Đánh giá tài nguyên khí hậu phục vụ phát triển một số loại cây trồng chủ lực tại tỉnh Bắc Ninh

MỤC LỤC

Quan điểm và phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài này, tác giả đã tiến hành thu thập các tài liệu, số liệu liên quan đến tỉnh Bắc Ninh như số liệu về tự nhiên (khí hậu, thủy văn, thổ nhưỡng, địa hình…), các số liệu thống kê kinh tế - xã hội (dân cư, các ngành kinh tế, diện tích, sản lượng của từng loại cây trồng…), các đặc điểm sinh thái, sinh lý của các loại cây được đánh giá. Trong đề tài này, tác giả đã xây dựng các bản đồ nhiệt độ trung bình năm, bản đồ lượng mưa trung bình, các biểu đồ thể hiện các yếu tố khí hậu… Trên cơ sở đó, tác giả đưa ra bản đồ đánh giá tổng hợp nhằm thể hiện nội dung và kết quả nghiên cứu đồng thời để đánh giá mức độ thích nghi của nó với một số cây trồng.

Cấu trúc luận văn

Cơ sở khoa học

Giới hạn sinh thái là giới hạn chịu đựng của cơ thể đối với một nhân tố sinh thái (như nhiệt độ, độ ẩm…). Mức độ tác động có lợi nhất của nhân tố đó đối với cơ thể gọi là điểm cực thuận. Càng lệch xa vùng này thì càng bất lợi cho cơ thể. Mỗi loại có một giới hạn sinh thái và điểm cực thuận khác nhau. Có loại giới hạn sinh thái rộng nhưng cũng có loại có giới hạn sinh thái hẹp. Cây nông nghiệp khác nhau cũng có những giới hạn sinh thái khác nhau. Ví dụ: Cây lúa phát triển bình thường ở nhiệt độ 25 – 28oC, nhiệt độ dưới 13oC cây ngừng sinh trưởng và nếu nhiệt độ dưới 13oC kéo dài trong nhiều ngày cây lúa có thể bị chết. Nhiệt độ dưới 20oC hoặc trên 30oC kéo dài đều ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng và phát triển. Nếu nhiệt độ cao hơn 35oC vào thời kỳ phân bào miễn nhiễm hoặc kéo dài hơn một giờ lúc nở hoa thì tỉ lệ hạt lép có thể tăng dần lên. Vai trò của các yếu tố khí hậu, khí tượng đối với cây trồng a) Ánh sáng. Đối với cây trồng, điều quan trọng không phải chỉ là lượng mưa mà ở khả năng tích lũy, dữ trữ nước trong đất cho cây (là tính chất, cường độ vầ đặc điểm của mưa, là sự phân bố của mưa theo thời gian). Mỗi loại cây tiêu thụ một lượng nước khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm sinh thái của cây. Nhu cầu về nước thay đổi theo các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Trong giai đoạn nảy mầm hạt giống cần một lượng nước lớn hơn gấp bội so với trọng lượng hạt, khi cây ra lá cần nhiều nước, còn lúc quả bắt đầu già và chín thì cần ít nước. Như vậy, lượng mưa, cường độ mưa, sự phân bố lượng mưa theo thời gian có ảnh hưởng rất lớn đến đời sống cây trồng. Độ ẩm cũng là một trong những dạng nước có ảnh hưởng rất lớn đối với đời sống thực vật. Độ ẩm cao, cường độ thoát hơi nước giảm, nếu độ ẩm tăng quá mức, thời gian ra hoa, kết quả của cây sẽ bị chậm lại, bất lợi cho sự thụ phấn, sự phát tán hạt giống càng kém. Còn nếu độ ẩm thấp, cường độ thoát hơi nước tăng, cây sẽ bị héo. e) Không khí và gió. Không khí và gió là những nhân tố sinh thái quan trọng đối với thực vật có tác dụng trực tiếp, quan trọng nhất đối với cây là CO2 và O2. Lượng CO2 trong khí quyển rất ít nhưng có tác động rất lớn lên đời sống thực vật. Cây sử dụng CO2 để tiến hành quang hợp, chế tạo các chất hữu cơ nuôi cơ thể. Cũng như các loài sinh vật khác, ôxy là nguyên liệu chính để cho thực vật hoạt động. Trong trường hợp đất quá chặt, hoặc lầy thụt, lượng ôxy thiếu, hoạt động của rễ sẽ kém, có thể làm cây chết. Nitơ có ý nghĩa rất lớn trong đời sống thực vật. Nó là thành phần chính của các dạng protit, là thành phần quan trọng nhất của chất nguyên sinh. Tuy nhiên, đa số cây xanh không hấp thụ được nitơ tự do mà nhờ một số vi khuẩn sống tự do như Azôtobacter và một số vi khuẩn sống cộng sinh như Rhizobium ở nốt sần rễ đậu, rồi nấm, vi khuẩn phân hủy các chất hữu cơ cho. ra NH3 và các giai đoạn tiếp theo cho những muối Nitrit và Nitrat cung cấp cho cây. Hướng, cường độ, tính chất của gió có ảnh hưởng lớn đến các quá trình sinh thái, sinh lý của cây. Gió có vai trò quan trọng trong việc truyền phấn, phát tán quả và hạt. g) Các dạng thời tiết đặc biệt đối với cây trồng.

