Xây dựng mô hình chuyển đổi đất trồng lúa sang trồng cỏ ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, phát triển chăn nuôi bò sữa tại xã mộc bắc huyện duy tiên tỉnh hà nam

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn Thạc sĩ: “ Xây dựng mơ hình chuyển đổi đất trồng
lúa sang trồng cỏ ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, phát triển chăn ni
bị sữa tại xã Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam” là đề tài do cá nhân tôi thực
hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Thị Hằng Nga và PGS.TS. Nguyễn
Trọng Hà.
Các số liệu sử dụng để tính tốn là trung thực, những kết quả nghiên cứu trong đề tài
luận văn chưa từng được cơng bố dưới bất cứ hình thức nào.
Tôi xin chịu trách nhiệm về đề tài luận văn của mình ./.
Tác giả luận văn

Nguyễn Gia Tuấn

i


LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, cơ giáo trường
Đại học Thuỷ lợi, các đồng nghiệp, gia đình và sự nỗ lực của bản thân trong suốt quá
trình học tập và thực hiện luận văn.
Trước hết tác giả xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu nhà trường, các thầy cô
giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước đã tận tình truyền đạt kiến thức, giúp đỡ tác giả
trong quá trình làm luận văn.
Xin chân thành cảm ơn tới Ban lãnh đạo và đồng nghiệp Chi cục Thủy lợi Hà Nam nơi
tác giả đang công tác đã tạo mọi điều kiện cho tác giả trong suốt thời gian học tập và
hoàn thành luận văn.
Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Nguyễn Thị Hằng Nga và
PGS.TS Nguyễn Trọng Hà đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn
này.
Cuối cùng tác giả xin cảm ơn tới bạn bè và người thân đã tin tưởng, giúp đỡ, động
viên, khích lệ tác giả trong suốt q trình học tập và hồn thành luận văn.

Xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận văn

Nguyễn Gia Tuấn

ii

năm 2016


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1
1.1

TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU.................................. 5

Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu .................................................................... 5

1.1.1

Trên thế giới ..................................................................................................... 5

1.1.2

Ở Việt Nam ...................................................................................................... 9

1.1.3

Tác động của biến đổi khí hậu đến khu vực nghiên cứu............................... 12

1.2

Tổng quan về vùng nghiên cứu ........................................................................ 14

1.2.1

Đặc điểm tự nhiên .......................................................................................... 14

1.2.2

Đặc điểm kinh tế, xã hội và dân sinh kinh tế ................................................. 23

1.2.3

Hiện trạng sử dụng đất ................................................................................... 24

1.2.4

Hiện trạng thủy lợi ......................................................................................... 24

CHƯƠNG 2
CĂN CỨ XÂY DỰNG MƠ HÌNH CHUYỂN ĐỔI ĐẤT TỪ TRỒNG
LÚA SANG TRỒNG CỎ.............................................................................................. 26
2.1

Căn cứ pháp lý ................................................................................................. 26

2.2

Cơ sở xây dựng mô hình chuyển đổi đất từ trồng lúa sang trồng cỏ ............... 26

2.2.1

Quy hoạch phát triển chăn nuôi đến năm 2020 .............................................. 26

2.2.2

Hiệu quả sản xuất nông nghiệp ở địa phương ................................................ 27

2.2.3

Đánh giá cơ sở xây dựng mơ hình ................................................................. 30

2.3

Xây dựng mơ hình vùng ngun liệu cỏ .......................................................... 31

2.3.1

Kế hoạch phát triển vùng nguyên liệu 2016-2020 ......................................... 31

2.3.2

Quy mô chuyển đổi đất trồng lúa sang trồng cỏ ............................................ 31

2.3.3

Lựa chọn giống cỏ .......................................................................................... 32

2.3.4

Quy trình trồng, chăm sóc và khai thác giống cỏ VA-06 .............................. 34

CHƯƠNG 3
3.1

TÍNH TỐN NHU CẦU NƯỚC, CHO VÙNG NGUYÊN LIỆU ... 36

Nhu cầu nước thời điểm hiện tại của vùng nguyên liệu .................................. 36

3.1.1

Đặc trưng các yếu tố khí tượng thủy văn ....................................................... 36

3.1.2

Cơ cấu cây trồng, thời vụ và đặc tính sinh trưởng của giống cỏ VA-06 ....... 42

3.1.3

Tính tốn nhu cầu nước thời điểm hiện tại .................................................... 42

3.2

Nhu cầu nước theo kịch bản BĐKH tại thời điểm năm 2020, 2030 ................ 47

3.2.1

Lựa chọn kịch bản BĐKH tác động đến khu vực .......................................... 47

3.2.2

Các yếu tố khí tượng thủy văn theo kịch bản BĐKH thời điểm 2020, 2030 . 48
iii


3.2.3

Nhu cầu nước theo kịch bản BĐKH thời điểm năm 2020, 2030 ................... 52

CHƯƠNG 4
BỐ TRÍ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI, CẤP NƯỚC CHO
VÙNG NGUYÊN LIỆU ............................................................................................... 54
4.1

Lựa chọn công nghệ tưới, xác định nguồn cấp thoát nước.............................. 54

4.1.1

Lựa chọn cơng nghệ tưới ............................................................................... 54

4.1.2

Nguồn cấp thốt nước .................................................................................... 55

4.1.3

Lượng nước trữ lớn nhất trong kênh .............................................................. 56

4.2

Phương án bố trí thiết kế hệ thống tưới ........................................................... 57

4.2.1

Phân khu tưới. ................................................................................................ 57

4.2.2

Vòi phun......................................................................................................... 58

4.2.3

Đường ống ..................................................................................................... 61

4.3

Chế độ tưới của hệ thống tại các thời kỳ ......................................................... 68

4.3.1

Chế độ tưới thời điểm hiện tại ....................................................................... 68

4.3.2

Chế độ tưới theo kịch bản BĐKH .................................................................. 69

4.4

Đánh giá hiệu quả kinh tế của mơ hình chuyển đổi ........................................ 71

4.4.1

Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống tưới ................................................... 71

4.4.2

Hiệu quả kinh tế của mơ hình chuyển đổi ..................................................... 73

4.5

Cơ chế tổ chức quản lý vận hành, bảo trì mơ hình .......................................... 75

4.5.1

Mơ hình sản xuất, tổ chức quản lý hệ thống tưới .......................................... 75

4.5.2

Phương thức vận hành ................................................................................... 75

4.5.3

Nhu cầu nhân lực, đào tạo.............................................................................. 76

