Giáo trình phân tích hệ thống môi trường nông nghiệp phần 10 ppsx

133


7. 2. 2. Xác
ñị
nh ma tr
ậ
n li
ề
n k
ề


Th
ự
c ch
ấ
t c
ủ
a quá trình này là xác
ñị
nh quá trình thích h
ợ
p nh
ấ
t b
ằ
ng cách li
ệ
t kê

t
ấ
t c
ả
các bi
ế
n tr
ạ
ng thái theo m
ộ
t ma tr
ậ
n 2 chi
ề
u mà t
ấ
t c
ả
các bi
ế
n
ñượ
c s
ắ
p x
ế
p
ñố
i di
ệ

n
nhau gi
ữ
a chi
ề
u ngang và chi
ề
u d
ọ
c. S
ố
1 bi
ể
u th
ị
m
ố
i liên h
ệ
tr
ự
c ti
ế
p gi
ữ
a 2 bi
ế
n có th
ể

x
ả
y ra và s
ố
0 bi
ể
u th
ị
2 bi
ế
n không có m
ố
i liên h
ệ
nào c
ả
. Ma tr
ậ
n d
ướ
i
ñ
ây là ví d
ụ
c
ủ
a
ma tr
ậ
n li

ề
n k
ề
c
ủ
a mô hình vòng tu
ầ
n hoàn Nit
ơ
trong h
ệ
sinh thái d
ướ
i n
ướ
c (B
ả
ng 5-2).

Bảng 5-2. Ma trận liền kề của mô hình vòng tuần hoàn Nitơ trong hệ sinh thái thuỷ
vực
NO
3
NH
4
N t.v
ậ
t N
ñ
. V

ậ
t N cá N ch
ấ
t
v
ụ
n
N C
ặ
n
NO
3
- 1 0 0 0 0 0
NH
4
0 - 0 1 0 1 1
N t.v
ậ
t 1 1 - 0 0 0 0
N
ñ
. V
ậ
t 0 0 1 - 0 0 0
N cá 0 0 0 1 - 0 0
N ch
ấ
t v
ụ
n 0 0 1 1 1 - 0

N C
ặ
n 0 0 1 0 0 1 -

7. 2. 3. Thi
ế
t l
ậ
p bi
ể
u
ñồ
lý thuy
ế
t


ð
ây là b
ướ
c quan tr
ọ
ng
ñể
cho ng
ườ
i xây d
ự
ng mô hình nhìn nh
ậ

n và xác
ñị
nh
ñượ
c c
ơ
ch
ế
ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a mô hình,
ñồ
ng th
ờ
i c
ũ
ng giúp ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng mô hình hi
ể
u
ñượ

c c
ơ
ch
ế
ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a mô hình. Bi
ể
u
ñồ
lý thuy
ế
t c
ủ
a mô hình th
ườ
ng
ñượ
c thi
ế
t l
ậ
p
d
ạ
ng bi

ể
u
ñồ
Forrester (Forrester, 1961). Trong
ñ
ó có các thành ph
ầ
n và các m
ố
i quan h
ệ

c
ủ
a chúng trong h
ệ
th
ố
ng mà nhìn vào ta có th
ể
hi
ể
u
ñượ
c h
ệ
th
ố
ng g
ồ

m nh
ữ
ng gì, m
ố
i liên
h
ệ
c
ủ
a các h
ợ
p ph
ầ
n ra sao, t
ố
c
ñộ
phát tri
ể
n và các y
ế
u t
ố

ả
nh h
ưở
ng
ñế
n các quá trình

phát tri
ể
n c
ủ
a các bi
ế
n tr
ạ
ng thái nh
ư
th
ế
nào.










Hình 5-6. Biểu ñồ Forrester cho mô hình hệ sinh thái hươu-cỏ
(theo h
ệ
th
ố
ng
ở

hình 5-
5). Các
ñườ
ng li
ề
n bi
ể
u th
ị

ñườ
ng bi
ế
n
ñổ
i C.
ðườ
ng ch
ấ
m bi
ể
u th
ị
m
ố
i quan h
ệ
gi
ữ
a các

c
ấ
p và t
ố
c
ñộ

ñầ
u vào và
ñầ
u ra (ý ngh
ĩ
a c
ủ
a t
ừ
ng bi
ể
u t
ượ
ng có th
ể
xem hình 5-3).

D
ự
a vào bi
ể
u
ñồ

lý thuy
ế
t c
ủ
a mô hình, chúng ta nên cân nh
ắ
c và xác
ñị
nh nh
ữ
ng
s
ố
li
ệ
u nào c
ầ
n thi
ế
t cho xây d
ự
ng mô hình. Ví d
ụ

ñể
mô ph
ỏ
ng
ñượ
c quá trình hút dinh

d
ưỡ
ng c
ủ
a cây tr
ồ
ng thì c
ầ
n ph
ả
i có các s
ố
li
ệ
u v
ề
phát tri
ể
n sinh tr
ưở
ng c
ủ
a cây, hàm
l
ượ
ng dinh d
ưỡ
ng trong
ñấ
t, l

ượ
ng phân bón và th
ờ
i gian bón. Chi ti
ế
t h
ơ
n n
ữ
a chúng ta có
th
ể
mô ph
ỏ
ng các quá trình con nh
ư
quá trình b
ố
c h
ơ
i
ñạ
m, nitrat hóa,
ñề
nitrat hóa. T
ấ
t
nhiên nh
ữ
ng quá trình này còn ph

ụ
thu
ộ
c vào các y
ế
u t
ố
nh
ư
m
ư
a, nhi
ệ
t
ñộ
, pH v.v…
CO
2
cây hút

Nhu cầu

Chết,
bài tiết,
hô h
ấp


C
ỏ (g C)

Hươu (g C)







CO
2
không khí
CO
2
không khí,
Chất thải rắn và lỏng
2

3

1


134


7. 2. 4. Thi
ế
t l
ậ

p công th
ứ
c toán

Có r
ấ
t nhi
ề
u nghiên c
ứ
u c
ơ
b
ả
n v
ề
các quá trình chuy
ể
n hóa trong h
ệ
th
ố
ng
ñ
ã
ñượ
c
ñị
nh l
ượ

ng hóa theo các bi
ế
n môi tr
ườ
ng mà chúng ta có th
ể
ti
ế
p nh
ậ
n
ñể
thi
ế
t l
ậ
p các c
ơ

ch
ế
cho mô hình. Ví d
ụ
s
ự
cân b
ằ
ng n
ướ
c trong

ñấ
t
ñượ
c tính b
ằ
ng ph
ươ
ng trình sau:

FR = R + IR – ET – D – Q (1)

Trong
ñ
ó FR là l
ượ
ng n
ướ
c trong
ñấ
t, R n
ướ
c m
ư
a, IR n
ướ
c t
ướ
i, ET n
ướ
c b

ố
c thoát h
ơ
i,
D n
ướ
c tiêu và th
ấ
m sâu và Q là n
ướ
c ch
ả
y tràn b
ề
m
ặ
t.

Ho
ặ
c quá trình th
ấ
m n
ướ
c gi
ữ
a các t
ầ
ng
ñấ

t
ñượ
c mô t
ả
theo
ñị
nh lu
ậ
t Darcy

D = -k*dh/dz (2)

Trong
ñ
ó D là t
ố
c
ñộ
th
ấ
m n
ướ
c (mm/ngày), k ch
ỉ
s
ố
d
ẫ
n n
ướ

c c
ủ
a
ñấ
t (mm/ngày), dh/dz
là chênh l
ệ
ch th
ủ
y t
ĩ
nh gi
ữ
a 2 t
ầ
ng
ñấ
t.

Ho
ặ
c quá trình chuy
ể
n hóa nitrat
ñượ
c Chowdary và c
ộ
ng s
ự
(2004) mô t

ả
nh
ư
sau:

UNO
3
=UNH
4
(1−exp(−
K
n
t
)) (3)

Trong
ñ
ó UNO
3
là l
ượ
ng NO
3

ñượ
c sinh ra trong quá trình nitrat hóa, NH
4
a môn trong
ñấ
t

K
n
h
ệ
s
ố
nitrat hóa và t là th
ờ
i gian sau khi bón phân
7. 2. 5. Chuy
ể
n t
ả
i vào máy tính và ki
ể
m tra
ñộ
chính xác
T
ừ
mô hình lý thuy
ế
t, bi
ể
u
ñồ
bi
ể
u th
ị

h
ệ
th
ố
ng và các s
ố
li
ệ
u
ñ
o
ñế
m, tham kh
ả
o
k
ế
t h
ợ
p s
ự
k
ế
t n
ố
i c
ủ
a ki
ế
n th

ứ
c chuyên gia. Toàn b
ộ
mô ph
ỏ
ng v
ề
c
ơ
ch
ế
ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a h
ệ

th
ố
ng
ñượ
c chuy
ể
n vào máy tính theo d
ạ
ng các hàm toán h
ọ

c và các quá trình liên quan
theo nh
ữ
ng trình t
ự
th
ờ
i gian và không gian nh
ấ
t
ñị
nh. Tuy nhiên mô hình ph
ả
i
ñượ
c th
ẩ
m
ñị
nh nhi
ề
u l
ầ
n b
ằ
ng c
ả
các phép tính toán trên máy tính c
ũ
ng nh

ư
b
ằ
ng tay
ñể

ñả
m b
ả
o
ñộ

chính xác,
ñ
úng công th
ứ
c, ph
ươ
ng trình toán h
ọ
c. M
ộ
t vi
ệ
c r
ấ
t quan tr
ọ
ng n
ữ

a là ki
ể
m tra
l
ạ
i toàn b
ộ
h
ệ
th
ố
ng
ñơ
n v
ị

ñ
o l
ườ
ng.
ð
ây là l
ỗ
i th
ườ
ng g
ặ
p và
ñ
em l

ạ
i nh
ữ
ng sai s
ố
l
ớ
n
nh
ấ
t trong quá trình xây d
ự
ng mô hình c
ủ
a h
ầ
u h
ế
t nh
ữ
ng ng
ườ
i xây d
ự
ng mô hình. Th
ứ
t
ự

c

ủ
a các quá trình, ph
ả
n
ứ
ng c
ủ
a các ch
ấ
t c
ũ
ng ph
ả
i
ñượ
c s
ắ
p x
ế
p theo logic vì
ả
nh h
ưở
ng
ñế
n
ñầ
u vào,
ñầ
u ra c

ủ
a quá trình và c
ũ
ng là
ñế
n k
ế
t qu
ả
chung c
ủ
a c
ả
mô hình.

