X 0 00 2 oc 0 00 2 oc 0 00 20 4 0 6 oc 0 00 20 4 0 60
Q uanạhợ pỊ ngà y^ 272kg'ha Hô hẳp I ngày = 35kg/ha
Tông khối lượng =Ị 146 kg ha
LE A F A R E A
- / . Ì ha/ha
29-1-1969
0 8 12 tó 20 24 g iờ
H ình 47.2. Mô hình hoá sự sinh trường của ngô (Đê Wit và ctv, 1970)
Hình 48.2 là sự đối chiếu giữa kết quả của mô hình hoá và trị số đo thực. Đó là sự so sánh trị số tính toán dựa vào vĩ độ ngày nẩy mầm và số hiệu khí tượng ở các địa điểm thuộc Caii/ornia, Iowa, Hà Lan với trị số đo thực ở cây ngô.' Đường liền và đưòmg chấm chấm trong hình tương ứng biểu thị trị số đo thực và trị số tính toán, ta thấy có hai trị số đó khác nhau rất lớn. Nhưng nếu căn cứ vào độ đốc của đường cong trong hình để tìm ra suất sinh trường của cây trồng CGR (crop growth rate)
thì dù ờ điểm nào, hai trị số đều rất đồng thuận.
kữ mầm ha 15.000 10.000 5.000 ì: C aỉifornìa 2: !owa i . Hà Lan ^ Trị sô J_:__ ỉ s ố đ o được tinh toán 0 20 50 75 100 S ổ n gà y nầy mầm
H ình 48.2. Đối chiếu đo thực và mô hình sinh trưởng của ngô (Đê W it và ctv, 1970)
Đê Wit và ctv (1970) cho ràng điều này nói lên khả năng dự báo của mô hình liLCROS là đáng tin cậy. Đương nhiên, với mức độ như vậy là rất không đầy đủ. Sự tìm tòi bàn thân mô hình cổ nhiên là quan trọng, việc nghiên cứu các thông số trong trình tự cũng rất quan trọng. Vì vậy, không những cần nghiên círu lại các số liệu đã có mà nhất định còn cần tiến hành thực nghiệm phù hợp với mục đích.
Mô hình hoá s ự thoát hơi nước
Trước hết giả thiết giữa đất và quần thể, đất và không khí không có trao đổi nhiệt và nước. Đối với quần thể phát triển đầy đủ thì giả thiết này là gần đúng. Có thể chia sự thoát hơi nước thành 4 quá trình;
1. Quá trình nước trong đất với dạng lỏng chảy vào lông rễ.
2. Quá trình nước dạng lỏng từ bề mặt lông rễ chảy về tế bào vách mòng cùa lá, ở bề mặt này biến thành hơi nước.
3. Quá trinh hơi nước thông qua khe tế bào khuếch tán lên bề mặt lá.
4. Quá trình trao đổi hơi nuớc giữa không khí tiếp xúc bề mặt lá với không khí gần đó. Dưới đây sẽ lần lượt nghiên cứu các quá trình
Sư ván đône nước từ đất lên lôns rẽ
Trong hệ thống phụ từ đất lên lông rề này, giả thiết sự vận động của nước ở trạng thái nhất định, có thể biểu thị như sau:
dW
Q, = 2 : r l V * k - (102)
dl
Trong công thức trên, phần hấp thụ cùa lông rễ là khối bán cầu bán kính ío, giả thiết mặt nước đồng mức trong đất là khối hán cầu bán kính 1, lượng nước chảy vào trong bán cầu là Q| , p* là m ật độ (trọng khối) cùa nước, w là biểu thị nước trong đất, tiến hành tích phân công thức (102), cho 1 lớn hơn nhiều so với lo, thì:
Q , = 2 Ttp. klo (W ũ0 - Wr) (1 0 3 )
Wũ0 và W r tương ứng là nước trong đất ở chồ cách lông rễ khá xa và ngay ở bề mặt lông rễ. Woo có thể coi là bằng nước binh quân của đất, lấy số lông rễ j (1/cm^) trong dung tích đất tuỳ ý nhân với hai vế cùa công thức trên, ta được công thức sau:
Q . = j Q | = 2 7t j p . klo ( w - w r) (1 0 4 )
Q. biểu thị thông lượng nước bình quân trong đất hướng về lông rễ phân bố trong đơn vị dung tích đất w . Cho nên lấy độ dày tầng đất vùng rễ zk nhân với hai vế của công thức (104) là có thể tìm được tổng thông lượng nước đối với toàn bộ lông rễ trên đơn vị diện tích đồng ruộng trong đơn vị thời gian.