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 80

iv


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Địa điểm xây dựng mơ hình ...........................................................................14
Hình 2.1 Vị trí khu quy hoạch chuyển đổi ....................................................................32
Hình 3.1 Đường tần suất mưa năm thiết kế - Trạm Hà Nam ........................................39
Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống cấp nước cho vùng trồng cỏ ..................................................55
Hình 4.2 Sơ đồ bố trí hệ thống tưới phun mưa ..............................................................57
Hình 4.3 Sơ đồ bố trí vịi phun ......................................................................................60
Hình 4.4 Sơ đồ tính tốn các vị trí tổn thất cột nước.....................................................65
Hình 4.5 Sơ đồ hệ thống cấp nước tưới phun mưa ........................................................67

v


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 So sánh các hệ thống tưới khác nhau trong mối quan hệ với đặc điểm và tính
chất của khu tưới. ............................................................................................................ 8
Bảng 1.2 Nhiệt độ trung bình tháng, năm ..................................................................... 16
Bảng 1.3 Độ ẩm tương đối trung bình các năm ............................................................ 17
Bảng 1.4 Tốc độ gió trung bình tháng, năm .................................................................. 18
Bảng 1.5 Số giờ nắng các tháng trong năm................................................................... 18
Bảng 1.6 Đặc trưng mực nước trung bình tháng qua các thời kỳ tại trạm Hà Nội ....... 20
Bảng 1.7 Mực nước thấp nhất qua các thời kỳ tại trạm Hà Nội.................................... 20
Bảng 1.8 Mực nước báo động tại một số điểm ............................................................. 21

Bảng 1.9 Mực nước lớn nhất đã xuất hiện .................................................................... 21
Bảng 1.10 Phân tích mẫu nước sơng theo 13 chỉ tiêu ................................................... 22
Bảng 2.1 Kế hoạch phát triển đàn bò sữa xã Mộc Bắc giai đoạn 2016 – 2020 .................... 26
Bảng 2.2 Đánh giá hiệu sản xuất của việc trồng lúa ..................................................... 27
Bảng 2.3 Chi phí và lợi nhuận 1 ha cỏ/năm .................................................................. 28
Bảng 2.4 So sánh lợi nhuận 1ha giữa trồng cỏ và trồng lúa/năm ................................. 29
Bảng 2.5 Diện tích trồng cỏ cần thiết để phát triển chăn ni bị ................................. 31
Bảng 2.6 Năng suất của một số loại cỏ nuôi bò phổ biến hiện nay .............................. 33
Bảng 3.1 Đặc trưng yếu tố khí tượng tại khu mơ hình – Trạm Hà Nam ...................... 36
Bảng 3.2 Lượng mưa tháng 1970 - 2013 – Trạm Hà Nam ........................................... 36
Bảng 3.3 Kết quả tính tốn các đặc trưng mưa tưới thiết kế ......................................... 39
Bảng 3.4 Mơ hình mưa điển hình năm 1991 ................................................................. 40
Bảng 3.5 Mơ hình mưa thiết kế thời điểm hiện tại........................................................ 41
Bảng 3.6 Cơ cấu cây trồng trong khu mô hình tưới ...................................................... 42
vi


Bảng 3.7 Đặc tính sinh trưởng của giống cỏ voi VA-06 ...............................................42
Bảng 3.8 Bảng tính tốn chế độ tưới .............................................................................46
Bảng 3.9 Tổng lượng nước yêu cầu tại mặt ruộng thời điểm hiện tại ...........................47
Bảng 3.10 Mức thay đổi lượng mưa ngày 2020, 2030 ..................................................48
Bảng 3.11 Mơ hình mưa thiết kế thời điểm năm 2020 ..................................................49
Bảng 3.12 Mơ hình mưa thiết kế thời điểm năm 2030 ..................................................50
Bảng 3.13 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm theo kịch bản BĐKH ............................51
Bảng 3.14 Đặc trưng nhiệt độ vào các năm 2020, 2030 so với nhiệt độ trung bình
tháng thời điểm hiện tại theo kịch bản BĐKH ..............................................................51
Bảng 3.15 Tính tốn chế độ tưới thời điểm năm 2020 ..................................................52
Bảng 3.16 Tính tốn chế độ tưới thời điểm năm 2030 ..................................................53
Bảng 3.17 Tổng lượng nước yêu cầu tại mặt ruộng thời điểm 2020, 2030...................53
Bảng 4.1 Phân tích ưu, nhược điểm của cơng nghệ tưới phun mưa và tưới nhỏ giọt ...54

Bảng 4.2 Cao trình mực nước lớn nhất trên kênh chính ...............................................56
Bảng 4.3 Trị số H/d thích hợp đối với các loại cây trồng .............................................58
Bảng 4.4 Thơng số kỹ thuật của một số loại vịi phun mưa mã hiệu 6025 SD .............59
Bảng 4.5 Thông số kỹ thuật lựa chọn vòi phun 6025 SD (Blue) ..................................59
Bảng 4.7 Thơng số kỹ thuật bố trí vịi phun 6025 SD ...................................................61
Bảng 4.6 Quan hệ giữa vật liệu làm đường ống và các giá trị f, m và b .......................63
Bảng 4.8 Bảng tính tốn lựa chọn đường kính ống nhánh ............................................64
Bảng 4.9 Bảng tính tốn lựa chọn đường kính ống chính .............................................64
Bảng 4.10 Kết quả tính tốn cột nước thiết kế và lựa chọn đường kính ống ................64
Bảng 4.11 Tổng hợp kết quả tính tốn lưu lượng thiết kế .............................................66
Bảng 4.12 Thơng số máy bơm.......................................................................................66
Bảng 4.13 Phương án bố trí, vận hành hệ thống tưới ....................................................69
vii


Bảng 4.14 Thời gian tưới 1 đợt qua các thời kỳ............................................................ 70
Bảng 4.15 Phương án bố trí, vận hành hệ thống tưới thời kỳ năm 2030 ...................... 70
Bảng 4.16 Tổng mức đầu tư mơ hình theo các phương án ........................................... 71
Bảng 4.17 Phân tích kinh tế, kỹ thuật lựa chọn phương án thiết bị tưới ....................... 71
Bảng 4.18 Khối lượng vật tư chính hệ thống tưới khu mơ tưới .................................... 72
Bảng 4.19 Tính NPW, IRR và B/C cho vùng chuyển đổi............................................. 74
Bảng 4.20 Quy trình vận hành tưới phun mưa cho khu trồng cỏ .................................. 76

viii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

Ký hiệu viết tắt

Nghĩa của chữ viết tắt

FAO

Tổ chức Nông Lương thế giới

NN&PTNT

Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

BĐKH

Biến đổi khí hậu

NĐ

Nghị định

CP

Chính phủ

CTTL

Cơng trình thủy lợi

KTCTTL

Khai thác cơng trình thủy lợi

KT-XH

Kinh tế - xã hội

IMC

Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên quản lý khai thác
cơng trình thủy lợi; Công ty thủy nông

