- Đai khí hậu mát
3.2.1. Quy trình và phương pháp đánh giá tính thích nghi sinh thái của cây trồng với điều kiện SKH
trồng với điều kiện SKH
Mức độ TNST với điều kiện SKH của tỉnh Tuyên Quang được đánh giá theo phương pháp so sánh chỉ tiêu giữa đặc điểm sinh thái của từng loại cây trồng với các yếu tố SKH [10], [19].
Quy trình đánh giá gồm 4 bước chính, giữa các bước có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và đều hướng tới các mục tiêu đã xác định:
* Bước 1: Xác định nhu cầu sinh thái, các ngưỡng sinh thái của từng loài
cây trồng đối với các yếu tố sinh khí hậu.
* Bước 2: Căn cứ vào đặc điểm sinh lí, sinh thái của từng loại cây trồng và
các chỉ tiêu SKH (nhiệt, ẩm, độ dài mùa lạnh, độ dài mùa khô) đã được phân cấp trong phân loại SKH tỉnh Tuyên Quang, tiến hành phân cấp mức độ thích nghi của các loại cây trồng với từng yếu tố SKH theo 3 mức độ, tương ứng với điểm số đánh giá (Bảng 3.8): Bảng 3.8: Phân cấp mức độ TNST của cây trồng với các yếu tố SKH tỉnh Tuyên QuangKý hiệu Mức độ TNST Điểm S1 Rất thích nghi 2 S2 Tương đối thích nghi 1
N Không thích nghi 0
* Bước 3: Lập bảng ma trận đánh giá mức độ TNST của các loại cây trồng
với các yếu tố SKH chính. Các cột thể hiện các loại sinh khí hậu; các hàng thể hiện các yếu tố khí hậu đã được phân cấp. Giá trị thích nghi được thể hiện bằng các điểm số tỉ lệ tương ứng
* Bước 4: Kết quả đánh giá mức độ TNST
Để đánh giá tổng hợp mức độ thích nghi đối với từng loại sinh khí hậu, dựa vào công thức đánh giá như sau:
- Tổng điểm thích nghi (Sc):
∑Sc = ST + SR + Sk + Sn
Trong đó:
ST: Sốđiểm thích nghi với nhiệt độ trung bình năm SR: Số điểm thích nghi với lượng mưa trung bình năm Sk: Số điểm thích nghi với độ dài mùa khô
Sn: Số điểm thích nghi với độ dài mùa lạnh
c: loại cây trồng
- Tính tỷ lệ của ∑Sc từng cây đối với các l-0oại SKH: S = ∑Sc / ∑Stuyệt đối
Ví dụ: Để đánh giá mức độ thích nghi của loại sinh khí hậu IA1a đối với cây mía được tính như sau:
∑Sc = (1 + 1 + 2 + 0) = 4
S = ∑Sc / ∑Stuyệt đối = 4/8 = 0,5
Như vậy, đối với loại sinh khí hậu IA1a cây mía có tỉ lệ điểm thích nghi trung bình là 0,5.
Kết quả đánh giá được thể hiện bằng bảng ma trận tỉ lệ điểm số thích nghi và phân hạng thích nghi. Trên bảng ma trận, các cột biểu hiện các loại SKH, các hàng biểu thị tổng tỉ lệ điểm, tỉ lệ thích nghi và cấp thích nghi cho các loại cây.
- Phân hạng mức độ thích nghi:Mỗi cấp đánh giá (phân hạng thích nghi)
tương ứng với những khoảng giá trị của điểm đánh giá chung. Khoảng cách giữa các hạng đánh giá trong trường hợp lấy đều nhau, được tính theo công thức:
∆S = Smax−Smin M
Trong đó: ∆S: Khoảng cách điểm giữa các hạng đánh giá
Smax: Tỷ lệ điểm thích nghi cao nhất của cây trồng Smin: Tỷ lệ diểm thích nghi thấp nhất của cây trồng
M: Số lượng cấp phân hạng thích nghi phục vụ đánh giá (3 cấp)
3.2.2. Đánh giá mức độ TNST của các loài cây trồng chủ lực với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang
3.2.2.1. Đánh giá mức độ TNST của cây mía với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang
a) Giá trị kinh tế và đặc điểm sinh thái của cây mía
Cây mía thuộc họ Hòa Thảo: Graminaeae Tên khoa học: Saccharum ssp
* Giá trị kinh tế: Mía là cây công nghiệp lấy đường quan trọng của ngành
công nghiệp đường. Ngoài sản phẩm chính là đường, những phụ phẩm chính cây mía như bã mía, mật gỉ, bùn lọc đều mang lại những giá trị kinh tế nhất định.
