2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Khí hậu và cơ cấu cây trồng
Khí hậu có tác động mạnh mẽ đến cây trồng và cơ cấu cây trồng, đặc biệt là yếu tố nhiệt độ, ẩm độ và ánh sáng.
- Nhiệt độ và cơ cấu cây trồng: Cây trồng sinh trưởng, phát triển nhờ một loạt các phản ứng sinh hoá học xảy ra trong cơ thể cây trồng. Các phản ứng này chỉ tiến hành tốt trong phạm vi nhiệt độ thích hợp. Ở nhiệt độ thấp hoặc cao nào đó thì các
phản ứng sẽ ngừng lại, sự sống của cây cũng sẽ ngừng theo. Mỗi một loại cây trồng đều có khoảng nhiệt độ thích hợp cho cây trồng phát triển. Mỗi một loại cây trồng, bộ phận của cây sẽ phát triển tốt ở nhiệt độ thích hợp và chỉ an toàn ở một nhiệt độ nhất định, giới hạn đó được khống chế bởi các điểm tới hạn nhiệt độ tối đa và tối thiểu, giới hạn nhiệt độ này thay đổi theo từng loại cây trồng khác nhau. Để bố trí cơ cấu cây trồng phù hợp với nhiệt độ ưa thích của cây, tác giả Đào thế Tuấn đã chia cây trồng ra làm 3 loại: Cây ưa nóng là thường sinh triển phát triển, ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ 20 0C như lạc, lúa, đay, mía,… Cây ưa lạnh là những cây sinh trưởng tốt và ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ dưới 200C như lúa mì, khoai tây, xu hào, cải bắp,…. Những cây trung gian là những cây yêu cầu nhiệt độ xung quanh 200C để sinh trưởng và ra hoa kết quả.
Để hoàn thành chu kỳ sinh trưởng, mỗi cây trồng cần đạt được tổng tích ôn nhất định. Tổng tích ôn này phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng và yêu cầu nhiệt độ cao hay thấp của mỗi loại cây trồng.
- Lượng mưa: Nước là yếu tố đặc biệt quan trọng đối với cây trồng và cần cho sự sinh trưởng, phát triển của cây. Lượng nước cây lấy được chủ yếu từ đất, vì vậy cần cung cấp đủ độ ẩm cho đất đối với từng loại cây trồng cụ thể . Trong sản xuất nông nghiệp, lượng mưa cung cấp một phần đáng kể cho nhu cầu nước của cây trồng, đặc biệt là những vùng không có hệ thống thuỷ lợi chủ động. Để sản xuất cây trồng có hiệu quả đòi hỏi cần nắm quy luật của mùa mưa để tận dụng, khai thác và lựa chọn cơ cấu cây trồng hợp lý.
- Độ ẩm không khí: Độ ẩm có liên quan đến sinh trưởng và năng suất cây trồng. Độ ẩm không khí quá cao sự thoát hơi nước của cây trồng khó khăn, độ mở khí khổng thu hẹp lại, lượng CO2 xâm nhập vào cây giảm xuống dẫn đến làm giảm cường độ tích luỹ chất khô, do đó giảm năng suất cây trồng. Độ ẩm không khí cao còn tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều nấm bệnh và ssâu hại phát triển.
Tác hại của độ ẩm quá thấp kèm theo nhiệt độ cao làm cho cây trồng phải thoát hơi nước nhiều, hô hấp tăng gây tiêu phí chất khô, giảm năng suất sinh học của cây.
Độ ẩm không khí thấp còn làm giảm sức sống của hạt phấn, cản trở quá trình thụ phấn của cây, do đó làm giảm tỷ lệ hoa có ích, tăng tỷ lệ lép dẫn đến giảm sản lượng thu hoạch. Đó là trường hợp những ngày có gió Phơn tây nam (gió Lào) ở các tỉnh Bắc Trung Bộ.
- Ánh sáng: Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng cho mọi sự sống trên trái đất. Cây trồng cũng cần được cung cấp năng lượng cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ, ánh sáng là nhân tố kích thích, điều khiển quá trình sinh trưởng phát triển và năng suất cây trồng. Cần xác định yêu cầu về cường độ chiếu sáng và khả năng cung cấp ánh sáng từng thời gian trong năm để bố trí cơ cấu cây trồng cho phù hợp.
Đối với bức xạ, người ta chia thành hai nhóm cây ưa sáng và cây bóng râm. Còn đối với quang chu kỳ, người ta chia cây trồng thành nhóm cây ngày ngắn (ra hoa, kết quả trong điều kiện ngày ngắn - có số giờ nắng dưới 12 giờ/ngày) và nhóm cây ngày dài (ra hoa trong điều kiện ngày dai - có số giờ nắng dài trên 12 giờ/ngày). Nhóm cây trung gian có phản ứng yếu với quang chu kỳ.
Căn cứ vào diễn biến của các yếu tố khí hậu trong năm hoặc trong một thời kỳ, đồng thời căn cứ vào yêu cầu về nhiệt độ, ẩm độ, lượng mưa, ánh áng của từng loại cây trồng để bố trí cơ cấu mùa vụ, cơ cấu cây trồng thích hợp, nhằm né tránh các điều kiện bất thuận, phát huy được tiềm năng năng suất của cây (Trần Đức Hạnh và CS, 1997) [7].