Chế độ tưới cho lúa Đông Xuân theo các công thức ứng dụng cho vùng Đông Nam Bộ

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC



ĐỀ TÀI
: Chế độ tưới cho lúa Đông Xuân theo các công thức
ứng dụng cho vùng Đông Nam Bộ

Giáo Viên hướng dẫn: Thạc só Nguyễn Thanh Tuyền
Sinh Viên thực hiện: Nguyễn Thò Ngọc Trinh
Trần Anh Tuấn
MỞ ĐẦU

Nước Việt Nam ở về phía Đông Nam
Châu Á, hoàn toàn nằm trong vùng nhiệt đới
Bắc Bán Cầu, đồng thời nằm giữa khu vực
gió mùa đông nam, Miền Bắc nằm trong khu
vực chuyển tiếp giữa khí hậu á nhiệt đới và
nhiệt đới. Miền Nam có tính nhiệt đới rõ rệt.
Khí hậu nước ta rất phức tạp, thời tiết hai
miền Bắc Nam khác nhau rõ rệt. Ở Miền
Bắc mùa hè nóng bức và mưa nhiều, mùa
đông rét và có mưa phùn. Miền Nam thì

khí hậu ấm áp hơn. Nước ta ở vùng nhiệt đới
chòu ảnh hưởng của gió mùa nên lượng mưa
lớn, song phân bố không đều giữa các vùng
và trong một vùng cũng có lúc mưa nhiều lúc
mưa ít.
Nước ta là một nước nông nghiệp màø
nông nghiệp thì cần rất nhiều nước. Vì vậy
việc tính toán sử dụng tài nguyên nước như
thế nào cho hợp lí đó cũng là điều đã được
nghiên cứu và cần được nghiên cứu kỹ hơn,
để từ đó đưa ra những công thức ứng dụng
thích hợp cho từng vùng khác nhau.
Đông Nam Bộ nước ta là vùng nắng nóng,
ít mưa, nên lượng nước bốc hơi tương đối lớn.
Vì vậy việc sử dụng các công thức tính toán
bốc hơi mặt ruộng cho từng khu vực khác
nhau cũng là vấn đề đáng quan tâm từ đó
tính tưới và tiến hành thiết kế xây dựng công
trình phù hợp đảm bảo cấp đủ lượng nước
yêu cầu, góp phần nâng cao năng suất và cải
thiện phần nào đời sống khó khăn của ngưới
dân nông thôn trong mùa khô hạn, đồng thời
tránh được cho người dân những sự cố có thể
xẩy ra trong mùa mưa lũ.
Tưới là một khâu quan trọng trong công
tác điều tiết mặt ruộng. Việc tưới nước là để
tạo cho cây trồng một chế độ nước thích hợp.
Chế độ tưới được xác lập dựa trên các cơ sở
khoa học nhất đònh.
Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến chế

độ tưới của các loại cây trồng, các nhân tố
này thay đổi khá phức tạp và thường chia
thành 2 loại lớn: Loại khí hậu và loại phi khí
hậu. Các nhân tố khí hậu gồm: Nhiệt, gió,
mưa…, các nhân tố phi khí hậu là: loại cây
trồng, chế độ canh tác, phân bón, thổ nhưỡng,
đòa chất, thuỷ văn cũng như điều kiện tổ chức
nước….
Chế độ tưới xác đònh dựa vào nguyên lý
cân bằng nước, trên cơ sở phối hợp giữa
lượng nước yêu cầu và lượng nước sẵn có
trong thiên nhiên, nói cách khác là căn cứ
vào lượng nước đến và lượng nước đi mà ấn
đònh mức tưới, thời gian tưới và số lần tưới.
Trong đó bốc hơi là một trong những yếu tố
quan trọng, vì vậy khi tính toán chế độ tưới
cần xác đònh được lượng nước hao, từ đó ấn
đònh mức tưới cho phù hợp.
§1 Phương pháp xác đònh lượng bốc hơi
mặt ruộng
1.1/ Tổng quan về bốc hơi mặt ruộng.
1.1.1/ Đònh nghóa và ý nghóa
Lượng bốc hơi mặt ruộng bao gồm: bốc
hơi khoảng trống và lượng nước do cây trồng
hút lên.
Lượng bốc hơi khoảng trống chiếm một tỉ
lệ lớn trong lượng bốc hơi mặt ruộng có liên
quan chặt chẽ với bốc hơi mặt lá.
1.1.1.2/ Các yếu tố ảnh hưởng
+ Khí hậu

