Câu 5: PT cơ bản trong tính toán chế độ tưới lúa và cách giải PT đó như thế nào?

Trả lời:

I, Tính toán chế độ tưới cho lúa chiêm (T12 - T5 năm sau).

1. Mục đích: Tìm ra đường QT mức tưới m ~ t trong một điều kiện tự nhiên nhất định nhằm đảm bảo đáp ứng yêu cầu về nước cho cây trồng đạt năng suất cao và ổn định, đồng thời đb vốn đầu tư cho tưới là nhỏ nhất.

2. Hình thức gieo cấy: 2 hình thức

-Gieo cấy đồng thời

-Gieo cấy tuần tự.

3. PT cơ bản:

Hình thức canh tác của lúa chiêm là làm ải. Đầu thời gian làm ải, cho nước từ từ vào các thửa ruộng đã được cày và phơi ải, bừa ruộng và ngâm ruộng một thời gian dài cho đến ngày cuối cùng của thời gian làm ải ta. Sau đó cấy xong toàn bộ diện tích cánh đồng trong 1 ngày. Sang ngày hôm sau toàn bộ cây trồng trên đồng đồng loạt bước vào thời kỳ sinh trưởng.

Với các gt đố, việc đưa nước vào ruộng trong vụ chiêm có thể chia thành 2 thời kỳ rõ rệt:

- Thời kỳ làm ải, là thời gian đưa nước vào ruộng, bừa, ngâm ruộng và cấy đồng loạt trong ngày cuối cùng.

- Thời kỳ dưỡng lúa, là thời gian sau khi cấy xong, toàn bộ cây trồng trồng trên đồng bước vào thời kỳ sinh trưởng và phát triển.

Cách tính chế độ tưới dựa vào PT CB nước là:

M = Ma + Md (1)

M: Tổng mức tưới toàn vụ

Ma: Tổng mức tưới ải

Md: Tổng mức tưới dưỡng.

Và ứng với từng thời kỳ như sau:

a) Thời kỳ làm ải:

Ma = W1 + W2 + W3 + W4 - 10CP (2)

- W1: Lượng nước cần thiết để bão hòa tầng đất canh tác

W1 = 10.Ko. (m3/ha)

Ko: Hệ số ngấm hút bình quân trong đơn vị thời gian thứ nhất (mm/ng)

tbh: Thời gian ngấm hút bão hòa (ngày)

: Chỉ số ngấm hút của đất

Ngoài ra, W1 còn xác định theo công thức sau:

W1 = 10.A.H(1-o) (m3/ha)

A: Độ rỗng của đất tính bằng % thể tích đất

o: Độ ẩm ban đầu của đất, tính bằng % độ rỗng

H: Chiều sâu tầng đất canh tác (mm)

- W2: Lượng nước tạo thành lớp nước mặt ruộng:

W2 = 10.a (m3/ha)

a: lớp nước mặt ruộng (mm)

- W3: Lượng nước ngấm ổn định trong thời gian làm ải:

W3: = 10.ke. (m3/ha)

ke: hệ số ngấm ổn định trên ruộng lúa (mm/ng)

H: Chiều sâu tầng đất canh tác (mm)

a: Lớp nước mặt ruộng (mm)

ta: Thời gian làm ải (ngày)

tbh: Thời gian bão hòa tầng đất (ngày)

- W4: Lượng nước bốc hơi mặt nước tự do trong thời gian làm ải.

W4 = 10.e.ta (m3/ha)

e: Chế độ bốc hơi bình quân mặt nước tự do trong thời gian làm ải (mm/ng).

ta: Thời gian làm ải.

- 10CP: Lượng nước mưa dùng được trong thời gian làm ải ta (m3/ha)

C: Hệ số sử dụng nước mưa

P: Tổng lượng mưa rơi xuống trong thời gian ta (mm)

Thay các đại lượng đã tính toán ở trên vào PT (2) ta sẽ xác định được Ma.

b) Thời kỳ dưỡng lúa

Nội dung của việc xác định chế độ tưới trong thời kỳ dưỡng lúa là xác định mức tưới, thưòi gian tưới và số lần tưới trong suốt thời kỳ sinh trưởng của lúa.

Mức tưới trong thời gian ti nào đấy được xác định theo ptcb nước:

ni = W3i + W4i + W5i + W6i - 10CPi (m3/ha) (4)

- W3i: Lượng nước ngấm ổn định ở thời kỳ thứ i

W3i = 10.ke. (m3/ha)

ti: Thời gian ngấm ổ định ở thời kỳ thứ i.

- W4i: Lượng nước bốc hơi mặt ruộng trong thời gian ti

W4i = 10i.Eoi (m3/ha).

i: Hệ số Capôp trong thời gian t¬i

Eoi: Tổng lượng bốc hơi mặt thoáng tự do trong thời gian ti (mm)

- W5i: Lượng nước cần để thay đổi lớp nước mặt ruộng có thể nâng cao hoặc hạ thấp lớp nước mặt ruộng.

W5i = 10(ai - ai-1) (m3/ha)

ai: Lớp nước mặt ruộng cần phải giữ ở thời gian ti

ai-1: Lớp nước mặt ruộng ở thời gian ti-1

- W6i: Lượng nước đưa vào để điều tiết nhiệt độ hoặc nồng độ muối.

