ thống tưới thời kỳ năm 2030 70 Bảng 4.16 Tổng mức đầu tư mơ hình theo phương án 71 Bảng 4.17 Phân tích kinh tế, kỹ thuật lựa chọn phương án thiết bị tưới 71 Bảng 4.18 Khối lượng vật tư hệ thống tưới khu mơ tưới 72 Bảng 4.19 Tính NPW, IRR B/C cho vùng chuyển đổi 74 Bảng 4.20 Quy trình vận hành tưới phun mưa cho khu trồng cỏ 76 viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ Ký hiệu viết tắt Nghĩa chữ viết tắt FAO Tổ chức Nông Lương giới NN&PTNT Nông nghiệp Phát triển Nông thôn BĐKH Biến đổi khí hậu NĐ Nghị định CP Chính phủ CTTL Cơng trình thủy lợi KTCTTL Khai thác cơng trình thủy lợi KT-XH Kinh tế - xã hội IMC Công ty trách nhiệm hữu hạn thành viên quản lý khai thác cơng trình thủy lợi; Cơng ty thủy nơng HTX Hợp tác xã HTXNN Hợp tác xã nông nghiệp HTXDVNN Hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp TFP Năng suất nhân tố tổng hợp ix d Lưu lượng thiết kế: Như phần đề cập, để giảm nhỏ quy mô đầu mối đường ống tưới, áp dụng hình thức tưới luân phiên cho khu vực mơ hình Theo đó, tồn khu tưới chia thành tưới nhỏ (32 ơ) có diện tích trung bình khoảng từ 0,95 Bảng 4.11 Tổng hợp kết tính tốn lưu lượng thiết kế TT Vị trí 1-1 1-2 1-3 1-4 2-1 2-2 2-3 2-4 3-1 3-2 3-3 3-4 4-1 4-2 4-3 4-4 Diện tích 4,144 1,605 0,865 0,674 3,913 0,865 1,079 0,879 1,09 3,854 0,768 0,98 1,066 1,04 2,831 0,723 0,528 1,027 0,553 Lưu Lượng (m3/h) 193,94 75,11 40,48 31,54 46,80 183,13 40,48 50,50 41,14 51,01 180,37 35,94 45,86 49,89 48,67 132,49 33,84 24,71 48,06 25,88 TT Vị trí 5-1 5-2 5-3 5-4 6-1 6-2 6-3 6-4 7-1 7-2 7-3 7-4 8-1 8-2 8-3 8-4 Diện tích 3,955 1,056 0,5 1,211 1,188 3,87 0,906 0,732 1,207 1,025 4,082 1,086 0,677 1,132 1,187 3,997 0,729 0,751 1,408 1,109 Lưu Lượng (m3/h) 185,09 49,42 23,40 56,67 55,60 181,12 42,40 34,26 56,49 47,97 191,04 50,82 31,68 52,98 55,55 187,06 34,12 35,15 65,89 51,90 Dựa vào Bảng kết tính tốn lựa chọn lưu lượng thiết kế Qtk = 200 (m3/h) e Lựa chọn loại máy bơm: Lựa chọn máy bơm dựa vào lưu lượng cột nước thiết kế, từ bảng 4.10 ta có lưu lượng lớn Q max = 193,94 (m3/h); cột nước thiết kế lớn H tk = 70m, từ chọn loại máy bơm với thông số sau: Bảng 4.12 Thông số máy bơm Q tk (m3/h) H tk (m) Mã hiệu máy bơm C.suất (Kw) Điện áp Ghi 200 70 125x100FS2JCA555 55 pha/380V/50Hz Ebara 66 B Nút Nút 3-11 3-12 n? Tuy? Nút 3-13 T1-3 ng T1-3 160) -1(D Nút Nút NghÜa trang 3-9 ?n ? ng 3-8 160) -2(D Nút Tuy 3-15 T1-3 3-5 Nút Nút ng Nút 3-7 Nút 160) (D 3-10 n? Tuy? Nút Nút 3-14 T1- Nút 3-16 3-6 3-3 Nút 3-4 Nút Nút 3-17 3-1 út 3- N T1-3 Khu d©n c­ C ? ng Ơng Oai Tuy 2-1 ?n Kh u d© n c­ 160) (D T1- Nút ? ng 1-5 ?n Nút 0) 1-4 Nút (D11 T1- Tuy ? ng -3 t1 Nú Nút 2-2 T1 -3 út 1- N Tuy 110) -2 (D g T1 ?n ? ng Tuy ?n 0) 1-1 (D11 NútT1-1 ? ng Qmax = 200 m3/h H = 70m ?n ? ng T1 Tuy Tuy?n Nút 2-4 ? ng Tuy?n Nút 2-5 Nút T1-4 ? ng T1 (D110) -4 (D1 110) (D 10) T1- -2-2 4-1 Nút 2-6 4-2 Nghi a trang Nút 110) -1(D 2-3 T1-2 Nút 