Nước trong đất chịu ảnh hưởng của một vài quỏ trỡnh làm thay đổi lượng nước chứa trong nú như: mất nước, nhận nước và phõn bố lại nước cú trong đất. Cỏn cõn nước - đú là hiệu số giữa lượng nước đất nhận được và lượng nước tiờu hao. Thành phần chớnh của cỏn cõn nước trờn cỏnh đồng (khụng tớnh đến sự cải tạo đất) bao gồm: nước mưa tới bề mặt đất R, nước ngầm trong lớp rễ của đất M , nr ước bề mặt (đối với mặt dốc ) Mbm, nước trong lũng đất Mđ, hơi nước từ khớ quyển L ngưng kết vào trong đất; phần tiờu hao của cỏn cõn nước trong đất bao gồm: sự bốc hơi từ bề mặt đất Eđ, lượng nước bốc hơi tiềm năng Et, lượng nước
được thẩm thấu vào nước ngầm trong lớp rễ fr, dũng nước trờn bề mặt do dốc fbm, dũng nước trong lũng đất fđ. Như vậy, cỏn cõn nước trong đất được biểu diễn đầy đủ như sau:
- W
Wc đ = (R + M + Mr bm + M + L) - ( Eđ đ + E + f + f + ft r bm đ ) (4.6) - lượng nước ở cuối chu kỳ;
Wc
Wđ - lượng nước ởđầu chu kỳ.
Trong thực tế, người ta dựng phương trỡnh cỏn cõn nước đơn giản hơn như
sau:
- W
Wc đ = R - Eđ - E (4.7) t khi E = Eđ + Et - lượng bốc hơi tổng cộng
thỡ Wc - Wđ = R - E (4.8)
4.6.4. Phương phỏp điều tiết chế độ nước của đất.
Trong vựng khụ hạn phương phỏp tốt nhất là tưới, lượng nước tưới và số
lần tưới cần được điều tiết trong cỏc điều kiện khớ tượng khỏc nhau. Để nước tưới được sử dụng cú hiệu quả nhất thỡ cần hạn chế lượng nước tưới vừa đủ.
Trong vựng khụng đầy đủ ẩm, cỏ sạch cú khả năng giữ nước cho đất. Người ta dựng phương phỏp cày luống đểđiều tiết độ ẩm đất. Cỏc phương phỏp dựng để làm giảm sự bốc hơi cũng giỳp đất giữ nước.
Cỏc biện phỏp cơ bản để khắc phục hiện tượng thiếu nước trong đất: a) thỏo nước vào ruộng;
b) giữ tuyết đọng;
c) trồng cõy gõy rừng che chở cho đồng ruộng;
d) ỏp dụng cỏc kiểu canh tỏc khỏc nhau đểđiều tiết trạng thỏi nước; 62
e) che phủđất
và một số biện phỏp khỏc.
Trong vựng thừa nước, cũng như trong vựng đầm lầy, để giữ cho chế độ
nước của đất tốt hơn, người ta dựng cỏc phương phỏp làm khụ đất. Ngày nay người ta dựng hệ thống tiờu thoỏt nước khộp kớn.
Phương phỏp làm cho đất khụ đi thường dựng nhất là thỏo nước bằng rónh nổi hoặc thỏo nước bằng rónh ngầm (rónh thỏo nước ở dưới đất), hai phương phỏp này đều cú thể thỏo đi được hết số nước thừa trong lớp đất cú rễ. Trong thực tế cú thể ỏp dụng nhiều kiểu rónh nổi hoặc rónh ngầm.
CHƯƠNG 5. ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG.
5.1. Những qui luật cơ bản của sự phỏt triển cõy trồng và sự hỡnh thành mựa màng. mựa màng.
5.1.1. Sự phỏt triển theo cỏc giai đoạn sinh trưởng.
Sự sống của cõy trồng phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh và phụ thuộc vào đặc tớnh của cõy trồng. Trong quỏ trỡnh phỏt triển, cõy trồng trải qua cỏc giai
đoạn sinh trưởng khỏc nhau, cỏc giai đoạn này được đặc trưng bằng sự thay đổi về chất. Chẳng hạn như cỏc cõy trồng thuộc họ của cõy lỳa (cõy lấy bụng và cõy lấy hạt như lỳa mỳ, lỳa mạch...)phỏt triển theo cỏc giai đoạn sau:
1. gieo hạt - bộn rễ; 2. bộn rễ - ba lỏ; 3. đẻ nhỏnh; 4. làm ống; 5. làm đũng; 6. trổ hoa; 7. chớn sữa; 8. chớn sỏp; 9. chắc xanh.