HTX

Hợp tác xã

HTXNN

Hợp tác xã nông nghiệp

HTXDVNN

Hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp

TFP

Năng suất các nhân tố tổng hợp

ix



MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của Đề tài
Nền nơng nghiệp Việt Nam đóng góp khoảng một phần tư GDP và thu hút đến hai
phần ba lực lượng lao động, đóng vai trò rất lớn về mặt ổn định xã hội và xóa đói giảm
nghèo. Hiện nay, nơng nghiệp đã cơ bản đảm bảo an ninh lương thực tiến đến sản xuất
hàng hóa nhưng thu nhập và đời sống của nơng dân và những người làm nơng nghiệp
cịn thấp. Bởi trên thực tế nền nơng nghiệp của nước ta cịn sản xuất nhỏ lẻ, manh
mún, thiếu ổn định, dễ bị tổn thương do thiên tai, và đặc biệt tình trạng biến đổi khí
hậu đang diễn ra hiện nay; các hình thức liên kết trong sản xuất cịn lỏng lẻo. Lâu nay
mơ hình tăng trưởng nơng nghiệp chủ yếu theo chiều rộng thơng qua tăng diện tích,
tăng vụ nên chỉ tạo ra được khối lượng nhiều và rẻ nhưng giá trị thấp, hiệu quả sử
dụng đất chưa cao. Vì vậy, việc chủ động chuyển đổi cơ cấu cây trồng, trong đó chú
trọng phát triển các loại cây trồng cạn theo hướng nâng cao giá trị kinh tế và phát triển
bền vững là một trong những giải pháp để tái cơ cấu nền nơng nghiệp. Qua đó, xây
dựng nền sản xuất nơng nghiệp toàn diện theo hướng hiện đại, bền vững, sản xuất
hàng hóa lớn, có năng suất, chất lượng, hiệu quả và khả năng cạnh tranh, đồng thời
ứng phó với những bất lợi của thời tiết khí hậu ngày một gay gắt và khó lường hơn.
Thực tế cho thấy việc tái cơ cấu nơng nghiệp khơng chỉ vì mục tiêu tăng thu nhập cho
nông dân mà phải tuân theo cơ chế thị trường. Theo dự báo của Hiệp hội Sữa Việt
Nam (VDA), lượng sữa tiêu thụ bình quân đầu người tại Việt Nam vào năm 2010 đạt
15 lít/năm và sẽ tăng gần gấp đơi, lên mức 28 lít/năm vào năm 2020 . Tuy nhiên, điều
đáng lưu tâm là năng lực sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa trong nước được dự báo
sẽ không theo kịp nhu cầu tiêu thụ, đặc biệt là trong lĩnh vực sản xuất sữa tươi. Tồn tại
lớn nhất của ngành sữa Việt Nam là thiếu nguyên liệu sữa tươi. Lượng sữa tươi
nguyên liệu trong nước chỉ đáp ứng được 30% nhu cầu sử dụng, 70% sữa nước được
sản xuất tại Việt Nam là từ sữa hoàn ngun [1]. Trong khi đó, chất lượng sữa thấp,
khơng ổn định do nguồn cung chủ yếu từ các hộ chăn nuôi nhỏ, năng suất thấp. Theo
Quy hoạch phát triển ngành Công nghiệp chế biến sữa Việt Nam đến năm 2020, tầm

1

nhìn đến năm 2025, sản lượng sữa tươi sản xuất trong nước sẽ đạt 660 triệu lít. Vì thế
cần phát triển chăn ni bị sữa trở thành nghề sản xuất theo hướng bán cơng nghiệp,
chun mơn hóa, ứng dụng kỹ thuật chăn ni tiên tiến. Đẩy mạnh các hình thức liên
kết, hợp tác trong chăn ni bị sữa, cung ứng thức ăn, tiêu thụ sản phẩm sữa, chế biến
sữa.
Với nhu cầu và thách thức trên, mục tiêu đề ra cần phát triển vùng nguyên liệu cỏ bền
vững áp dụng công nghệ cao vào sản xuất, để tăng năng xuất và chất lượng đáp ứng đủ
nhu cầu thức ăn cho bò sữa. Từ đó, giảm chi phí và nâng cao chất lượng, tăng giá trị và
sức cạnh tranh của sản phẩm. Thực hiện chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp và kinh tế
nông thôn theo hướng phát bền vững, giảm dần tỷ lệ lao động nông nghiệp trong nông
thôn; nâng cao thu nhập, cải thiện đời sống người nông dân. Tạo bước đột phá trong
sản xuất nơng nghiệp, mức tăng trưởng bình quân đạt từ 3%/năm trở lên. Chỉ số năng
suất các yếu tố tổng hợp (TFP) đạt 15- 20%, công nghệ tưới tiết kiệm nước là một
trong những khâu quan trọng để nâng cao giá trị sản xuất nông nghiệp.
Hà Nam là một tỉnh thuộc Đồng Bằng Bắc Bộ, có diện tích tự nhiên là 86.049 ha
Trong đó, đất sản xuất nông nghiệp là 42.790 ha, đất trồng lúa là 34.685 ha. Mặc dù
kinh tế nông nghiệp chiếm tỷ trọng không lớn trong cơ cấu kinh tế của Hà Nam (theo
báo cáo kết quả thực hiện nhiệm phát triển kinh tế-xã hội vụ 6 tháng đầu năm 2015,
lĩnh vực Nông, lâm nghiệp, thủy sản chiếm 16% trong cơ cấu kinh tế của tỉnh) nhưng
lại có ý nghĩa hết sức quan trọng do tác động đến số lượng đông đảo người dân nơng
thơn. Chính vì vậy, việc nâng cao giá trị gia tăng trong sản xuất nơng nghiệp qua đó
cải thiện đời sống của nông dân là mục tiêu quan trọng trong phát triển kinh tế của
tỉnh.
Để đạt được mục tiêu nêu trên, một trong số các hoạt động được tỉnh Hà Nam triển
khai là Quyết định số 409/QĐ-UBND ngày 26/4/2014 của UBND tỉnh về việc phê
duyệt Đề án phát triển chăn ni bị sữa tỉnh Hà Nam. Theo đề án này, xã Mộc Bắc
(huyện Duy Tiên) và xã Nguyên Lý (huyện Lý Nhân) là hai xã được xác định là trung
tâm phát triển bị sữa của tỉnh. Trong đó, Mộc Bắc sẽ có quy mơ phát triển lớn hơn với
mục tiêu đến năm 2020 đạt 2.100 con. Theo đó, tháng 7/2014 xã Mộc Bắc đã khởi