7. 2. 6. Phân tích ñộ nhạy cho từng mô hình con
Mô hình xây d
ự
ng trên c
ơ
s
ở
c
ủ
a nh
ữ
ng s
ố
li
ệ

u
ñầ
u vào, nh
ữ
ng h
ệ
s
ố

ñ
ã
ñượ
c xác
ñị
nh và
nh
ữ
ng y
ế
u t
ố
môi tr
ườ
ng. M
ỗ
i y
ế
u t
ố

ñề
u có nh
ữ
ng ph
ạ
m vi và m
ứ
c
ñộ

ả
nh h
ưở
ng khác
nhau
ñế
n
ñầ
u ra c
ủ
a t
ừ
ng mô hình con và c
ủ
a mô hình nói chung. Vi
ệ
c phân tích
ñộ
nh
ạ

y
ñượ
c xác
ñị
nh các ph
ạ
m vi thay
ñổ
i lên và xu
ố
ng c
ủ
a các h
ệ
s
ố

ñầ
u vào
ñế
n ki
ể
u thay
ñổ
i,
ph
ạ
m vi thay
ñổ
i c

ủ
a
ñầ
u ra. Vi
ệ
c xác
ñị
nh này tr
ướ
c h
ế
t
ñượ
c ti
ế
n hành trên t
ừ
ng mô hình
con
ñể

ñ
ánh g
iá

ñộ
chính xác c
ủ
a các quá trình riêng r
ẽ

.

Hình 5-7 là m
ộ
t ví d
ụ
c
ủ
a vi
ệ
c phân tích
ñộ
nh
ạ
y c
ủ
a m
ộ
t mô hình mô ph
ỏ
ng v
ề
s
ự
bi
ế
n
ñổ
i hàm l
ượ

ng
ñạ
m trong
ñấ
t theo th
ờ
i gian. Khi thay
ñổ
i các giá tr
ị
hàm l
ượ
ng
ñạ
m ban
ñầ
u thì ta nh
ậ
n
ñượ
c các k
ế
t qu
ả
khác nhau c
ủ
a
ñầ
u ra (hàm l
ượ

ng
ñạ
m trong
ñấ
t). Ki
ể
u

135

thay
ñổ
i c
ủ
a
ñầ
u ra (t
ă
ng hay gi
ả
m, nhi
ề
u hay ít) hoàn toàn ph
ụ
thu
ộ
c vào các ph
ươ
ng trình
mô ph

ỏ
ng trong nó.


















Hình 5-7. Ví dụ về phân tích ñộ nhạy sự ảnh hưởng của các hàm lượng ñạm ban ñầu
ñến sự thay ñổi hàm lượng ñạm trong ñất theo thời gian.

7. 2. 7. Phân tích
ñộ
nh
ạ
y cho mô hình l
ớ
n

Sau khi
ñ
ã hoàn toàn tin t
ưở
ng vào s
ự
ho
ạ
t
ñộ
ng chính xác c
ủ
a các mô hình con thì
ta có th
ể
ki
ể
m tra
ñộ
nh
ạ
y c
ủ
a mô hình l
ớ
n,
ñ
ó là s
ự

k
ế
t h
ợ
p gi
ữ
a nhi
ề
u mô hình con v
ớ
i
nhi
ề
u h
ệ
s
ố

ñầ
u vào khác nhau. Quá trình phân tích ph
ả
i
ñượ
c ti
ế
n hành v
ớ
i nhi
ề
u phép

ñ
o
ñế
m và ch
ạ
y mô hình v
ớ
i t
ầ
n s
ố
cao. S
ự

ả
nh h
ưở
ng c
ủ
a các h
ệ
s
ố

ñầ
u vào
ñế
n
ñầ
u ra c

ủ
a
mô hình c
ầ
n
ñượ
c ghi chép c
ẩ
n th
ậ
n
ñể
làm c
ơ
s
ở
cho vi
ệ
c gi
ả
i thích và hi
ệ
u ch
ỉ
nh mô
hình sau này.

7. 2. 8. Hiệu chỉnh mô hình

Cho dù mô hình

ñượ
c xây d
ự
ng chính xác, c
ẩ
n th
ậ
n và chi ti
ế
t
ñế
n
ñ
âu thì công
ñ
o
ạ
n hi
ệ
u
ch
ỉ
nh mô hình c
ũ
ng là c
ầ
n thi
ế
t không th
ể

tránh kh
ỏ
i. Hi
ệ
u ch
ỉ
nh là vi
ệ
c
ñư
a mô hình vào
ho
ạ
t
ñộ
ng theo quy lu
ậ
t phát tri
ể
n h
ệ
th
ố
ng mà mình
ñ
ang quan tâm
ñể
làm c
ơ
s

ở
cho vi
ệ
c
mô ph
ỏ
ng các quá trình ti
ế
p theo ph
ụ
c v
ụ
tính toán c
ủ
a nghiên c
ứ
u và s
ả
n xu
ấ
t. M
ộ
t ví d
ụ

ñơ
n gi
ả
n khi m
ộ

t k
ỹ
thu
ậ
t viên mu
ố
n
ñ
o pH, EC c
ủ
a 1 dãy 100 m
ẫ
u n
ướ
c. Vi
ệ
c
ñầ
u tiên là
ph
ả
i hi
ệ
u ch
ỉ
nh máy
ñ
o v
ề

ñ
úng v
ớ
i các m
ẫ
u tiêu chu
ẩ
n (pH=4, pH=7, EC n
ướ
c c
ấ
t) và ghi
l
ạ
i nhi
ệ
t
ñộ
t
ạ
i th
ờ
i
ñ
i
ể
m
ñ
o. K
ế

t qu
ả

ñ
o ch
ỉ
chính xác khi
ñ
ã hi
ệ
u ch
ỉ
nh chính xác s
ố

ñọ
c
trên máy
ñ
o v
ớ
i các m
ẫ
u chu
ẩ
n
ñể

ñư
a máy v

ề
trình tr
ạ
ng ho
ạ
t
ñộ
ng bình th
ườ
ng,
ñ
úng
quy lu
ậ
t và thu
ộ
c ph
ạ
m vi cho phép.
Thời gian (ngày)
Các hệ số N ban ñầu

136

0
20
40
60
80
100

120
28-06-03 14-01-04 1-08-04 17-02-05 5-09-05 24-03-06
Ngày, tháng, năm
Hàm l-ợ ng đạm trong đất (mg/kg)
Tính toán
Đ o đếm

Hỡnh 5-8. Kt qu hiu chnh ca mụ hỡnh mụ phng hm lng ủm trong ủt trng
bp ci (kt qu tớnh toỏn rt khp vi hm lng ủm ủo trong ủt).

Hỡnh 5-8 l m

t vớ d


ủ
i

n hỡnh c

a k

t qu

hi

u ch

nh mụ hỡnh mụ ph

ng di

n bi

n hm
l

ng
ủ
m trong
ủ
t tr

ng b

p c

i, sai khỏc gi

a k

t qu

tớnh toỏn v giỏ tr


ủ
o trong phũng
thớ nghi

m l r

t nh

, th

hi

n s

mụ ph

ng chớnh xỏc c

a mụ hỡnh. V

i mụ hỡnh mỏy tớnh,
quỏ trỡnh hi

u ch

nh th

ng ti

n hnh b

ng vi

c so sỏnh k

t qu

ch

y mụ hỡnh v

i cỏc giỏ
tr


ủ
o
ủ
m ng
o
i th

c
ủ
a. Trong quỏ trỡnh hi

u ch

nh, mụ hỡnh cú th

ch

y nhi

u l

n v

i s


thay
ủ
i cỏc h

s


ủ
u vo
ủ

ủ
i

u ch

nh cho
ủ
u ra kh

p v

i giỏ tr

ủ
o th

c t


ủ
n m

c sai
s

th

p nh

t cú th

. Th

ng d

a trờn giỏ tr

chờnh l

ch (g

n gi

ng v

i
ủ
bi

n
ủ
ng chu

n)
theo cụng th

c sau

(
)
[
]
2/1
,
2
/)/)( nY
ammc

=

(4)

Trong
ủ
ú
c

l giỏ tr

tớnh toỏn c

a bi

n tr

ng thỏi,
m

l giỏ tr


ủ
o
ủ
m th

c,
am,

l giỏ tr

ủ
o
ủ
m trung bỡnh v n l s

m

u
ủ
o v tớnh toỏn. Mụ hỡnh ph

i
ủ
c hi

u ch

nh lm sao
ủ
chờnh l

ch Y
ủ
t
ủ
c giỏ tr

nh

nh

t.

7. 2. 9. p d

ng mụ hỡnh ra di

n r

ng

Sau khi
ủ
ó hi

u ch

nh, chỳng ta cú th

tin t

ng vo s

ho

t
ủ
ng c

a mụ hỡnh l
mụ ph

ng
ủ
ỳng cỏc quỏ trỡnh x

y ra trong h

th

ng m chỳng ta
ủ
ang quan tõm. Cỏc h

s


ủ
u vo
ủ
ó
ủ
c hi

u ch

nh cú th

ủ
c ti

p t

c s

d

ng cho vi

c mụ ph

ng r

ng rói c

a
h

th

ng
ủ
ú theo m

t khụng gian v th

i gian r

ng h

n. B

ng vi

c ny chỳng ta cú th

cú
nh

ng k

t qu


ủ
nh l

ng chớnh xỏc v

cỏc quỏ trỡnh x

y ra trong h

th

ng k

c

ng

n h

n
v di h

n, v

i nhi

u k

t h

p khỏc nhau c

a cỏc y

u t

mụi tr

ng m khụng th


ủ
o
ủ

m
ủ
c. Vớ d

mụ hỡnh mụ ph

ng quỏ trỡnh th

m nitrat t


ủ
t xu

ng n

c ng

m t

i Võn H

i,
Tam D

ng, V

nh Phỳc, sau khi dựng cỏc s

ủ
o trong n

m 2004, 2005
ủ
hi

u ch

nh mụ
hỡnh (hỡnh 5-8), ta cú th

tớnh toỏn l

ng nitrat lm ụ nhi

m n

c ng

m theo t

ng th

i v


khỏc nhau, trờn cỏc lo

i

ủ
t khỏc nhau v

i th

i gian di t

1 n

m
ủ
n 5 n

m, th

m chớ 50-
100 n

m.

7. 2. 10.