+ Loại cây trồng và thời kì sinh trưởng
+ Các biện pháp kỉ thuật nông nghiệp
+ Phương pháp tưới, kỉ thuật tưới
+ Thổ nhưỡng và đòa chất thủy văn
1.1.1.3/ Công thức tổng quát
Hiện nay có rất nhiều phương pháp xác
đònh lượng bốc hơi mặt ruộng. Nguyên lí
tổng quát là tìm mối quan hệ giữa lượng bốc
hơi mặt ruộng với một số yếu tố quan trọng
nào đó.
Công thức tổng quát có rất nhiều loại, mỗi
loại đều có những ưu, khuyết điểm và phạm
vi ứng dụng. Ở đây ta chỉ nghiên cứu một số
công thức được áp dụng có tính rộng rãi trên
thế giới và trong nước.
Lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế đối với
cây trồng được xác đònh theo công thức tổng
quát:
ET
c
=K
c
.ET
o

Trong đó : ET
c
: Lượng bốc hơi mặt ruộng
thực tế theo thời gian tính toán(mm)
ET

o
: Lượng bốc hôi tiềm năng
(bốc hơi chuẩn) tính theo công thức kinh
nghiệm (mm)
K
c
: Hệ số cây trồng phụ thuộc
vào loại cây trồng và giai đoạn sinh trưởng,
xác đònh qua thực nghiệm.
- 4 công thức kinh nghiệm tính toán bốc
hơi mặt thoáng:
* Công thức Thornthwaite (1948)
Công thức này chỉ quan hệ với yếu tố
nhiệt độ. Tài liệu này dễ dàng tìm thấy
nhưng chỉ phù hợp đối với vùng ẩm.
Công thức có dạng :
ET
o
= 16
a
I
t
)(
10
(mm/tháng)

Trong đó :
t : Nhiệt độ bình quân tháng (
o
C)

I : Chỉ số nhiệt năm của khu vực tính
I =
∑
12
1
i

i: Chỉ số nhiệt tháng
i =
5141
5
.
)(
t

a : Hệ số kinh nghiệm, được xác đònh như
sau:
a =
50
108
61
.
.
+I
khi I < 80
a =
502
23
.++− xxx
khi I > 80

với x =
I
1000
88.

Ưu điểm : Tính toán đơn giản, ít tài liệu
và dễ dàng tìm thấy
Nhược điểm : Chỉ phù hợp đối với vùng
ẩm.
*Phương pháp bưc xạ
Lượng nước bốc thoát hơi mặt ruộng có
quan hệ với bức xạ mặt trời, nhiệt độ và độ
cao của khu tưới.
Công thức có dạng:
ET = C(WR
s
) (mm/ngày)
W : Hệ số có quan hệ với nhiệt độ và độ
cao khu tưới, tra bảng (II-5), (giáo trình bài
tập thủy nông trang 32)
R
s
: Bức xạ của mặt trời (mm/ngày)
R
s
= (0.25+0.5
N
n
)R
a

