vào bậc nhất trong cả nước về phát triển nông nghiệp hàng hóa toàn diện với các loại cây trồng có giá trị kinh tế cao như cây ăn quả (bưởi, nhãn, chôm chôm, sầu riêng, cam, quýt...), cây lương thực (lúa, bắp), cây công nghiệp (tiêu, điều, cà phê, cao su...). Đầu tư phân bón là bắt buộc trong sản xuất nông nghiệp để đạt năng suất cao và duy trì độ phì nhiêu của đất. Thực tế việc sử dụng phân bón vẫn còn mất cân đối, dẫn đến năng suất và chất lượng nông sản chưa cao, hiệu...
ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ THƠNG TIN ĐỂ TÍNH TỐN DỰ BÁO LƯỢNG PHÂN BÓN CẦN THIẾT HÀNG NĂM CHO MỘT SỐ LOẠI CÂY TRỒNG CHÍNH Ở ĐỒNG NAI Lê Minh Châu1, Nguyễn Bích Thu1, Lê Hữu Quang1 Summary Applying it technology to predict fertilizers for some main crops in Dong Nai provice The program is designed to help farmers calculate the amount of fertilizers (nitrogen, photphorous and potassium) for a number of their crops in Dong Nai province Base on the integrate some parameters such as: soil properties, nutrients, effect of fertilizers, cultivated technology and climate , the software was set up The balance between these nutrient inputs and outputs shows whether the agricultural system is a net gainer or a net loser of soil fertility The model was combined by three field: information technology (ASP.Net and SQL Server), geographical information system (WebGIS) and agriculture (soil and fertilizer) to imitate amount of fertilizers for some main crops in Dong Nai province Program results were calculated on multi-level predictions: from area of a plot to the large region of communes, districts or province about those crops such as long-term industrial crops (such as: Coffee, rubber, cashew, pepper trees); the fruit trees (durian, mangosteen, rambutan, pomelo, ), the crops such as rice, maize, vegetables and beans Keywords: fertilizer, crops, webgis Đặt vÊn ®Ị Đồng Nai vùng có thuận lợi vào bậc nước phát triển nông nghiệp hàng hóa tồn diện với loại trồng có giá trị kinh tế cao ăn (bưởi, nhãn, chôm chôm, sầu riêng, cam, quýt ), lương thực (lúa, bắp), công nghiệp (tiêu, điều, cà phê, cao su ) Đầu tư phân bón bắt buộc sản xuất nông nghiệp để đạt suất cao trì độ phì nhiêu đất Thực tế việc sử dụng phân bón cịn cân đối, dẫn đến suất chất lượng nông sản chưa cao, hiệu sử dụng phân bón thấp Để việc đầu tư phân bón hiệu quả, tiết kiệm chi phí giảm thiểu lượng tồn dư đất, cần phải tính tốn dự báo lượng phân bón loại cần thiết cho sản xuất nông nghiệp quy mơ tồn tỉnh Rất cần thiết phát triển công cụ phương tiện giúp người sử dụng chủ Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa động tính tốn dự báo lượng phân bón cần thiết cho loại trồng mảnh đất Hơn nữa, với việc quan tâm tới chất lượng môi trường giá phân bón tăng cao nay, giải pháp nâng cao hiệu sử dụng phân bón, tiết kiệm giảm ô nhiễm môi trường đất, nước mặt nước ngầm II Vật liệu phơng pháp nghiên cứu Vt liệu nghiên cứu Cây ăn quả, lương thực, công nghiệp tỉnh Đồng Nai Phương pháp nghiên cứu - Thu thập thông tin làm sở liệu đầu vào cho việc tính tốn (dữ liệu khơng gian liệu thuộc tính) - Khảo sát bổ sung thông tin thuộc sở liệu thuộc tính: Loại trồng ưu thế, suất phương thức sử dụng phân bón địa bàn huyện - Sử dụng cơng nghệ GIS phân