ỏnh giỏ mụ hỡnh


137

Mô hình c
ũ
ng c

ầ
n
ñượ
c
ñ
ánh giá v
ề

ñộ
chính xác, tính d
ễ
s
ử
d
ụ
ng, tính kh
ả
thi
trong th
ự
c t
ế
và ph
ạ
m vi
ứ
ng d
ụ
ng c
ũ

ng nh
ư
ho
ạ
t
ñộ
ng. Vi
ệ
c
ñ
ánh giá có th
ể
d
ự
a vào k
ế
t
qu
ả
áp d
ụ
ng chúng vào các nhiên c
ứ
u,
ứ
ng d
ụ
ng trên m
ọ
i h

ệ
th
ố
ng có liên quan. Vi
ệ
c
ñ
ánh
giá chính xác nh
ấ
t là d
ự
a vào k
ế
t qu
ả
th
ẩ
m
ñị
nh c
ủ
a các h
ộ
i
ñồ
ng khoa h
ọ
c uy tín, các bài
báo khoa h

ọ
c ho
ặ
c k
ế
t qu
ả

ñ
ánh giá c
ủ
a các d
ự
án có s
ử
d
ụ
ng mô hình
ñể
mô ph
ỏ
ng.

VIII. Một số mô hình cụ thể.
Trong th
ế
gi
ớ
i hi
ệ

n
ñạ
i
ñ
ang di
ễ
n ra r
ấ
t nhi
ề
u ho
ạ
t
ñộ
ng s
ố
ng c
ủ
a con ng
ườ
i mang
tính tích c
ự
c
ñể
có m
ộ
t th
ế
gi

ớ
i hi
ệ
n
ñạ
i và v
ă
n minh, tuy nhiên c
ũ
ng có r
ấ
t nhi
ề
u ho
ạ
t
ñộ
ng làm ô nhi
ễ
m môi tr
ườ
ng,
ñ
e d
ọ
a
ñế
n s
ứ
c kh

ỏ
e con ng
ườ
i mà r
ấ
t nhi
ề
u qu
ố
c gia, nhà
khoa h
ọ
c
ñ
ang tìm cách
ñể
h
ạ
n ch
ế
nó. Ô nhi
ễ
m môi tr
ườ
ng bao g
ồ
m 6 lo
ạ
i chính là: ô
nhi

ễ
m không khí (s
ự
gia t
ă
ng hàm l
ượ
ng, xáo tr
ộ
n thành ph
ầ
n không khí), ô nhi
ễ
m n
ướ
c
(suy gi
ả
m ch
ấ
t l
ượ
ng n
ướ
c), ô nhi
ễ
m ti
ế
ng
ồ

n (gia t
ă
ng v
ề

ñộ
l
ớ
n và t
ầ
n su
ấ
t ti
ế
ng
ồ
n), ô
nhi
ễ
m
ñấ
t (tích l
ũ
y quá gi
ớ
i h
ạ
n ch
ấ
t th

ả
i r
ắ
n và ch
ấ
t
ñộ
c h
ạ
i trong
ñấ
t), ô nhi
ễ
m ch
ấ
t
phóng x
ạ
(rò r
ỉ
và lan r
ộ
ng các ch
ấ
t phóng x
ạ
, nguyên t
ử
có h
ạ

i
ñế
n ho
ạ
t
ñộ
ng s
ố
ng) và ô
nhi
ễ
m nhi
ệ
t (hi
ệ
n t
ượ
ng nóng lên toàn c
ầ
u).
Có r
ấ
t nhi
ề
u mô hình
ñể
mô ph
ỏ
ng và tính toán các quá trình ho
ạ

t
ñộ
ng trong môi
tr
ườ
ng xung quanh. Chúng
ñượ
c
ñ
ánh g
iá
có tác
ñộ
ng m
ạ
nh m
ẽ

ñế
n giai
ñ
o
ạ
n nghiên c
ứ
u
ñị
nh l
ượ
ng, ti

ế
t ki
ệ
m nhi
ề
u th
ờ
i gian và v
ậ
t ch
ấ
t mà l
ạ
i
ñ
em l
ạ
i
ñộ
chính xác cao. Trong
môi tr
ườ
ng nông nghi
ệ
p, môi tr
ườ
ng
ñượ
c coi là có ngu
ồ

n ô nhi
ễ
m không xác
ñị
nh l
ớ
n gây
ả
nh h
ưở
ng
ñế
n môi tr
ườ
ng s
ố
ng.
ðạ
i di
ệ
n cho nh
ữ
ng ngu
ồ
n ô nhi
ễ
m này là ô nhi
ễ
m ngu
ồ

n
n
ướ
c m
ặ
t do các quá trình xói mòn b
ề
m
ặ
t t
ừ
nh
ữ
ng ngu
ồ
n phân bón và hóa ch
ấ
t bón ho
ặ
c
th
ả
i vào
ñấ
t, ô nhi
ễ
m ngu
ồ
n n
ướ

c ng
ầ
m do các quá trình th
ấ
m sâu c
ủ
a các hóa ch
ấ
t nông
nghi
ệ
p trên nh
ữ
ng vùng
ñấ
t có
ñộ
d
ẫ
n n
ướ
c cao, m
ự
c n
ướ
c ng
ầ
m nông.
ðể
mô ph

ỏ
ng vi
ệ
c
ñị
nh l
ượ
ng hóa các quá trình ô nhi
ễ
m này, m
ộ
t s
ố
mô hình tiêu bi
ể
u
ñượ
c xây d
ự
ng và
ñượ
c
ứ
ng d
ụ
ng r
ấ
t r
ộ
ng rãi.

8. 1. Mô hình xói mòn ñất do nước
Xói mòn
ñấ
t là k
ế
t qu
ả
c
ủ
a hi
ệ
n t
ượ
ng m
ư
a l
ớ
n v
ớ
i c
ườ
ng
ñộ
cao trên nh
ữ
ng vùng
ñấ
t có
ñộ
d

ố
c l
ớ
n,
ñộ
che ph
ủ
th
ự
c v
ậ
t nh
ỏ
và
ñấ
t b
ị
xáo tr
ộ
n nhi
ề
u do các h
ọ
at
ñộ
ng canh
tác nông nghi
ệ
p. Tác h
ạ

i c
ủ
a xói mòn là hàng n
ă
m b
ị
m
ấ
t
ñ
i l
ượ
ng l
ớ
n
ñấ
t canh tác màu
m
ỡ
(lên t
ớ
i hàng tr
ă
m t
ấ
n/ha/n
ă
m), m
ấ
t theo r

ấ
t nhi
ề
u ch
ấ
t dinh d
ưỡ
ng cây tr
ồ
ng nh
ư
mùn,
ñạ
m, lân, kali, canxi và magiê (
ðậ
u Cao L
ộ
c và c
ộ
ng s
ự
, 1998; Thái Phiên và c
ộ
ng s
ự
,
2001;
ð
ào Châu Thu và c
ộ

ng s
ự
, 1997; Tr
ầ
n
ðứ
c Toàn và c
ộ
ng s
ự
, 1998). Do m
ấ
t
ñ
i l
ớ
p
ñấ
t m
ặ
t t
ơ
i x
ố
p,
ñấ
t tr
ở
nên chai c
ứ

ng và nghèo dinh d
ưỡ
ng d
ẫ
n
ñế
n n
ă
ng su
ấ
t cây tr
ồ
ng
gi
ả
m. V
ề

ả
nh h
ưở
ng r
ộ
ng thì các v
ậ
t li
ệ
u xói mòn nh
ư

ñấ
t, bùn s
ẽ
l
ấ
p
ñầ
y các dòng sông,
h
ồ
ch
ứ
a gây
ả
nh h
ưở
ng
ñế
n t
ướ
i tiêu và
ñ
i
ề
u hòa môi tr
ườ
ng. Các ch
ấ
t h
ữ

u c
ơ
,
ñạ
m lân s
ẽ

tích l
ũ
y trong các sông ngòi, h
ồ
ch
ứ
a làm gia t
ă
ng các quá trình phân rã gây ô nhi
ễ
m môi
tr
ườ
ng n
ướ
c và không khí. Các quá trình phú d
ưỡ
ng hóa c
ũ
ng t
ă
ng nhanh làm suy gi
ả

m
ch
ấ
t l
ượ
ng n
ướ
c u
ố
ng và gây các b
ệ
nh
ở
ng
ườ
i và gia súc.
Có r
ấ
t nhi
ề
u mô hình xói mòn
ñấ
t
ñượ
c xây d
ự
ng theo các ph
ạ
m vi và t
ỷ

l
ệ
khác
nhau trong
ñ
ó có các mô hình mô ph
ỏ
ng xói mòn trên b
ề
m
ặ
t nh
ư
GUEST (Yu et al.,
1997), USLE (Wischmeier and Smith, 1978), WEPP (Flanagan et al., 2001). Nh
ữ
ng mô
hình này mô ph
ỏ
ng xói mòn
ñấ
t t
ạ
i b
ề
m
ặ
t c
ủ
a s

ườ
n d
ố
c, do v
ậ
y xói mòn ch
ủ
y
ế
u là xói
mòn b
ề
m
ặ
t và rãnh nh
ỏ
v
ớ
i t
ố
c
ñộ
xói mòn l
ớ
n. Nh
ữ
ng mô hình
ở
quy mô
ñị

a hình l
ớ
n

138

h
ơ
n nh
ư
l
ư
u v
ự
c, ví d
ụ
AGNPS (Young et al., 1989), ANSWERS (Beasley and Huggins,
1982), CREAMS/GLEAMS (Knisel, 1991) và LISEM (De Roo et al., 1996a; De Roo et
al., 1996b).
8. 1. 1. Mô hình AGNPS
Mô hình Ngu
ồ
n ô nhi
ễ
m nông nghi
ệ
p không xác
ñị
nh (AGNPS)
ñượ

c xây d
ự
ng do
các nhà khoa h
ọ
c nông nghi
ệ
p M
ỹ
xây d
ự
ng nh
ằ
m d
ự

ñ
oán xói mòn và s
ự
di chuy
ể
n các
ch
ấ
t dinh d
ưỡ
ng, hóa ch
ấ
t t
ừ

nh
ữ
ng l
ư
u v
ự
c nông nghi
ệ
p. Mô hình s
ẽ
ch
ạ
y cho t
ừ
ng tr
ậ
n
m
ư
a
ñơ
n l
ẻ
. L
ư
u v
ự
c
ñượ
c chia ra thành nh

ữ
ng ti
ể
u l
ư
u v
ự
c và l
ướ
i ô vuông có kích th
ướ
c
b
ằ
ng nhau. Mô hình bao g
ồ
m 3 mô hình con,
ñ
ó là:

-

Mô hình xói mòn d
ự
a trên ph
ươ
ng trình tính toán xói mòn m
ấ
t
ñấ

t ph
ổ
d
ụ
ng USLE.
-

Mô hình n
ướ
c d
ự
a trên k
ỹ
thu
ậ
t thi
ế
t k
ế
các
ñườ
ng th
ủ
y toán (SCS) mà m
ỗ
i giá tr
ị

ñạ
i di

ệ
n cho m
ộ
t ch
ế

ñộ

ñấ
t, cây tr
ồ
ng, h
ệ
s
ố
d
ẫ
n n
ướ
c, h
ệ
s
ố
dòng ch
ả
y khác nhau.
-

Quá trình v
ậ

n chuy
ể
n các ch
ấ
t dinh d
ưỡ
ng
ñấ
t và hóa ch
ấ
t
ñượ
c mô hình hóa d
ự
a
trên các
ñặ
c tính c
ủ
a
ñấ
t, l
ượ
ng các ch
ấ
t bón vào
ñấ
t và kh
ả
n

ă
ng v
ậ
n chuy
ể
n c
ủ
a
dòng ch
ả
y.


