Hình 3.27. Biến động hiệu quả công thức luân canh 2 lúa một màu trong việc thay thế vụ lúa xuân hè hoặc hè thu
Hình 3.28. Biến động hiệu quả công thức luân canh 2 lúa 1 màu (đậu tương, ngô)
Hình 3.29. Biến động hiệu quả công thức luân canh 3 lúa; 2 lúa 1 màu, 1 lúa 2 màu
3.4 Những vấn đề hạn chế của mô hình động thái
Mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng được nghiên cứu và tham số hoá cho các cây lúa, ngô, đậu tương trên vùng đất phù sa trung tính ít chua ở vùng ĐBSCL. Khi ứng dụng, lựa chọn công thức luân canh kèm theo hiệu quả kinh tế cần lưu ý do có những hạn chế sau:
- Đối với các tham số khí hậu, việc tính toán được dựa trên các nghiên cứu cơ bản của WMO, độ chính xác đạt trên 95%.
- Đối với số liệu sinh học, các tham số được xác định trên vùng phù sa trung tính ít chua với mức phân bón đã bảo đảm cân bằng dinh dưỡng (theo tính toán của khuyến nông) không tách riêng biệt theo từng yếu tố phân bón khác nhau.
- Tốc độ quang hợp trong giai đoạn hiện tại ở nồng độ CO2 360- 380ppm mà không có sự điều chỉnh đánh giá ở các nồng độ CO2 khác nhau. Do vậy khi sử dụng mô hình nếu có sự khác nhau về nồng độ CO2 cần phải nghiên cứu tiếp.
- Các nghiên cứu liên quan đến vấn đề kinh tế được mô phỏng trong thời gian đã qua với các giá quy định. Trong thực tế, khi áp dụng bài toán này để lựa chọn công thức luân canh phù hợp cần có những tư vấn sâu hơn về giá cả và thị trường.
- Độ chính xác đối với những giống cây trồng hiện tại đảm bảo trên 90 % khi mô phỏng động thái diện điểm. Nếu áp dụng cho vùng lớn, cần xem xét đánh giá mức độ đồng đều của quần thể mà có những điều chỉnh phù hợp. Mặt khác cũng cần xem xét áp dụng thông tin dự báo khí hậu trong việc dự đoán năng suất, sản lượng và hiệu quả kinh tế cho từng công thức luân canh.
CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1 Kết luận
Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm khí hậu nông nghiệp, tham số hoá mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng và thử nghiệm xác định công thức luân canh kèm hiệu quả kinh tế vùng phù sa trung tính ít chua ĐBSCL, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
1) Khí hậu nông nghiệp vùng đất phù sa trung tính ít chua ĐBSCL cơ bản thuận lợi cho tất cả các loại cây nông, công nghiệp ngắn ngày nhiệt đới phát triển quanh năm. Trên một đơn vị diện tích có thể trồng được 3-4 vụ một năm với các cây ngắn ngày như lúa, ngô, đậu tương và các cây trồng khác;
2) Mô hình động thái đã được tham số hoá cho các cây trồng lúa, ngô, đậu tương với bộ tham số đã được kiểm nghiệm cho các giống đặc trưng: IR64, LVN10, MTĐ-176 theo 3 khối: quang hợp, hô hấp và chế độ nhiệt ẩm. Với các giống khác, cần phải xác định hệ số điều chỉnh so với các “giống chuẩn” thông qua việc xác định sinh khối thời kỳ: thời kỳ trỗ bông (đối với lúa), trổ cờ phun râu (đối với ngô) hoặc nở hoa phổ biến (đối với đậu tương).
3) Kết hợp mô hình động thái, điều kiện khí hậu thời tiết, chi phí sản xuất, giá bán nông sản, cho phép xác định được công thức luân canh có hiệu quả kinh tế cao nhất. Thử nghiệm tính toán cho các năm từ 2000-2009, ở vùng đất phù sa trung tính ít chua ĐBSCL nhận thấy:
- Việc độc canh cây lúa luôn cho hiệu quả thấp nhất trong khi chi phí đầu tư thấp hơn không đáng kể so với các công thức luân canh khác.
- Trong công thức luân canh 3 vụ lúa, thay thế một vụ (xuân hè hoặc hè thu) bằng một vụ màu (ngô hoặc đậu tương) cho thấy hiệu quả tăng rõ rệt trong đó việc thay vụ lúa xuân hè bằng các cây trồng cạn (ngô, đậu tương)
thấp hơn so với việc luân canh thay thế vụ lúa hè thu. Đối với cả hai vụ xuân hè, hè thu, thay thế bằng đậu tương thể hiện hiệu quả kinh tế cao hơn đối với việc thay thế bằng cây ngô.