Trong đó : Qr = Q» zk (g/cm^.s) (105) ks = 2 71 j p. lo kzk
Sư vân đôns nước từ lô m rễ đến tế bào nhu mô lá
Sự vận động nước ở đây chù yếu do lực hấp dẫn gây ra. biểu thị như công thức sau:
Q p = ” (106)
5 —z
Trong đó, Qp là nước thực vật thài ra (g/cm^.s), e là hệ số độ truyền dẫn nước cua các mô khác nhau của thực vật, g là gia tốc trọng trường, < Ps/ <z là độ dốc của sức hút (bar/cm). Do sự vận động cùa nước trong cơ thể thực vật không phải là nhất định, nên đối với một đcm vị diện tích đồng ruộng, công thức (106) phải đổi thành:
<0 <v
= p . ( 1 0 7 )
<z ^ <t
Trong công thức trên, t là thời gian, V - hàm lượng nước trong đơn vị dung tích cùa cơ thể thực vật, từ đó tìm ra được công thức sau:
■ • ^ ) = P- (108)
<z ' g < z ' ^ <t
Trong đó, Ps và V có liên hệ với nhau, giữa sức hút Ps, áp suất thẩm thấu P(), áp lực
dãn nở Ptcó quan hệ như sau:
Ps = Po- Pt (109 )
Ps = 2Poo + ^ i V o ( - ^ + ^ , ) v (1 1 0 )
Trong đó, Poo - áp suất thẩm thấu khi bắt đầu phân ly chất nguyên sinh, Vo - thể tích ban đầu của tế bào, ^1 - hệ số của đường thẳng quan hệ giữa thể tích tế bào (V - V(j) và áp lực dãn nờ. Công thức (110) nếu xét đến quan hệ của áp lực thẩm thấu và áp lực dẫn nở, thể tích tế bào với dung dịch làm loãng, thì tìm được:
(MI)
Lấy công thức (108) thay vào công thức (111):
< , £ < P s V o >1 - P s
i r < g i p .n ,v õ ' r
ị hệ số, là hàm số của z.
Để công thức (112) đơn giản hơn, định <p$/^t = 0, giả thiết nó là một trạng thái nhất định. Tiến hành tích phân từ z = 0 đến z = zh sẽ được công thức sau:
Trong đó: Ps I là lực hấp dẫn cùa lá. Ps R là lực hấp dẫn của rễ, đặt phần trước dấu ngoặc vế phái của công thức (113) là r|, thì;
Qf = t i( Ps i- Ps r) (114)
r| là tốc dộ trao đồi (cm/s)
ớ trạng thái nhất định như vậy, kết hợp công thức (105) và (114) với nhau sẽ được công thức biểu thị sự vận động nước từ đất lên lá.
Sư vân đôns nước từ đất lên lú
Giữa áp lực của nước trong đất và nước trong đất có quan hệ như sau: Qg R - Pg o (
Wr + ^2 )' (115)
Trong đó; Qo R và Po o tương ứng là áp lực cùa nước trong đất khi nước trong đất là W r và W r = 0; ^2 và n là là hàng số kinh nghiệm.
K h ử Wr từ công thức (105 ) và (115) thì tìm được công thức sau:
Q R = ks p (116)
ơ bề mặt lông rễ P(i o = Ps R- do đó quan hệ của thông lượng dòng nước trong đơn
vị diện tích đồng ruộng chảy về tế bào nhu mô cùa lá với nước trong đất ờ tầng đất bộ rề, sức hút cùa lá như sau:
Q P
Ps L = +
(W - - ^ - ) + l ] n
(117)
Qp và Ọ r ở trạng thái nhất định là bẳng nhau. Theo kết quả thực nghiệm n = 3, Poo =
25 bar, ị = 0,063; như vậy tìm ra quan hệ Qp = f(P,s 1,,W) biểu thị như hình 49.2, chứng tò nếu nước trong đất tăng lên, thì Ọp và p,s L trờ thành quan hệ đường thẳng.
Sư văn đông nước từ tế bào nhu mô lá đến bề măt lủ
Nước từ dạng lỏng biến thành dạng hơi, thường phát sinh ở bề mặt lá, nhưng cũng có thể ở bề mặt tế bào nhu mô. Sự trao đổi nước giữa lá và bề mặt lá chủ yếu là thông qua khí khổng. Nước từ ngoài khe khí khổng thải ra (thoát hơi nước) gọi là thoát hơi cutin, phần này chì có 5 - 10% tổng lượng thoát hơi, nếu bỏ qua không tính thì được công thức sau đây:
Et = pi
Am