Hình 5-9. Mô hình AGNPS chạy kết hợp với phần mềm GIS mô phỏng các quá trình
nước và di chuyển của hóa chất.

139

S
ố
li
ệ
u
ñầ
u vào cho mô hình g
ồ
m 22 ch
ỉ
tiêu v
ề

ñặ
c tính v
ề

ñộ
d
ố
c, h
ướ
ng d
ố
c,
ñặ
c
tính lý hóa
ñấ
t, cây tr
ồ
ng và l
ượ
ng các ch
ấ
t hóa h
ọ
c bón vào
ñấ
t c
ủ
a l

ư
u v
ự
c, c
ủ
a t
ừ
ng ô
ñơ
n v
ị
, l
ượ
ng m
ư
a và ki
ể
u m
ư
a

S
ố
li
ệ
u
ñầ
u ra c
ủ
a mô hình g

ồ
m 13 ch
ỉ
tiêu v
ề
n
ướ
c nh
ư
t
ố
c
ñộ
dòng ch
ả
y,
ñỉ
nh l
ũ
,
t
ổ
ng l
ượ
ng dòng ch
ả
y, hàm l
ượ
ng c
ặ

n, kh
ố
i l
ượ
ng
ñấ
t b
ị
xói mòn. Ti
ế
p theo là 11 ch
ỉ
tiêu
v
ề
dinh d
ưỡ
ng và hóa ch
ấ
t nh
ư
l
ượ
ng
ñạ
m, lân, và thu
ố
c sâu m
ấ
t

ñ
i trong c
ặ
n
ñấ
t và trong
n
ướ
c ch
ả
y tràn b
ề
m
ặ
t. Mô hình mô ph
ỏ
ng v
ề
không gian nên luôn c
ầ
n s
ự
h
ỗ
tr
ợ
c
ủ
a các
ph

ầ
n m
ề
m GIS (ví d
ụ
hình 5-9)
ñể
tính toán các y
ế
u t
ố

ñị
a hình và phân b
ố
không gian c
ủ
a
các
ñơ
n v
ị

ñấ
t
ñ
ai. Ngày nay mô hình
ñượ
c phát tri
ể

n lên hi
ệ
n
ñạ
i h
ơ
n v
ớ
i mô hình m
ớ
i là
Annual AGNPS, c
ơ
b
ả
n d
ự
a trên mô hình AGNPS k
ế
t h
ợ
p v
ớ
i ph
ầ
n m
ề
m GIS AcrView.

Mô hình không nh

ữ
ng mô ph
ỏ
ng cho t
ừ
ng tr
ậ
n m
ư
a
ñơ
n l
ẻ
mà còn mô ph
ỏ
ng theo
n
ă
m có tính
ñế
n các y
ế
u t
ố
cân b
ằ
ng n
ướ
c bao g
ồ

m: m
ư
a, b
ố
c thoát h
ơ
i n
ướ
c, cây hút,
ch
ả
y tràn và th
ấ
m sâu. Vì th
ế

ñộ
ng thái bi
ế
n
ñổ
i c
ủ
a
ñộ

ẩ
m
ñấ
t là y

ế
u t
ố
quan tr
ọ
ng
ả
nh
h
ưở
ng
ñế
n kh
ả
n
ă
ng sinh dòng ch
ả
y cho m
ỗ
i tr
ậ
n m
ư
a
ñượ
c tính toán m
ộ
t cách khoa h
ọ

c.

8. 1. 2. Mô hình xói mòn LISEM

Là mô hình xói mòn vi
ế
t trong môi tr
ườ
ng GIS cho vi
ệ
c mô ph
ỏ
ng xói mòn c
ủ
a l
ư
u
v
ự
c có kích th
ướ
c v
ừ
a và nh
ỏ
. Mô hình mô ph
ỏ
ng cho t
ừ
ng tr

ậ
n m
ư
a riêng l
ẻ
v
ớ
i các
ñộ

phân gi
ả
i không gian và th
ờ
i gian khác nhau. C
ơ
ch
ế
làm vi
ệ
c và các quá trình xói mòn x
ả
y
ra
ñượ
c mô t
ả
nh
ư
trong hình 10

Hình 5-10. Biểu ñồ biểu diễn cơ chế xói mòn của LISEM (Hessel et al., 2002)
ðầ
u vào c
ủ
a mô hình bao g
ồ
m 7

ñườ
ng chính:
ðỌNG TÁN CÂY
TH
ẤM SÂU

XÓI MÒN BỀ
MẶT
XÓI MÒN
DÒNG CHẢY
Tổng lượng
dòng chảy
Tổng lượng
ñất trôi
Mưa

DÒNG CHẢY
TRÀN
RỬA TRÔI,
LẮNG ðỌNG
LAI, PER
Ksat, theta
RR
Ldd
n, slope

PER, CH, AGGRSTAB
COH
D50
dòng n

ướ
c ch
ả
y
dòng
ñấ
t trôi
ñườ
ng
ñ
i
ề
u khi
ể
n
s
ố
li
ệ
u
ñầ
u vào

ðỌNG TRONG
LỚP ðẤT
M
ẶT

AGGSTAB: ñoàn lạp bền
LAI: chỉ số diện tích lá

PER: ñộ che phủ
Ksat: ñộ dẫn nước bão hòa
theta: ñộ ẩm ñất bão hòa
RR: ñộ ghồ ghề mặt ñất
ldd: hướng dòng chảy
n: hệ số nhám Manning
slope: ñộ dốc
CH: chiều cao cây
COH: ñộ dẻo dính
D50: trung bình kích thước
h
ạt


140

a. S
ố
li
ệ
u v
ề
m
ư
a theo th
ờ
i gian, kho
ả
ng cách 1-5 phút (d
ạ

ng file text);
b. Thông tin v
ề
l
ư
u v
ự
c (b
ả
n
ñồ
l
ướ
i ô vuông ch
ứ
a các ô vuông có di
ệ
n tích b
ằ
ng nhau),
bao g
ồ
m: b
ả
n
ñồ
chung ch
ứ
a các ô, b
ả

n
ñồ

ñộ
d
ố
c, b
ả
n
ñồ
vùng m
ư
a và b
ả
n
ñồ
ch
ỉ
c
ử
a
c
ủ
a l
ư
u v
ự
c;
c. Thông tin v
ề

cây tr
ồ
ng hay b
ả
n
ñồ
hi
ệ
n tr
ạ
ng s
ử
d
ụ
ng
ñấ
t,
ñượ
c k
ế
t n
ố
i v
ớ
i b
ả
ng thu
ộ
c
tính ch

ứ
a các thông tin v
ề
ch
ỉ
s
ố
di
ệ
n tích lá,
ñộ
che ph
ủ
và chi
ề
u cao cây c
ủ
a các lo
ạ
i
hình s
ử
d
ụ
ng
ñấ
t khác nhau;
d. Thông tin v
ề
l

ớ
p
ñấ
t m
ặ
t, là các b
ả
n
ñồ
ch
ứ
a các thông tin nh
ư
: h
ệ
s
ố
nhám Manning’s
n,
ñộ
gh
ồ
gh
ề
m
ặ
t
ñấ
t, l
ượ

ng
ñ
á trên m
ặ
t, k
ẽ
n
ứ
t,
ñườ
ng sá;
e. Thông tin v
ề
kh
ả
n
ă
ng th
ấ
m c
ủ
a
ñấ
t: là b
ả
n
ñồ

ñơ
n v

ị

ñấ
t k
ế
t n
ố
i v
ớ
i b
ả
ng thu
ộ
c tính c
ủ
a
ñấ
t nh
ư
: h
ệ
s
ố
d
ẫ
n n
ướ
c và
ñộ

ẩ
m c
ủ
a
ñấ
t
ở
tr
ạ
ng thái bão hòa,
ñộ

ẩ
m hi
ệ
n tr
ạ
ng c
ủ
a
ñấ
t,
ñộ
sâu t
ầ
ng
ñấ
t;
f. Thông tin v
ề

xói mòn và l
ắ
ng
ñọ
ng: là b
ả
n
ñồ

ñơ
n v
ị

ñấ
t k
ế
t n
ố
i v
ớ
i b
ả
ng thu
ộ
c tính ch
ứ
a
các thông tin v
ề
:

ñộ
b
ề
n c
ủ
a h
ạ
t
ñấ
t,
ñộ
d
ẻ
o dính và trung bình kích th
ướ
c h
ạ
t
ñấ
t;
g. Thông tin v
ề
sông su
ố
i (kênh) nh
ư
h
ướ
ng dòng ch
ả

y,
ñộ
nhám lòng su
ố
i, chi
ề
u r
ộ
ng c
ủ
a
su
ố
i và
ñộ
d
ố
c c
ủ
a lòng, s
ườ
n su
ố
i;
h. Thông tin v
ề
hàm l
ượ
ng
ñạ

m nitrat, amôn và lân trong
ñấ
t.









