Download Full: https://nitroflare.com/view/B3B8136546151D1/Gi%C3%A1o_tr%C3%ACnh_th%E1%BB%A7y_n%C3%B4ng_-_D%C6%B0_Ng%E1%BB%8Dc_Th%C3%A0nh%3BNguy%E1%BB%85n_Th%E1%BB%8B_Kim_Hi%E1%BB%87p.pdf

1. Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
Th s. NGUYỄN THỊ KIM HIỆP-Jh s. Dư NGỌC THÀNH
Chủ biên: Th s. NGUYỄN THỊ KIM HIỆP
® 7 NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP

3. B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NồNG LÂM THÁI NGUYÊN
ThS. NGUYỄN THỊ KIM HIỆP, ThS. DƯNGỌC THÀNH
Chủ biên: NGUYỄN t h ị kim h iệp
Giáo trình
THỦY NÔNG
(Dùng cho ngành Trống trọt)
ĐẠI H Ọ C I H á i MCUVẺN
TRUÙNU BẠI H p c AỎN6 LÂM
PHÒNG M U pN
NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP
HÀ NỘI - 2003

5. LỜI MỞ ĐẨU
Nước rất cần thiết cho sự sống, cho sinh hoạt của con người và sự phát triển của
các ngành kinh tế khác. Mỗi đối tượng sử dụng nước đều có nhu cầu khác nhau vê sô'
lượng, chất ỉượng cũng như thời gian. Nguồn nước trên trái đất rất phong phú song
không phải là vô tận và biến thiên rất phức tạp. Vì vậy, nếu không nơm được những
quy luật diễn biến của nguồn nước, nhu cầu dùng nước của mối đối tượng sử clụng sẽ
không khai thác tốt nguồn tài nguyên này phục vụ cho lợi ích của con người, ngược
lại nước còn gây tác hại vô cùng to lớn.
Giáo trình này nhâm cung cấp cho học sinh, sinh viên ngành trồng trọt những
kiến thức cơ bản vê nguồn nước, nước trong đất, nhu cẩu nước của cây trồng, trên cơ
sở đó xác định chế độ tưới hợp lý, đạt hiệu quả cao. Ngoài ra, giáo trình này còn
giới thiệu những vấn đề đại cương về công tác quản lý, quy hoạch hệ thống thủy lợi
nhỏ và vừa.
Giáo trình này do:
- Thạc sĩ Nguyễn Thị Kim Hiệp chủ biên và biên soạn các phần:
Bài mở đầu, các chương 1,4,5;
- Thạc sĩ Dư Ngọc Thành biền soạn một phần chương 2 và chương 3.
Trong quá trình biên soạn giáo trình này, chúng tôi được sự động viên, giúp đỡ
của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và các bạn đồng nghiệp.
Chúng tôi xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc và mong muốn nhận được những ý kiến
đỏng góp cho giáo trình được hoàn thiện hơn.
Tập thể tác giả
3

7. MỤC LỤC
Lời mở đầu 3
Bài Mơ đầu 7
1. Nội dung cơ bản và sự phát triển của môn học thủy nông 7
1.1. Nội dung cơ bản của môn học thủy nông 7
1.2. Sơ lược về sự phát triển của môn học thủy nông 8
2. Đặc điểm điều kiện tự nhiên của Việt Nam ảnh hưởng tới công tác thủy
nông 11
2ẽ1. Điều kiện khí hậu 11
2.2. Điều kiện địa hình, đất đai 14
Chương 1. Nguyên lý điều tiết nước cho cây trồng 16
1.1. Ảnh hưởng của tưới nước đối với điều kiện ngoại cảnh và sự phát
triển của cây trồng 16
1.2. Nguồn nước 19
1.3. Các dạng nước trong đất và khả nãng cung cấp cho cây trồng 21
1.4. Chất lượng nước tưới 25
1.5. Nguyên lý điều tiết nước cho cây trồng 27
1.6. Lượng bốc hơi mặt ruộng 32
1.7ệNhững phương pháp nghiên cứu xác định lượng bốc hơi mặt ruộng 35
Chương 2._Ché độ tưới nước cho cây trồng 41
2.1. Nội dung và phương pháp tổng quát xác định chế độ tưới cho cây
trồng 41
2ẽ
2. Xác định chế độ tưới cho cây trồng nước 45
2ể3. Xác định chế độ tưới cho cây trồng cạn 56
Chương 3. Phương pháp tưới và kỹ thuật tưới 72
3.1. Khái niệm chung 72
3.2. Phương pháp tưới mặt đất 74
3.3. Phương pháp tưới phun mưa 79
3.4. Phương pháp tưới nhỏ giọt (tưới ít nước) 82
5