Theo ước tính giá trị các sản phẩm phụ phẩm còn cao hơn 2 - 3 lần sản phẩm chính là đường. Ngoài ra, mía còn là loại cây có tác dụng bảo vệ đất rất tốt. Đến mùa mưa, mía được 4 - 5 tháng tuổi, bộ lá đã giao nhau thành thảm lá xanh dày, diện tích lá gấp 4 - 5 lần diện tích đất làm cho mưa không thể rơi trực tiếp xuống mặt đất có tác dụng tránh xói mòn đất cho các vùng đồi. Hơn n m mía là cây rt cho các vùng đi.ác động thảm lá xanh dày, d - 60cm. Mcây ecta mía tốt có thể có 13 - 15 tấn rễ, sau khi thu hoạch bộ rễ để lại trong đất cùng với bộ lá là chất hữu cơ quý làm tăng độ phì của đất.
* Đặc điểm sinh thái
Mía phân bố trong khoảng 32o vĩ Bắc đến 30o vĩ Nam. Thời gian sinh trưởng khoảng 12 tháng trở lên. Nước ta ở đâu cũng trồng được mía. Thời gian
sinh tưởng của mía đông xuân khoảng 10 – 12 tháng, mía thu 14 – 16 tháng. Toàn bộ thời gian sinh trưởng của mía chia ra 5 thời kỳ cần những điều kiện thời tiết khí hậu thích hợp để phát triển [16], [29].
+ Thời kỳ nảy mầm:
Nhiệt độ thích hợp cho nảy mầm là 20oC, tối thích 30oC, tối cao 50oC, độ ẩm 75 – 85% thuận lợi nhất cho mía nảy mẩm, dưới 75% nảy mầm kém, không đều, trên 85% mía dễ bị chết và yếm khí.
+ Thời kỳ đẻ nhánh: Nhiệt độ tối thấp là 20oC, tối cao là 45oC. Ở độ ẩm 75 – 85% mía đẻ khỏe. Mía đẻ nhiều ít còn phụ thuộc giống, khoảng cách trồng, thời vụ, kỹ thuật trồng, ánh sáng.
+ Thời kỳ vươn cao:
Nhiệt độ tối thích là 35oC, tối cao là 40 - 45oC, tối thấp 13 – 15oC. Ở 20oC mía vươn cao bình thường. Thời kỳ vươn cao của mía chiếm 50% nhu cầu về nước trong toàn bộ quá trình sinh trưởng của nó. Phạm vi biên độ của độ ẩm trong đất là 50 – 90% sức giữ ẩm của đất, tối thích là 70%. Dưới 50% sinh trưởng của mía bị hạn chế.
+ Thời kỳ chín: Nhiệt độ thấp, độ ẩm thấp làm cho mía chín tốt. Lượng mưa dưới 70 – 75mm/ tháng là tốt nhất.
Nhiệt độ tối ưu cho cây mía trong các giai đoạn từ 23 – 32oC. mía nhiiững
ưu cho cây mía trong các giai đoạn từ ⁰C và ngiững ưu cho câyGivà nkhi nhi ngiững ⁰C và dưiững⁰C thì cây si ưu cho cây mía tr khi nhigiai đoạn từ 23 – 32ẩm của đất, tối thích là 70%. Dưới 50% sinh trưởng của mía bị
h [29].
- Lượng mưa: Mía là cây cần nhiều nước nhưng lại sợ úng nước. Mía có thể phát triển tốt ở những vùng có lượng mưa từ 1500 mm/năm. Giai đoạn sinh trưởng mía yêu cầu lượng mưa từ 100 - 170 mm/tháng. Khi chín cần khô ráo, mía thu hoạch sau một thời gian khô ráo khoảng 2 tháng sẽ cho tỉ lệ đường cao. Bởi vậy các nước nằm trong vùng khô hạn nhưng vẫn trồng mía tốt còn những nơi mưa nhiều và phân bố đều trong năm thì việc trồng mía không hiệu quả.
Những vùng mía tập trung của nước ta có nhiệt độ bình quân trên 20oC, có 2 mùa mưa và mùa khô trùng hợp với thời kỳ vươn cao và chín của mía. Lượng mưa
hàng năm từ 1500 – 1800 mm được phân bố đều trong mùa mưa cũng là điều kiện thuận lợi cho mía vươn cao và phát triển.
- Ánh sáng: Ánh sáng rất cần cho sự quang hợp để tạo đường cho cây mía. Khi cường độ ánh sáng tăng thì hoạt động quang hợp của bộ lá cũng tăng. Thiếu ánh sáng cây mía phát triển yếu, vóng cây, hàm lượng đường thấp và cây mía dễ bị sâu bệnh. Trong suốt chu kỳ sinh trưởng, cây mía cần khoảng 2.000 – 3.000 giờ chiếu sáng, tối thiểu cũng 1.200 giờ trở lên.
b) Đánh giá mức độ TNST của cây mía với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang
Bảng 3.9: Bảng cơ sở đánh giá riêng mức độ thích nghi sinh thái của cây mía với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang
Bảng 3.10: Đánh giá mức độ thích nghi của cây mía vớicác yếu tố SKH chính
ở tỉnh Tuyên Quang
* Kết quả đánh giá mức độ thích nghi với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang của cây mía
Dựa vào bảng cơ sở đánh giá mức độ TNST của cây mía với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang bằng cách xác định điểm thích nghi, ta thấy điểm trung bình
Yếu tố đánh giá Mức độ thích nghi Loại SKH
IA1a IB1b IC1c IIA1a IIB1b IIC1c IID1c IIIA2a IIIB2b IVA3a IVB3b
Nh iệt độ tb n ăm ( 0C) S1 thích nghi 2 2 2 S2 1 1 1 1 1 1 N 0 0 L ượn g m ưa năm (mm) S1 thích nghi 2 2 2 2 S2 1 1 N 0 0 0 0 0 Độ d ài m ùa lạn h (th án g) S1 thích nghi 2 2 2 2 2 2 2 S2 1 1 N 0 0 Độ d ài m ù a k h ô ( th án g ) S1 thích nghi 2 2 2 2 S2 1 1 1 N 0 0 0 0 Kết quả Tỉ lệ điểm thích nghi trung bình 0,5 1 0,75 0,375 0,875 0,625 0,5 0,25 0,75 0 0,5
thích nghi cao nhất của cây mía là 1 và điểm trung bình thích nghi thấp nhất là 0,125. Mức độ thích nghi của cây mía với điều kiện SKH được phân thành 3 cấp: Rất thích nghi (S1); Tương đối thích nghi (S2); Không thích nghi (N) ; với khoảng cách giữa các mức độ được tính như sau:
∆ S = 𝑆𝑚𝑎𝑥−𝑆𝑚𝑖𝑛
𝑀 = 1− 0
3 = 0,33
Bảng 3.11. Phân cấp mức độ TNST của cây mía với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang
Mức độ thích nghi Khoảng điểm
Rất thích nghi 0,67 – 1
Tương đối thích nghi 0,33 – 0,66
Không thích nghi 0 – 0,32
Bảng 3.12. Mức độ thích nghi của cây mía với các loại SKH trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang TT Cấp thích nghi Loại SKH
Giai đoạn 1961 - 2015 Năm 2040
Tổng số khoanh vi Diện tích (km2) Tỉ lệ diện tích so với cả tỉnh (%) Tổng số khoanh vi Diện tích (km2) Tỉ lệ diện tích so với cả tỉnh (%) 1 Rất thích nghi (S1) IB1b, IC1c, IIB1b, IIIB2b 12 4523,21 77,0 14 4967,66 84,5 2 Tương đối thích nghi (S2) IA1a, IIA1a, IIC1c, IID1c, IVB3b 6 1241,06 21,1 6 890,26 15,1 3 Không thích nghi (N) IIIA2a, IVA3a 4 113,79 1,9 2 20,14 0,3
Tổng 11 22 5878,06 100 22 5878,06 100
Trên cơ sở mức độ thích nghi của cây mía với các loại SKH tỉnh Tuyên Quang, có thể xây dựng được bản đồ mức độ thích nghi của cây mía với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang giai đoạn 1961 – 2015, tỷ lệ 1:100.000 (Hình 3.3) và bản đồ SKH tỉnh Tuyên Quang theo kịch bản BĐKH đến năm 2040, tỉ lệ
Người thành lập: Nguyễn Ngọc Ánh GVHD : Nguyễn Thế Hưng
Hình 3.3: Bản đồ mức độ thích nghi của cây mía với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang giai đoạn 1961 – 2015, tỉ lệ 1: 100.000
Người thành lập: Nguyễn Ngọc Ánh GVHD : Nguyễn Thế Hưng
Hình 3.4: Bản đồ mức độ thích nghi của cây mía với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang năm 2040, tỉ lệ 1: 100.000
* Diện tích rất thích nghi: Kết quả phân tích nhu cầu sinh thái cho thấy cây mía rất thích hợp với khí hậu nóng, lượng mưa vừa (1500 – 2000mm/năm), mùa lạnh ngắn và mùa khô trung bình. Đây là những đặc trưng của loại SKH IB1b, cũng là loại SKH phổ biến nhất trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang. Ngoài ra, một số khu vực có loại SKH IC1c, IIB1b, IIIB2b cũng rất thích hợp cho sự sinh trưởng, phát triển của mía. Do đó, tỉnh Tuyên Quang có tiềm năng rất lớn để mở rộng diện tích trồng loài cây này. Với điều kiện SKH của tỉnh hiện nay, tổng diện tích rất thích nghi của cây mía lên đến 4523,21km2, chiếm 77 % diện tích toàn tỉnh. Đến 2040, diện tích vùng rất thích nghi của cây mía với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang là 4967,66 km2, chiếm 84,5% tổng diện tích tỉnh. Cả sáu huyện: Lâm Bình, Na Hang, Chiêm Hóa, Hàm Yên, Yên Sơn, Sơn Dương và thành phố Tuyên Quang đều xuất hiện các loại SKH rất thích hợp để trồng và phát triển sản xuất mía.
Huyện Chiêm Hóa, Hàm Yên, Yên Sơn, Sơn Dương là những huyện có diện tích rất thích nghi lớn đối với cây mía, cũng đồng thời được xác định để chuyển đổi diện tích gieo trồng kém hiệu quả (đất đồi, ruộng 1 vụ) sang trồng mía nguyên liệu trong Đề án Tái cơ cấu ngành nông nghiệp của Tỉnh, giai đoạn 2015 – 2020.
* Diện tích tương đối thích nghi: Cây mía có mức thích nghi tương đối với các loại SKH IA1a, IIA1a, IIC1c, IID1c, IVB3b, các loại SKH này trong giai đoạn 1961 - 2015 được thể hiện trên bản đồ SKH là một số khoanh vi co diện tích nhỏ thuộc các huyện Chiêm Hóa, Hàm Yên, Yên Sơn, Sơn Dương, Na Hang, Lâm Bình với tổng diện tích 1241,06 km2 (chiếm 21,1% diện tích toàn tỉnh). Đến 2040, diện tích vùng tương đối thích nghi chỉ còn 890,26 km2 (chiếm 15,1% tổng diện tích toàn tỉnh).
* Diện tích không thích nghi: Ở mức độ không thích nghi đối với cây mía
chỉ có 2 loại SKH IIIA2a, IVA3a. Kết quả phân loại SKH giai đoạn 1961 – 2015, các loại SKH không thích nghi xuất hiện ở 3 khoanh vi nhỏ thuộc các vùng ranh giới giữa các huyện Lâm Bình – Na Hang, Lâm Bình – Chiêm Hóa và Chiêm Hóa – Hàm Yên, diện tích vùng không thích nghi chỉ chiếm 1,9% diện tích toàn tỉnh (113,79 km2). Những khu vực này có đặc điểm khí hậu mát hoặc lạnh, mưa nhiều, mùa khô ngắn, không thích hợp cho mía sinh trưởng và phát triển.
Trên bản đồ SKH tỉnh Tuyên Quang theo kịch bản đến 2040, vùng không thích nghi chỉ còn 2 khoanh vi của loại SKH IIIA2a, diện tích bị thu hẹp lại chỉ còn 20,14 km2
.
3.2.2.2. Đánh giá mức độ TNST của cây lạc với điều kiện SKH tỉnh Tuyên Quang
a) Giá trị kinh tế và đặc điểm sinh thái của cây lạc * Giá trị kinh tế
Cây lạc thuộc họ đậu: Fabaceae Chi: A rachis.
Tên khoa học: Arachis hypogaea.
Lạc là nguồn thức ăn giàu dầu lipit và protein, có giá trị dinh dưỡng cao. Ngoài giá trị thực phẩm, cây lạc còn mang lại nhiều giá trị trong ngành kinh tế nông nghiệp (cải tạo đất, làm thức ăn chăn nuôi) và công nghiệp như: nhiều sản phẩm từ lạc có giá trị làm thức ăn chăn nuôi gia súc như khô dầu, thân lá xanh và cả cám vỏ quả lạc, dầu lạc còn được dùng làm thực phẩm và chế biến dùng cho các ngành công nghiệp khác như (chất dẻo, xi mực in, dầu diesel, làm dung môi cho thuốc bảo vệ thực vật...).
Ngoài giá trị kinh tế, cây lạc còn có ý nghĩa to lớn trong việc cải tạo đất do khả năng cố định đạm của vi sinh vật cộng sinh trong rễ lạc. Cũng như các loại họ cây đậu khác loài khác thuộc họ Đậu, rễ lạc có thể tạo ra các nốt sần do vi sinh vật cộng sinh cố định đạm hình thành đó là vi khuẩn Rhizobium vigna. Rhizobium vigna có thể tạo nốt sần ở rễ một số loài cây họ đậu. Nhưng với lạc thì tạo được nốt sần lớn và khả năng cố định đạm cao hơn cả. Cũng nhờ khả năng cố định đạm, sau khi thu hoạch thành phần hóa tính của đất trồng được cải thiện rõ rệt, lượng đạm trong đất tăng và khu hệ vi sinh vật hảo khí trong đất được tăng cường có lợi đối với cây trồng.
* Đặc điểm sinh thái
Lạc là cây nhiệt đới với đặc điểm sinh thái là yêu cầu nhiệt độ bình quân cao và ổn định kèm theo đủ độ ẩm.
- Nhiệt độ: Lạc là cây trồng nhiệt đới và á nhiệt đới nên có thể trồng trong phạm vi điều kiện sinh thái khá rộng. Cây lạc phát triển thuận lợi trong khoảng
nhiệt độ từ 24 - 33oC. Các giới hạn nhiệt độ cho từng thời kỳ sinh trưởng, phát triển của cây lạc được thể hiện trong Bảng 3.12:
Bảng 3.13: Nhu cầu về nhiệt độ cho các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lạc Thời kỳ Giới hạn Thích hợp (oC) Chú thích Thấp nhất Cao nhất Nảy mầm 15 oC 25 – 34oC 45oC - Nhiệt độ cao hoặc thấp hơn giới hạn, cản trở sự nảy mầm Sinh trưởng 10 24- 33oC Dưới 10 oC, lạc ngừng sinh trưởng Phát triển
(Ra hoa, quả) < 20
oC - 33oC >35oC
Ngoài nhiệt độ giới hạn, lạc khó ra hoa
Già chín 10oC 30oC
Nguồn: Sổ tay kỹ thuật trồng cây công nghiệp- Tổng cục cây trồng [16]
- Ẩm độ, lượng mưa
Nước là nhân tố sinh thái có ảnh hưởng lớn nhất đến năng suất lạc. Lạc được