Hình 5-11. Mô phỏng hướng dòng chảy trong mô hình xói mòn lưu vực
ðầ
u ra c
ủ
a mô hình bao g
ồ
m:
i. Thông tin t
ạ
i c
ử
a c
ủ
a l
ư
u v
ự
c theo th

ờ
i gian (tùy theo ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng, ví d
ụ
sau kho
ả
ng
cách 5 phút) g
ồ
m: t
ố
c
ñộ
dòng ch
ả
y, th
ể
tích dòng ch
ả
y, hàm l
ượ
ng c
ặ
n trong huy
ề

n
phù và l
ượ
ng
ñấ
t m
ấ
t do xói mòn;
Dòng chảy ngang
Dòng chảy sông suối
Dòng chảy mặt

141

j. B
ả
n
ñồ
phân b
ố
xói mòn và l
ắ
ng
ñọ
ng
ñấ
t theo th
ờ
i gian và toàn tr
ậ

n m
ư
a;
k. Hàm l
ượ
ng dinh d
ưỡ
ng trong
ñấ
t và trong dòng ch
ả
y ra kh
ỏ
i l
ư
u v
ự
c.
8. 2. Mô hình lan truyền thấm sâu chất hóa học LEACHM

LEACHM (Leaching Estimation And CHemistry Model) mô ph
ỏ
ng tr
ạ
ng thái c
ủ
a
n
ướ
c và mô ph

ỏ
ng quá trình v
ậ
n chuy
ể
n c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng trong
ñấ
t không bão hoà ho
ặ
c bão
hòa 1 ph
ầ
n, t
ớ
i
ñộ
sâu 2 m. Mô hình LEACHM mô ph
ỏ
ng nhi
ề
u lo
ạ
i hóa ch
ấ

t khác nhau:
LEACHN mô ph
ỏ
ng s
ự
chuy
ể
n hóa và v
ậ
n chuy
ể
n c
ủ
a
ñạ
m (N) và lân (P); LEACHP mô
ph
ỏ
ng s
ự
phân rã và lan truy
ề
n c
ủ
a thu
ố
c tr
ừ
sâu; LEACHC mô ph
ỏ

ng s
ự
lan truy
ề
n c
ủ
a
các ion vô c
ơ
, và LEACHB mô ph
ỏ
ng
ñộ
ng thái c
ủ
a vi sinh v
ậ
t trong s
ự
có m
ặ
t c
ủ
a 1 lo
ạ
i
ch
ấ
t dinh d
ưỡ

ng cho s
ự
phát tri
ể
n c
ủ
a chúng. Nh
ữ
ng mô hình này có th
ể
áp d
ụ
ng cho c
ả

trong phòng thí nghi
ệ
m và ngoài th
ự
c
ñị
a, mô hình c
ũ
ng bao g
ồ
m c
ả
các mô hình con v
ề

hút n
ướ
c và ch
ấ
t dinh d
ưỡ
ng c
ủ
a r
ễ
cây.







Hình 5-12. Các hợp phần chính và ñường phát triển của LEACHM (Hutson, 2003).
Các thông s
ố
c
ụ
th
ể
c
ủ
a mô hình.
-

Thông s
ố
chung c
ủ
a thí nghi
ệ
m nh
ư
th
ờ
i ti
ế
t,
ñặ
c tính lý h
ọ
c
ñấ
t, r
ễ
cây t
ạ
i vùng
nghiên c
ứ
u.
-

Thông s
ố

v
ề

ñấ
t g
ồ
m có: hàm l
ượ
ng mùn trong
ñấ
t, hàm l
ượ
ng nitrat và a môn ban
ñầ
u, hàm l
ượ
ng
ñạ
m trong ch
ấ
t tàn d
ư
th
ự
c v
ậ
t, hàm l
ượ
ng cacbon và
ñạ

m trong
tàn d
ư
th
ự
c v
ậ
t.
-

Thông s
ố
v
ề
phân bón g
ồ
m có: L
ượ
ng phân
ñạ
m (Urea, a môn, nitrat), phân lân,
hàm l
ượ
ng
ñạ
m và lân trong tàn d
ư
th
ự
c v

ậ
t và trong phân chu
ồ
ng.
-

Thông s
ố

ñầ
u ra c
ủ
a mô hình g
ồ
m có: L
ượ
ng amôn, nitrat và lân do cây hút, l
ượ
ng
amôn b
ố
c h
ơ
i,
ñạ
m m
ấ
t trong quá trình nitrat hóa, và l
ượ
ng amôn, nitrat và lân m

ấ
t
do th
ấ
m sâu.
8. 3. Mô hình ñơn giản về lan truyền hóa chất trong ñất.
Ví dụ:
Xem xét m
ộ
t lo
ạ
i
ñấ
t có ch
ứ
a 1 l
ớ
p phân bón (ví d
ụ
phân
ñạ
m, N,
ñượ
c bón
ở

ñộ
sâu 20
cm).
ðể

ñơ
n gi
ả
n hòa cho vi
ệ
c tính toán, gi
ả
s
ử

ñấ
t bão hòa n
ướ
c,
ñấ
t có
ñộ
r
ỗ
ng a (m
3
m
-3
,
th
ườ
ng dao
ñộ
ng t

ừ
0.35 - 0.75 và ch
ứ
a không khí và n
ướ
c). N
ướ
c m
ư
a gây ra 1 dòng di


Nước mưa,
tư
ới

Chất hóa
h
ọc
Thoát hơi
nư
ớc

Bốc hơi
Nước
Cây phát
tri
ển

Dòng chảy

m
ặt

Cây hút
Dòng lưu
thông nư
ớc

Vận chuyển
các ch
ất
Chất hóa học, tương
tác vi sinh v
ật

Thấm sâu
Nước
Chất hóa học

142

Hình 5-13. Biểu ñồ biểu diễn sự lan truyền chất hóa học trong ñất

chuy
ể
n v
ớ
i t
ố
c
ñộ
v’ và n
ướ
c di chuy
ể
n trong các k
ẽ
h
ở

ñấ
t v
ớ
i t
ố
c
ñộ
v = v’/a. Hàm l

ượ
ng
c
ủ
a N trong n
ướ
c t
ạ
i 1
ñ
i
ể
m x và th
ờ
i gian t là C(x,t)

ðể
mô ph
ỏ
ng quá trình di chuy
ể
n c
ủ
a N trong
ñấ
t, ph
ẫ
u di
ệ
n

ñấ
t
ñượ
c chia thành các t
ầ
ng
ñấ
t có các
ñặ
c
ñ
i
ể
m khác nhau (thành ph
ầ
n v
ậ
t lý nh
ư

ñộ
r
ỗ
ng,
ñộ
d
ẫ
n n
ướ
c, thành ph

ầ
n c
ơ

gi
ớ
i v.v…) và
ñượ
c bi
ể
u di
ễ
n nh
ư
hình 5-13. Bi
ể
u
ñồ
này s
ẽ
giúp ta vi
ế
t các ph
ươ
ng trình
di chuy
ể
n c
ủ
a N trong ph

ẫ
u di
ệ
n
ñấ
t nh
ư
sau:

Ph
ươ
ng trình dòng ch
ả
y c
ủ
a N di chuy
ể
n t
ạ
i t
ầ
ng
ñấ
t th
ứ
i s
ẽ
là:

FL(i) = V. C(i-1) ; là dòng N

ñ
i vào t
ầ
ng i (5)
FL(i+1) = V. C(i) ; là dòng N
ñ
i ra kh
ỏ
i t
ầ
ng i, và
ñ
i vào t
ầ
ng i+1 (6)

Gi
ả
s
ử
N phân tán
ñề
u trong m
ỗ
i t
ầ
ng v
ớ
i n
ồ

ng
ñộ

ñồ
ng nh
ấ
t C(i). V
ậ
y N
ñ
i vào m
ộ
t t
ầ
ng
là tích c
ủ
a t
ố
c
ñộ
dòng n
ướ
c ch
ả
y vào và n
ồ
ng
ñộ
N trong n

ướ
c ch
ả
y
ñế
n t
ừ
t
ầ
ng tr
ướ
c
ñ
ó.

H
ệ
dòng ch
ả
y c
ủ
a N cho t
ầ
ng
ñấ
t i là hi
ệ
u c
ủ
a dòng ch

ả
y vào và ra kh
ỏ
i t
ầ
ng i
NFL(i) = FL(i) – FL(i+1) ho
ặ
c (7)
NFL(i) = V. (C(i) – C(i+1)) (8)
Ta có th
ể
tích c
ủ
a t
ầ
ng
ñấ
t là VOL = AREA. H [di
ệ
n tích b
ề
m
ặ
t (x) chi
ề
u cao]. N
ế
u ph
ẫ

u
di
ệ
n là
ñồ
ng nh
ấ
t và
ñượ
c chia làm các t
ầ
ng có
ñộ
dày nh
ư
nhau và b
ằ
ng H, s
ự
thay
ñổ
i
n
ồ
ng
ñộ
c
ủ
a N trong t
ầ

ng
ñấ
t s
ẽ

ñượ
c tính b
ằ
ng NFL(i)/H và t
ố
c
ñộ
thay
ñổ
i n
ồ
ng
ñộ
c
ủ
a
N
ñượ
c vi
ế
t d
ướ
i d
ạ
ng ph

ươ
ng trình 9. Bi
ế
n
ñộ
ng hàm l
ượ
ng c
ủ
a N trong
ñấ
t
ñượ
c bi
ể
u
di
ễ
n nh
ư
trong hình 5-14.
C(i))1)(C(i
TCOM
V
H
NFL(i)
dt
dC(i)
−−== (9)

x
x1
(x-x1)= -H
F(i)

FL(i+1)
C(i
-
1)

C(i)

x
Tcmass=H/V

C(i+1)


(x-x1)= +H



143




Hình 5-14. Phân bố hàm lượng ñạm trong ñất theo chiều sâu lúc ban ñầu, sau 40, 80

và 100 ngày.

Một số lưu ý:
Trên
ñ
ây là ch
ươ
ng trình mô ph
ỏ
ng c
ủ
a
ñơ
n ch
ấ
t trong môi tr
ườ
ng
ñồ
ng nh
ấ
t và ch
ỉ

có 1
ñầ
u vào. Trong th
ự
c t
ế

ch
ấ
t hóa h
ọ
c trong
ñấ
t bi
ế
n
ñổ
i theo s
ự
chi ph
ố
i c
ủ
a nhi
ề
u y
ế
u
t
ố
môi tr
ườ
ng nh
ư
trình bày trong ph
ầ
n m

ề
m LEACHM. T
ạ
i m
ỗ
i c
ấ
p quan tâm khác nhau
chúng ta có quy mô c
ủ
a mô hình l
ớ
n hay nh
ỏ
. Mô hình càng
ñượ
c mô t
ả
chi ti
ế
t thì cho
ñộ

chính xác càng cao (g
ầ
n v
ớ
i h
ệ
th

ố
ng th
ự
c), tuy nhiên sai s
ố
c
ũ
ng s
ẽ
r
ấ
t l
ớ
n n
ế
u ph
ươ
ng
trình tính toán và s
ố
li
ệ
u
ñầ
u vào b
ị
sai. Vì th
ế
ng
ườ

i xây d
ự
ng c
ũ
ng nh
ư
ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng
mô hình ph
ả
i luôn
ñả
m b
ả
o nguyên t
ắ
c c
ẩ
n th
ậ
n trong t
ừ
ng chi ti
ế
t tính toán, vi

ế
t ph
ươ
ng
trình, hi
ệ
u ch
ỉ
nh c
ũ
ng nh
ư
áp d
ụ
ng ra th
ự
c t
ế
. N
ế
u mô hình
ñượ
c xây d
ự
ng t
ố
t thì s
ẽ

ñ

em
l
ạ
i r
ấ
t nhi
ề
u l
ợ
i ích cho th
ự
c t
ế
, b
ằ
ng không nó s
ẽ
làm cho ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng v
ậ
n d
ụ
ng sai các
thành t
ự

u khoa h
ọ
c và không tr
ả
l
ờ
i
ñượ
c các câu h
ỏ
i c
ủ
a th
ự
c t
ế

ñặ
t ra.