tích đối tượng không gian thành lập đồ nhu cầu dinh dưỡng - Úng dụng công nghệ tin học tạo hệ sở liệu SQL sever lập trỡnh trờn ASP.NET III Kết thảo luận Cơ sở liệu cơng thức tính 1.1 Xác định thơng số cần tích hợp cơng thức tính lượng phân bón cần cung cấp cho trồng gồm: - Nhu cầu dinh dưỡng trồng - Đất trồng trọt nguồn cân dinh dưỡng + Nguồn dinh dưỡng có khả cung cấp từ đất: Từ kết nghiên cứu có nhóm đất phổ biến tỉnh gồm đất đỏ bazan, đất xám, đất đen bazan đất phù sa, sử dụng hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu N, P2O5, K2O mà có khả hấp thu từ đất với tỷ lệ khác xây dựng cơng thức tính tốn sau: Gọi Ma lượng dinh dưỡng mà đất có khả cung cấp cho trồng, ta có: Ma(i,x,n) = [d(i) x H x Nex(i,n)] x S(j,x) x (Za(n)), Trong đó: + d dung trọng đất (g/cm3) + H độ dày tầng đất mặt (cm) + Nex hàm lượng dinh dưỡng (N, P2O5, K2O) dễ tiêu đất + S diện tích canh tác trồng cần tính (ha) + Za hệ số hấp thu trồng từ đất + Nguồn dinh dưỡng rửa trơi, xói mịn: Xói mịn bề mặt nước mưa tượng suy thoái đất đai nghiêm trọng Đồng Nai địa hình dốc, lượng mưa lớn tập trung Vì cơng thức tính tốn, lượng dinh dưỡng hàng năm xói mịn thơng số quan trọng Sử dụng phương trình đất phổ dụng (ULSE) Wischmeier & Smith xây dựng vào năm 1978 mô lại theo công thức sau: A(i,j,x) = R(j) x K(i) x LS(j) x C(j,x) x P(j,x) Trên sở tính lượng đất bị xói mịn vậy, tính lượng dinh dưỡng N, P2O5, K2O bị hàng năm theo diện tích đất canh tác công thức: ME ( i , j, n ) = A ( i , j, x ) xN e ( x ,i ) xS ( x ) x10 , kg Trong đó: Ne - Lượng dinh dưỡng (N, P2O5, K2O) có cặn xói mịn (%) đúc kết từ nghiên cứu thực nghiệm nhiều năm Trung tâm ngành nơng nghiệp S -Diện tích đất canh tác (ha) - Hiệu suất sử dụng phân bón trồng: Hệ số sử dụng phân bón định nghĩa tỷ lệ phần trăm lượng dinh dưỡng (N, P2O5, K2O) trồng có khả hấp thu từ phân bón Theo kết nghiên cứu khoa học đất dinh dưỡng cây, trồng hấp thu khoảng 45 - 50% N, 25 - 30% P2O5 70% K2O từ phân bón 1.2 Xây dựng cơng thức tính a Giới hạn điều kiện biên: Đối tượng toán gồm đất trồng đối tượng chịu tác động nhiều chiều tự nhiên người Do đó, để mơ lại tốn dinh dưỡng đơn giản hóa xây dựng cơng thức, chúng tơi xem xét yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu dinh dưỡng trồng, bỏ qua số yếu tố như: Nguồn dinh dưỡng bổ sung vào đất từ nước mưa, nước tưới, phế phụ phNm, vi sinh vật cố định N số nguồn dinh dưỡng bị phần nằm thân rễ thực vật, phần bay Cả hai nguồn xem cân b Thiết lập biến số: Để thuận lợi việc mã hóa xây dựng cơng thức tính tốn, số biến tốn học mặc định sau: Gọi x đơn vị trồng có vùng nghiên cứu có giá trị từ đến 18 (x = 18); j đơn vị hành xã có tỉnh Đồng N có giá trị từ đến 171 (j = 171); i đơn vị nhóm đất có tỉnh Đồng N sử dụng để canh tác có giá trị từ đến 23 (i = 23); n đơn vị hàm lượng dinh dưỡng N , P2O5 K2O có giá trị từ đến (n = 3) Các bước tính lượng dinh dưỡng cần thiết cho số loại trồng Gọi Sx diện tích canh tác loại trồng (ha); Bước 1: Xác định lượng dinh dưỡng đất xói mịn ME: Bước 2: Xác định lượng hấp thu dinh dưỡng (Mca): Bước 3: Xác định lượng dinh dưỡng có khả cung cấp từ đất (Ma): Bước 4: Xác định hiệu suất sử dụng phân bón trồng (HS) Bước 5: Tính tốn lượng dinh dưỡng cần thiết: Bước 6: Quy đổi lượng ngun chất sang