Sơ đồ 1.1. Một số tài nguyên thiên nhiên được sử dụng vào hoạt động sản xuất
Sơ đồ 1.1. Một số tài nguyên thiên nhiên được sử dụng vào hoạt động sản xuất

Cơ sở thực tiễn

(Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Bắc Ninh, 2014) Tỉnh ủy, Uỷ Ban Nhân Dân tỉnh tiếp tục quan tâm, chỉ đạo các cấp, các ngành thực hiện có hiệu quả nhiều chính sách hỗ trợ cho sản xuất nông nghiệp, như: hỗ trợ giống cây trồng; hỗ trợ sản xuất rau an toàn và hoa; xây dựng vùng. Các luồng không khí thịnh hành trên lãnh thổ Việt Nam nói chung và Bắc Ninh nói riêng là không khia xích đạo, nhiệt đới xuất phát từ các áp cao của bán cầu Nam và không khí nhiệt đới biển xuất phát từ rìa Tây Nam của áp cao cận nhiệt đới Thái Bình Dương.

Bảng 1.1: Các đơn vị hành chính tỉnh Bắc Ninh năm 2014
Bảng 1.1: Các đơn vị hành chính tỉnh Bắc Ninh năm 2014

Đặc điểm tài nguyên khí hậu Bắc Ninh

Mùa hạ thường kéo dài từ tháng V đến tháng IX, mùa đông thường kéo dài từ giữa tháng XI đến giữa tháng III; mùa xuân thường kéo dài từ giữa tháng III đến hết tháng IV và mùa thu thường kéo dài từ tháng X đến giữa tháng XI. Trong mùa nóng, Bắc Ninh không chỉ có mưa ngắn ngày mà còn có khả năng mưa tầm tã, liên tục hàng nửa tháng, lượng mưa rơi tới 300 – 400 mm và chính những khi mưa có cường độ quá lớn và khá dài gây ra ngập úng nghiêm trọng.

Bảng 2.1: Giờ nắng trong các tháng và năm tỉnh Bắc Ninh (ĐV: giờ)
Bảng 2.1: Giờ nắng trong các tháng và năm tỉnh Bắc Ninh (ĐV: giờ)

Một số dạng thời tiết đặc biệt

Trong cơn giông có sự phóng điện giữa các đám mây và mặt đất gây ra sét đánh gẫy cành cây, thiêu chết những cây cao… Tuy nhiên, dông cũng mang lại nhiều tác dụng tốt cho mùa màng, ngoài cung cấp lượng mưa lớn còn bổ xung cho cây trồng một lượng đạm lớn dưới dạng nitrat là ammoniac. Đồng thời phải thường xuyờn theo dừi diễn biến của thời tiết để cú biện phỏp phũng trỏnh và phòng chống những thiệt hại do thiên tai gây ra, nhất là trong tình hình khí hậu toàn cầu đang có xu hướng thay đổi, kéo theo nhiều thay đổi về môi trường và hệ sinh thái.