Trong cỏc giai đoạn phỏt triển khỏc nhau, cõy trồng đũi hỏi cỏc yếu tố khớ tượng khỏc nhau; trong điều kiện tối ưu cõy trồng sẽ đem lại một vụ thu hoạch cú năng suất cao và chất lượng tốt.
5.1.2. Cỏc biện phỏp thõm canh trong sản xuất nụng nghiệp.
Ngày nay thõm canh là phương thức duy nhất để đưa sản lượng nụng nghiệp của thế giới lờn cao, trong thõm canh thường tiến hành cỏc bước sau:
1. Chọn tuyển giống mới cú năng suất cao.
2. Cơ giới hoỏ trong cụng tỏc làm đất, chăm bún và thu hoạch.
3. Húa học húa (phõn bún, thuốc làm cỏ, thuốc trừ sõu) kớch thớch sự sinh trưởng và phỏt triển của cõy nụng nghiệp.
4. Thủy lợi húa: tưới , tiờu, chống lũ lụt, chống súi mũn, chống mặn húa, chống sa mạc húa ...
Nhờ thực hiện cỏc bước này tạo ra được cỏc điều kiện tối ưu cho sự sinh trưởng và phỏt triển cõy nụng nghiệp.
5.2. Yờu cầu của cõy trồng đối với cỏc yếu tố khớ tượng.
5.2.1. Bức xạ mặt trời.
Bức xạ mặt trời là một trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định sự
tồn tại của cõy trồng. Bức xạ mặt trời cung cấp năng lượng cho cõy trong quỏ trỡnh quang hợp và ảnh hưởng đến sự phỏt triển chiều cao của cõy, đến sự phõn bố cấu trỳc của lỏ cõy, hoa, cỏc chất hữu cơ và năng suất cũng như sản lượng thu hoạch.
Theo số giờ chiếu sỏng trong ngày, cõy trồng được chia ra làm ba nhúm như sau:
1. Cỏc loại cõy cần số giờ chiếu sỏng trong ngày 20 - 24 giờ để phỏt triển nhanh : lỳa mỳ, đại mạch, lanh...
2. Cỏc loại cõy cần 10 - 12 giờ: lỳa, bụng, ngụ, kờ, đậu tương ...
3. Cỏc loại cõy họ đậu, cõy họ tiểu mạch... khụng bị ảnh hưởng nhiều do ngày dài hay ngắn.
Để tớnh đến phần bức xạ mặt trời được cõy trồng sử dụng để phỏt triển, người ta đưa ra khỏi niệm về hệ số gieo trồng cú ớch (Kg ) - đú là tỷ số giữa phần năng lượng bức xạ mặt trời mà cõy trồng hấp thụ cho quỏ trỡnh quang hợp và tổng lượng bức xạ mà chỳng hấp thụ được. Mật độ gieo trồng khỏc nhau, Kg cú cỏc trị số khỏc nhau : Mật độ bỡnh thường : Kg = 0,5 - 1,5% Mật độ tốt: Kg = 1,5 - 3,0% Mật độ rất tốt: Kg = 3,0 - 5,0% Khả năng lý thuyết: Kg = 5,0 - 8,0% 5.2.2. Nhiệt độ.
Hoạt động của cõy trồng liờn quan chặt chẽ với điều kiện nhiệt độ. Quỏ trỡnh sinh trưởng, quỏ trỡnh quang hợp, thở, bốc hơi và thoỏt hơi qua lỏ... gắn chặt với biờn độ nhiệt độ. Mỗi loại cõy trồng trong cỏc giai đoạn sinh trưởng khỏc nhau đũi hỏi lượng nhiệt khỏc nhau theo cỏc đại lượng sau:
1. Biến trỡnh dao động nhiệt trong thời kỳ sinh trưởng;
2. Nhiệt độ đầu và cuối trong thời kỳ sinh trưởng;
3. Giỏ trị cực đại, cực tiểu và biờn độ tối ưu của nhiệt độ;
4. Tổng nhiệt cần thiết cho toàn bộ quỏ trỡnh sinh trưởng và trong từng thời kỳ sinh trưởng.
Theo chế độ nhiệt của cõy trồng, người ta chia cõy trồng làm ba nhúm chớnh:
Nhúm 1: thực vật vựng nhiệt đới - nơi mà nhiệt độ cỏc thỏng trong năm ớt thay đổi (biờn độ nhiệt nhỏ).
