Xâc định chế độ tưới cho lúa chính lă xâc định mức tưới trong từng thời đoạn ∆t nhất định. Để xâc định chế độ tưới cho lúa có 2 câch sau:
-Dựa văo tăi liệu thực đo của câc trạm thí nghiệm tưới, tuy nhiín câc trạm thí nghiệm tưới được xđy dựng rất ít (trạm An Nhơn- Bình Định, trạm Nha Hố - Ninh Thuận, trạm Cần Thơ, trạm Tđn Mỹ Chânh- Đồng Bằng sông Cửu Long vă một số trạm ở Bắc bộ), cho nín không mang tính đại biểu vă thiếu chính xâc khí âp dụng cho câc vùng khâc nhất lă đối với khu vực miền Trung.
-Thông qua tính toân để xâc định chế độ tưới cho lúa. Dựa trín phương trình cđn bằng nước trong từng thời đoạn ∆ti.
mi +10Ci Pi = W1i+ W2i+ W3i + W4i + W5i (m3/ha) (2 - 55)
mi +10Ci Pi:lượng nước đến mi: mức tưới trong thời đoạn ∆ti Ci :hệ số sử dụng nước mưa Ci≤1
Pi: lượng mưa thiết kế, theo TCXDVN.285.2002 thì tần suất mưa thiết kế phục vụ tưới được lấy với lượng mưa ứng với tần suất 75%.
W1i+ W2i+ W3i + W4i + W5i: lượng nước đi hay còn gọi lă lượng nước hao (m3/ha)
W2i: lượng nước ngấm trín ruộng (m3/ha)
W3i: lượng nước tạo thănh lớp nước mặt ruộng (m3/ha)
W4i: lượng nước nđng cao hoặc giảm lớp nước mặt ruộng khi tưới tăng sản (m3/ha)
W5i: lượng nước thay thế để điều tiết nhiệt độ, độ khoâng hoâ trong nước ruộng ( trong tính toân lượng nước năy ít được xĩt đến) (m3/ha)
Từ phương trình trín ta có mức tưới trong từng thời đoạn ∆ti lă:
mi = (W1i+ W2i+ W3i + W4i + W5i)- 10Ci Pi (2 - 56) Để xâc định mi ta dùng phương phâp giải tích hoặc phương phâp đồ giải, hiện nay chỉ hay sử dụng phương phâp giải tích.
Phương phâp giải tích:
Chia thời gian sinh trưởng của cđy trồng thănh từng thời đoạn ∆t để tính toân, thông thường ∆t = 10 ngăy, trong từng thời đoạn đó giải phương trình cđn bằng nước để xâc định mi .
Câc đại lượng trong phương trình trín được xâc định như sau: -Lượng nước bốc hơi mặt ruộng (lượng nước cần), W1i :
W1i= 10. ET (m3/ ha) (2 - 57) ET:lượng nước cần của cđy trồng Được xâc định theo câc công thức đê giới thiệu (Blaney- Criddlecải tiến, Radiation, Penman)
-Lượng nước ngấm trín ruộng, W2i :
Ngấm trín ruộng gồm có 2 giai đoạn: ngấm hút vă ngấm ổn định
Giai đoạn ngấm hút được diễn ra trong quâ trình lăm đất, khi mới bắt đầu cho nước văo ruộng, được xâc định theo công thức:
H 10Ci 10Ci W1i W2 i mi a W3i Hình 2.2:Sơđồ cđn bằng nước trín ruộng lúa
Giai đoạn ngấm ổn định được diễn ra trong suốt thời gian còn lại, được xâc định theo công thức:
W ’’2i = 10 Ke. ti (m3/ ha) (2 - 59) Trong đó:
tb lă thời gian bảo hoă tầng đất mặt ruộng, xâc định bằng thí nghiệm. Ke: hệ số ngấm ổn định
K0: hệ số ngấm hút trong đơn vị thời gian thứ nhất. -Lượng nước tạo thănh lớp nước mặt ruộng:
W3i = 10. ai (m3/ ha) (2 - 60) ai: lớp nước mặt ruộng bình quđn tại thời điểm tính toân (mm)
-Lượng nước nđng cao hoặc giảm lớp nước mặt ruộng khi tưới tăng sản :
W4i = 10.(∆ai) (m3/ ha) (2 - 61) ∆ai: lớp nước tăng hoặc giảm (mm), ∆ai= ai- ai-1
ai, ai-1: lớp nước mặt ruộng ở đầu vă cuối thời đoạn - Lượng nước thay: W5i
Lượng nước thay được đưa văo ruộng mục đích để thay đổi nhiệt độ nước hay giảm hăm lượng chất khoâng trong nước xuống ruộng phù hợp theo yíu cầu sinh trưởng của cđy trồng.