R
a
: Tra bảng (II-9), quan hệ với vó độ và
tháng (giáo trình bài tập thủy nông trang 36)
N
n
: Tỷ số giờ chiếu sáng của mặt trời đo
thực tế với giờ chiếu sáng max của mặt trời
của ngày tính toán. Giá trò n lấy ở trạm đo
theo giờ, còn N tra bảng (II-6), nó có quan hệ
với vó độ và tháng.
C: Hệ số hiệu chỉnh có quan hệ với độ ẩm
tương đối bình quân, tốc độ gió ban ngày
đối với vùng khô hạn chọn C = 1.
Ưu điểm : Tính toán đơn giản, ít tài liệu,
dễ thu thập
Nhược điểm : độ chính xác chưa cao, hiện
nay chưa được sử dụng nhiều

*Phương pháp penman
Công thức này là tổng hợp với nhiều yếu
tố khí hậu. Công thức được thiết lập trên cơ
sở cân bằng năng lượng bức xạ nhiệt của mặt
trời và qui luật chuyển động của không khí.
Công thức có dạng:
ET
c
=ET
o

.K
c
=K
c
.C{WR
n
+(1-W).(f(u)).(e
a
-
e
d
)} (mm)
Trong đó:
t

: Nhiệt độ bình quân ngày (t
0
C)
n: Số giờ nắng bình quân ngày
N: Số giờ nắng lớn nhất bình quân ngày
R
H
: Độ ẩm không khí trung bình
Tốc độ gió Km/ngày ở độ cao 2m
E
a
: Sức trương hơi nước bão hoà
E
d
: Sức trương hơi nước thực tế E

d
=E
a
.R
H

F(u): Hàm số tốc độ gió thực tế
(1-W): Trọng số nhiệt độ
R
a
: Bức xạ mặt trời ngoài trái đất
(mm/ngày)
Ưu điểm
: Độ chính xác tương đối cao
Nhược điểm
: Tính toán phức tạp, tài liệu
thu thập nhiều
Do vậy công thức này được sử dụng nhiều
trên thế giới và trong nước ta bắt đầu sử dụng.


* Công thức Blaney – cridle:
Công thức này quan hệ với hai yếu tố:
nhiệt độ và độ chiếu sáng. Công thức này do
hai tác giả người Mỹ nghiên cứu từ năm 1931
đến năm 1945 và công bố năm 1945. Công
thức được sử dụng cho vùng hạn và bán khô
hạn.
Công thức có dạng:
ET

0
= 0,458PC(t
0
c +17,8) (mm/tháng).
Trong đó:
- p : tỉ số giờ chiếu sáng bình quân ngày
của các tháng so với tổng số giờ chiếu sáng
của cả năm được tính theo %, nó thay đổi
theo vó độ Bắc và tháng được tra theo bảng
( II – 8) trang 37 bài tập thuỷ nông –
NXBNN 1995.
P=
%.100
ngcảnămsốgiờnă
øiđoạnngtrongthơsốgiờnắ
.
-Kc: là hệ số sinh lá của cây trồng.
-t
0
c: nhiệt độ trung bình ngày trong thời
đoạn tính toán(
0
c).
C là hệ số điều chỉnh, có quan hệ với độ
ẩm và không khí, độ dài chiếu sáng ban ngày
và tốc độ gió, mức độ khô hạn của từng vùng.
C = 0,5 ÷0,8 đối với vùng ẩm.
C = 1 ÷1,4 đối với vùng khô hạn.
Ưu điểm
: Tính toán đơn giản, ít tài liệu

và dễ dàng tìm thấy. Độ chính xác tương đối
cao đối với những vùng khô hạn
Nhược điểm
: Chỉ sử dụng được cho vùng
khô hạn và bán khô hạn.


