Dựa vào các số liệu nói trên, có thể tìm thấy được đường cong trình tự sinh trưởng diện tích lá 1 và đường cong trình tự hiệu suất quang hợp 2 của giống ngô VIR - 156 (hình 6.4.). Ðã có đường cong diện tích lá và quang hợp, trải qua cả thời gian sinh trưởng sẽ có thể tìm được lượng tăng khối lượng chất khô của từng 10 ngày một (hình 6.4., đường cong 4). Năng suất toàn bộ chất khô cuối cùng là 24,3 tấn/ha. Đồng thời, căn cứ vào chênh lệch giữa trị số tỷ suất năng lượng mặt trời và năng lượng mặt trời
được hút là có thể tìm được năng lượng tiêu dùng cho thoát hơi nước (hình 7.4.).
Lập kế hoạch bón phân và kế hoạch tưới nước: Ðặt chỉ số diện tích lá số lớn nhất của VIR-156 là 4,0, thế năng quan hợp là 2927 nghìn m2 ngày, trị số thực tế tương ứng là 3,7 và 2908 nghìn/m2 ngày. Trị số kế hoạch và trị sốđo thực của hiệu suất quang hợp bình quân lần lượt là 8,3 g/m2 ngày và 8,3 g/m2.ngày; trị sốđo thực là 23,8 tấn/ha. Trị
số bình quân trong tuần (10 ngày) của hiệu suất quang hợp đo thực và trị số thiết kế
chênh lệch nhau rất rõ rệt. Nguyên nhân là do trong thời gian hiệu suất quang hợp giảm thấp, bức xạ quang hợp được tương đối ít. Hệ số sử dụng hữu hiệu quang hợp bằng trị
số kế hoạch là 0,45.
Kết quả trên chứng tỏ, thông qua điều khiển quang hợp sẽ có thể thực hiện được con đường đạt năng suất cao phù hợp với hệ số sử dụng năng lượng bức xạ mặt trời theo kế hoạch định trước. Trọng điểm của kế hoạch này là ở chỗ làm thế nào duy trì được quang hợp mạnh, vì thế kế hoạch bón phân và tưới nước là rất quan trọng. Ðể làm cho việc sản xuất cây trồng trở thành hệ thống điều khiển thích ứng, phải có trình tự hoá như
nói trên, mà mô thức hoá hệ thống trở nên rất quan trọng.
Sự việc nêu trên là một thí dụ thành công, thực tế khi thực hiện kế hoạch như vậy có thể xuất hiện rất nhiều vấn đề, trong đó việc dự báo khí tượng sẽ là một vấn đề rất quan trọng.
TÓM TẮT
• Hệ sinh thái đồng ruộng trong điều kiện hoạt động của con người, đã không ngừng được điều chỉnh theo chiều hướng ngược lại với quy luật tự nhiên để cung cấp những sản phẩm cần thiết cho loài người. Phương pháp điều khiển có thể chia ra làm ba kiểu: điều khiển vật lý, điều khiển hoá học và điều khiển sinh học. Trong chương này đã đề cập đến các khía cạnh của hệ thống điều khiển thích ứng và ứng dụng các mô hình trong điều khiển quần thể cây trồng. Ðiều khiển về giống và nâng cao hiệu suất quang hợp là nhân tố quyết định trong việc nâng cao năng suất của hệ sinh thái đồng ruộng. Ðồng thời điều khiển nhiệt độ thông qua nhà kính ngày một trở nên phổ biến ở các nước vùng ôn đới và nhiệt đới. Bản thân nhà kính có thểđược coi là một hệ sinh thái đồng ruộng trong đó các thông số về nhiệt độ được con người kiểm soát một cách tích cực.
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Anh/chị hiểu như thế nào là điều khiển hệ sinh thái đồng ruộng?
2. Trong thực tiễn sản xuất ở Việt Nam, người nông dân điều khiển hệ sinh thái ruộng lúa nước như thế nào?
3. Hãy nêu các ưu điểm của việc áp dụng mô hình hóa trong điều khiển hệ sinh thái đồng ruộng?
4. Anh chị hãy đánh giá kinh nghiệm truyền thống của người nông dân Việt Nam thông qua câu tục ngữ sau “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”. Thứ tự của các biện pháp này đã thay đổi như thế nào trong điều kiện hiện nay? Hãy chứng minh?
5. Ông cha ta thường nói “người đẹp vì lụa, lúa tốt vì phân”. Ðứng về góc độ các nhà trồng trọt, anh/chị hiểu như thế nào?