2


cơng dự án “Vùng chăn ni bền vững bị sữa tỉnh Hà Nam” do đó nhu cầu về thức ăn,
đặc biệt là cỏ để phát triển đàn bò sữa là rất lớn.
Bên cạnh đó, kỳ họp thứ 8 HĐND xã Mộc Bắc khóa XVIII đã xác định, phương
hướng phát triển sản xuất nông nghiệp của xã trong thời gian tới sẽ tập trung vào các
mơ hình sản xuất nơng nghiệp tiên tiến, theo hướng sản xuất hàng hóa có giá trị cao.
Bên cạnh đó sẽ tích cực triển khai Đề án phát triển chăn ni bị sữa của tỉnh thơng
qua việc thực hiện đúng quy hoạch, cải tạo cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất thức ăn,
chuồng trại; chuyển giao khoa học công nghệ về sản xuất, chăn nuôi cho nhân dân, ...
Với những lý do nêu trên, đề tài nghiên cứu: “Xây dựng mơ hình chuyển đổi đất trồng
lúa sang trồng cỏ ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, phát triển chăn ni bị sữa
tại xã Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam”. Nhằm phát triển chăn ni bị sữa tại
xã Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam là rất cần thiết trong giai đoạn hiện nay.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Chuyển đổi đất trồng lúa kém hiệu quả sang trồng cỏ áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm
nước để phát triển vùng nguyên liệu chăn ni bị sữa, nâng cao giá trị gia tăng trong
sản xuất nông nghiệp phục vụ tái cơ cấu ngành nông nghiệp tại xã Mộc Bắc, huyện
Duy Tiên, tỉnh Hà Nam.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• Đối tượng nghiên cứu:
Ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước vận dụng cho vùng đất trồng cỏ được chuyển
đổi từ đất lúa kém hiệu quả tại xã Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam
• Phạm vi nghiên cứu:
Diện tích đất trồng cỏ được chuyển đổi từ đất trồng lúa tại xã Mộc Bắc, huyện Duy
Tiên, tỉnh Hà Nam (29,6ha)
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu, xét đến ảnh hưởng theo kịch bản BĐKH

- Tổng quan về vùng nghiên cứu đánh giá các điều kiện tự nhiêu, kinh tế - xã hội

3


- Xác định căn cứ chuyển đổi cây trồng từ trồng lúa sang trồng cỏ vùng nghiên cứu
- Tính tốn nhu cầu nước cho vùng chuyển đổi tại thời điểm hiện tại và theo kịch bản
BĐKH
- Bố trí, thiết kế hệ thống tưới, cấp nước cho vùng chuyển đổi
- Tính tốn chi phí tưới và cấp nước, đánh giá hiệu quả kinh tế
- Cơ chế tổ chức quản lý vận hành của mơ hình tưới
5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
a. Cách tiếp cận


Tiếp cận tổng hợp và liên ngành:

Dựa trên định hướng phát triển KT-XH, điều kiện tự nhiên khu vực xã Mộc Bắc huyện Duy Tiên – tỉnh Hà Nam, xét đến tác động của Biến đổi khí hậu, từ đó xây dựng
mơ hình tưới cho vùng trồng cỏ.
Áp dụng các quy trình, quy phạm, cơng nghệ - kỹ thuật tưới cho vùng chuyển đổi


Tiếp cận thực tiễn:

Tiến hành khảo sát thực địa, các điều kiện tự nhiên, đất đai, thổ nhưỡng; điều tra hiệu
quả kinh tế nông nghiệp; để nghiên cứu cơ sở chuyển đổi cơ cấu cây trồng, lựa chọn
phương án, thiết kế hệ thống tưới phun mưa.


Tiếp cận kế thừa:

Kế thừa có chọn lọc các nghiên cứu về cây trồng cạn, ứng dụng phần mềm Cropwat để
tính tốn xác định nhu cầu nước cho cây cỏ chăn nuôi.
b. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau đây:
- Phương pháp kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ
- Phương pháp điều tra, phân tích .
- Phương pháp ứng dụng các mơ hình hiện đại
- Phương pháp chuyên gia

4


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
1.1.1 Trên thế giới
Nhu cầu về nước trong nông nghiệp: Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như sự
thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích đất canh tác cũng địi hỏi một lượng nước
ngày càng cao. Theo M.I.Lvovits (1974), trong tương lai do thâm canh nơng nghiệp
mà dịng chảy cả năm của các con sơng trên tồn thế giới có thể giảm đi khoảng 700
km3/năm. Phần lớn nhu cầu về nước được thỏa mãn nhờ mưa ở vùng có khí hậu ẩm,
nhưng cũng thường được bổ sung bởi nước sông hoặc nước ngầm bằng biện pháp thủy
lợi nhất là vào mùa khô. Người ta ước tính được mối quan hệ giữa lượng nước sử dụng
với lượng sản phẩm thu được trong quá trình canh tác như sau: để sản xuất 1 tấn lúa
mì cần đến 1.500 tấn nước, 1 tấn gạo cần đến 4.000 tấn nước và 1 tấn bông vải cần đến
10.000 tấn nước. Sở dĩ cần số lượng lớn nước như vậy chủ yếu là do sự địi hỏi của
q trình thoát hơi nước của cây, sự bốc hơi nước của lớp nước mặt trên đồng ruộng,

sự trực di của nước xuống các lớp đất bên dưới và phần nhỏ tích tụ lại trong các sản
phẩm nông nghiệp.
Từ thời tiền sử, tại Hy lạp, loài người đã bắt đầu biết đến tưới. Tuy nhiên, hiện nay nhu
cầu nước ngày càng tăng cao trong khi nguồn cung cấp có hạn, cùng với việc suy giảm
chất lượng nước ở nhiều nơi đã làm cho vấn đề sử dụng nước trở thành một vấn đề
quan trọng trong hầu hết các quốc gia trên thế giới. Vì nước dành cho tưới chiếm một
tỉ lệ rất lớn, các hệ thống tưới cần phải được quy hoạch, thiết kế và vận hành một cách
hiệu quả. Điều này đòi hỏi một sự hiểu biết cặn kẽ mối quan hệ giữa cây trồng, đất đai,
nguồn nước và khả năng cấp nước của hệ thống.
Nhu cầu nước và thời gian cần nước lớn nhất tùy thuộc vào từng loại cây khác nhau.
Cây trồng cần nước ở tất cả các thời kỳ nhưng ở mức độ khác nhau là do nhu cầu cho
bốc thoát hơi nước khác nhau của mỗi loại cây. Nhu cầu này chiếm lượng lớn tổng nhu
cầu nước của cây trồng, ngoài phụ thuộc loại cây và thời kỳ sinh trưởng của cây trồng
cịn phụ thuộc vào tính chất đất và các điều kiện mơi trường khí quyển như bức xạ mặt
trời, nhiệt độ, gió, và độ ẩm. Khi có đủ nước thì lượng nước trong đất sẽ được duy trì
5