Kết quả tính toán bốc hơi của từng công thức được thể hiện
ở bảng sau:
Bảng 1.1: Bảng tính bốc hơi theo công thức Thornthwaite

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
t
0
C 21.600 27.200 28.600 29.900 28.800 27.500 27.000 27.300 27.200 27.000 26.500 26.400
i 9.165 12.993 14.018 14.994 14.167 13.210 12.848 13.065 12.993 12.848 12.490 12.418
I 155.210 155.210 155.210 155.210 155.210 155.210 155.210 155.210 155.210 155.210 155.210 155.210
x 1.366 1.366 1.366 1.366 1.366 1.366 1.366 1.366 1.366 1.366 1.366 1.366
a 3.914 3.914 3.914 3.914 3.914 3.914 3.914 3.914 3.914 3.914 3.914 3.914
ET
o
(mm/tháng) 58.337 143.818 175.037 208.302 179.877 150.127 139.723 145.898 143.818 139.723 129.865 127.957
Ngày 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
ET
o
(mm/ngày) 1.882 5.136 5.646 6.943 5.802 5.004 4.507 4.706 4.794 4.507 4.329 4.128

Bảng 1.2: Bảng tính bốc hơi theo công thức bức xạ:

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

n 7.4 8 8.1 7.4 5.7 5.4 6 5 5 5.3 6.2 6.5
N 11.7 11.8 11.9 11.7 11.5 11.2 11.5 11.4 11.7 12 11.7 11.6
Ra 13.1 14.13 15.3 15.7 15.55 15.4 15.35 15.5 15.3 14.6 13.525 12.8
W 0.705 0.763 0.77 0.781 0.775 0.77 0.761 0.76 0.76 0.8 0.756 0.755
C 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
n/N 0.632 0.678 0.681 0.632 0.496 0.482 0.522 0.439 0.427 0.442 0.530 0.560
Rs 7.418 8.322 9.032 8.890 7.741 7.563 7.842 7.274 7.094 6.874 6.965 6.786
ET0 5.230 6.350 6.955 6.943 5.999 5.823 5.968 5.528 5.392 5.499 5.265 5.124

Bảng 1.3: Bảng tính bốc hơi theo công thức penman:
Yếu tố I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
t
0
21.6 27.2 28.6 29.9 28.8 27.5 27 27.3 27.2 27 26.5 26.4
n 7.4 8 8.1 7.4 5.7 5.4 6 5 5 5.3 6.2 6.5
N 11.7 11.8 11.9 11.7 11.5 11.2 11.5 11.4 11.7 12 11.7 11.6
R
H
73.9 72.6 69.2 75.8 85.1 87.2 88.6 86.8 88.9 85.5 85.5 82.6
2m 175.4 197 226 225.5 190.1 215 222 232 204 172 162.4 159
E
a
25.8 36.2 39.2 42.17 39.64 36.8 35.7 36.3 36.1 35.7 34.65 34.44
E
d
19.07 26.29 27.1 31.96 33.73 32.1 31.63 31.5 32.1 30.5 29.62 28.45
E
a
- E
d

6.73 9.91 12.09 10.21 5.91 4.70 4.07 4.80 4.01 5.18 5.03 5.99
f(u) 0.745 0.801 0.88 0.875 0.78 0.85 0.866 0.9 0.82 0.7 0.707 0.7
(1-W) 0.295 0.237 0.23 0.219 0.225 0.23 0.239 0.24 0.24 0.2 0.244 0.245
(1-W). f(u). (E
a
- E
d
) 1.479 1.881 2.39 1.956 1.037 0.93 0.842 1.01 0.78 0.9 0.86771.02729
R
a
13.1 14.13 15.3 15.7 15.55 15.4 15.35 15.5 15.3 14.6 13.525 12.8
R
s
=(0.25+0.5(n/N).R
a
7.418 8.319 9 8.89 7.741 7.54 7.842 7.29 7.08 6.9 6.965 6.786
(1- ).R
s
(lấy =0.25) 5.563 6.24 6.75 6.667 5.806 5.65 5.881 5.46 5.31 5.2 5.224 5.090
Haøm soá f(t) 14.92 16.12 16.4 16.68 16.46 16.2 16.1 16.2 16.1 16.1 16 15.98
Haøm soá f(ed) 0.22 0.157 0.15 0.11 0.101 0.11 0.114 0.12 0.11 0.1 0.13 0.14
Haøm soá f(n/N) 0.669 0.71 0.71 0.669 0.546 0.53 0.569 0.5 0.49 0.5 0.577 0.604
R=f(t).f(ed).f(n/N) 2.196 1.797 1.74 1.227 0.908 0.95 1.044 0.92 0.86 1.0 1.200 1.351
R
n
3.368 4.442 5.01 5.441 4.898 4.70 4.838 4.55 4.45 4.2 4.025 3.739
W 0.705 0.763 0.77 0.781 0.775 0.77 0.761 0.76 0.76 0.8 0.756 0.755
R
n
.W 2.374 3.389 3.88 4.249 3.796 3.60 3.682 3.47 3.4 3.2 3.043 2.823