8. Chương 4. Hệ thông tưới 86
4.1. Khái quát chung về hệ thống tưới 86
4.2. Tổn thất nước trong hệ thống kênh tưới 88
4.3. Lưu lượng trong hệ thống kênh tưới 93
4.4. Quản lý khai thác hệ thống tưới 99
4.5. Kế hoạch dùng nước 105
4.6. Vấn đề thủy lợi phí 112
Chương 5. Khảo sát và quy hoạch hệ thống thủy nông 117
5.1. Mục đích, nhiệm vụ, yêu cầu và phương pháp khảo sát thủy lợi 117
5.2. Nội dung chủ yếu của công tác khảo sát cho quy hoạch thúy nông 118
5.3. Nội dung và phương pháp công tác khảo sát phục vụ xây dựng hệ
thõng điều tiết nước cho cây trổng 121
5.4. Nhiệm vụ cơ bản và nội dung chủ yếu của quy hoạch thủy lợi vừa và
nhỏ 125
Tài liệu tham khảo 131
6

9. BÀI MỞ ĐẨU
1. NỘI DUNG C ơ BẢN VÀ s ự PHÁT TRIEN c ủ a m ô n h ọ c t h ủ y n ô n g
1.1. Nội dung cơ bản của môn học thủy nông
THỦY NÔNG là môn học nghiên cứu trạng thái nước ở ruộnẹ và quy luật biến
hóa của nước trong khu vực, từ đó tìm ra biện pháp điêu tiết nước hợp lý lìhằm diệt
trừ úng hạn. Thủy nông còn nghiên cứu lợi dụng triệt để tài nguyên nước sẵn cỏ trong
vùng dể phục vụ cho các ngành kinh tế quốc dán, chủ yếu là nóng nghiệp.
Nước rất cần thiết cho sự sống và sự phát triển của các ngành kinh tế quốc dân
như cho sinh hoạt của con người, cho nông nghiệp, lâm nghiệp, giao thông vận tái,
cho các ngành công nghiệp. Mỗi đối tượng dùng nước đều có yêu cầu về ế
số lượng,
chất lượng và thời gian khác nhau.
Nước là cơ sỏ sinh tồn cho mọi sinh vật trên trái đất. Nhà bác học Nga
V.R.Wiliam đã tìm ra quy luật quan trọng ngang nhau và không thể thay thế lẫn
nhau giữa các yếu tố cần thiết cho sự sinh tổn và phát triển của cây, đó là: Nước, chất
dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng và không khí. Trong các yếu tố trên thì nước là một
yếu tố quan trọng tác động mạnh đến sự phát triển của cây. Lịch sử phát triển nông
nghiệp Việt Nam cũng khẳng định vai trò quan trọng của nước “Nliất nước, nhì
phân, tam cần, tứ giống”.
Nước tổn tại trong thiên nhiên ở ba dạng chính: Nước trên không, nước trên mặt
đất, nước trong đất. Sự phân bố, động thái, trữ lượng nước cùa một vùng chủ yếu
quyết định bởi điều kiện tự nhiên ở vùng đó (như khí hậu, thúy văn, địa chất thúy
văn, điều kiện địa hình, v.v...). Sự phân bố của nước trong thiên nhiên thường không
phù hợp với yêu cầu của con người nói chung và cây trồng nói riêng. Nước cần thiết
cho đời sống con người cũng như mọi sinh vật nhưng nếu không biết khai thác và sử
dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên này thì nó cũng gây nên những tác hại vô cùng
lớn lao. Lịch sử đã ghi lại những trận hổng thủy qua những câu chuyện dán gian, tài
liệu lưu trữ. Những năm gần đây, đất nước ta đã phải trải qua nhiều trận lũ lụt lớn,
thiệt hại hàng ngàn tỷ đồng và tính mạng con người. Hàng năm tình trạng úng hạn
vẫn xảy ra làm ảnh hưởng khống nhỏ đến sản xuất nông nghiệp.
Trước những đòi hỏi đó của thực tiễn, khoa học thủy nông có nhiệm vụ nghiên
cứu, đề xuất các biện pháp khống chế dòng chảy, quy hoạch, xây dựng hệ thống
công trình điều tiết nước ruộng, nhằm phục vụ tốt yêu cầu của sản xuất nông nghiệp
cũng như của các ngành kinh tế quốc dân khác và đời sống con người. Cùng với một
7