- Hình thức luân canh 1 lúa, 2 màu cho hiệu quả kinh tế cao nhất. Trong đó công thức luân canh: lúa đông xuân - ngô xuân hè - đậu tương hè thu luôn cho hiệu quả kinh tế cao nhất. Năm 2009 công thức này cho lãi thuần là 45,6 triệu đồng, cao hơn công thức lúa đông xuân- đậu tương xuân hè - lúa hè thu 15,0 triệu đồng và cao hơn công thức độc canh 3 vụ lúa 17,4 triệu đồng.
4.2 Đề nghị
1) Một số chỉ tiêu trong mô hình liên quan đến cường độ quang hợp, các hệ số hô hấp, bốc thoát hơi thực tế, chua, mặn, sâu bệnh hại... cần được nghiên cứu chi tiết hơn nữa;
2) Cần tiếp tục nghiên cứu mô phỏng cho các cây trồng khác trong công thức luân canh;
3) Mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng đã xây dựng thành công cho vùng đất phù sa trung tính ít chua ĐBSCL, đề nghị triển khai trong thực tế chọn lựa cây trồng trong công thức luân canh.
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Ngô Tiền Giang, Nguyễn Văn Thắng (2010), “Điều kiện tự nhiên - một trong những nhân tố quyết định hệ thống canh tác lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long”, Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, số 589, tr. 46-53.
2. Ngô Tiền Giang (2010), “Tham số hoá mô hình động thái hình thành năng suất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long”,Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, số 594, tr. 36-42.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2009), Chiến lược phát triển nông nghiệp nông thôn Việt Nam giai đoạn 2011- 2020, Hà Nội.
2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2006), Quy phạm quan trắc khí tượng nông nghiệp, (94), TCN 20, Hà Nội.
3. Nguyễn Văn Bộ, Lê Hưng Quốc (2003), Xây dựng cánh đồng 50 triệu
đồng/ha và hộ nông dân thu nhập 50 triệu đồng/năm tại đồng bằng sông Cửu Long, Nxb Thông tin và Truyền thông, Hà Nội.
4. Cục Tài liệu Khí tượng Trung Quốc - Phòng Kỹ thuật Nông nghiệp, Cục Khí tượng Nông nghiệp TW, Phân Viện Khoa học Nông nghiệp (1996), Khí tượng Nông nghiệp Trung Quốc, Trung Quốc.
5. Cục Trồng trọt (2006), Giống và thời vụ sản xuất lúa ở đồng bằng sông Cửu Long, Nxb Nông nghiệp, TP Hồ Chí Minh.
6. Lê Trọng Cúc, Trần Đức Viên (1995), Phát triển hệ thống canh tác, Nxb
Nông nghiệp, Hà Nội.
7. Ngô Thế Dân (1991), Tiến bộ kỹ thuật trồng lạc và đậu tương ở Việt Nam,
Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
8. Lê Thị Kim Dung (1985), Điều kiện khí tượng nông nghiệp đối với sinh trưởng và hình thành năng suất đậu ở vùng đất ven biển, Luận án Phó Tiến sỹ Khoa học Địa lý, Ôđéc-xa, Ucơraina.
9. Trương Đích (1995), Kỹ thuật trồng các giống cây trồng mới năng suất cao, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr. 115-119.
10. Ngô Tiền Giang (2005), Tham số hoá mô hình động thái hình thành năng suất các cây trồng cạn vùng phù sa trung tính ít chua đồng bằng sông Cửu Long, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở, Viện Khí tượng Thuỷ văn, Hà Nội.
11. Nguyễn Thị Hà (2006), Nghiên cứu dự báo năng suất ngô, lạc, đậu tương và xây dựng quy trình giám sát khí tượng nông nghiệp đối với 4 cây trồng chính (ngô, lạc, đậu tương) bằng thông tin khí tượng nông nghiệp mặt đất, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Hà Nội.
12. Trần Đức Hạnh, Đoàn Văn Điếm, Nguyễn Văn Viết (1997), Lý thuyết về
khai thác hợp lý nguồn tài nguyên khí hậu nông nghiệp, Nxb Nông
nghiệp, Hà Nội.
13. Nguyễn Văn Hiển (2000), Chọn giống cây trồng, Nxb Giáo dục, Hà Nội. 14. Phạm Văn Hiền (1998), Nghiên cứu hệ thống canh tác vùng đồng bào dân
tộc Êđê trồng cây cao su trong thời kỳ kiến thiết cơ bản trên cao nguyên Buôn Mê Thuột, Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp, Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội.
15. Vũ Hoàng Hoa (1994), Mô phỏng ảnh hưởng của các điều kiện khí tượng nông nghiệp đến hình thành năng suất ngô ở Việt Nam, Luận án Phó tiến sỹ Khoa học Địa lý, Ôđéc-xa, Ucraina.