để cây trồng có thể đạt độ tăng trưởng và sản lượng tối ưu. Quan hệ giữa mức độ tăng
trưởng và độ ẩm đất với mỗi loại đất và loại cây là khác nhau. Một số loại cây có khả
năng chịu hạn hoặc độ ẩm cao tốt hơn các loại cây khác. Trong thời đầu mọc mầm,
nhu cầu nước của hầu hết các cây con rất thấp. Nhu cầu này sẽ tăng nhanh trong quá
trình sinh trưởng phát triển. Sau đó, nhu cầu nước giảm đi, và có thể thường không cần
tưới khi đến thời kỳ thu hoạch. Sự thiếu hụt nước trong giai đoạn sau của sinh trưởng
và giai đoạn ra hoa sớm thường làm giảm sản lượng của cây trồng.
Một số phương pháp tưới hiện đại trên thế giới
• Tưới phun mưa
Phương pháp và kỹ thuật tưới phun mưa đang được phát triển mạnh trên thế giới; nhất
là các nước cơng nghiệp phát triển thì kỹ thuật tưới phun mưa đã được sử dụng trên
90% diện tích đất trồng trọt. Hệ thống phun mưa phổ biến trước đây gồm có một hệ

thống các đường ống trong đó vịi phun được gắn với các ống nhẹ, có thể xoay hoặc
trượt dễ dàng. Hệ thống dịch chuyển bằng cơ giới ngày càng trở nên phổ biến hơn. Hệ
thống này gồm vòi phun và ống gắn với một động cơ chuyển động gián đoạn hoặc liên
tục. Các hệ thống tưới phun mưa lắp đặt cố định và đồng bộ thích hợp cho các khu vực
canh tác với mật độ dày và trồng các cây như là hoa, cây ăn quả, rau, cỏ chăn ni.
Các hệ thống tưới phun có độ đồng đều và hiệu suất khá cao. Trên đất có thành phần
cơ giới thơ, hiệu suất tưới có thể gấp hai lần so với tưới mặt [2].
Tưới phun mưa có thể được sử dụng để điều hòa nhiệt độ. Trong mùa đông, nước tưới,
đặc biệt được lấy từ nguồn nước ngầm thường có nhiệt độ cao hơn đất và khơng khí ở
gần mặt đất. Khi sử dụng nước này tưới, nhiệt độ của nước giúp băng trên cây tan và
giữ cho nhiệt độ không hạ xuống dưới 0oC. Ngược lại, vào mùa hè, tưới phun mưa
giúp làm mát cây cối, ví dụ như khi quá trình nảy mầm diễn ra dưới nhiệt độ cao, hoặc
để làm chậm lại quá trình nở rộ trước chín của cây ăn trái khi trời nóng. Q trình bốc
thốt hơi nước cũng có tác dụng làm giảm nhiệt độ của cây cối.
Tưới phun mưa đặc biệt thích hợp với những nơi đất có lưu lượng thấm lớn hơn lưu
lượng tưới. Trong tưới phun mưa, lưu lượng tưới có thể khống chế được. Các hệ thống
tưới phun mưa đơn giản có chi phí đầu tư tương đối thấp trong khi đó các hệ thống
dịch chuyển bằng cơ giới có chi phí đầu tư cao hơn. Nhưng trong quá trình vận hành,
6


các hệ thống dịch chuyển bằng cơ giới lại cần ít nhân công hơn. Trong một số trường
hợp, tưới phun mưa có thể làm tăng dịch bệnh khi các tán lá thường ở trạng thái ướt.
Tưới phun mưa hạn chế được bốc hơi mặt ruộng, ngay cả ở vùng khô hanh, do vậy,
một hệ thống tưới phun được thiết kế và quản lý tốt có thể có hiệu suất cấp nước cao.
• Tưới nhỏ giọt, tưới ngầm
Tưới nhỏ giọt, tưới ngầm là phương pháp tưới với lưu lượng rất nhỏ, và nước thường
được đưa đến tận gốc cây. Hệ thống sử dụng hệ thống ống và thiết bị phân phối đặc
biệt với lưu lượng nhỏ, thông thường khoảng từ 2 ÷10 (l/h) và thường được đặt ngay
trên bề mặt hay ngay bên dưới mặt đất. Các ống dẫn gắn thiết bị phân phối hoặc các

ống có đục lỗ cấp nước với lưu lượng khoảng 5 l/phút cho 100m đường ống, và
thường được đặt cách mặt đất từ 0.1 đến 0.3m (tưới nhỏ giọt ngầm). Các hệ thống tưới
tiết kiệm nước có hiệu quả sử dụng nước cao vì hạn chế tối đã được lượng nước bốc
hơi và thấm tầng sâu, nước chỉ cung cấp đủ cho vùng rễ hoạt động. Do chi phí đầu tư
khá cao nên phương pháp tưới này chỉ mới được sử dụng cho những cây có giá trị kinh
tế cao. Tuy nhiên, hiện nay, do sự phát triển khoa học cơng nghệ, chi phí cho hệ thống
ngày càng rẻ và sự hiểu biết của người dân ngày càng cao, phương pháp tưới này đang
ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn. Một hạn chế lớn của hệ thống tưới tiết kiệm
nước trên là khó khăn cho các máy móc hoạt động trên khu tưới do đường ống đặt rất
gần mặt đất. Nhưng giống như tưới phun mưa, hệ thống này cũng có một lợi ích lớn
trong việc có thể kết hợp tưới và bón phân hay thuốc trừ sâu.
Muốn hệ thống tưới mặt đạt hiệu quả thì yêu cầu phải san khu đất đồng đều để hạn chế
dòng chảy mặt. Mức độ san đất phụ thuộc vào yếu tố địa hình. Trong một số điều kiện
địa hình và điều kiện đất đai như lớp đất bên dưới rất xấu thì san đất là khó khả thì. Ở
những nơi có sơng suối lớn, tưới mặt có hiệu suất tưới lớn. Nếu nước được lấy từ mặt
hồ có cao trình đủ lớn để tưới tự chảy thì khơng mất chi phí để bơm nước.
Tưới tiết kiệm nhỏ giọt, tưới ngầm nếu được thiết kế và quản lý vận hành tốt có thể
mang lại hiệu suất rất cao. Hệ thống tưới này phù hợp nhất với cây ăn quả và cây trồng
có giá trị cao. Yêu cầu chất lượng nước phải sạch và không bị ô nhiễm, nên được lọc
qua trước khi sử dụng để tưới. Hệ thống tưới tiết kiệm nước là hoạt động tự động, do
vậy yêu cầu ít nhân cơng vận hành nếu hệ thống được duy trì và bảo dưỡng tốt. Hệ
7


thống tưới tiết kiệm nước có yêu cầu áp lực thấp nên năng lượng tiêu hao ít hơn hệ
thống tưới phun mưa. Cũng có một vài hệ thống tưới phun cá biệt có áp lực thấp tương
đương với áp lực của các hệ thống tưới tiết kiệm nước.
Bảng 1.1 So sánh các hệ thống tưới khác nhau trong mối quan hệ với đặc điểm và tính
chất của khu tưới.
Hệ thống tưới

nhỏ giọt

Hệ thống tưới phun
Đặc điểm và
tính chất của
khu tưới

Phun di
động gián
đoạn

Tốc độ thấm

Tất cả

Địa hình

Phun liên tục

Phun cố định
với lượng
khơng đổi

Bộ phận chia
nước và ống có lỗ

TB đến cao

Tất cả

Tất cả

Bằng - hơi dốc

Tất cả
Yêu cầu giá trị

Bằng - hơi dốc Bằng - hơi dốc

Loại cây

Cây ngắn ngày
Dòng chảy
Nguồn nước
nhỏ gần như
liên tục
Chất lượng
Nước mặn có
nước
thể hại cây
Hiệu suất
TB 70-80%
Yêu cầu về
TB, cần
nhân công vận được đào tạo
hành
cơ bản