5) (D22 ng T1 n? Tuy? n ?n Tuy? -1 t5 Nú -2 út N 25 50 00 m T? l? - 1:1.000 Hình 4.5 Sơ đồ hệ thống cấp nước tưới phun mưa 67 4.3 Chế độ tưới hệ thống thời kỳ 4.3.1 Chế độ tưới thời điểm Đối với việc trồng cỏ chăn nuôi sử dụng hệ thống tưới phun mưa để tưới cỏ có đặc điểm khác biệt so với canh tác lúa trồng cạn khác ngô, đậu, lạc,… tưới phương pháp tưới thông thường, cụ thể là: - Thiết bị tưới, đặc biệt trạm bơm, hoạt động liên tục thời gian dài tưới trọng lực hệ thống kênh; - Nhu cầu cỏ làm thức ăn chăn nuôi thường xuyên, rải rác nên việc thu hoạch cỏ khơng phải đồng thời, phải chia khu ruộng thành nhiều ô canh tác khác phù hợp với sản xuất nhu cầu thức ăn thường xuyên vật nuôi Xuất phát từ lý trên, kế hoạch sản xuất, vận hành hệ thống xây dựng sở: - Đáp ứng nhu cầu nước trồng; - Thuận tiện cho bố trí lao động sản xuất; - Giảm thiểu quy mơ cơng trình đầu mối, kích thước ống tưới; - Đảm bảo thời gian tu, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống, khắc phục hư hỏng cần thiết; Theo bảng 4.10 hệ thống tưới bố trí thành 32 ơ, trung bình có diện tích từ (0,6÷1,2) Bố trí phương án vận hành đáp ứng mức tưới lớn Mmax = 69 m3/ha Thời gian tưới đợt luân phiên: =1,5h Kế hoạch sản xuất vận hành hệ thống khu mơ hình tưới dự kiến sau: 68 Bảng 4.13 Phương án bố trí, vận hành hệ thống tưới TT Nội dung Đơn vị Số lượng Ghi Số tưới khu mơ hình ô 32 Mỗi ô Tb từ 0,6-1,2ha bố trí theo địa hình Số tưới đồng thời đợt Thời gian tưới tối đa ngày Tổng thời gian tưới đợt luân phiên ô Giờ Giờ Số đợt tưới ngày Đợt Thời gian tưới hết khu ngày Chu kỳ tưới trung bình Ngày 3 1,5h tưới 0,5h công tác chuẩn bị ngày tưới, ngày bảo dưỡng hệ thống 4.3.2 Chế độ tưới theo kịch BĐKH Kết tính tốn nhu cầu nước theo kịch BĐKH thời kỳ năm 2020, 2030 (tại mục 3.2) ta có: Nhu cầu nước hệ thống thời kỳ năm 2020: Mức tưới M max = 72 m3/ha; tổng mức tưới yêu cầu mặt ruộng: M mr = 4.988 (m3/ha) Nhu cầu nước hệ thống thời kỳ năm 2030: Mức tưới M max = 79 m3/ha; tổng mức tưới yêu cầu mặt ruộng: M mr = 5.253 (m3/ha) Lưu lượng thiết kế máy bơm Q tk = 200(m3/h); Lưu lượng khả dụng máy bơm Q kd = k* Q tk k hệ số hiệu chỉnh lưu lượng máy bơm k =< 1,0, xác định thông qua kết điều tra khảo sát đo đạc trường Theo kết nghiên cứu, hệ số k phụ thuộc vào thời gian vận hành khai thác máy bơm, lấy sau [10]: - Thời gian vận hành năm: lấy k = 1,00 - Thời gian vận hành từ năm đến 10 năm : lấy k = 0,95 69 - Thời gian vận hành từ 10 năm đến 15 năm: lấy k = 0,90 - Thời gian vận hành 15 năm: lấy k = 0,85 Dựa kết tính tốn nhu cầu nước thời kỳ, ta có thời gian tới đợt sau: Bảng 4.14 Thời gian tưới đợt qua thời kỳ Thời kỳ Diện tích đợt tưới max (ha) Mức tưới lớn (m3/ha) 2016 2020 4,144 2030 Tổng lượng Q kd Q tk tưới đợt (m3/h) (m3/h) (m3) 69 285,936 72 298,368 79 327,376 200 Thời gian tưới 1đợt (giờ) 200 Tính tốn 1,46 Lựa chọn 1,5 200 1,49 1,5 180 1,82 Từ kết ta thấy vào thời