16. Vũ Thị Xuân Hoà (1993), Ảnh hưởng của các điều kiện khí tượng nông nghiệp đến sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất đậu tương
ở Việt Nam, Luận án Phó Tiến sỹ Khoa học Địa lý, Ôđéc-xa, Ucraina. 17. Hoàng Kim, Mai Văn Quyến (1990), Trồng xen ngô đậu trong các hệ
thống cây trồng vùng Đông Nam Bộ, Nxb Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh.
18. Cao Liêm, Trần Đức Viên (1990), Sinh thái học nông nghiệp và bảo vệ
môi trường, Nxb Đại học và Giáo dục chuyên nghiệp, Hà Nội.
19. Nguyễn Văn Liêm (2001), Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện nhiệt, ẩm
đến quá trình sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất đậu tương ở đồng bằng và trung du Bắc Bộ, Luận án tiến sỹ địa lý, Viện
Khí tượng Thuỷ văn, Hà Nội.
20. Nguyễn Văn Liêm, Hoàng Minh Tuyển, Ngô Tiền Giang (2005), “Tình hình lũ lụt và tác động của nó đối với sản xuất lương thực và nuôi trồng thuỷ sản ở đồng bằng sông Cửu Long trong những năm gần đây”, Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, (531), tr. 28 - 37.
21. Trần Đình Long (1997), Chọn lọc giống cây trồng, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
22. Nguyễn Văn Luật (1997), “Về cải thiện hệ thống canh tác ở đồng bằng sông Cửu Long”, Kết quả nghiên cứu khoa học 1977-1997, Nxb Nông
nghiệp, TP. Hồ Chí Minh, tr. 188-193.
23. Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2004), Khí hậu và tài nguyên khí hậu Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
24. Lý Nhạc, Phùng Đăng Chinh, Dương Hữu Tuyền (1987), Canh tác học,
Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
25. Nguyễn Viết Phổ, Vũ Văn Tuấn (1995), Thiên nhiên đồng bằng sông Cửu Long, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
26. Mai Văn Quyền (1996), Thâm canh lúa ở Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Thành Phố Hồ Chí Minh.
27. Văn Thanh (1988), Khí hậu nông nghiệp đồng bằng Nam Bộ, Chương trình nghiên cứu cấp tổng cục, Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn, Hà Nội. 28. Phạm Chí Thành, Phạm Tiến Dũng, Đào Châu Thu, Trần Đức Viên
(1996), Hệ thống nông nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
29. Nguyễn Công Thành (1997), “Một số kết quả nghiên cứu về việc trồng xem cây họ đậu với bắp lai trên chân đất lúa ở đồng bằng sông Cửu Long”, Kết quả nghiên cứu khoa học 1977 - 1997, Nxb Nông nghiệp, TP Hồ Chí Minh, tr. 202 - 207.
pháp kỹ thuật thâm canh ở một số tỉnh trung du, miền núi phía Bắc,
Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp, Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội. 31. Lê Duy Thước (1997), Nông lâm kết hợp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. 32. Nguyễn Duy Tính (1995), Nghiên cứu hệ thống cây trồng vùng đồng bằng
sông Hồng và Bắc Trung bộ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
33. Tổng cục thống kê (2010), Niên giám thống kê, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
34. Lê Minh Triết (2000), Thực nghiệm khu vực hoá một số giống lúa cạn ngắn ngày có triển vọng ở một số tỉnh Đông Nam Bộ và Lâm Đồng,
Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Trường Đại học Nông lâm, TP Hồ Chí Minh.
35. Trung tâm Khảo cứu Đông Nam Á - Trường Đại học Kyoto Nhật Bản (1984), “Hoàn cảnh thiên nhiên và nghề trồng lúa ở châu thổ Mê Kông”, Tập san khảo cứu Đông Nam Á, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
36. Trường Đại Học Kinh Tế Quốc Dân (1996), Phân tích chính sách nông nghiệp nông thôn, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
37. Đào Thế Tuấn (1978), Cơ sở khoa học của việc xác định cơ cấu cây trồng hợp lý, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
38. Đào Thế Tuấn (1984), Hệ sinh thái nông nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
39. Đào Thế Tuấn (1989), “Hệ thống nông nghiệp”, Tạp chí cộng sản, (6), tr.
4 - 9.
40. Đào Thế Tuấn (1997), Kinh tế hộ nông dân, Nxb Chính trị Quốc gia, Hà Nội.
41. Nguyễn Văn Viết (1986), Điều kiện khí tượng nông nghiệp hình thành sản lượng lúa, Luận án Phó tiến sỹ Khoa học Địa lý, Ôđéc-xa, Ucraina.
42. Nguyễn Văn Viết (1991), Phương pháp tính toán năng suất ngô và khoai tây vụđông ởđồng bằng Bắc Bộ, Đề tài cấp Tổng cục, Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn, Hà Nội.
