1. Phương pháp tính toán
Cơ sở để tính toán chế độ tưới cho cây trồng cạn dựa trên phương trình cân bằng nước ruộng, cụ thế là trong tầng đất ẩm nuôi cây (Tầng canh tác).
Phương trình có dạng :
∑mi = (Whi + Wci )- (Woi + ∑Poi + ∆W i ) (4.21) Trong đó :
- ∑mi : Tổng lượng nước cần tưới trong thời đoạn tính toán ( m3/ha ). - Whi : Lượng nước hao trong thời đoạn tính toán ( m3/ha ).
Whi = 10.ETc.ti (4.22) - ETc : Cường độ bốc hơi mặt ruộng ( mm/ngày ).
ETc = Kc.ETo (4.23) - Kc : Hệ số cây trồng.
- ETo : Lượng bốc hơi chuẩn ( mm/ngày ). - ti : Thời gian hao nước ( ngày ).
- Wci : Lượng nước cần trữ trong tầng đất canh tác ở cuối thời đoạn tính toán (m3/ha), được xác định theo công thức :
Wci = 10.A.Hi.βci (4.24)
- Woi : Lượng nước sẵn có trong tầng đất đầu thời đoạn tính toán, được xác định theo công thức :
Woi = 10.A.Hi.βoi (4.25)
- A : Độ rỗng của đất tính theo phần trăm thể tích đất, A = 42 ( % ).
- Hi : Chiều sâu tầng đất ẩm nuôi cây trong thời đoạn tính toán thứ i( mm). - βoi : Độ ẩm đất ở đầu thời đoạn tính thứ i ( Tính theo % A ).
- βci : Độ ẩm đất ở cuối thời đoạn tính thứ i ( Tính theo % A ).
Lượng nước trong tầng đất cuối thời đoạn tính toán Wci được khống chế theo điều kiện :
Wβmini < Wci < Wβmaxi (4.26)
Trong đó :
Wβmini = 10.A.Hi.βmini (4.27)
Wβmaxi = 10.A.Hi.βmaxi (4.28)
Với :
> βmini : Độ ẩm nhỏ nhất thích hợp.
> βmaxi : Độ ẩm lớn nhất thích hợp.
- ∆Wi: Lượng nước mà cây trồng sử dụng thêm được trong thời đoạn tính toán.
∆Wi = Wni + WHi (4.29)
- Wni : Lượng nước ngầm mà cây trồng có thể sử dụng được, phụ thuộc vào vị trí tương đối của mực nước ngầm, độ dài của rễ và tính chất đất.
- WHi : Lượng nước mà cây trồng có thể sử dụng thêm được trong tầng đất ẩm nuôi cây do rễ dài thêm.
WHi = 10.A.βoi.( Hci - Hđi ) (4.30)
- Hci : Chiều sâu tầng đất ẩm nuôi cây ở cuối thời đoạn tính toán thứ i. - Poi : Lượng mưa mà cây trồng có thể sử dụng được trong thời đoạn tính toán thứ i.
Poi = 10.α.C.Pi ( m3/ha ) (4.31)
- C : Hệ số biểu thị phần nước mưa có thể ngấm xuống đất, xác định theo thực nghiệm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
C = 1- σ (4.32)
- σ : Hệ số dòng chảy, phụ thuộc vào lượng mưa rơi xuống đất, lấy theo kinh nghiệm σ = 0,4.
- Pi : Lượng mưa rơi xuống ruộng ( mm ).
- α: Hệ số sử dụng nước mưa, thông qua tính toán xác định α = 1.
Lượng mưa hiệu quả cho vùng quy hoạch được tính theo công thức của FAO như sau:
P0 = P(125 – 0,2P)/125 khi P < 125 mm (4.33) P0 = 125 + 0,1P khi P > 125 mm (4.34) Để tính toán chế độ tưới cho cây trồng cạn chúng ta có thể tính theo phương pháp đồ giải hoặc phương pháp giải tích. Trong đồ án này em tính toán chế độ tưới cho cây trồng cạn bằng cách giải phương trình cân bằng nước theo phương pháp giải tích.