6. Hàm số quang hợp của lá phụ thuộc vào những yếu tố nào?
7. Cần làm gì để nâng cao khả năng quang hợp của quần thể cây trồng? Giải thích?
8. Hãy nêu một số ví dụ về khả năng sáng tạo của người nông dân Việt Nam trong quá trình điều khiển hệ sinh thái đồng ruộng?
TÀI LIỆU ĐỌC THÊM
1. Ota Keizaburo, Tanaka Ichir, Udagawa Taketoshi và Munekate Ken. Sinh thái
học đồng ruộng . NXB Nông nghiệp, Hà Nội 1981 (Bản dịch của Đoàn Minh Khang).
2. Ahuja, L.R., Ma, L., and Howell, T.A. Whole System Integration and
Modeling - Essential to Agricultural Science and Technology in the 21st Century; pp. 1-8. In: L.R. Ahuja, L. Ma, T.A. Howell (eds.), Agricultural
system models in field research and technology transfer. Lewis publishers; Boca Raton, USA. 2002.
3. Nguyễn Công Tạn, Ngô Thế Dân, Hoàng Tuyết Minh, Nguyễn Thị Trâm, Nguyễn Tri Hoan, Quách Ngọc Ân. Lúa lai ở Việt Nam. NXB Nông nghiệp. Hà Nội. 2002.
4. Nguyễn Thị Trâm. Kết quả chọn tạo giống lúa lai 2 dòng TH3-3 với thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất và chất lượng cao. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 6: 686-688. 2003.
5. Nguyễn Tất Cảnh. Nghiên cứu mô hình mô phỏng động thái độ ẩm đất và chẩn đoán nhu cầu tưới cho ngô và đậu tương trên đất bạc màu Ðông Anh và phù sa sông Hồng, Gia Lâm. Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp. ÐHNNI, Hà Nội. 2000.
6. Phạm Chí Thành, Phạm Tiến Dũng, Ðào Châu Thu, Trần Ðức Viên. Hệ thống nông nghiệp. NXB Nông nghiệp. Hà Nội. 1996.
7. Odum, E.P. Basic Ecology. Saunders college publishing. Tokyo. 1983. 8. Trần Ðức Viên. Sinh thái học Nông nghiệp. NXB Giáo dục. Hà Nội. 1998. 9. Tsuji, G.Y, duToit, A., Jintrawet, A., Jones, J.W., Bowen, W.T., Ogoshi,
R.M., and Uehara, G. Benefit of models in Research and Decision support:
The IBSNAT Experience; pp: 71-90. In: L.R. Ahuja, L. Ma, T.A. Howell
(eds.), Agricultural system models in field research and technology transfer. Lewis publishers; Boca Raton, USA. 2002.
Chương V
KỸ THUẬT HỌC HỆ THỐNG CỦA HỆ SINH THÁI ÐỒNG RUỘNG
Nội dung
Thế giới tự nhiên rất phức tạp và đa dạng đòi hỏi con người phải có phương thức tiếp cận một cách hệ thống trong nghiên cứu hệ sinh thái đồng ruộng. Quần thể cây trồng phát triển trên đồng ruộng có mối quan hệ chặt chẽ không chỉ điều kiện khí tượng, đất đai, chế độ nước mà còn chịu ảnh hưởng sâu sắc bởi các mối quan hệ với các loài sinh vật khác và các điều kiện kinh tế xã hội của từng địa phương. Nội dung cơ bản của chương này là mô hình hóa các mối quan hệ trên để nghiên cứu chức năng và cấu trúc của hệ sinh thái đồng ruộng nhằm cho một cách nhìn tổng thể về sản xuất nông nghiệp.
Các nội dung sau đây sẽđược đề cập trong chương này:
Dành cho sinh viên bậc đại học:
• Sinh thái học và kỹ thuật học hệ thống
Dành cho sinh viên sau đại học:
• Chuẩn bị toán học để mô tả và phân tích hệ sinh thái • Mô hình hoá máy tính
• Phân tích hệ thống một số mô hình sinh thái
Mục tiêu
Sau khi học xong chương này, sinh viên cần:
• Hiểu được mối quan hệ giữa sinh thái học và kỹ thuật học hệ thống • Nắm được các phương pháp mô tả và phân tích hệ sinh thái
• Hiểu được cách thức xử lý mô hình sinh thái trên máy tính (sinh viên sau đại học)