kỳ năm 2020 vận hành hệ thống tưới chưa có thay đổi Còn thời kỳ năm 2030 cần phải có phương án điều chỉnh kế hoạch tưới cho khu vực nghiên cứu Bảng 4.15 Phương án bố trí, vận hành hệ thống tưới thời kỳ năm 2030 TT Nội dung Đơn vị Số lượng Số ô tưới khu mơ hình 32 Số tưới đồng thời đợt ô Giờ 10 Giờ 2,5 Thời gian tưới tối đa ngày Tổng thời gian tưới đợt luân phiên Số đợt tưới ngày Đợt Thời gian tưới hết khu ngày Chu kỳ tưới trung bình Ngày Ghi 2h tưới 0,5h cơng tác chuẩn bị ngày tưới, ngày bảo dưỡng hệ thống Thời kỳ năm 2030 diễn biến theo kịch BĐKH chu trình vận hành hệ thống tưới cần phải thay đổi, theo thiết kế thời gian tưới tối đa ngày giờ; đến năm 2030 thời gian tưới tối đa ngày lên đến 10 70 4.4 Đánh giá hiệu kinh tế mơ hình chuyển đổi 4.4.1 Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống tưới Phương án 1: Toàn thiết bị tưới (vòi phun, ống phụ kiện) nhập Israel, máy bơm Ebara lắp ráp nước; Phương án 2: Vòi phun nhập Israel; ống, phụ kiện máy bơm (Ebara) sản xuất nước; Phương án 3: Vòi phun (tương tự) nhập Trung Quốc; ống, phụ kiện máy bơm (Ebara) sản xuất nước Chi phí đầu tư mơ hình theo phương án sau Bảng 4.16 Tổng mức đầu tư mô hình theo phương án Hạng mục TT Phương án (100% nhập Israel) Phương án (Vòi nhập Israel, ống nội) Phương án (Vòi nhập China, ống nội) 9.151.746.000 8.573.685.000 9.466.954.000 I Chi phí xây dựng II Chi phí quản lý dự án 126.013.000 113.448.000 132.865.000 III Chi phí tư vấn 948.932.928 914.922.592 967.478.291 69.097.695 68.722.481 69.302.294 514.789.481 488.538.904 531.829.979 IV Chi khác V Dự phòng (5%) Tổng 10.810.579.104 10.154.316.977 11.168.429.564 Làm tròn 10.810.579.000 10.154.317.000 11.168.430.000 • Phân tích lựa chọn phương án Bảng 4.17 Phân tích kinh tế, kỹ thuật lựa chọn phương án thiết bị tưới P Án P Án P Án Giá thành Chất lượng 1 Thiết bị thay 1 Thuận lợi cho sản xuất 1 TỔNG 71 Ghi Trên thực tế, chất lượng vòi phun Israel tốt Trung Quốc Khoảng cách tuyến ống tưới vòi phun PA nhỏ Ghi chú: (1) đáp ứng tốt yêu cầu kinh tế/kỹ thuật; (0) không đáp ứng tốt Qua phân tích trên, kiến nghị chọn phương án 2: Vịi thiết bị đầu mối nhập Israel; ống sản xuất nước; máy bơm Ebara lắp ráp nước Bảng 4.18 Khối lượng vật tư hệ thống tưới khu mô tưới Tên vật tư Đơn vị Khối lượng Máy bơm (hãng Ebara) Chiếc Bộ lọc Bộ Ống PVC 225/10 m 60 Ống PVC 160/8 m 1.112 Ống PVC D=110/8 m 1.266 Ống PE 75/4 m 2.431 Ống PE 50/4 m 21.961 Vòi phun 6025 SD Cái 1637 Bộ lắp vòi (tháo lắp di động) Cái 1637 10 Cọc gỗ 2,5m giữ vòi 1637 11 Cát đen đổ m3 1.125,35 12 Cát mịn xây m3 11,20 13 Cát vàng m3 62,40 14 Cây chống 95,80 15 Cọc tre Kết phân tích hiệu ích kinh tế sau: Chỉ số Đơn vị Khu vực nghiên cứu NPW Triệu đồng 15.461,12 IRR % 33,014 B/C Lần 2,67 Thời gian hoàn vốn đầu tư năm 73 Bảng 4.19 Tính NPW, IRR B/C cho vùng chuyển đổi Năm (1) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Tổng Vốn đầu tư (Ct) (106đ) (2) 10.154 Lợi nhuận tăng thêm (Bt) (106đ) (3) 987,24 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 987,24 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 987,24 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 987,24 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 987,24 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 Bt-Ct (106đ) 1/(1+i)^t (i=10%) (4)=(3)-(2) -9.167,08 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 987,24 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 987,24 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 987,24 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 987,24 3.267,04 3.267,04 3.267,04 3.267,04 (5) 0,91 0,83 0,75 0,68 0,62 0,56 0,51 0,47 0,42 0,39 0,35 0,32 0,29 0,26 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,15 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 Chi phí quy năm đầu (PC) (106đ) (6)=(2)*(5) 9.231,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9.231,20 74 Lợi nhuận quy năm đầu (PB) (106đ) (7)=(3)*(5) 897,49 2.700,03 2.454,57 2.231,43 2.028,57 557,27 1.676,51 1.524,10 1.385,54 1.259,58 346,02 1.040,98 946,34 860,31 782,10 214,85 646,37 587,61 534,19 485,62 133,41 401,34 364,86 331,69 301,53 24.692,32 Lãi rịng (106đ) Tích lũy (106đ) (8)=(4)*(5) -8.333,71 2.700,03 2.454,57 2.231,43 2.028,57 557,27 1.676,51 1.524,10 1.385,54 1.259,58 346,02 1.040,98 946,34 860,31 782,10 214,85 646,37 587,61 534,19 485,62 133,41 401,34 364,86 331,69 301,53 15.461,12 (9) -8.333,71 -5.633,68 -3.179,10 -947,67 1.080,90 1.638,17 3.314,68 4.838,77 6.224,32 7.483,90 7.829,92 8.870,90 9.817,24 10.677,56 11.459,66 11.674,51 12.320,88 12.908,48 13.442,67 13.928,29 14.061,70 14.463,04 14.827,90 15.159,59 15.461,12 4.5 Cơ chế tổ chức quản lý vận hành, bảo trì mơ hình 4.5.1 Mơ hình sản xuất, tổ chức quản lý hệ thống tưới Mơ hình ứng dựng công nghệ tưới tiết kiệm nước cho vùng ngun liệu cỏ chăn ni bị sữa tiền đề phát triển chăn ni bị sữa theo hướng quy mơ lớn, hiệu quả, bán cơng nghiệp theo nhóm hộ tập trung Sau hồn thành mơ hình bàn giao cho HTX DVNN xã Mộc Bắc quản lý khai thác, hệ thống tưới Các hộ dân có diện tích đất thuộc vùng quy hoạch tham gia chuyển đổi cấu từ trồng lúa sang trồng cỏ Đặc thù sản xuất nông nghiệp xã Mộc Bắc chủ yếu theo hình thức nơng hộ nhỏ lẻ, chuyển đổi sang trồng cỏ trường hợp sau cần có phương án tổ chức sản xuất: • Hộ dân có đất khu quy hoạch khơng ni bị • Hộ dân ni bị có nhu cầu trồng cỏ khơng có đất khu quy hoạch Phương án tổ chức sản xuất Phương án 1: (trồng cỏ nông hộ) Đối với hộ dân có đất khu quy hoạch khơng ni bị có nhu cầu trồng cỏ, tham gia sản xuất sản phẩm bán lại cho trang trại hộ ni bị thiếu ngun liệu cỏ Nếu hộ dân khơng có nhu cầu sản xuất cho hộ có nhu cầu thuê lại diện tích đất Phương án 2: (tích tụ ruộng đất liên kết sản xuất) Xây dựng cánh đồng mẫu lớn kêu gọi doanh