Theo phương pháp giải tích cũng như đối với lúa, ta cũng chia thời kỳ sinh trưởng của cây trồng cạn thành nhiều thời đoạn nhỏ, trong mỗi thời đoạn sẽ giả thiết mức tưới, dựa vào phương trình cân bằng nước ta tính được Wc, kiểm tra Wc theo điều kiện ràng buộc (4.24 ) nếu thoả mãn là được rồi tính tiếp cho thời đoạn tiếp theo cho đến khi kết thúc toàn bộ các giai đoạn sinh trưởng. Khi lượng nước trong đất vượt quá giới hạn trên ta sẽ tháo đi và chỉ giữ ở mức Wβmaxi.
2. Kết quả tính toán chế độ tưới cho cây ngô
Kết quả tính toán chế độ tưới cho ngô ở phụ lục 4.5 Từ kết quả của phụ luc 4.5, ta có:
Tổng lượng nước hao trong toàn vụ: ∑Wh = 2793,3 (mm).
Tổng lượng nước mưa ngấm xuống trong toàn vụ: ∑P = 1418,43 (mm). Tổng lượng nước cây trồng sử dụng thêm được trong toàn vụ: ∆W = 1849 (m3/ha). Tổng mức nước tưới cần phải cung cấp trong toàn vụ: ∑m = 1200 (m3/ha). Tổng lượng nước phải tháo trong toàn vụ: ∑C = 126,2 (mm).
Lượng nước trong tầng đất đầu thời vụ: Wđ = 516 (m3/ha). Lượng nước trong tầng đất cuối thời vụ: Wc = 2064 (m3/ha).
Ta dùng phương trình cân bằng nước cho toàn vụ để kiểm tra kết quả tính toán: Wc = 516 + 1200 + 1418,43 + 1849 + 2793,3 + 126,2 = 2064 (m3/ha). Vậy kết quả tính là chính xác.
Trong vụ đông tổng mức tưới cần cung cấp cho ngô đồng là 1200 (m3/ha), số lần tưới, ngày tưới và mức tưới mỗi lần được thống kê trong bảng 4.9.
Bảng 4.9. Bảng thống kê số lần tưới cho cây ngô đồng
Lần tưới
Thời gian tưới Ngày tưới chính Số ngày tưới Mức tưới
(m3/ha) Hệ số tưới(l/s.ha) Từ ngày Đếnngày 1 15/12 16/12 15/12 2 300 1.74 2 20/12 21/12 20/12 2 200 1.16 3 8/1 10/1 9/1 3 400 1.54 4 18/3 19/2 18/3 2 300 1.74 Tổng 1200
3. Kết quả tính toán chế độ tưới cho cây khoai lang
Kết quả tính được trình bày ở phụ lục 4.6 Từ kết quả của phụ lục 4.6, ta có:
Tổng lượng nước hao trong toàn vụ: ∑Wh = 3501,87 (m3/h). Tổng lượng mưa ngấm xuống trong toàn vụ: ∑P = 1573,89 (m3/h).
Tổng lượng nước cây trồng sử dụng thêm được trong toàn vụ: ∆W = 1204 (m3/h). Tổng mức tưới cần phải cung cấp trong toàn vụ: ∑m = 1750 (m3/h). Tổng lượng nước phải tháo trong toàn vụ: ∑C = 57,22 (m3/h). Lượng nước trong tầng đất đầu thời vụ: Wđ = 516 (m3/h). Lương nước trong tầng đất cuối thời vụ: Wc = 1484,8 (m3/h).
Ta dùng phương trình cân bằng nước cho toàn vụ để kiểm tra kết quả tính toán: Wc = 516 + 1750 + 1573,89 + 1204 - 3501,87 - 57,22 = 1484,8 (m3/h). Vậy kết quả tính là chính xác.
Trong vụ tính toán tổng mức tưới cần cung cấp cho khoai lang là 1750 (m3/h) và số lần tưới, ngày tưới cũng như mức tưới mỗi lần được thống kê trong bảng 4.10.
Bảng 4.10. Bảng thống kê số lần tưới cho cây khoai lang
Lần tưới
Thời gian tưới Ngày tưới chính Số ngày tưới Mức tưới (m3/ha) Hệ số tưới (l/s.ha) Từ ngày Đếnngày 1 2/10 2/10 2/10 1 50 0.58 2 8/10 8/10 8/10 2 250 1.45 3 3/11 4/11 3/11 2 250 1.45 4 21/11 22/11 21/11 2 300 1.74 5 3/12 4/12 3/12 2 300 1.74 6 25/12 26/12 25/12 2 300 1.74 7 13/1 14/1 13/1 2 300 1.74 Tổng 1750 ¬