loại phân bón Hình - Các mục liệu Hình - Form khai báo thơng tin nhập liệu phần tính tốn nông hộ IV KÕt luËn Kết điều tra trạng sử dụng phân bón nơng dân Đồng Nai năm gần cho thấy: Lượng phân khống sử dụng tăng hàng năm khơng cân đối Chưa có cơng cụ tính tốn hữu hiệu giúp nơng dân cấp quản lý tính tốn dự báo lượng phân khống đa lượng cần thiết cân đối cho loại trồng áp dụng Đã xây dựng đồ nhu cầu dinh dưỡng N, P2O5, K2O tỷ lệ 1:100.000 với hệ lưới chiếu VN - 2000 công nghệ GIS với phần mềm biên tập Mapinfo 8.0 Bên cạnh đó, đồ số tích hợp ASP.NET với chức hiển thị cập nhật thông tin trực tiếp kết từ chương trình tính theo chức đồng hóa liệu chương trình tính Chương trình ứng dụng cơng nghệ ASP NET trình duyệt dạng Web Form thuận lợi cho người sử dụng truy vấn nơi có kết nối mạng Internet Cơ sở liệu quản trị SQL Server 2000 nên chứa lượng lớn khối lượng thông tin lớn mang tính bảo mật cao Trên sở tích hợp yếu tố liên quan tới dinh dưỡng trồng gồm: Đất trồng trọt, nhu cầu dinh dưỡng, kỹ thuật canh tác bảo vệ đất, chủng loại phân bón, xây dựng phần mềm tính tốn nhu cầu phân bón đa lượng cần thiết loại trồng địa bàn tỉnh Đồng Nai gồm cấp tính tốn: Nơng hộ, xã, huyện, tỉnh Với chương trình này, người sử dụng tính toán ước lượng dự báo lượng dinh dưỡng cần thiết quy đổi số loại phân đơn thơng dụng cho số loại trồng địa bàn xã, huyện hay toàn tỉnh TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Cao Thái, Nguyễn Bích Thu ctv “ ghiên cứu suy thối nhiễm mơi trường đất tỉnh Đồng ai”, Trung tâm Nghiên cứu Chuyển giao Kỹ thuật Đất Phân, 2001 Nguyễn Bích Thu ctv -“Thành lập tiêu bản, sở liệu thông tin đất tỉnh Đồng ai”, Trung tâm Nghiên cứu Chuyển giao Kỹ thuật Đất Phân, 2002 Nguyễn Bích Thu ctv - “ ghiên cứu quy trình kỹ thuật bón phân hợp lý cho số trồng Đồng ai”, Trung tâm Nghiên cứu Đất Phân bón Mơi trường phía Nam, 03/2008 Conrad D Heatwole, Chair, Saied Mostaghimi, Theo A Dillaha III, Mary Leigh Wolfe, Daniel L Gallagher “Modeling fate and transport of nitrogen and phosphorus in crop fields under tropical conditions”, Blacksburg, Virginia, July 11, 2005 Halliday, D.J, M.E Trenkel - “IFA World fertilizer use manual” International Fertilizer Industry Association, Germany, 1992 Kefeng Zhang, Ducan J Greenwood “ itrogen, phophorous and potassium fertilizer crop response model”, Warwick-HRI, Warick University, Wellesbourne, UK Laflen, J.M & W.C Moderhauer - “Pioneering soil erosion prediction: The USLE Story”, World Association of Soil and Water Conservation, Jia 1, Fuxinglu, Beijing 100083, P.R China Người phản biện: TS Hồ Quang Đức Kết xây dựng đồ nhu cầu sử dụng ,P,K cho loại trồng Đồng nai ... dụng tăng hàng năm khơng cân đối Chưa có cơng cụ tính tốn hữu hiệu giúp nơng dân cấp quản lý tính tốn dự báo lượng phân khoáng đa lượng cần thiết cân đối cho loại trồng áp dụng Đã xây dựng đồ nhu... dựng phần mềm tính tốn nhu cầu phân bón đa lượng cần thiết loại trồng địa bàn tỉnh Đồng Nai gồm cấp tính tốn: Nơng hộ, xã, huyện, tỉnh Với chương trình này, người sử dụng tính tốn ước lượng dự. .. bón Hình - Các mục liệu Hình - Form khai báo thơng tin nhập liệu phần tính tốn nơng hộ IV KÕt ln Kết điều tra trạng sử dụng phân bón nơng dân Đồng Nai năm gần cho thấy: Lượng phân khoáng sử dụng