Tất cả cây nho
Tất cả

Dòng chảy nhỏ
Dòng chảy nhỏ
gần như liên
tục
Nước mặn có Nước mặn có thể
thể hại cây
hại cây
TB 80%
TB 70-80%
Thấp, cao khi
Thấp, cần được
vào vụ tưới, cần
đào tạo cơ bản
được đào tạo ít

Dịng chảy nhỏ
liên tục và sạch
Tất cả
TB 80-90%
Từ thấp đến cao,
cần đào tạo

Yêu cầu về vốn

TB

TB

Cao

Cao

Yêu cầu điện
năng

TB – cao

TB - cao

TB

Thấp – TB

Kỹ năng quản lý

TB

TB - cao

TB

Cao

Ảnh hưởng
hoạt động máy
móc
Tuổi thọ

Ruộng TB –
ảnh hưởng

nhỏ
Ngắn - TB

Có ảnh hưởng

Có ảnh hưởng

Hạn chế lớn hoạt
động máy móc

Dài

Tùy thuộc

Thời tiết

Hoạt động
kém khi gặp
gió mạnh

Gió làm giảm
hiệu suất

Tất cả

Bón hóa chất
kết hợp

Ngắn - TB
Tốt hơn trong

điều kiện gió
so với các loại
tưới phun khác

Tốt

Tốt

Rất tốt

Tốt

Nguồn: Fangmeier và Biggs (1986)
8


1.1.2

Ở Việt Nam

Trong nền kinh tế Việt nam, nông nghiệp đóng góp khoảng một phần tư GDP và thu
hút đến hai phần ba lực lượng lao động, đóng vai trị rất lớn về mặt ổn định xã hội và
xóa đói giảm nghèo.
Sản xuất nơng nghiệp nói chung và sản xuất lương thực nói riêng, nước là yếu tố cần
thiết hàng đầu. Đến nay, khoảng 80% trong bảy triệu hecta đất canh tác tại Việt Nam
mà đa phần trong số đó là diện tích trồng lúa đã được trang bị cơ sở hạ tầng thủy lợi.
Các hệ thống tưới tiêu đã đóng góp phần rất đáng kể trong việc tăng trưởng của ngành
nông nghiệp, đặc biệt là tăng sản lượng lương thực. Tuy nhiên trong thực tế, chỉ có
khoảng 50% diện tích canh tác trong các hệ thống thủy lợi được cấp nước một cách
tương đối đầy đủ. Phần còn lại thuộc diện không được tưới hoặc tưới bấp bênh, khi có

khi khơng, dẫn đến năng suất cây trồng thấp và khơng ổn định, chi phí sản xuất tăng
lên làm giảm thu nhập của nơng dân [3].
Có hai ngun nhân chính của những tồn tại trên.
- Về mặt kết cấu hạ tầng, các hệ thống thường được thiết kế để có thể vận hành với
tồn bộ cơng suất trong điều kiện nguồn nước dồi dào mà chưa xem xét đến việc vận
hành ở chế độ nguồn nước không đủ cung cấp nên rất khó vận hành một cách linh hoạt
trong mọi trường hợp, hệ thống CTTL xuống cấp, không được đầu tư hoàn chỉnh và
đồng bộ, phần nhiều thiếu các kênh cấp dưới, thiếu các cơng trình phân phối và kiểm
sốt nước cũng như các trang thiết bị cho công tác vận hành.
- Về mặt quản lý vận hành, ngoài một số hạn chế về do thiết kế như đã nêu, nhiều hệ
thống tưới chưa có quy trình vận hành và bảo trì đồng bộ và đầy đủ. Hàng năm, các
cơng ty quản lý thủy nơng (IMC) chưa có kế hoạch quản lý một cách toàn diện các
mặt hoạt động của cơng ty. Việc xã hội hóa cơng tác tưới với sự tham gia tích cực của
người nơng dân hầu như chưa được quan tâm. Nguồn tài chính của IMC khơng đủ để
đáp ứng các yêu cầu duy tu bảo dưỡng, sửa chữa kênh. Kết quả là vòng luẩn quẩn của
sự yếu kém trong công tác bảo dưỡng và sự xuống cấp của các cơng trình cơ sở hạ
tầng ln diễn ra
Một số hệ thống tưới được tu bổ, sửa chữa thời gian qua chủ yếu tập trung vào việc
phục hồi với mục tiêu đạt tới các tiêu chuẩn thiết kế ban đầu, mặc dầu các tiêu chuẩn
này đã khơng cịn phù hợp với yêu cầu hiện nay. Trong khi đó việc quản lý, vận hành
9


và bảo trì lại chưa chú ý đúng mức. Điều này gây ra tình trạng các hệ thống thuỷ lợi
hoạt động khơng hiệu quả và có hiệu suất đầu tư thực tế thấp.
Trong tình hình phát triển kinh tế hiện nay, nước không chỉ là nhu cầu thiết yếu cho
nông nghiệp mà cịn là yếu tố khơng thể thiếu đối với nhiều ngành kinh tế khác. Do
vậy vấn đề tiết kiệm nước đang được đặt ra thành một yêu cầu cấp bách, đặc biệt đối
với nông nghiệp là ngành hàng năm tiêu thụ khối lượng nước rất lớn thông qua dịch vụ
tưới. Có hai giải pháp chủ yếu để tiết kiệm nước. Thứ nhất cần áp dụng cơ cấu cây

trồng và phân bổ mùa vụ hợp lý, sử dụng các loại giống tiêu thụ ít nước và chịu hạn
tốt. Giải pháp thứ hai là cần hoàn chỉnh các hệ thống tưới theo hướng hiện đại cả về
các cơ sở hạ tầng và tổ chức quản lý, tức là hiện đại hóa hệ thống tưới. Hiện đại hóa
thực chất là đầu tư theo chiều sâu bằng cách áp dụng các biện pháp kỹ thuật và quản lý
hiện đại để nâng cao diện tích được tưới của các hệ thống CTTL, cùng với việc thay
đổi nhận thức về nước, coi nước là một loại hàng hóa và tưới là một loại dịch vụ trong
sản xuất nông nghiệp. Đầu tư vào các hệ thống tưới hiện có ít phức tạp về mặt kỹ
thuật, u cầu kinh phí khơng lớn (so với xây dựng mới) nhưng lại thiếu tính ổn định
và bền vững cao.
Các nghiên cứu tính tốn xác định nhu cầu nước của cây trồng từ đó xây dựng các
phương án cấp nước thiết yếu cho mỗi loại cây trồng, nhằm đem lại năng suất, sử dụng
nguồn nước hiệu quả tiết kiệm. Một số nghiên cứu tính tốn nhu cầu nước của cây
trồng trong nước như: [4] Nguyễn Tuấn Anh. “Nghiên cứu xác định chế độ tưới lúa
chịu hạn, cây đỗ tương, cây chè trồng ở Sơn La và tính dự báo lượng nước cần cho
vùng núi phía Bắc Việt Nam”, Luận án tiến sỹ KHKT, 1994. [5] Nguyễn Quang Phi. “
Xác định nhu cầu nước tưới cho cây lạc bằng phương pháp phương trình FAO Penman
– Monteith và phương pháp hệ số cây trồng đơn”, Tạp chí khoa học kỹ thuật thủy lợi
và môi trường. Số 46 (9/2014).
Các Tiêu chuẩn quốc gia, tài liệu được tác giả sử dụng nghiên cứu trong Luận văn:
TCVN 8641: 2011 – Cơng trình thủy lợi kỹ thuật tưới tiêu nước cho cây lương thực và
cây thực phẩm; TCVN 9170 : 2012 – Hệ thống tưới tiêu yêu cầu kỹ thuật tưới bằng
phương pháp phun mưa; Phạm Ngọc Hải, Tống Đức Khang, Bùi Hiếu. Quy hoạch và
thiết kế hệ thống thủy lợi. Nhà xuất bản Xây dựng, Trường Đại học Thủy lợi, năm
2005.