43. Nguyễn Văn Viết, Ngô Tiền Giang (2005), Nghiên cứu chế độ nhiệt ẩm và sự hình thành năng suất cây trồng ởđồng bằng sông Cửu Long, Đề tài nghiên cứu cơ bản, Viện Khí tượng Thuỷ văn, Hà Nội.
44. Nguyễn Văn Viết (2007), Kiểm kê, đánh giá và hướng dẫn sử dụng tài nguyên khí hậu nông nghiệp Việt Nam, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Tài Nguyên và Môi trường, Hà Nội.
45. Suichi Yoshida (1985), Những kiến thức cơ bản của khoa học trồng lúa,
Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr. 156 - 350.
46. Vụ Khoa học công nghệ và Chất lượng sản phẩm, Viện Thổ nhưỡng Nông hoá (2001), Những thông tin cơ bản về các loại đất chính Việt Nam,
Nxb Thế giới, Hà Nội.
47. Zandstra H. G. (1982), Nghiên cứu hệ thống cây trồng cho nông dân trồng lúa Châu Á, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội
Tiếng Anh
48. Bergez J.E. , N. Colbach N., Crespo O., Garcia F., Jeuffroy M.H. , Justes E. , Loyce C. , Munier-Jolain N. and Sadok W. (2010), "Cropping Systems Design: new methods for new challenges Designing crop management systems by simulation", European Journal of Agronomy,(33),1, pp 3-9.
49. CIP (1992), Annual report propagation and crop management 1991 in review, CIP Lima, Peru, pp 114 - 115.
50. Conway G.R. (1986), Agroeco Systems Analysis for Research and Development, Winrock International Institute, Bangkok.
51. FAO (2006), “Guidelines for computing crop water requirements”,
Irrigation and Drainage paper, (56), Rome.
52. Gerrit Hoogenbooma, Jeffrey W. Whiteb, Carlos D. Messinac (2004), "From genome to crop: integration through simulation modeling",
Field Crops Research 90, Elsevier, pp. 145–163
53. Giang Ngo Tien, Viet Nguyen Van (2010), “The role of agricultural meteorology for food security and sustainable agricultural development”, The role of University in smarth respon to climate change, Vietnam National University Publisher, Hanoi, pp.126 - 130.
54. Giang Ngo Tien, Vinh Nguyen Cong (2010). “The Impact of climate change on rice yields in Red River Delta as case study”, Proceedings
of the fifth conference of asia pacific association of Hydrology and water resources, Labor and Social publisher, Hanoi, pp. 271 - 276.
55. Hodges T, S L Johnson, and B S Johnson (1992), "SIMPOTATO: A highly modular program structure for an IBSNAT style crop simulation", Agronomy Journal 84:911-915.
56. Kolar J.S., Grewal H.S. (1989), “Phosphorus management of a rice wheat cropping system”, Fertilizer - Research, pp. 27-32.
57. Oldeman L.R. and Frère M. (1982), A Study of the Agroclimatology of the
humid tropics of South-East Asia, FAO, Rome.
58. Penning de Vries F.W.T., Jansen D. M., Ten Berge H. F. M., Bakema A., (1989), Simulation of ecophysiological processes of growth inseveral
annual crops, Wageningen.
59. Robert S. Pindyck, Daniel L. Rubinfeld (2009), Microeconomic, Upper
Saddle River, Newjersey 07458.
60. Scott C. Chapman (2008), "Use of crop models to understand genotype by environment interactions for drought in real-world and simulated plant
breeding trials", DOI 10.1007/s10681-007-9623-z, Euphytica 161:195–208.
61. Sirotenco O. D. (1983), “Development and application of dynamic simulation models in agrometeorology”, CAgM Rapporteur on Mathemetical Simulation Modelling in Agrometeorology, (30), WMO.
62. WMO (2010), Commission for Agricultural Meteorology (CAgM) - The First Fifty Years, (999), WMO bulletin.
63. Yoshio Murata (1975), “Estimation and simulation of rice yield from climatic factors”, Agricultural and Forest Meteorology, 15, (1).
64. Zandstra H.G., Price F.C., Litsinger J.A and Morris (1981), Methodology
for on farm cropping system rescarch, IRRI, pp. 31 - 35.
Tiếng Nga 65. Будаговский А. И., Ничипорович и Росс Ю. К. (1966), Основы количественной теорий фотосинтетической деятельности посевов. Фотосинтезирующие системы высокой продуктивности. М. Наука, с. 51-58. 66. Галямин Е. П. (1974), “Об построении динамической модели формирования агроценозов”, Биологические системы в земледелиилесоводства, М. Наука. 67. Галямин Е. П., Циптиц С. О. (1974), “Об исползовании математической модели для расчета урожая растений различных орошаемых режимов”, Биологические Основы орошаемых почв,