Thay đổi nhiệt độ: Có lớp nước mặt ruông a với nhiệt độ ban đầu t1 vì t1 quâ cao cần hạ xuống t2. Ta có hai câch xâc định lượng nước cần dựa văo mặt ruộng với nhiệt độ t3 để giảm nhiệt độ nước trong ruộng xuống còn t2.
Trường hợp 1: Giữ nguyín lớp nước mặt ruộng a cho lượng nước thay văo, nhiệt độ nước trong ruộng hạ thấp xuống t2, sau đó thâo lớp nước trong ruộng xuống còn a. W5 3 2 2 1 10 t t t t a − − = (m3/ha) (2 - 62)
Trường hợp 2: Thâo nước trong ruộng từ a xuống a0 sau đó cho lượng nước W5 văo với nhiệt độ t3 để hạ thấp nhiệt độ ban đầu t1 xuống nhiệt độ t2 với lớp nước a.
W5 = 10(a – a0) (m3/ha) (2 - 63) Với 3 1 3 2 0 t t t t a a − − = (mm)
Thay đổi độ khoâng hóa: Có lớp mặt ruộng a với hăm lượng muối ban đầu S1 cần giảm xuống S2 bằng lượng nước thay có hăm lượng muối S3.
Trường hợp 1: 3 2 2 1 5 10 S S S S a W − − = (m3/ha) (2 - 64)
Trường hợp 2: Thâo nước trong ruộng từ a xuống a0 sau đó cho lượng nước W5 văo với hăm lượng muối S3 để hạ hăm lượng muối ban đầu S1 cần giảm xuống S2
W5 = 10(a – a0) (m3/ha) (2 - 65) Với 3 1 3 2 0 S S S S a a − − = (mm)
-Lượng mưa hiệu quả :
WPi=10.Ci Pi (m3/ ha) (2 - 66) Trong đó:
Ci: hệ số sử dụng nước mưa hay phần trăm lượng mưa hiệu quả. Đối với những năm ít nước, thường lấy 80%, năm nước nhiều 20% vă năm trung bình nước 50%
“Lượng mưa hiệu quả lă lượng mưa rơi xuống khu ruộng đang canh tâc, mă cđy trồng có thể sử dụng được tức lă lượng nước nằm trong tầng hoạt động của rể cđy”
Pi: lượng mưa thiết kế theo TCVN 285 -2002 tần suất thiết kế đối với mưa tưới p=75%.
Việc chia thời đoạn để tính toân mức tưới mi như trín lă rất phức tạp vă tốn rất nhiều thời gian, nhưng cho kết quả khâ chính xâc vă phản ânh đúng nhu cầu cần nước của cđy trồng trong suốt quâ trình sinh trưởng của nó. Tuy nhiín với sự trợ giúp của mây tính điện tử thì việc tính toân đó không có gì trở ngại, hiện nay có rất nhiều chương trình tính toân chế độ tưới cho cđy trồng, nhưng phổ dụng vă uy tín nhất vẫn lă chương trình CROPWAT của tổ chức Lương thực- Nông nghiệp thế giới, gọi tắt lă FAO.
3) Phương phâp xâc định chếđộ tưới cho mău
Nguyín lý tính toân chế độ tưới cho hoa mău củng tương tự như đối với lúa, tuy nhiín có một số điểm khâc biệt cần chú ý sau đđy:
-Chế độ tưới cho hoa mău vă cđy công nghiệp lă tưới ẩm, do đó công thức tưới tăng sản lă sự thay đổi độ ẩm theo thời gian. Còn đối với cđy lúa lă sự thay đổi lớp nước mặt ruộng theo thời gian. Công thức tưới tăng sản đối với:
Hoa mău (ββββH max∼ t) ; (β∼∼∼ βββH min∼∼ t)∼∼ Trong đó
βH max; βH min: Độ ẩm tối đa thích hợp vă độ ẩm tối thiểu thích hợp, được xâc đinh bằng thí nghiệm, thoả mên điều kiện: βH min> βmin ; βH max< β max
β max; βH max: Độ ẩm tối đa vă tối thiểu của tầng đất canh tâc
-Khâc với ruộng lúa thì trín ruộng mău có thể sử dụng được một phần lượng nước do nước ngầm cung cấp dưới dạng nước mao quản vă do rể cđy hút nước.
Tính toân chế độ tưới cho hoa mău thường tính theo chế độ gieo cấy đồng thời (t g = 0). Phương trình cđn bằng nước lă:
mi+ 10ααααiCiPi + ∆∆W∆∆ i+ W0i= Ei+ Wci (m3/ha) (2 - 67) Trong đó:
mi: mức tưới ở thời điểm thứ i (m3/ha) 10αiCiPi : lượng mưa được sử dụng (m3/ha)
αi= 1- σ; σ: hệ số dòng chảy phụ thuộc văo lớp đệm, mưa, tính thấm của đất Ci: hệ số sử dụng nước mưa
Pi: lượng mưa thiết kế (mm)
∆Wi: lượng nước cđy trồng có thể sử dụng thím được (do nước ngầm cung cấp vă do bộ rể cđy dăi ra).
∆Wi= WHi+Wni (m3/ha) (2 - 68) WHi: lượng nước do bộ rể cđy trồng lấy được
WHi= 104Aβ0(Hi- Hi-1) (m3/ha) (2 - 69) A: độ rổng của đất (% thể tích đất)
β0: độ ẩm sẵn có trong đất hay độ ẩm ban đầu (%A)
Hi; Hi-1: chiều sđu chiều sđu bộ rể cđy ở đầu vă cuối thời đoạn tính toân (m) Wni:lượng nước do nước ngầm cung cấp (m3/ha). Lượng nước năy nhiều hay ít lă tuỳ thuộc mực nước ngầm cao hay thấp, loại đất nặng hay nhẹ, đại lượng năy cần được xâc định bằng thí nghiệm cụ thể.
W0i: lượng nước có sẵn ở đầu thời điểm tính toân
W0i= 104Aβi-1Hi-1 (m3/ha) (2 - 70) βi-1: độ ẩm đầu thời đoạn tính toân (%A)
Ei: lượng nước bốc hơi mặt ruộng, được xâc đinh theo câc công thức đê giới thiệu
Wci: lượng nước cần giử lại trong thời đoạn tính toân để dảm bảo sự phât triễn bình thường của cđy trồng
Wci= 104AβiHi (m3/ha) (2 - 71) Để giải phương trình cđn bằng nước trín người ta thường dùng phương phâp giải tích hoặc phương phâp đồ giải.
4) Hệ số tưới, giản đồ hệ số tưới
Hệ số tưới lă tăi liệu cơ bản trong công tâc quy hoạch, thiết kế, quản lý vă khai thâc công trình thủy lợi. Từ hệ số tưới sẽ xâc định lưu lượng cần tại mặt ruộng, lưu lượng của đường kính dẫn, quy mô của câc công trình trong hệ thống.