+ Để điều tiết nhiệt độ:

(m3/ha)

c1: Nhiệt độ nước ở thời điểm i

c2: Nhiệt độ nước cần hạ thấp

c3: Nhiệt độ nước đưa vào thay thế

+ Điều tiết nồng độ muối

W6i = (m3/ha)

S1: nồng độ muối ở thời điểm thứ i

S2: nồng độ muối cần hạ thấp

S3: nồng độ muối cần đưa vào thay đổi

- 10c.p: Lượng mưa hiệu quả ở thời điểm i.

4. Cách giải bt tính toán chế độ tưới cho lúa chiêm (Đ/v giai đoạn tưới đường).

* Phương pháp giải tích:

Chuyển từ PT tổng lượng sang PT lớp nước, ta có:

Viết PT cb nước cho 1 thời đoạn nhất định trong thời kỳ tưới dưỡng lúa:

hci = hđi + mi + pi - (e+k)i  ci (5)

hci: Lớp nước trên ruộng lúa ở cuối thời đoạn thứ i

hđi: Lớp nước trên ruộng lúa ở đầu thời đoạn thứ i

m¬i¬: mức tưới ở thời đoạn i

pi: Lượng mưa hữu ích ở thời đoạn i

(e + k)i: Tổng lượng nước hao do ngấm và bốc hơi ở thời đoạn i.

ci: Lượng nước thay ở thời đoạn i

CT tưới tăng sản:

hmmi < hci < hmax (5')

Hình vẽ 5

Trong PT (5) có hci và mi chưa biết do đó để giải PT (5) ta phải có điều kiện khống chế, điều kiện khống chế ở đây là lớp nước ở cuối thời đoạn i phải nằm trong công thức tưới tăng sản (5').

Cách giải như sau:

- Giả thiết mức tưới mi

- Từ PT (5) thay vào ta có hci

- So sánh hci tìm được với (5'), nếu thoả mãn  mi giả thiết là hợp lý, nếu không thỏa mãn thì phải giả thiết lại mi.

Để tính toán cho cả thời kỳ sinh trưởng của cây lúa, ta lập bảng tính sau:

(bang 1)

* Phương pháp đồ giải:

Từ PT CB nước viết cho mức tưới mi trong thời gian ti nào đấy

mi = W3i + W4i + W5i + W6i - 10CPi (m3/ha)

Xác định chế độ tưới bằng phương pháp đồ giải như sau.

1- Vẽ đường luỹ tích nước hao do ngấm và bốc hơi mặt ruộng bằng cách lập bảng sau:

(bang2)

2- Vẽ đường: Wh + Wamax & Wh + Wamin

Wamin, Wamax: Lượng nước tối thiểu và lượng nước tối đa theo CT tưới tăng sản.

3- Vẽ đường QT mưa thiết kế lên cùng 1 hệ tọa độ trên. Sau khi đã có các đường trên ta bắt đầu vẽ phối hợp để xác định chế độ tưới. Cách vẽ và xác định như sau:

Lấy 1 giá trị mo nằm trong giới hạn 2 đường Wh + Wmax và Wh + Wamax vẽ đường luỹ tích nước đến (mưa + tưới). Nếu ta không gặp 1 trận mưa nào thì đường luỹ tích nước đến sẽ song song với trục hoành và cắt đường Wh + Wamin¬ . Tại thời điểm này lớp nước trên ruộng lúa đã đạt tới trị số tối thiểu. Ta không thể duy trì tình trạng này nên cần phải tưới với 1 mức tới m nào đó để nâng cao lớp nước mặt ruộng. Lớp nước mặt ruộng chỉ có thể tăng đến lớp nước cần phải có tối đa trong CT tưới tăng sản, tức đường QT (tưới + mưa) không được vẽ vượt ra ngoài đường luỹ tích Wh + Wamax Và tiếp tục cứ vẽ như vậy cho đến hết qT sao cho đường luỹ thích nước đến (mưa + tưới) này nằm gọn vào giữ 2 đường (Wh + Wbmax) và (Wh + Wamin).

Như vậy, qua đồ thị trên ta sẽ xác định được m,  Wh + Wamin thời gian tưới, số lần tưới trong thời kỳ dưỡng lúa.

Hình vẽ 6

II. Tính toán chế độ tưới cho lúa mùa

- Đặc điểm của lúa mùa là do yêu cầu nước về vụ mùa không căng thẳng như vụ chiêm, mặt khác do đặc điểm của lúa mùa dù có cấy trước hay cấy sau ít ngày thì ngày lúa chín hầu như cùng 1 lúc hoặc chênh nhau ít nên ảnh hưởng của chênh lệch thời vụ đến kết quả tính toán ta có thể không cần xét đến.

- Hình thức canh tác của lúa mùa là chế độ làm dầm không có thời đoạn hao nước ngâm ngấm bão hòa.

- Hình thức gieo cấy là gieo cấy đồng thời.

- Phương pháp tính toán: Dựa vào PTCB nước:

mi = W3i + W4i + W5i + W6i - 10CPi

Các kí hiệu giống như phần trên.

Khi đã có PT trên ta tiến hành giải giống như tính toán chế độ tưới cho lúa chiêm trong thời kỳ dưỡng lúa