Chiều sâu phẫu diện (m)
Hàm lư
ợng N (mg
kg
-
1
)

144

Tài liệu ñọc thêm

ðậ
u Cao L
ộ
c, Thái Phiên, Nguy
ễ
n T
ử
Siêm, và Tr
ầ
n
ðứ
c Toàn, 1998.
Ả
nh h
ưở
ng c
ủ
a các
ph
ươ
ng th
ứ
c canh tác
ñấ
t d
ố

c
ở
Hòa Bình. Trong: Thái Phiên và Nguy
ễ
n T
ử
Siêm
(ch
ủ
biên), Canh tác b
ề
n v
ữ
ng trên
ñấ
t d
ố
c
ở
Vi
ệ
t nam, Nhà xu
ấ
t b
ả
n Nông nghi
ệ
p,
Nà N
ộ

i. tr: 23-44.
Thái Phiên, Mai V
ă
n Tr
ị
nh, Nguy
ễ
n Công Vinh, Hoang Fagerstrom, M.H. và Nellson, I.,
2001. Xói mòn
ñấ
t và cân b
ằ
ng dinh d
ưỡ
ng d
ướ
i các hình th
ứ
c du canh b
ỏ
hóa
ng
ắ
n, Khoa h
ọ
c
ñấ
t s
ố
14. tr: 38-47.

ð
ào Châu Thu, Quy
ề
n
ð
ình Hà và
ðỗ
Nguyên H
ả
i, 1997.
ð
ánh giá hi
ệ
u qu
ả
c
ủ
a các mô
hình nông lâm k
ế
t h
ợ
p áp d
ụ
ng c
ả
i t
ạ
o vùng
ñồ

i tr
ọ
c Tam Quan, huy
ệ
n Tam
ðả
o,
t
ỉ
nh V
ĩ
nh Phú. Khoa h
ọ
c
ñấ
t s
ố
8. tr: 88-92.
Tr
ầ
n
ðứ
c Toàn, Hoàng
ðứ
c Nhân, Nguy
ễ
n T
ử
Siêm và Thái Phiên, 1998. Các bi
ệ

n pháp
t
ổ
ng h
ợ
p cho vi
ệ
c s
ả
n xu
ấ
t nông nghi
ệ
p hi
ệ
u qu
ả
và s
ử
d
ụ
ng t
ố
t
ñấ
t
ñồ
i tr
ọ
c Tam

ðả
o, V
ĩ
nh Phú, Trong: Thái Phiên và Nguy
ễ
n T
ử
Siêm (ch
ủ
biên), Canh tác b
ề
n
v
ữ
ng trên
ñấ
t d
ố
c
ở
Vi
ệ
t nam, Nhà xu
ấ
t b
ả
n Nông nghi
ệ
p, Nà N
ộ

i. tr: 80-88


TÓM TẮT
Ch
ươ
ng này mô t
ả
l
ị
ch s
ử
hình thành các lý thuy
ế
t v
ề
mô hình hoá và các khái ni
ệ
m c
ơ
b
ả
n
v
ề
mô hình. Con ng
ườ
i xây d
ự
ng mô hình nh

ằ
m khái quát hoá các hi
ệ
n t
ượ
ng trong t
ự

nhiên, ho
ạ
t
ñộ
ng kinh t
ế
, xã h
ộ
i và trong s
ả
n xu
ấ
t nông nghi
ệ
p nh
ằ
m d
ự
tính, d
ự
báo các
chi

ề
u h
ướ
ng s
ẽ
x
ả
y ra trong môi tr
ườ
ng,
ñồ
ng th
ờ
i
ñề
xu
ấ
t các bi
ệ
n pháp h
ợ
p lý nh
ằ
m
qu
ả
n lý s
ả
n xu
ấ

t nông nghi
ệ
p h
ạ
n ch
ế
ô nhi
ễ
m và suy thoái
ñấ
t. Tuy nhiên, mô hình hoá
hi
ệ
n nay còn r
ấ
t nhi
ề
u b
ấ
t c
ậ
p do các nhân t
ố
môi tr
ườ
ng thay
ñổ
i r
ấ
t ph

ứ
c t
ạ
p và nh
ữ
ng
thay
ñổ
i ngoài th
ự
c t
ế
khác r
ấ
t nhi
ề
u so v
ớ
i thay
ñổ
i
ở
trong các tình hu
ố
ng
ñ
ã có s
ự
ki
ể

m
soát c
ủ
a con ng
ườ
i. Con ng
ườ
i
ñ
ã xây d
ự
ng r
ấ
t nhi
ề
u mô hình
ñể
mô ph
ỏ
ng, phân tích các
quá trình thay
ñổ
i c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng môi tr
ườ

ng. Trong ch
ươ
ng này t
ậ
p trung vào mô t
ả
các mô
hình xói mòn
ñấ
t, mô hình lan truy
ề
n hoá ch
ấ
t trong môi tr
ườ
ng
ñấ
t, môi tr
ườ
ng n
ướ
c, v.v.




Câu hỏi ôn tập

1.

Mô hình hoá nh
ằ
m m
ụ
c
ñ
ích gì?
2.

Anh (ch
ị
) hãy li
ệ
t kê các
ư
u và nh
ượ
c
ñ
i
ể
m c
ủ
a mô hình hoá?
3.

Ph
ươ
ng pháp xây d
ự

ng mô hình?
4.

Ý ngh
ĩ
a c
ủ
a mô hình hoá trong phân tích h
ệ
th
ố
ng môi tr
ườ
ng nông nghi
ệ
p?
5.

Các mô hình tính toán l
ượ
ng
ñấ
t b
ị
xói mòn?
Ư
u và nh
ượ
c
ñ

i
ể
m c
ủ
a t
ừ
ng mô hình?
6.

Anh (ch
ị
) hi
ể
u nh
ư
th
ế
nào v
ề
mô hình th
ấ
m sâu ch
ấ
t hoá h
ọ
c (LEACHM)?
7.

Mô hình Ngu
ồ

n ô nhi
ễ
m nông nghi
ệ
p không xác
ñị
nh (AGNPS)?








145

GI
Ả
I THÍCH THU
Ậ
T NG
Ữ



Biên giới của hệ thống
: “
ðườ
ng” phân bi

ệ
t gi
ữ
a các ph
ầ
n t
ử
c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng v
ớ
i môi tr
ườ
ng.
Cây trồng
: Là t
ấ
t c
ả
các lo
ạ
i cây
ñượ
c tr
ồ
ng và qu

ả
n lý trong m
ộ
t vùng hay m
ộ
t nông tr
ạ
i
nh
ằ
m m
ụ
c tiêu tho
ả
mãn nhu c
ầ
u c
ủ
a con ng
ườ
i.
Cấu trúc của hệ thống
: là hình th
ứ
c c
ấ
u t
ạ
o bên trong c
ủ

a h
ệ
th
ố
ng bao g
ồ
m: (i) S
ự
s
ắ
p
x
ế
p v
ị
trí gi
ữ
a các ph
ầ
n t
ử
; (ii) Các m
ố
i quan h
ệ
gi
ữ
a các ph
ầ
n t

ử
.
Chức năng của hệ thống
: là kh
ả
n
ă
ng
ñượ
c qui
ñị
nh cho h
ệ
th
ố
ng, làm cho h
ệ
th
ố
ng có
th
ể
thay
ñổ
i tr
ạ
ng thái và t
ừ
ng b
ướ

c
ñạ
t t
ớ
i m
ụ
c tiêu
ñ
ã
ñị
nh.
Cơ cấu cây trồng
: Là thành ph
ầ
n và các lo
ạ
i cây tr
ồ
ng
ñượ
c b
ố
trí theo không gian và th
ờ
i
gian trong m
ộ
t nông tr
ạ
i hay m

ộ
t vùng s
ả
n xu
ấ
t( th
ườ
ng xác
ñị
nh trong m
ộ
t n
ă
m).
Cơ chế của hệ thống
: là ph
ươ
ng th
ứ
c ho
ạ
t
ñộ
ng h
ợ
p v
ớ
i qui lu
ậ
t khách quan v

ố
n có c
ủ
a
h
ệ
th
ố
ng.
Công thức luân canh
: là vi
ệ
c b
ố
trí cây tr
ồ
ng m
ộ
t cách thích h
ợ
p theo trình t
ự
th
ờ
i gian
trong n
ă
m trên m
ộ
t không gian nh

ấ
t
ñị
nh (có th
ể
là m
ả
nh ru
ộ
ng, có th
ể
cánh
ñồ
ng ho
ặ
c
m
ộ
t vùng ).
Dòng dinh dưỡng nội lưu:
Dòng dinh d
ưỡ
ng chuy
ể
n d
ị
ch bên trong h
ệ
th
ố

ng xác
ñị
nh.
ðầu vào tiêu chuẩn
(
Target input
): là dòng các ch
ấ
t dinh d
ưỡ
ng
ở
d
ạ
ng phân bón, thu
ố
c
tr
ừ
sâu, n
ướ
c t
ướ
i, n
ướ
c tr
ờ
i, vv cung c
ấ
p cho

ñồ
ng ru
ộ
ng trong
ñầ
u ho
ặ
c su
ố
t mùa v
ụ

canh tác nh
ằ
m
ñạ
t n
ă
ng su
ấ
t ch
ỉ
tiêu (TY).
ðầu vào:
là các tác
ñộ
ng c
ủ
a môi tr
ườ

ng
ñế
n h
ệ
th
ố
ng b
ằ
ng các dòng dinh d
ưỡ
ng, v
ậ
t ch
ấ
t
ho
ặ
c thông tin.
Ví dụ: rừng, có ñầu vào là dinh dưỡng, nước, không khí; Nông hộ có ñầu
vào là tiền vốn, lao ñộng.

ðầu ra
: là tác
ñộ
ng tr
ở
l
ạ
i c
ủ

a h
ệ
th
ố
ng v
ớ
i môi tr
ườ
ng.
ðầ
u ra có th
ể
là dòng n
ă
ng l
ượ
ng,
thông tin, ti
ề
n t
ệ
, dinh d
ưỡ
ng (nông s
ả
n và ch
ấ
t th
ả
i).