Nhận xét chung về tài nguyên khí hậu tỉnh Bắc Ninh

Mùa hạ thường kéo ài từ tháng V đến tháng IX, mùa đông thường kéo dài từ giữa tháng XI đến giữa tháng III, mùa xuân thường kéo dài từ giữa tháng III đến hết tháng IV và mùa thu thường kéo dài từ tháng X đến giữa tháng XI. Với điều kiện khí hậu đặc trưng của vùng nhiệt đới như trến, kết hợp với sự tác động của gió mùa Đông Bắc làm cho khí hậu Bắc Ninh rất thích hợp cho việc trồng các cây lương thực và hoa màu.

Đặc điểm sinh thái một số cây trồng

Trong điều kiện cây lúa nở hoa, phơi màu, thụ tinh nếu gặp nhiệt độ thấp (dưới 17oC) hoặc quá cao (trên 40oC) đều không có lợi. Ở các vĩ độ khác nhau, điều kiện nhiệt độ khác nhau nên phạm vi sắp xếp các vụ lúa cũng khác nhau. Theo Tamaca Akira thì diễn biến nhiệt độ ở các vùng khác nhau, cho thấy: từ xích đạo lê đến 15oB vĩ tuyến, nhiệt độ trung bình năm trên 20oC thuận lợi cho cây lúa sinh trưởng và phát triển. Ở phía Bắc nước ta về cơ bản trồng được hai vụ lúa và có khả năng tăng thêm một vụ đông trồng rau màu.. Yêu cầu về ánh sáng. Ánh sáng ảnh hưởng đến cây lúa có hai mặt: cường độ ánh sảng ảnh hưởng đến quang hợp và số giờ ánh sáng trong ngày ảnh hưởng đến quá trình phát dục, ra hoa, kết hạt của cây lúa. a) Cường độ ánh sáng. Năng lượng ánh sáng (lượng bức xạ): Cây lúa có thể quang hợp được ngay cả ở lượng bức xạ yếu của ánh sáng đèn dầu. Lượng bức xạ ở các vĩ độ khác nhau thường khác nhau. Lượng bức xạ ở Việt Nam nói chung và ở Bắc Ninh nói riêng là đầy đủ, đáp ứng được yêu cầu của cây lúa. Khi mật độ ruộng tăng thì yêu cầu về lượng bức xạ cũng lớn hơn. Cường độ ánh sáng thay đổi theo vĩ độ, theo các tháng trong năm, theo thời gian trong ngày. Chất lượng ánh sáng: Cây lúa quang hợp tốt với ánh sáng phản xạ, tán xạ, ánh sáng thấu qua, ánh sáng trông thấy và đặc biệt với các tia vàng, xanh, đỏ. Bắc Ninh có cường độ ánh sáng điển hình của vùng nhiệt đới, đáp ứng yêu cần quang hợp của cây lúa. Cần khai thác thế mạnh này trong các vụ lúa. Tuy nhiên, do quá trình biến đổi khí hậu trong các vụ Đông Xuân nên một số năm thiếu ánh sáng. Vì vậy, cần điều chỉnh mùa vụ thích hợp và một năm cấy nhiều trà lúa. Cần bố trí mùa vụ thích hợp để cây lúa quang hợp tốt trong điều kiện ánh sáng có chất lượng tốt nhất. Nên chú ý thời kỳ trổ bông và vào chắc. Lợi dụng yếu tố ánh sáng, nhân dân miền Bắc nói chung và ở Bắc Ninh nói riêng đã biết sắp xếp thời vụ cho lúa trổ bông vào cuối tháng II, tháng IV là thời gian thích hợp về nhiệt độ, ánh sáng cho quá trình trổ bông. b) Số giờ chiếu sáng hay độ dài ngày.

Phân loại sinh khí hậu thảm thực vật tỉnh Bắc Ninh

Đặc biệt trong khoảng mười năm trở lại đây, Tổng cục Khí Tượng Thủy Văn với những phương pháp thống kê, chỉnh lý số liệu đồng bộ và thống nhất, đã lần lượt công bố các tập Số liệu khí tượng - thủy văn (1989) và Số liệu khí hậu dùng trong xây dựng - Tiêu chuẩn Việt Nam (1997) [25,27]. Việc tiến hành phân chia các loại sinh khí hậu trên một lãnh thổ thuộc phạm vi cấp tỉnh là tương đối khó, bởi lý thuyết phân chia các chỉ tiêu khí hậu thường được áp dụng chung cho các vùng tự nhiên rộng lớn, trong lúc các vùng lãnh thổ nhỏ lại có những đặc điểm địa lý riêng mang tính địa phương,.