10


Công nghệ, kỹ thuật tưới tiết kiệm nước đã được nghiên cứu, phát triển và ứng dụng
trên thế giới từ lâu và ở Việt Nam từ hơn 20 năm qua. Phương thức sử dụng công

nghệ, kỹ thuật tưới này đã chứng tỏ tính ưu việt so với phương thức tưới truyền thống
về nhiều mặt như tiết kiệm đáng kể lượng nước tưới, tiết kiệm phân bón, giảm cơng
chăm sóc, tăng năng suất, cải thiện thu nhập người dân và góp phần bảo vệ mơi
trường. Một số mơ hình, dự án hiện đã triển khai tại Việt Nam đã như:
• Lắp đặt súng tưới Ducar Jet50T tại trại bò Kỳ Sơn, Kỳ Anh, Hà Tĩnh; thiết bị sử
dụng: Súng tưới cây bán kính lớn Ducar Jet50T – Thổ Nhĩ Kỳ; đối tượng cây
trồng: Cỏ chăn ni bị; địa hình: dốc 30 độ; lưu lượng vịi phun: >45m3/h; Bán
kính phun: 40 (m); máy bơm 30HP, mỗi lần tưới 1 súng; diện tích: 20ha
• Tưới béc LF2400 cho cỏ voi chăn ni ở Long An; thiết bị sử dụng: Béc tưới cây
LF2400 - Rainbird – USA; đối tượng cây trồng: Cỏ chăn nuôi VA06; quy cách lắp
đặt: 12x13 (m); lưu lượng vòi phun: 1.5m3/h; bán kính phun: 13-15.7m; máy bơm
30 Hp, sử dụng biến tần chuyển từ 1 pharse lên 3 pharse. Mỗi giờ lần tưới được:
100 - 150 béc.; diện tích: 15 ha.
• Tưới phun mưa tự động cho cây rau màu xã Nhân Khang, Lý Nhân, Hà Nam; thiết
bị sử dụng: Spray Hose Sprinklers; đối tượng cây trồng: Cây rau màu các loại; quy
cách lắp đặt: 4x4 (m); lưu lượng vòi phun: 7.5m3/h; bán kính phun: 2 - 3m; máy
bơm 50 Hp, mỗi lần tưới 2ha; diện tích: 22 ha.
Kết quả nghiên cứu và thực tế áp dụng tưới tiên tiến, tiết kiệm nước cho một số cây
như cà phê, hồ tiêu, thanh long, mía, cỏ chăn ni ở Việt Nam đã cho thấy rằng, áp
dụng công nghệ này kết hợp với tưới phân có thể gia tăng năng suất từ 10% - 40%,
giảm chi phí cơng chăm sóc, tăng thu nhập của hộ gia đình từ 20% - 50% và tiết kiệm
nước so với tưới truyền thống từ 20% - 40% [6].
Mặc dù có nhiều ưu điểm nổi trội so với tưới truyền thống, việc áp dụng công nghệ
tưới tiên tiến, tiết kiệm nước trong nông nghiệp nước ta vẫn cịn rất hạn chế. Theo
thống kê sơ bộ, tính đến thời điểm hiện tại, diện tích cây trồng cạn được áp dụng tưới
tiên tiến, tiết kiệm nước khoảng 28.447 ha, trong đó, tưới nhỏ giọt 21.207 ha và tưới
phun mưa cục bộ 7.240 ha [7].

11

Nguyên nhân áp dụng tưới tiết kiệm còn hạn chế chủ yếu là do chi phí đầu tư, nhất là
đầu tư ban đầu, đối với công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước còn cao so với thu
nhập của người dân và địi hỏi có một kiến thức, trình độ nhất định khi sử dụng, trong
khi động lực của người sản xuất chưa đủ lớn (chưa thấy hết được lợi ích, nhất là lợi ích
kinh tế của việc áp dụng công nghệ này so với phương pháp tưới truyền thống) nên
chưa mạnh dạn áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước. Ngồi ra, cơ chế, chính sách
hỗ trợ cho người nông dân, tổ chức kinh tế, xã hội để thúc đẩy ứng dụng công nghệ, kỹ
thuật tưới tiết kiệm cho cây trồng chủ lực cịn chưa hồn thiện, đồng bộ, chưa tạo động
lực cho việc áp dụng công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước trong sản xuất nơng
nghiệp.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu “Xây dựng mơ hình chuyển đổi đất trồng lúa sang trồng
cỏ ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, phát triển chăn ni bị sữa tại xã Mộc
Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam” là một bước tiến lớn trong việc phát triển nền
nông nghiệp hiện đại, bền vững tại địa phương và là tiền đề nhân rộng ra trong và
ngồi tỉnh. Mơ hình sẽ giúp người nơng dân có cơ hội tiếp cận, áp dụng khoa học – kỹ
thuật vào trong sản xuất, nâng cao giá trị sản xuất nông nghiệp.
1.1.3 Tác động của biến đổi khí hậu đến khu vực nghiên cứu
Việt Nam, với khí hậu nhiệt đới gió mùa hàng năm phải đối mặt với nhiều loại hình
thiên tai thường xuyên xảy ra như áp thấp nhiệt đới, bão, lũ, lũ quét, lũ bùn đá, ngập
lụt, những năm trở lại đây dưới tác động của Biến đổi khí hậu các hiện tượng thời tiết
cực đoan diễn ra mới mức độ nguy hại ngày càng tăng cao. Hiện tượng El Nino đã làm
cho các tỉnh Miền Bắc bị hạn hán kéo dài, miền Nam và Tây ngun mùa khơ đến sớm
và khơng có mưa nghịch mùa như những năm trước, mùa mưa đến chậm hơn 1 tháng
và lượng mưa phân phối không đều giữa các vùng làm cho cây trồng, vật nuôi phát
triển kém, dịch bệnh nhiều hơn, tính quy luật thường bị mất đi ảnh hưởng rất lớn đến
đời sống của người dân. Để đảm bảo phát triển ngành nông nghiệp bền vững cần phải
có những giải pháp, hành động ứng phó và hạn chế ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu.
Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng là cơ sở cần thiết để đánh giá mức độ và
tác động của biến đổi khí hậu đến các lĩnh vực, các ngành và các địa phương, từ đó đề

ra các giải pháp ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu. Theo kịch bản BĐKH năm
12