Nhúm 2: thực vật vựng ụn đới thường sinh trưởng trong hai năm; gieo vào mựa thu, mựa đụng lạnh thỡ ngừng phỏt triển và mựa xuõn, mựa hố lại ra hoa, kết trỏi.
Nhúm 3: thực vật sinh trưởng trong năm; gieo vào mựa xuõn, phỏt triển và sinh trưởng cựng với sự tăng của nhiệt độ và thu hoạch khi nhiệt độ giảm thấp.
Mỗi giai đoạn sinh trưởng của cõy trồng khỏc nhau cú khoảng nhiệt độ tối
ưu khỏc nhau và trong khoảng nhiệt độ giới hạn này, cỏc quỏ trỡnh sinh học xảy ra với cường độ lớn nhất.
Tổng nhiệt cho toàn bộ sự sống của cõy khụng giống nhau đối với cỏc loại cõy khỏc nhau. Ngoài ra nhiệt độ đất cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phỏt triển của cõy, đặc biệt trong giai đoạn đầu “gieo - nảy mầm - đẻ nhỏnh”.
5.2.3. Độ ẩm.
Trong thực tế, người ta đó đưa ra cỏc phương phỏp tớnh lượng ẩm cần thiết cho cõy trồng như sau:
Xỏc định mức bảo đảm ẩm cho cõy trồng theo lượng mưa: đỏnh giỏ nguồn nước do mưa rơi xuống và so sỏnh với lượng nước mà cõy trồng đũi hỏi; sau đú bổ sung lượng nước thiếu hụt theo nhu cầu của cõy trồng.
Theo kinh nghiệm nhà nụng, xỏc định lượng nước tưới.
Xỏc định lượng nước cần thiết cho cõy trồng theo trữ lượng ẩm trong đất. Theo Rode, cú thể phõn loại trữ lượng ẩm trong đất của tầng rễ hoạt động mạnh như sau:
tốt: 180 - 160mm
đạt yờu cầu: 160 - 130mm
khụng đủẩm: 130 - 80mm xấu: 80 - 50mm
Xỏc định lượng nước cần thiết theo lý thuyết: theo Buđưco, lượng nước cần thiết của cõy liờn quan đến khả năng bốc hơi, mà khả năng bốc hơi thỡ tỷ lệ
với độ hụt ẩm và nhiệt độ của bề mặt bốc hơi:
E = B ρ. D.(qs - q) (5.1) trong đú, ρ - mật độ khụng khớ (hay tỷ khối khớ);
D - hệ số khuyếch tỏn rối;
qs - độ ẩm bóo hũa riờng của khụng khớ, được tớnh theo nhiệt độ của bề mặt bốc hơi;
q - độẩm riờng của khụng khớ quan trắc được; EB - khB ả năng bốc hơi.
Theo Khartrenco, lượng nước cần thiết cho cõy trồng được tớnh theo phương trỡnh cõn bằng nước và phương trỡnh cõn bằng nhiệt:
k k W Z P R E γ β . ) ( 0 − 0 = (5.2) trong đú, Ro - cỏn cõn bức xạ trờn cỏnh đồng; Po - dũng nhiệt được truyền vào đất; Z - nhiệt bốc hơi tiềm năng;
Wh - lượng trữẩm trong tầng đất mà cú chứa hệ rễ hoạt động; γ - hiệu số giữa độẩm đồng ruộng và độẩm khụ hộo;
β - hằng số tớnh đến ảnh hưởng của quần thể thực vật và trạng thỏi bề
mặt đất.