10. số ngành khác, khoa học thủy nông nghiên cứu những biện pháp sử dụng, bảo vệ và
cải tạo đất, nhất là các loại đất bị giảm dần sức sản xuất, thoái hoá, nhằm nâng cao
hiệu quả sử dụng đát và tăng diện tích đất canh tác.
Môn học thủy nông cung cấp cho sinh viên những kiến thức:
- Nghiên cứu cơ sở khoa học thủy nông phục vụ công tác điều tiết nước cho cây
trồng.
- Xác định chế độ tưới tiêu nước cho cây trồng trong hệ thống luân canh đối với
từng vùng sinh thái khác nhau; các phương pháp tưới, kỹ thuật tưới phù hợp với từng
loại cây trồng, địa hình, đất đai và trình độ sán xuất.
- Quản lý, khai thác nguồn nước, hệ thống thủy nông ở địa phương một cách hiệu
quả để phục vụ nhu cầu sử dụng nước nói chung và sản xuất nông nghiệp nói riêng.
Môn học thủy nông có liên quan chặt chẽ đến các môn học thổ nhưỡng, canh tác,
khí tượng thủy văn, cây trồng và đặc biệt là thủy lực, công trình thủy lợi.
1.2ễSơ lược về sự phát triển của môn học thủy nông
Sự nghiệp thúy lợi trong lịch sử các dân tộc đều bắt đầu từ việc phục vụ sản xuất
nông nghiệp. Trước kia, khi con người còn phụ thuộc nhiều vào thiên nhiên, họ quan
niệm thiên nhiên là những đấng thần linh tối cao khống chế mọi hoạt động trên trái
đất. Họ trôns chờ, hy vọng vào những điều tốt đẹp do các đấng thần linh ban phát.
Nhưng con người cũng đã có những khát vọng chống lại thiên nhiên hà khắc đế đạt
đến một cuộc sống tốt đẹp hơn. Những khát vọng đó đầu tiên chi được thè hiện qua
các câu chuvện dân gian, thần thoại, về sau chúng được thế hiện bằng hành động đấu
tranh vói thiên nhiên, tuy rằng chỉ ở mức đơn giản, tự phát. Để có nước tưới ruộng,
hàng ngàn năm trước đây con người đã biết xây hổ, đào giếng, khơi dòng chảy, làm
kênh dẫn nước. Khoảng 2000 năm trước Công nguyên, nhân dân Ai Cập ở hạ lưu
sông Nin đã xây dựng được hồ chứa nước, đặc biệt nhất là hồ chứa nước Mơrit có
chu vi 200 km. Trước Công nguyên, nhân dân ở khu vực Lưỡng hà và sông An cũng
đã biết làm thủy lợi. Đời nhà Đường (Thế kỷ 17) nhân dân Trung Quốc đã đào con
kênh dài 1.100 km để lấy nước tưới và vận tải thuỷ.
Việc tưới nước đã lan rộng từ Ai Cập, Trung Quốc, Ấn Độ sang phương tây.
Các di tích để lại chứng tỏ công tác thủy nông đã có từ hàng ngàn năm về trước.
Nhưng những việc làm đó chi mang tính chất kinh nghiệm, chưa có cơ sở lý luận
khoa học. Khoa học thủy nông còn khá non trẻ. Cơ sở lý luận của khoa học thủy
nòng mới được hình thành trong thời gian gần đây. Nhà bác học Nga M.v.
Lômônôxôp (1783), trong tác phẩm “Nền kinh tế Lifỉianxcaia ”, đã đề cập tới
phương pháp tiêu nước đầm lầy... Khoảng cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19, A.T.
Bôlôtôp đã bất đẩu nghiên cứu phát triển về lý luận cũng như về thực tế vấn đề tiêu
nước cho đất trồng.
8