ðộ phì bão hoà
(Saturated Soil Fertility):
ðộ
phì c
ủ
a
ñấ
t
ñạ
t
ñế
n ng
ưỡ
ng t
ố
i
ñ
a trong
ñ
i
ề
u
ki
ệ
n các y
ế
u t
ố
hình thành
ñấ

t (khí h
ậ
u,
ñ
á m
ẹ
,
ñị
a hình, sinh v
ậ
t) ít có s
ự
bi
ế
n
ñộ
ng.
ðộ phì tiêu chuẩn
(Target Soil Fertility):
ðộ
phì tiêu chu
ẩ
n c
ủ
a
ñấ
t là
ñộ
phì s
ẵ

n có trong
t
ự
nhiên ho
ặ
c
ñ
ã
ñượ
c con ng
ườ
i
ñ
i
ề
u ch
ỉ
nh
ñể
n
ă
ng su
ấ
t cây tr
ồ
ng
ñạ
t hi
ệ
u qu

ả
kinh t
ế

cao nh
ấ
t, không làm t
ổ
n h
ạ
i
ñế
n môi tr
ườ
ng.
Hệ sinh thái nông nghiệp
(HSTNN): là h
ệ
th
ố
ng bao g
ồ
m các sinh v
ậ
t và c
ả
nh quan
ñượ
c
s

ử
d
ụ
ng cho m
ụ
c
ñ
ích s
ả
n xu
ấ
t nông nghi
ệ
p. H
ệ
sinh thái nông nghi
ệ
p v
ố
n là các h
ệ
sinh
thái t
ự
nhiên
ñượ
c con ng
ườ
i bi
ế

n
ñổ
i ph
ụ
c v
ụ
nhu c
ầ
u v
ề
l
ươ
ng th
ự
c, th
ự
c ph
ẩ
m c
ủ
a con
ng
ườ
i.
Hành vi của hệ thống
: là t
ậ
p h
ợ
p các

ñầ
u ra Y c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng.
Hệ thống chăn nuôi
: là h
ệ
th
ố
ng s
ả
n xu
ấ
t b
ằ
ng v
ậ
t nuôi trong nông h
ộ
/trang tr
ạ
i/doanh
nghi
ệ
p ho
ặ

c c
ộ
ng
ñồ
ng.
Hệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp
(IPNS): là h
ệ
th
ố
ng duy trì ho
ặ
c
ñ
i
ề
u ch
ỉ
nh
ñộ

phì c
ủ
a
ñấ
t và dinh d
ưỡ
ng cây tr
ồ
ng

ở
m
ứ
c
ñộ
h
ợ
p lý nh
ấ
t cho n
ă
ng su
ấ
t c
ủ
a cây tr
ồ
ng
thông qua h
ợ
p lý hoá các l
ợ
i ích t
ừ
t
ấ
t c
ả
các ngu
ồ

n hi
ệ
n có c
ủ
a dinh d
ưỡ
ng cây tr
ồ
ng
trong m
ộ
t th
ể
th
ố
ng nh
ấ
t.

146

Hệ thống kinh tế xã hội
: là s
ự
qu
ả
n lý c
ủ
a nông dân và h
ệ

th
ố
ng chính sách, các t
ổ
ch
ứ
c
v
ă
n hoá xã h
ộ
i
ñượ
c k
ế
t h
ợ
p l
ạ
i cùng thúc
ñẩ
y h
ệ
th
ố
ng canh tác ho
ạ
t
ñộ
ng t

ố
t
ñạ
t m
ụ
c tiêu
c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng nông nghi
ệ
p.
Hệ thống ngành nghề-chế biến
(h
ệ
th
ố
ng phi nông nghi
ệ
p): là d
ạ
ng s
ả
n xu
ấ
t mang tính
ch

ấ
t ti
ể
u th
ủ
công nghi
ệ
p cùng góp ph
ầ
n làm t
ă
ng thu nh
ậ
p cho nông dân.
Hệ thống nông hộ:
Có th
ể
nói là
ñơ
n v
ị
cu
ố
i cùng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng nông nghi

ệ
p có ph
ạ
m vi,
biên gi
ớ
i rõ ràng và có ch
ủ
th
ể
c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng riêng. Ch
ủ
th
ể
c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng chính là h
ộ
nông
dân, ng

ườ
i luôn suy ngh
ĩ

ñề
ra m
ọ
i quy
ế
t
ñị
nh cho các ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng nông h
ộ

m
ộ
t cách h
ợ
p lý nh
ấ

t. H
ộ
nông dân cung c
ấ
p các
ñầ
u vào cho h
ệ
th
ố
ng nông h
ộ
nh
ư
: l
ự
c
l
ượ
ng lao
ñộ
ng, ti
ề
n v
ố
n, c
ũ
ng là ng
ườ
i tìm môi tr

ườ
ng cho
ñầ
u ra c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng nông h
ộ
,
là ng
ườ
i cân
ñố
i m
ọ
i ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng.
Hệ thống nông nghiệp

tr
ướ
c h
ế
t là m
ộ
t ph
ươ
ng th
ứ
c khai thác môi tr
ườ
ng
ñượ
c hình
thành và phát tri
ể
n trong l
ị
ch s
ử
, m
ộ
t h
ệ
th
ố
ng s
ả
n xu

ấ
t thích
ứ
ng v
ớ
i các
ñ
i
ề
u ki
ệ
n sinh
thái, khí h
ậ
u c
ủ
a m
ộ
t không gian nh
ấ
t
ñị
nh,
ñ
áp
ứ
ng v
ớ
i các
ñ

i
ề
u ki
ệ
n và nhu c
ầ
u c
ủ
a th
ờ
i
ñ
i
ể
m
ấ
y.
Hệ thống canh tác
là hình th
ứ
c t
ậ
p h
ợ
p c
ủ
a m
ộ
t t
ổ

h
ợ
p
ñặ
c thù c
ủ
a các tài nguyên trong
nông tr
ạ
i
ở
m
ộ
t môi tr
ườ
ng nh
ấ
t
ñị
nh b
ằ
ng nh
ữ
ng ph
ươ
ng pháp công ngh
ệ
s
ả
n xu

ấ
t ra các
s
ả
n ph
ẩ
m nông nghi
ệ
p s
ơ
c
ấ
p.

Hệ thống cây trồng
(Cropping Systems): Là t
ậ
p h
ợ
p t
ấ
t c
ả
các lo
ạ
i cây có quan h
ệ
v
ớ
i môi

tr
ườ
ng t
ự
nhiên, kinh t
ế
, xã h
ộ
i c
ủ
a nông tr
ạ
i hay vùng
ñể
cùng t
ạ
o ra s
ả
n ph
ẩ
m nông
nghi
ệ
p v
ớ
i hi
ệ
u qu
ả
kinh t

ế
cao.
Hệ thống nuôi trồng thuỷ sản
: là d
ạ
ng canh tác trong
ñ
i
ề
u ki
ệ
n môi tr
ườ
ng n
ướ
c
ñể
nuôi
tr
ồ
ng các lo
ạ
i giáp xác,
ñộ
ng v
ậ
t thu
ỷ
sinh trong
ñ

i
ề
u ki
ệ
n sinh thái nh
ấ
t
ñị
nh
ñể
tho
ả
mãn
nhu c
ầ
u con ng
ườ
i.
Hợp phần kỹ thuật
(Component Technogy): là t
ấ
t c
ả
các bi
ệ
n pháp k
ỹ
thu
ậ
t

ñượ
c tác
ñộ
ng vào s
ả
n xu
ấ
t
ñể
cho hi
ệ
u qu
ả
kinh t
ế
cao nh
ấ
t. (Gi
ố
ng- làm
ñấ
t, bón phân- t
ướ
i n
ướ
c-
làm c
ỏ
-phòng tr
ừ

sâu b
ệ
nh- thu ho
ạ
ch )
Labile Pool
bao g
ồ
m t
ấ
t c
ả
các dinh d
ưỡ
ng có kh
ả
n
ă
ng linh
ñộ
ng trong
ñấ
t: d
ạ
ng hoà tan
trong dung d
ị
ch
ñấ
t, d

ạ
ng trao
ñổ
i trên b
ề
m
ặ
t keo sét, d
ạ
ng h
ấ
p th
ụ
không ch
ặ
t.
Mô hình
hay hình m
ẫ
u (hi
ể
u thông th
ườ
ng) là m
ộ
t cái m
ẫ
u hay hình th
ể
c

ủ
a m
ộ
t v
ậ
t
ñể

tham kh
ả
o. Mô hình là s
ự
tr
ừ
u t
ượ
ng hoá hay
ñơ
n gi
ả
n hoá h
ệ
th
ố
ng, nh
ư
ng các
ñặ
c tính c
ơ

b
ả
n c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng ph
ả
i
ñượ
c gi
ữ
nguyên.

Mô hình nông nghiệp
là mô hình mô t
ả
các ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố

ng nông nghi
ệ
p. Nh
ờ
nó
mà ta có th
ể
bi
ế
t
ñượ
c các ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng nông nghi
ệ
p nh
ư
th
ế
nào,

trong m

ỗ
i h
ệ

th
ố
ng có bao nhiêu h
ệ
ph
ụ
, các m
ố
i liên h
ệ
c
ủ
a chúng ra sao, môi tr
ườ
ng c
ủ
a chúng là gì,
hi
ệ
u qu
ả
ho
ạ
t
ñộ
ng c

ủ
a h
ệ
th
ố
ng cao hay th
ấ
p. Trong nông nghi
ệ
p, mô hình
ñượ
c s
ử
d
ụ
ng
ph
ổ
bi
ế
n trong công tác khuy
ế
n nông và
ñ
ào t
ạ
o.
Môi trường:
Theo ngh
ĩ

a r
ộ
ng môi tr
ườ
ng là t
ậ
p h
ợ
p t
ấ
t c
ả
các
ñ
i
ề
u ki
ệ
n bên ngoài có
ả
nh
h
ưở
ng
ñế
n m
ộ
t v
ậ
t th

ể
hay m
ộ
t s
ự
ki
ệ
n.

Mục tiêu của hệ thống
: là cái
ñ
ích mà h
ệ
th
ố
ng c
ầ
n
ñạ
t t
ớ
i.