5.2.4. Mối liờn hệ giữa cỏc yếu tố khớ tượng với sõu bệnh gõy hại cho cõy trồng. cõy trồng.
Sõu bệnh và cụn trựng phỏ hoại cõy trồng gõy thiệt hại lớn cho sản xuất nụng nghiệp; sự sinh trưởng và phỏt triển của chỳng liờn quan mật thiết với cỏc yếu tố khớ hậu, thời tiết. Vớ dụ: sự sinh sản lan rộng của chõu chấu, cào cào nhanh chúng trong điều kiện nắng núng và cú lượng mưa 10 - 15mm. Khi thời tiết núng ẩm, nấm mốc sinh sản và gõy thối rữa; khi gặp mưa lớn, sõu và nhộng hại cõy trồng sẽ chết.
Sự sinh sản và lan nhanh của cụn trựng gõy hại cho sản xuất nụng nghiệp 67
cú liờn quan đến điều kiện khớ tượng nụng nghiệp. Cú năm chỳng lan nhanh trờn diện rộng với khối lượng rất lớn gõy tỏc hại cho sản xuất nụng nghiệp. Vớ dụ: dịch chõu chấu ở Chõu Phi năm 1954, chỳng sinh trưởng và phỏt triển nhanh chúng trong điều kiện núng ẩm (lượng mưa 10 - 15mm). Trong một thời gian ngắn, số lượng chõu chấu lờn đến hàng chục tỷ con, khối lượng cõy trồng mà chỳng tiờu thụ trong một ngày ước tớnh bằng lượng tiờu thụ của 2000 con voi. Những vựng cú dịch chõu chấu tràn qua bị mất trắng và gõy ra nạn đúi.
Hầu hết cụn trựng gõy bệnh cho cõy trồng phỏt triển mạnh trong điều kiện nhiệt độ 10 - 40oC, khi nhiệt độ khụng khớ thấp hơn hoặc cao hơn sẽ làm giảm khả năng hoạt động của chỳng: cú khi vỡ quỏ núng hoặc quỏ rột, cụn trựng sẽ
chết; tuy nhiờn cũng cú loại cụn trựng chịu đựng được nhiệt độ thấp, thậm chớ với nhiệt độ -30oC, loại sõu hành vẫn sống.
Tốc độ phỏt triển của cụn trựng liờn quan chặt chẽ với điều kiện nhiệt độ, chẳng hạn chõu chấu từ khi sinh ra đến trưởng thành khi nhiệt độ khoảng 32 - 39oC là 20 ngày; khi nhiệt độ 22 - 27oC là 52 ngày. Trứng của bướm sõu gõy hại
đồng cỏ sẽ nở sau 10 ngày với nhiệt độ 15oC, nhưng với nhiệt độ 22oC chỉ sau 4 ngày, và với nhiệt độ 28 - 30oC sau 2 ngày.
Tổng nhiệt độ hữu hiệu của cỏc loại sõu bọ khỏc nhau thỡ khỏc nhau: sõu hại bắp cải cần 180oC để sinh sản, sõu hại tỏo là 725 C, sõu ho ại lỳa mỡ 1000oC.
Cỏc giống cụn trựng cú hại phỏt triển trong điều kiện độẩm khụng khớ từ
40 - 100%. Sõu hại củ cải đường sẽ chết nếu độ ẩm lớn, nhưng cỏc loại cụn trựng khỏc lại phỏt triển tốt. Giú là yếu tố làm lan rộng sõu bệnh hại cõy trồng, khi giú nhẹ, hương thơm của cõy làm tăng sự tỡm kiếm và phỏt sinh cụn trựng gõy hại. Nhưng giú mạnh lại cú tỏc dụng tiờu diệt cụn trựng.
Loài gặm nhấm cũng gõy tỏc hại ghờ gớm, mỗi con chuột đồng mỗi ngày
ăn hết 5 - 8 gam hạt ngũ cốc; thời tiết cũng làm ảnh hưởng đến sự sinh sản của chỳng: mưa làm hạn chế sõu bệnh hoạt động, giỏ rột và băng tuyết cú thể làm chỳng chết.
Khớ hậu núng ẩm làm nảy sinh nhiều loại nấm gõy bệnh hại cõy trồng và chỳng thường lan nhanh nhờ cú giú.
Túm lại, sự sinh sản và phỏt triển của sõu bệnh và cụn trựng hại cõy trồng cú liờn quan chặt chẽđến cỏc yếu tố khớ tượng nụng nghiệp. Nghiờn cứu sự ảnh 68
hưởng qua lại này sẽ giỳp chỳng ta cú biện phỏp hữu hiệu ngăn chặn tỏc hại của sõu bệnh và cụn trựng đối với cỏc cõy nụng nghiệp.