Bảng 3.1: Hệ thống chỉ tiêu sinh khí hậu thảm thực vật tỉnh Bắc Ninh.
Bảng 3.1: Hệ thống chỉ tiêu sinh khí hậu thảm thực vật tỉnh Bắc Ninh.

Mưa nhiều R > 1500

Mưa ít R <1300

Đánh giá mức độ thích nghi của một số cây trồng với điều kiện sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh

Dựa vào đặc điểm và mức độ ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu đối với sinh thái cây trồng, chúng tôi đưa ra chỉ tiêu sinh khí hậu dùng để đánh giá mức độ thích nghi gồm những chỉ tiêu chính tác động đến cây trồng: nhiệt độ trung bình năm, lượng mưa trung bình năm, độ dài mùa khô, độ dài mùa lạnh.Trong phạm vi tỉnh Bắc Ninh, do diện tích nhỏ và hầu như không có sự phân hóa về nhiệt độ nên chỉ tiêu chính để đánh giá mức độ thích nghi là tổng lượng mưa năm và độ dài mùa khô, kèm theo hai yếu tố phụ là nhiệt độ trung bình năm và độ dài màu lạnh. (2) Căn cứ vào đặc điểm chung của khí hậu tỉnh Bắc Ninh có sự phân hoá theo không gian và thời gian, nhưng sự phân hoá đó không sâu sắc đến mức thấy rừ ranh giới phõn bố của cõy trồng, ranh giới đú chỉ được xỏc định một cách tương đối.

Kết quả đánh giá

Từ việc phân tích, đánh giá cũng như kết quả xây dựng ma trận so sánh giữa điều kiện sinh thái cây lúa với đặc điểm các loại sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh ta thấy: loại sinh khí hậu có tổng tỉ lệ điểm thích nghi (∑Sc) cao nhất là loại sinh khí hậu Ab với tổng tỉ lệ điểm 7/8 đạt 87,5%; tiếp đến là kiểu Bb với tổng điểm 6/8 đạt 75%, là khu vực rất thích nghi với cây lúa. Huyện Yên Phong mặc dù diện tích thích nghi cho phát triển cây lúa không nhiều, nhưng diện tích trồng lúa lại khá lớn (10210 ha, năm 2014) do đây vẫn là địa phương phát triển nông nghiệp là chính, đời sống nhân dân dựa nhiều vào nông nghiệp và làng nghề tiểu thủ công nghiệp, nhưng năng suất lúa lại không cao (58,4 tạ/ha, toàn tỉnh là 60,4 tạ/ha, năm 2014).

Bảng 3.4: Bảng đánh giá mức độ thích nghi sinh thái của cây lúa đối với điều kiện sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh.
Bảng 3.4: Bảng đánh giá mức độ thích nghi sinh thái của cây lúa đối với điều kiện sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh.

Một số đề xuất và kiến nghị

Phối hợp tốt với các đơn vị có liên quan thực hiện điều tra, đánh giá tình hình sinh trưởng phát triển của lúa đông xuân, ước tính năng suất, sản lượng của từng trà, từng giống lúa nhằm rút ra những bài học kinh nghiệm về bố trí cơ cấu mùa vụ, cơ cấu giống cho các vụ sau. - Đề nghị các cấp, Ngành, Đoàn thể quần chúng cần có sự phối hợp chặt chẽ thống nhất cũng tiếng nói trong việc tuyên truyền, vận động nông dân áp dụng nhanh các tiến bộ khoa học kĩ thuật vào sản xuất, nhất là các tiến bộ về giống lúa, ngô lai, các giống lúa có năng suất chất lượng cao, các cây vụ đông có giá trị kinh tế cao, các biện pháp kĩ thuật thâm canh sử dụng phân bón NPK, phân đa yếu tố chuyên dùng để giảm chi phí sản xuất.