ET
0
3.853 5.274 6.263 6.205 4.833 4.54 4.524 4.487 4.18 4.08 3.91 3.85
Bảng 1.4: Bảng tính bốc hơi theo công thức Blaney-cridie:

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
t
o
C 21.6 27.2 28.6 29.9 28.8 27.5 27 27.3 27.2 27 26.5 26.4
C 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Số giờ nắng
bình quân
ngày của
tháng
8.13 7.53 8.45 8.36 8.81 8.6 8.58 8.7 8.25 8.33 8.92 8.16
ngày 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Số giờ nắng
trong thời
đoạn
252.03 210.84 261.95 250.8 273.11 258 265.98 269.7 247.5 258.23 267.6 252.96
P 8.213 6.871 8.536 8.173 8.900 8.407 8.668 8.789 8.065 8.415 8.720 8.243
ET
o

(mm/tháng)
148.204 141.604 181.404 178.549 189.948 174.433 177.844 181.538 166.226 172.662 176.930 166.873
ET
o

(mm/ngày)

4.781 5.057 5.852 5.952 6.127 5.814 5.737 5.856 5.541 5.570 5.898 5.383


∗Ở vùng Đông Nam Bộ vụ hè thu canh
tác vào các tháng mùa mưa nên lượng nước
tưới yêu cầu không lớn do có mưa, còn vụ
đông xuân canh tác vào các tháng mùa khô ít
mưa đòi hỏi lượng nước cung cấp cao. Vì vậy
chọn vụ đông xuân để tính toán chế độ tưới
sẽ cho kết quả khả quan hơn.
§2 Tính toán chế độ tưới cho lúa đông
xuân theo các công thức bốc hơi khác
nhau:
∗Tính toán chế độ tưới cho lúa đông
xuân
Tài liệu tính toán:
Lượng bốc hơi mặt ruộng chuẩn ET
o
: Lấy
theo thứ tự 4 phương pháp trên
Chỉ tiêu cơ lí của đất canh tác:
Độ rỗng của đất : A = 44%
Độ ẩm sẵn có trong đất : β
o
= 50%A
Chỉ số ngấm của đất : α = 0.5
Độ sâu tầng đất canh tác : H = 0.5m
Lớp nước tạo thành ban đầu: a = 40 mm
Hệ số ngấm ổn đònh K

= 2 mm/ngày
Thời kì sinh trưởng và công thức tưới tăng
sản:
Thời gian gieo cấy : Ngày 15 tháng 12
Bảng 1.5 Thời kỳ sinh trưởng, công thức
tưới tăng sản, hệ số cây trồng

Thời kì
sinh trưởng
Số
ngày
Công thức
tưới
Hệ số cây
trồng K
c
Cấy – bén
rễ
30 30 ÷ 80 1.10
Đẻ nhánh 30 30 ÷ 80 1.50
Đứng cái-
làm đồng
30 30 ÷ 80 1.40
Trổ cờ-
phơi màu
10 30 ÷ 80 1.30
Ngậm sữa-
chắc xanh
15 30 ÷ 80 1.10
Tổng 115

∗ Tính toán: