CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết, phân tích các tài liệu tham khảo kết hợp điều tra khảo sát thực địa vùng sản xuất rau an toàn;
- Khảo sát thực tế các vùng rau an toàn đã xây dựng như trên địa bàn ngoại thành Hà Nội như: Vùng rau Lĩnh Nam, quận Hoàng Mai; vùng rau xã Văn Đức, huyện Gia Lâm; vùng rau Tây Tựu, huyện Từ Liêm; vùng rau Vân Nội, huyện Đông Anh ...
- Phương pháp nghiên cứu kế thừa, lựa chọn và phát triển các kết quả đã nghiên cứu;
- Ứng dụng chương trình CROPWAT 8.0 của FAO để tính nhu cầu nước và chế độ tưới cho các nhóm rau vùng nghiên cứu [18]. Cơ sở khoa học của phương pháp tính toán chế độ tưới:[17], [19], [20]
+ Tính toán lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng (ETo)
Lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng (ETo) là lượng nước tổn thất từ bề mặt đất (có lớp phủ thực vật) vào không khí trong điều kiện lớp đất mặt được cung cấp đầy đủ nước. Có thể tính toán lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng theo nhiều công
thức, được các tác giả trong và ngoài nước đưa ra dựa trên các tài liệu khí hậu trong khu vực nghiên cứu nhưng công thức Penman - Monteith là công thức sử dụng khá phổ biến trên thế giới và Việt Nam hiện nay. Công thức Penman - Monteith là công thức phản ánh đầy đủ nhất mối quan hệ giữa bốc thoát hơi nước tiềm năng với các nhân tố ảnh hưởng và cũng là công thức cho kết quả sát thực tế nhất. Công thức Penman Monteith được viết như sau:
ETo = C.WRn + (1-W).f(u).(ea – ed) (2.1) Trong đó:
C là hệ số hiệu chỉnh điều kiện thời tiết khác nhau giữa ngày và đêm W là hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào vĩ độ và nhiệt độ
Rnlà bức xạ thuần tính tương đương bốc hơi (mm/ngày) F(u) là hệ số của tốc độ gió
ea – ed là hiệu số giữa áp suất hơi nước bão hòa ở nhiệt độ không khí trung bình và áp suất hơi nước thực tế trung bình của không khí (mmbar)
+ Tính toán nhu cầu nước của cây trồng
Xác định nhu cầu nước của cây trồng, tức là tìm quan hệ giữa lượng bốc hơi mặt ruộng với các nhân tố ảnh hưởng. Đó là lượng nước cần thiết để đảm bảo cho cây trồng phát triển tốt.
Có nhiều phương pháp tính toán nhu cầu nước cho cây trồng, nhưng phương pháp phổ biến được dùng trên thế giới và Việt Nam được tổ chức lương thực thế giới (FAO) đề nghị tính toán nhu cầu nước cho cây trồng theo lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng ETovà hệ số cây trồng Kctheo công thức:
ETc = ETo x Kc (2.2)
Trong đó:
ETclà lượng bốc thoát hơi nước mặt ruộng (mm/ngày) Kclà hệ số cây trồng
ETolà lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng (mm/ngày) + Xác định hệ số nhạy cảm nước của cây trồng – Ky [16]
(1-ETa/ETm) = Ky(1-Ya/Ym) (2.3)
+ Tính toán lượng mưa hiệu quả (Reff)
Theo FAO có 4 phương pháp tính toán lượng mưa hiệu quả, trong luận văn này chúng tôi sử dụng phương pháp Soil Conservation Service method của Cục nông nghiệp Mỹ (USDA) vì phương pháp tính mưa hiệu quả này đã được viện khoa học Thủy lợi kiểm chứng và đã kết luận là phương pháp sử dụng tương đối hợp lý với lượng mưa từng tháng của Việt Nam.
Reff = Rtot(125 - 0,2Rtot)/125 khi Rtot < 250 mm (2.4) Reff = 125 + 0,1Rtot khi Rtot > 250 mm (2.5) Trong đó:
Rtot là lượng nước mưa trong thời đoạn tính toán (mm) + Tính toán nhu cầu tưới của cây trồng (IRReq)
Nhu cầu tưới trong thời đoạn tính toán cho cây trồng cạn như sau:
IRReq = ETc – Reff (mm/ngày) (2.6)
+ Tính toán kế hoạch tưới cho cây trồng cạn Yêu cầu lượng nước tưới thực tế (In)
In = ETc – (Reff + Ge + Wb) (2.7) Trong đó:
Ge là lượng nước ngầm bổ sung cho vùng rễ cây (mm)
Wb là lượng nước có trong tầng đất nuôi cây đầu thời đoạn tính toán (mm)
Yêu cầu lượng nước cung cấp (mm) M =
a a
E h S P( )
(2.8) Trong đó:
h là độ sâu tầng đất nuôi cây (mm) Salà độ ẩm hữu hiệu
Sa = θ -θFc wp (2.9)
Fc wp
θ ,θ là độ ẩm đồng ruộng, độ ẩm cây héo (%) Ea là hiệu suất sử dụng nước mặt ruộng (%)
P là hệ số phụ thuộc vào loại cây trồng.
Khoảng cách tưới (chu kỳ tưới) (T) T = a
c
P(S )h
ET (ngày) (2.10)
Các đại lượng đã giải thích ở trên.
- Áp dụng các công thức thủy lực và sử dụng phần mềm HdroCalc của hãng Netafim để tính toán thiết kế hệ thống tưới phun mưa và tưới nhỏ giọt.