2012 được kế thừa và cập nhật Kịch bản 2009. Thời kỳ 1980 – 1999 được chọn là thời
kỳ cơ sở để so sánh sự thay đổi của khí hậu và nước biển dâng [8].
• Nhiệt độ
- Theo kịch bản phát thải thấp: Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tăng từ 1,6
đến 2,2oC trên phần lớn diện tích phía Bắc lãnh thổ và dưới 1,6oC ở đại bộ phận diện
tích phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào).
- Theo kịch bản phát thải trung bình: Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình tăng từ 2
đến 3oC trên phần lớn diện tích cả nước, riêng khu vực từ Hà Tĩnh đến Quảng Trị có
nhiệt độ trung bình tăng nhanh hơn so với những nơi khác. Nhiệt độ thấp nhất trung
bình tăng từ 2,2 đến 3,0oC, nhiệt độ cao nhất trung bình tăng từ 2,0 đến 3,2oC. Số ngày
có nhiệt độ cao nhất trên 35oC tăng từ 15 đến 30 ngày trên phần lớn diện tích cả nước.
- Theo kịch bản phát thải cao: Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm có mức
tăng phổ biến từ 2,5 đến trên 3,7oC trên hầu hết diện tích nước ta.
• Lượng mưa
- Theo kịch bản phát thải thấp: Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm tăng phổ biến
khoảng trên 6%, riêng khu vực Tây Nguyên có mức tăng ít hơn, chỉ vào khoảng dưới
2%.
- Theo kịch bản phát thải trung bình: Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm tăng trên hầu
khắp lãnh thổ. Mức tăng phổ biến từ 2 đến 7%, riêng Tây Nguyên, Nam Trung Bộ
tăng ít hơn, dưới 3%. Xu thế chung là lượng mưa mùa khô giảm và lượng mưa mùa
mưa tăng. Lượng mưa ngày lớn nhất tăng so với thời kỳ 1980-1999 ở Bắc Bộ, Bắc
Trung Bộ và giảm ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ. Tuy nhiên, ở các khu vực
khác nhau lại có thể xuất hiện ngày mưa dị thường với lượng mưa gấp đôi so với kỷ
lục hiện nay.
- Theo kịch bản phát thải cao: Lượng mưa năm vào cuối thế kỷ 21 tăng trên hầu khắp
lãnh thổ nước ta với mức tăng phổ biến khoảng từ 2 đến 10%, riêng khu vực Tây

Nguyên có mức tăng ít hơn, khoảng từ 1 đến 4%.
Với diễn biến thời tiết, biến đổi khí hậu theo hướng cực đoan đang diễn ra hiện nay và
trong tương lai sẽ sự ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp. Trong phạm vi
nghiên cứ luận văn tác giả có đề cấp đến sự ảnh hưởng, giải pháp đối với hệ thống
tưới.
13


1.2 Tổng quan về vùng nghiên cứu
1.2.1 Đặc điểm tự nhiờn
1.2.1.1 V trớ a lý
Sơ đồ vị trí xà Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam
tỉnh hưng yên

B

TP. Hà Nội

mộc bắc

mộc nam

Bạch thượng

châu giang
duy minh
duy hải
ubnd huyện duy tiên
chuyên ngoại
tt. Đồng Văn

yên bắc

tt. Hòa Mạc

trác văn
Hoàng Đông
yên nam
tiên nội

tiên ngoại

huyện kim bảng

huyện lý nhân
đọi sơn

tiên tân

tiên hiệp
tiên phong
châu sơn

tp.Phủ lý

tiên

hải

huyện bình lục

huyện thanh liêm

Hỡnh 1.1 a im xõy dng mơ hình
Khu vực xây dựng mơ hình thuộc địa phận xã Mộc Bắc, nằm ở phía Đơng Bắc của
huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam. Vị trí địa lý của xã khoảng 20°41′18″ vĩ độ Bắc và
106°0′42″ kinh độ Đông, được giới hạn bởi:
- Phía Bắc giáp TP. Hà Nội;
14


- Phía Nam giáp xã Mộc Nam;
- Phía Đơng giáp Thành phố Hưng Yên;
- Phía Tây giáp xã Châu Giang
1.2.1.2 Đặc điểm địa hình
Huyện Duy Tiên thuộc vùng tả sơng Đáy, có địa hình đồng bằng thấp trũng xen kẽ một
vài quả núi mồ cơi. Cao độ địa hình phổ biến từ 0,1 đến 5,0m, cá biệt ở Đọi Sơn có núi
cao 73m. Hướng dốc địa hình có xu hướng dốc dần từ Đơng Bắc về Tây Nam. Địa
hình có dạng lòng chảo, trũng thấp ở giữa và cao ở hai bên gây khó khăn cho việc tiêu
nước.
Khu vực xây dựng mơ hình có địa hình đặc trưng của vùng đồng bằng thuộc khu vực
châu thổ Sông Hồng. Cùng với các xã Mộc Nam, Châu Giang, Chuyên Ngoại, Trác
Văn, Yên Nam, Đọi Sơn, Mộc Bắc thuộc tiểu địa hình ven đê sơng Hồng và sơng
Châu Giang, có địa hình cao hơn vùng cịn lại của huyện Duy Tiên.
Địa hình của xã tương đối bằng phẳng, cao độ phổ biến từ 2,5-3,5 m, nhìn chung khá
thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là trồng lúa, cỏ chăn ni và
cây vụ Đơng.
1.2.1.3 Địa chất cơng trình
Trong khn khổ mơ hình, các hạng mục cơng trình chủ yếu là nạo vét hệ thống tiêu
và xây dựng mới hệ thống tưới phun mưa với hệ thống đường ống cấp nước được chôn

dưới đất hoặc đặt nổi trên mặt ruộng nên khơng khảo sát địa chất cơng trình.
1.2.1.4 Đất đai, thổ nhưỡng
Qua kết quả phân tích các chỉ tiêu lý hố của mẫu đất cho thấy:
- Đất trong vùng thích hợp để canh tác cỏ chăn nuôi và nhiều loại cây trồng khác như
lúa, ngô, dưa hấu...
- Vùng xây dựng mô hình có pHKCl trung bình 4,2. Hàm lượng Aldd trung bình do đó
trong đất chủ yếu là H+;
- Hàm lượng đạm, lân dễ tiêu ở mức trung bình, hàm lượng kali dễ tiêu thấp. Hàm
lượng đạm, lân, kali tổng số nghèo;
- Thành phần cơ giới chủ yếu là hai loại: thịt pha sét và sét pha thịt;
- Hàm lượng sắt khá cao, dao động 0,9 – 1,1%;
15