nghiệp, cá nhân, tổ chức có lực, nhu cầu thuê lại mặt nhiều hộ dân có đất vùng quy hoạch để trồng cỏ Sản phẩm sau thu hoạch cung cấp cho trang trại chăn nuôi họ hộ chăn ni bị sữa khác có nhu cầu - Các tổ chức cá nhân, trồng cỏ vùng quy hoạch có nghĩa vụ nộp thủy lợi phí nội đồng phục vụ công tác vận hành bảo dưỡng hệ thống cho đơn vị quản lý HTXDVNN xã Mộc Bắc 4.5.2 Phương thức vận hành Việc chuyển đổi từ trồng lúa sang trồng cỏ làm thay đổi phương thức vận hành hệ thống tưới tiêu tần suất tưới cho cỏ theo phương pháp tưới phun mưa dày nhiều 75 so với tưới ngập cho lúa Do vậy, cần có phối hợp chặt chẽ xí nghiệp thủy nông Duy Tiên HTXDVNN Mộc Bắc để đảm bảo nguồn nước tưới ổn định Theo tính tốn, trung bình khoảng ngày cần tưới cỏ lần, lần tưới (bao gồm 1,5 tưới 0,5 chuẩn bị) Như vậy, với việc phân chia khu tưới thành 32 ô để tưới luân phiên; lần tưới ô giờ; ngày tưới tối đa cần ngày để tưới cho toàn khu tưới Cụ thể sau: Bảng 4.20 Quy trình vận hành tưới phun mưa cho khu trồng cỏ TT Nội dung Số tưới khu mơ hình Số ô tưới lần Thời gian tưới lần luân phiên Thời gian tưới tối đa ngày Thời gian tưới hết khu Chu kỳ tưới Lưu lượng tưới Lượng nước yêu cầu đợt tưới (2 ngày) Đơn vị ô ô Giờ Giờ ngày Ngày m3/giờ Số lượng 32 1,5 200 m3 2.400 Theo tính tốn đây, trung bình sau ngày trạm bơm Chợ Lương cần cấp nước cho khu tưới cỏ đợt dài ngày với lưu lượng 200m3/h; 2.400m3/đợt Tuy nhiên, để giảm bớt tần suất bơm tưới trạm bơm Chợ Lương, tận dụng khả trữ nước kênh tiêu T1 để trữ phần nước phục vụ tưới cỏ giai đoạn trạm bơm Chợ Lương không hoạt động Khả trữ nước kênh T1 lượng nước trữ kênh điều kiện bình thương mà trạm bơm Gốc Gạo sử dụng (tính từ mực nước tới cao trình miệng hút máy bơm) Mực nước kênh xác định từ khảo sát địa hình thực tháng 10 Đây thời điểm thời tiết khơng có mưa bão, vụ lúa vừa thu hoạch 4.5.3 Nhu cầu nhân lực, đào tạo - Tổ chức tập huấn nâng cao lực cho cán quản lý, vận hành hệ thống tưới; - Xây dựng quy chế hoạt động, chế thu-chi cho hoạt động vận hành, bảo dưỡng hệ thống tưới tiết kiệm nước - Xây dựng quy trình vận hành, bảo dưỡng hệ thống tưới phun mưa 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Với việc nằm vùng quy hoạch trung tâm phát triển Bò sữa tỉnh Hà Nam, nhu cầu phát triển đàn bò thức ăn xanh cho bò xã Mộc Bắc thời gian tới lớn Xây dựng mơ hình hệ thống tưới tiết kiệm nước diện tích chuyển đổi từ đất lúa suất thấp, khó khăn nước tưới sang trồng cỏ để phục vụ chăn ni bị sữa hướng ngành nơng nghiệp Hà Nam nói riêng nước nói chung, phù hợp với định hướng Tái cấu ngành nông nghiệp Bộ Nông nghiệp & PTNT, phù hợp với chủ trương tỉnh Hà Nam Khu vực nghiên cứu xã Mộc Bắc có điều kiện tự nhiên, KT-XH thuận lợi chuyển đổi cấu trồng sang trồng cỏ Khu vực nghiên cứu tạo nguồn nguyên liệu bền vững giúp phát triển chăn ni bị sữa vùng Mơ hình góp phần nâng cao nhận thức, vai trò người dân việc quản lý, khai