Năng suất chỉ tiêu
(Target yield): là n
ă
ng su
ấ
t con ng

ườ
i c
ố
g
ắ
ng
ñạ
t t
ớ
i trong các
ñ
i
ề
u
ki
ệ
n nh
ấ
t
ñị
nh.
Nghiên cứu hệ thống canh tác (FSR):
Ph
ươ
ng th
ứ
c ti
ế
p c
ậ

n
ñể
nghiên c
ứ
u và phát tri
ể
n
nông nghi
ệ
p d
ự
a trên quan
ñ
i
ể
m toàn b
ộ
h
ệ
th
ố
ng canh tác trang tr
ạ
i/nông h
ộ
là m
ộ
t h
ệ

147

th
ố
ng th
ố
ng nh
ấ
t và nó t
ậ
p trung vào m
ố
i ràng bu
ộ
c gi
ữ
a các thành ph
ầ
n trong h
ệ
th
ố
ng
d
ướ
i s
ự
ki
ể

m soát và qu
ả
n lý c
ủ
a các nông h
ộ
. Nh
ữ
ng thành ph
ầ
n c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng t
ươ
ng tác
v
ớ
i các nhân t
ố
v
ậ
t lý, sinh h
ọ
c và kinh t
ế
- xã h

ộ
i n
ằ
m ngoài s
ự
ki
ể
m soát c
ủ
a nông h
ộ
.
Nguồn dinh dưỡng tồn tại ở dạng ỳ, ít linh ñộng
(Inert Pool) bao g
ồ
m các ch
ấ
t dinh
d
ưỡ
ng
ñượ
c b
ọ
c r
ấ
t ch
ắ
c ch
ắ

n
ở
bên trong các keo sét ho
ặ
c các tinh th
ể
khoáng ch
ấ
t, axit
không th
ể
công phá
ñượ
c trong
ñ
i
ề
u ki
ệ
n bình th
ườ
ng hay còn g
ọ
i là tr
ơ
,
ỳ
tr
ướ
c các tác

ñộ
ng. Nhi
ệ
t
ñộ
cao ho
ặ
c l
ự
c c
ơ
h
ọ
c có th
ể
làm cho s
ự
b
ả
o v
ệ
c
ủ
a các keo sét ho
ặ
c ch
ấ
t
khoáng b
ị

phá hu
ỷ
b
ị
phá hu
ỷ
, gi
ả
i phóng các ch
ấ
t dinh d
ưỡ
ng tr
ơ
l
ỳ
.
Nguồn dinh dưỡng tồn tại ở dạng hợp chất tương ñối bền
(Stable Pool) bao g
ồ
m các
ch
ấ
t
ñượ
c h
ấ
p thu ch
ặ
t trên keo sét, nh

ư
ng n
ế
u b
ị
công phá b
ở
i axit m
ạ
nh thì các ch
ấ
t dinh
d
ưỡ
ng
ñ
ó có th
ể
b
ị
tách ra kh
ỏ
i keo sét vào dung d
ị
ch chi
ế
t xu
ấ
t.

Ngưỡng ñộ phì của ñất
là ng
ưỡ
ng

các
ñặ
c tính sinh, lý, hoá c
ủ
a
ñấ
t
ñạ
t m
ứ
c t
ố
i
ñ
a. N
ế
u
hàm l
ượ
ng, s
ố
l
ượ
ng hay n

ồ
ng
ñộ
các
ñặ
c tính này v
ượ
t quá ng
ưỡ
ng này thì chúng s
ẽ
t
ự
b
ị

ñ
ào th
ả
i ho
ặ
c làm cho h
ệ
th
ố
ng b
ị
thay
ñổ
i v

ề
ch
ứ
c n
ă
ng (ô nhi
ễ
m). Ví d
ụ
: trong
ñ
i
ề
u ki
ệ
n
môi tr
ườ
ng khoáng hoá m
ạ
nh
ở
vùng nhi
ệ
t
ñớ
i, hàm l
ượ
ng các ch
ấ

t h
ữ
u c
ơ
trong
ñ
a s
ố

tr
ườ
ng h
ợ
p
ở

ñấ
t nhi
ệ
t
ñớ
i th
ấ
p h
ơ
n so v
ớ
i hàm l
ượ
ng ch

ấ
t h
ữ
u c
ơ
trong
ñấ
t ôn
ñớ
i.
Nông nghiệp
là m
ộ
t lo
ạ
i ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a con ng
ườ
i, ti
ế
n hành tr
ướ
c h
ế
t là

ñể
s
ả
n xu
ấ
t ra
l
ươ
ng th
ự
c, s
ợ
i, c
ủ
i
ñố
t c
ũ
ng nh
ư
các v
ậ
t li
ệ
u khác, b
ằ
ng s
ự
cân nh
ắ

c k
ỹ
l
ưỡ
ng và s
ử
d
ụ
ng
có hi
ệ
u qu
ả
cây tr
ồ
ng và v
ậ
t nuôi.
Phân tích cân bằng dinh dưỡng
là ph
ươ
ng pháp phân tích và
ñ
ánh giá qu
ỹ
dinh d
ưỡ
ng
c
ủ

a h
ệ
th
ố
ng thông qua t
ấ
t c
ả
các dòng dinh d
ưỡ
ng cung c
ấ
p cho h
ệ
th
ố
ng và ra kh
ỏ
i h
ệ

th
ố
ng nh
ằ
m tìm hi
ể
u môi tr
ườ
ng dinh d

ưỡ
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng s
ả
n xu
ấ
t nông nghi
ệ
p hay h
ệ

sinh thái nông nghi
ệ
p. N
ế
u cân b
ằ
ng dinh d
ưỡ
ng âm (
ðầ
u vào <
ðầ
u ra), ch
ứ

c n
ă
ng c
ủ
a h
ệ

th
ố
ng có nguy c
ơ
b
ị
phá v
ỡ
n
ế
u không có bi
ệ
n pháp ng
ă
n ch
ặ
n k
ị
p th
ờ
i. N
ế
u cân b

ằ
ng dinh
d
ưỡ
ng d
ươ
ng (
ðầ
u vào >
ðầ
u ra), ch
ấ
t l
ượ
ng nông s
ả
n có nguy c
ơ
b
ị

ả
nh h
ưở
ng b
ở
i các
ch
ấ
t v

ượ
t quá m
ứ
c
ñộ
cho phép và có th
ể
x
ả
y ra hi
ệ
n t
ượ
ng phú d
ưỡ
ng ngu
ồ
n n
ướ
c. N
ế
u
cân b
ằ
ng dinh d
ưỡ
ng trung tính (
ðầ
u vào =
ðầ

u ra), h
ệ
th
ố
ng có kh
ả
n
ă
ng duy trì ch
ứ
c
n
ă
ng và tính b
ề
n v
ữ
ng c
ủ
a nó n
ế
u nh
ư
các h
ợ
p ph
ầ
n (các dòng dinh d
ưỡ
ng) c

ủ
a h
ệ
th
ố
ng
không v
ượ
t quá m
ứ
c cho phép.
Phân tích tính bền vững của hệ thống nông nghiệp: ð
ánh giá tính b
ề
n v
ữ
ng c
ủ
a h
ệ

th
ố
ng, kh
ả
n
ă
ng duy trì ch
ứ
c n

ă
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng tr
ướ
c nh
ữ
ng tác
ñộ
ng t
ừ
bên ngoài và xu
h
ướ
ng phát tri
ể
n h
ệ
th
ố
ng.

Phân tích hệ thống môi trường
là nh
ằ
m tìm hi

ể
u ch
ứ
c n
ă
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng
ñượ
c th
ự
c hi
ệ
n
nh
ư
th
ế
nào và nó có tác
ñộ
ng nh
ư
th
ế
nào
ñố

i v
ớ
i môi tr
ườ
ng xung quanh. K
ế
t qu
ả
nghiên
c
ứ
u s
ẽ

ñượ
c s
ử
d
ụ
ng trong quá trình ra quy
ế
t
ñị
nh ho
ặ
c quy ho
ạ
ch cho phát tri
ể
n b

ề
n v
ữ
ng
ở
các c
ấ
p
ñộ
qu
ố
c gia, c
ộ
ng
ñồ
ng, t
ổ
ch
ứ
c và cá nhân.
Phân tích hệ sinh thái nông nghiệp

ñượ
c Conway (1985)
ñề
xu
ấ
t và nó
ñượ
c

ứ
ng d
ụ
ng
hi
ệ
u qu
ả
trong các tr
ườ
ng
ðạ
i h
ọ
c thu
ộ
c m
ạ
ng l
ướ
i
ð
ông Nam Á (SUAN) vào nh
ữ
ng n
ă
m
1980. M
ụ
c

ñ
ích c
ủ
a phân tích h
ệ
sinh thái nông nghi
ệ
p là phát hi
ệ
n và tìm ra các h
ạ
n ch
ế

và ti
ề
m n
ă
ng c
ủ
a HSTNN t
ừ

ñ
ó
ñư
a ra các gi
ả
i pháp c
ụ

th
ể
nh
ằ
m c
ả
i thi
ệ
n các
ñặ
c tính và
môi tr
ườ
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng. Nó là các lu
ậ
n ch
ứ
ng c
ơ
s
ở

ñể

ñư
a ra các bi
ệ
n pháp
ñ
i
ề
u khi
ể
n h
ệ

th
ố
ng thông qua các bi
ệ
n pháp khuy
ế
n nông, chính sách và các bi
ệ
n pháp k
ỹ
thu
ậ
t.
Phép biến ñổi của hệ thống
: là kh
ả
n
ă

ng th
ự
c t
ế
khách quan c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng trong vi
ệ
c bi
ế
n
ñầ
u vào thành
ñầ
u ra.

148

Quy trình kỹ thuật
(Package Technique): Là các ph
ươ
ng pháp c
ụ
th
ể

ñể
th
ự
c hi
ệ
n các
h
ợ
p ph
ầ
n k
ỹ
thu
ậ
t
ñượ
c t
ố
t (bi
ệ
n pháp làm
ñấ
t, bi
ệ
n pháp bón phân, cách t
ướ
i n
ướ
c).
Trạng thái của hệ thống

: Là kh
ả
n
ă
ng k
ế
t h
ợ
p các
ñầ
u vào c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng t
ạ
i m
ộ
t th
ờ
i
ñ
i
ể
m
nào
ñấ
y.

Tiếp cận dưới lên
quan tâm vi
ệ
c tìm hi
ể
u Logic ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a h
ộ
nông dân
ñể
hi
ể
u
ñượ
c
cách ra quy
ế
t
ñị
nh c
ủ
a h
ọ
thì nhà nghiên c
ứ

u m
ớ
i có th
ể

ñề
xu
ấ
t ra các gi
ả
i pháp tác
ñộ
ng
phù h
ợ
p v
ớ
i
ñ
i
ề
u ki
ệ
n và ý th
ứ
c c
ủ
a nông dân
ñể
h

ọ
ti
ế
p thu và áp d
ụ
ng
ñượ
c.
Tăng vụ
: Là canh tác h
ơ
n m
ộ
t v
ụ
trong n
ă
m trên m
ộ
t m
ả
nh
ñấ
t hay trong cùng m
ộ
t
ñ
i
ề
u

ki
ệ
n sinh thái nông nghi
ệ
p.