Tồn tại nhiều phương phỏp phũng trừ tỏc hại của sõu bệnh như hoỏ học, sinh vật và cỏc phương phỏp khỏc. Thực tiễn chứng minh rằng, muốn đấu tranh thuận lợi với sõu bệnh, cần phải xột tới điều kiện thời tiết. Trong điều kiện thời tiết khỏc nhau, hiệu quả phũng trừ tỏc hại của sõu bệnh hoàn toàn khỏc nhau.
Người ta hay dựng cỏc loại thuốc hoỏ học để phũng trừ tỏc hại sõu bệnh cho cõy trồng. Cỏch sử dụng là phun bột hoặc phun khúi bằng thuốc húa học vào thực vật. Thường nờn phun bột hoặc phun mự thuốc hoỏ học khi trời khụng cú giú hoặc cú giú yếu. Khi trời quang mõy, nhiệt độ cao và ỏnh nắng mặt trời rất dữ dội nếu phun dung dịch hoặc thuốc bột gõy ảnh hưởng khụng tốt cho thực vật. Phun bột tốt nhất là vào lỳc sỏng sớm khi cũn cú sương vỡ khi đú bột thuốc bỏm vào thực vật rất dễ, nhưng khi cú sương khụng nờn phun khúi. Khi nhiệt độ
thấp dưới 0oC hoặc ban đờm trước khi sắp cú sương giỏ, khụng nờn phun khúi mưa to cú thể trụi hết cỏc chất húa học trờn thực vật, cho nờn sau khi mới phun thuốc bột hoặc phun khúi mà bị mưa lớn thỡ phải phun lại. Khi trời giú to hoặc mưa thỡ phun thuốc húa học khụng cú hiệu quả gỡ. Do đú muốn phũng trừ tỏc hại của sõu bệnh cho cõy trồng thỡ phải xột tới điều kiện thời tiết.
5.3. Những điều kiện thời tiết bất lợi đối với sản xuất nụng nghiệp.
5.3.1. Tỏc hại của cỏc dạng thời tiết bất lợi.
Thời tiết bất lợi đối với sản xuất nụng nghiệp đụi khi mang lại hậu quả
nặng nề. Nhờ ỏp dụng cỏc biện phỏp thõm canh trong sản xuất nụng nghiệp như
giống mới cú năng suất cao, thủy lợi hoỏ (tưới tiờu hợp lý), ỏp dụng cơ khớ làm tăng năng suất lao động, dựng phõn bún thuốc trừ sõu bệnh... nờn năng suất cõy trồng ở nước ta tăng đỏng kể. Từ năng suất 1tấn/ha từ mấy chục năm trước đõy, hiện nay năng suất lỳa đó đạt 5 - 10tấn/(ha. năm). Nhiều điển hỡnh thõm canh tốt
đạt năng suất 20 - 21tấn/(ha.năm). Với giống mới và trờn cỏc cỏnh đồng thõm canh, khả năng chịu đựng của cõy trồng với sự khắc nghiệt của thời tiết ngày càng kộm .Cỏc yếu tố thời tiết bất lợi đối với sản xuất nụng nghiệp: nắng núng, hạn hỏn, bóo, mưa đỏ, sương muối, mưa giụng, lũ, ngập ỳng, lốc, bụi, bóo cỏt...
Đặc điểm quan trọng là ảnh hưởng của thời tiết bất lợi đối với sản xuất
nụng nghiệp thường sảy ra trờn diện tớch rộng lớn cú lỳc lờn đến hàng triệu km2. Vựng ảnh hưởng bao gồm nhiều quốc gia nờn tổn thất do hiện tượng thời tiết bất lợi khú tớnh toỏn hết được.
5.3.2. Những dạng thời tiết bất lợi đối với sản xuất nụng nghiệp ở Việt nam:
1. Nắng núng - là hiện tượng cú một thời gian dài khụng mưa, nhiệt độ khụng khớ cao, lượng bốc hơi làm khụ kiệt, cõn bằng độẩm của cõy trồng bị phỏ vỡ, cõy trồng bị hộo và chết.
Để đỏnh giỏ mức độ khụ hạn, Superbiller đó đưa ra một số chỉ số khụ hạn