thác, vận hành cơng trình, thực tưới tiết kiệm nước; giúp người dân bước làm quen với phương pháp tưới đại, tiết kiệm nước điều kiện hội nhập, mở cửa để tiến đến xây dựng sản xuất nông nghiệp hàng hóa chất lượng cao Mơ hình thực mang lại hiệu to lớn kinh tế, xã hội, góp phần nâng cao đời sống nhân dân vùng xây dựng địa phương đạt chuẩn xã nông thơn mới, ngồi việc tăng nguồn thu nhập cho người dân mơ hình cịn điểm thăm quan, học tập kinh nghiệm, tiến tới mở rộng mơ hình vùng Trong thời điểm Biến đổi khí hậu ngày tác động trực tiếp đến khía cạnh xã hội, đặc biệt sản xuất nông nghiệp, thay đổi bất thường điều kiện khí hậu tự nhiên Mơ hình tưới tiết kiệm nước cho vùng nguyên liệu cỏ, nói giải pháp ứng phó với tình trạng BĐKH để phát triển nông nghiệp theo hướng bền vững địa bàn xã Mộc Bắc Trong khuôn khổ luận văn tác giả, nghiên cứu đề tài, đạt số kết sau đây: 77 Xác định sở chuyển đổi, diện tích trồng lúa sang trồng cỏ xã Mộc Bắc với cao độ (3÷3,5)m khó khăn việc tưới cho lúa Phân tích lợi nhuận tăng thêm trồng cỏ VA-06 so với trồng lúa (trong chu kỳ lưu gốc cỏ VA-06 năm): năm đầu 33,17 triệu đồng, năm thứ 2÷5 109,78 triệu đồng Nhu cầu nước khu vực nghiên cứu trồng cỏ VA-06: Mức tưới lớn (Mmax); tổng mức tưới yêu cầu mặt ruộng (Mmr) • Hiện tại: Mmax = 69 m3/ha; Mmr = 4.819 (m3/năm.ha) • Năm 2020: Mmax = 72 m3/ha; Mmr = 4.988 (m3/năm.ha) • Năm 2030: Mmax = 79 m3/ha; Mmr = 5.253 (m3/năm.ha) Thơng số thiết kế hệ thống tưới phun mưa vùng ngun liệu: • Vịi phun: P đầu vịi = 2,5-3,5(bar); d đầu vòi = 3,5(mm); Q vòi =850 (l/h); axb= 12x15 (m); N vòi/ha = 55 (vòi/ha); tổng đầu vịi khu tưới = 1637 (vịi) • Số lượng ống (29,76ha): Ống nhánh mặt ruộng D50=21.961m; ống phân phối ống mặt ruộng D75=2.431m; ống D110=1.266m; ống D160=1.112m; ống D225=60m • Máy bơm công suất Q tk = 200(m3/h); H tk =70m Chế độ vận hành tưới hệ thống: Khu tưới chia thành 32 ô tưới; số ô tưới lần ô; thời gian tưới đợt luân phiên (1,5 tưới + 0,5 chuẩn bị chuyển sang đợt sau); thời gian tưới tối đa ngày giờ; thời gian tưới hết khu ngày; chu kỳ tưới ngày; lưu lượng tưới 200 m3/giờ; lượng nước yêu cầu đợt tưới (2 ngày) = 2.400 m3; Tại thời điểm năm 2030 theo xu hướng BĐKH: để đảm bảo vận hành cần tăng thời gian tưới ngày từ lên 10 Chi phí xây dựng mơ hình: Tổng chi phí xây dựng hệ thống tưới phun mưa cho 29,76ha 10,15 (tỷ đồng); chi phí trung bình 0,34 (tỷ đổng/ha) Hiệu ích kinh tế mơ hình chuyển đổi mang lại thời phân tích 25 năm, Ick = 10% NPW =15,46 tỷ đồng; IRR = 33,014%; B/C = 2,67; thời gian hoàn vốn đầu tư năm 78 II Kiến nghị Các hạng mục cơng trình thuộc hệ thống tưới hoàn toàn đảm bảo đáp ứng nhu cầu tưới tiêu cho cỏ Tuy nhiên, cần nghiên cứu đầu tư hồn chỉnh hạ tầng hệ thống giao thơng nội đồng, cải tạo trục kênh đầu mối cấp nước cho khu tưới nâng cao hiệu truyền tải nước, ứng dụng giới hóa vào sản xuất, nâng cao suất lao động hiệu sản xuất; Để khai thác, bảo vệ hiệu hệ thống tưới cỏ sau đầu tư, địa phương cần củng cố, tăng cường lực cho tổ chức quản lý thủy nông sở, xác định lại nhu cầu nhân lực, thù lao phù hợp với phương thức vận hành cơng trình cần bảo vệ Cần có phối hợp chặt chẽ nhà nước, người dân doanh nghiệp việc tổ chức sản xuất để đạt hiệu cao Khuyến kích cá nhân, tổ chức có, nhu cầu lực, sản xuất theo hướng tập trung, tích tụ ruộng đất, theo phương án thuê lại diện tích nhiều hộ dân có đất vùng quy hoạch để trồng cỏ Sản phẩm sau thu hoạch cung cấp cho trang trại chăn nuôi họ hộ chăn ni bị sữa khác có nhu cầu 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Quang “Thị trường sữa tươi Việt Nam: Tiềm rộng mở” Internet: http://tapchicongthuong.vn/thi-truong-sua-tuoi-viet-nam-tiem-nang-con-rong-mo20151004041945678p0c12.htm, 05/10/2015 [2] Fangmeier, D D., & E N Biggs Alternative Irrigation Systems Rep 8555 Tucson: Cooperative I-xtension Service University of Arizona, 1986 [3] Viện Khoa học Thủy lợi Việt nam, Sổ tay đại hóa hệ thống tưới Hà Nội, 2012 [4] Nguyễn Tuấn Anh “Nghiên cứu xác định chế độ tưới lúa chịu hạn, đỗ tương, chè trồng Sơn La tính dự báo lượng nước cần cho vùng núi phía Bắc Việt Nam”, Luận án tiến sỹ KHKT, 1994 [5] Nguyễn Quang Phi “ Xác định nhu cầu nước tưới cho lạc phương pháp phương trình FAO Penman – Monteith phương pháp hệ số trồng đơn”, Tạp chí khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trường Số 46 (9/2014) [6] Trần Chí Trung “Ứng dụng cơng nghệ tưới tiên tiến phát triển nông nghiệp, nông thôn Việt Nam” Internet: http://www.pim.vn/Web/Content.aspx? distid=841 [7] Niên giám thống kê ngành nông nghiệp, 2013 [8] Bộ Tài nguyên Mơi trường Kịch Biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam Nhà xuất Tài nguyên – môi trường đồ Việt Nam, 2012 [9] Admin “Hướng dẫn kỹ thuật trồng cỏ VA06 ”.Internet: http://giongcaytrongeakmat.com/ky-thuat-trong-co-va06/” [10] Uông Huy Hiệp “Nghiên cứu giải pháp tiêu xét đến ảnh hưởng Biến đổi khí hậu nhằm phát triển bền vững kinh tế - xã hội cho huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh” Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Thủy lợi, Hà Nội, 2015 80 ... ? ?Xây dựng mơ hình chuyển đổi đất trồng lúa sang trồng cỏ ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, phát triển chăn ni bị sữa xã Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam? ?? Nhằm phát triển chăn ni bị sữa. .. cứu ? ?Xây dựng mơ hình chuyển đổi đất trồng lúa sang trồng cỏ ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, phát triển chăn ni bị sữa xã Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam? ?? bước tiến lớn việc phát triển. .. Ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước vận dụng cho vùng đất trồng cỏ chuyển đổi từ đất lúa hiệu xã Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam • Phạm vi nghiên cứu: Diện tích đất trồng cỏ chuyển đổi