11. Lý luận về tính toán các hệ thống tưới tiêu được dựa trên cơ sở lý thuyết thấrri và
các bài toán ứng dụng của nó. Người sáng lập ra lý thuyết thấm là N.G. Giucôpxky.
Trên cơ sở lý thuyết thấm, năm 1914, nhà bác học Nga s.p. Macximôp đã cho xuất
bản cuốn sách đầu tiên về lý luận tưới nước. Đến năm 1916, A.B. Banxky cho xuất
bản cuốn “Kỹ thuật thủy lợi". Năm 1919, A.N. Côtchiacôp cho xuất bản cuốn “Cớc
thành phần tính toán chủ yếu của mạng lưới tưới nước và các vân đề cán nghiên
cứu”. Sau này những vấn đề tính toán, thiết kế các hệ thống tưới tiêu đã có những tác
phẩm quan trọng của nhiều tác giả, như: A.D. Đubas, I.p. Cuxakin, A.D.Brugaxtôp,
G.N. Kamenxky, A.N. Côtchiacôp, C.K. Abramôp, S.F.Verianôp, v.v... Có thế nói
rằng, trong các nhà khoa học trên, Viện sĩ A.N. Côtchiacôp đã có nhiều công trong
việc nghiên cứu hoàn chỉnh, xây dựng cơ sở lý luận cho khoa học thủy nông. Trong
suốt cuộc đời hoạt động khoa học của mình, kể từ luận văn tốt nghiệp đại học (1911)
đến khi mất (1957), A.N. Côtchiacôp đã cho xuất bản hơn ỉoo tác phẩm có giá trị và
những tác phẩm không xuất bản khác. Trong đó cuốn “Nguyên lý thủy nông” của
tác giả đã được tái bản nhiều lần, là một giáo trình thủy nông đầu tiên và khá hoàn
chính.
Ở Việt Nam, nhiều di tích các công trình thủy nông đã được tìm thấy chứng tỏ
từ xa xưa, tổ tiên ta đã biết làm thủy nông. Những tài liệu khảo cổ của nền văn hóa
Bắc Sơn, di chỉ Đa Bút cho biết nghề trồng lúa ở nước ta đã có từ rất lâu. Nhân dân la
cũng đã biết đấp bờ giữ nước, đào giếng, khơi mương để lấy nước tưới ruộng. Nay
vẫn còn di tích những hệ thống giếng xây bằng đá lấy nước tưới cho ruộng bậc thang
ở Gio Linh (Quảng Trị), các hệ thống sông đào dẫn nước ở Nha Trinh, Ninh Chu
(Ninh Thuận). Dưới thời thống trị của phong kiến Trung Quốc, việc Cao Biền cho nổ
đá khơi sông đào Kênh Son, Kênh sắt ở Nghệ An là kết quả của sự đấu tranh với
thiên nhiên của nhân dân ta. Cuối thế kỷ thứ 10, lịch sử đã ghi lại những cồng trình
tưới nước được xây dựng: Năm 983 (dưới thời Lê Hoàn), nhân dân ta đã đào sông
Đồng Cỏ ở Thanh Hóa. Năm 1029 (dưới thời Lý Thái Tôn), đào sông Đan Nãi ở
Thanh Hóa; sông Lãnh Kênh ở Thái Nguyên. Năm 1231 (Đời Trần Thái Tông) đào
sông Hào, sông Trầm ở Thanh Hóa. Năm 1390, đào sông Thiên Đức (tức sông
Đuống ngày nay) để phân lũ sông Hồng và lấy nước tưới. Đầu thế kỷ 15, nhân dân ta
đã biết kết hợp việc làm thủy lợi với việc phát triển giao thông phục vụ quốc phòng
như: Đào kênh Nhà Lê chạy dài từ Thanh Hóa đến Nghệ An để lấy nước tưới, mở
rộng giao thông thuỷ, dùng đường này để vận chuyển lương thực, vũ khí đánh quân
Minh, dẹp quân Chiêm Thành.
Từ thế kỷ 16 đến Cách mạng Tháng Tám năm 1945 là thời kỳ xã hội phong
kiến bước vào giai đoạn suy tàn và thực dân Pháp thống trị. Các cồng trình thủy lợi
ít được xây dựng, bảo vệ, vì thế hạn hán, lũ lụt xảy ra liên tiếp. Trong thời kỳ đô
hộ Việt Nam, thực dân Pháp chỉ xây dựng hơn 10 công trình phục vụ cho những
đồn điền của Pháp và địa chủ Việt Nam: Hệ thống thủy nông sông Cầu là một
9

12. trong những công trình đó. Trong kháng chiến, số công trình này đã bị phá hoại,
như: Hệ thống thủy nông sông Cầu, sông Chu, Đô Lương, ... Các công trình lớn bị
phá, nhân dân ta phát triển những hệ thống tiểu thủy nông để lấy nước tưới và mở
rộng diện tích canh tác.
Từ hòa bình lập lại đến nay, nhân dân ta bắt tay vào công cuộc hàn gắn vết
thương chiến tranh, khôi phục lại những hệ thống thủy lợi bị phá và xây dựng
nhiéu hệ thống mới để phục vụ sản xuất. Đảng và Nhà nước rất chú trọng công
tác thủy lợi. Chúng ta đã xây dựng được nhiều công trình thủy lợi lớn, nhỏ trên
diện rộng khắp cả nước. Vốn đầu tư cho công tác thủy lợi chiếm từ 30 - 50% tống
số vốn đầu tư cho nông nghiệp. Số công trình và diện tích được tưới tiêu hàng
năm đều tăng (Bảng 1).
Bảng / .ềSỏ công trình thủy lợi và diện tích tưới tiêu qua một sô năm ở Việt Nam
Năm
Chỉ tiêu
1960 1965 1975 1980 1985 1989 1990 2000
Số công trình 19 21 2143 4141 4924 4952 5056 5347
Năng lực tưới theo thiết kế
(1000 ha)
1090 1542 2330 2533 2587 2929
Năng lực tiêu theo thiết kế
(1000 ha)Ệ
545 873 1218 1344 1443 1874
Hiện nay, quá trình đổi mới đã mở ra cho ngành thủy lợi những hướng phát
triển mới, phù hợp với tính đa dạng của sản xuất nông nghiệp. Ở hầu hết các
vùng, các hệ thống tưới tiêu đã và đang được kiên cố hoá, nhiều công trình được
xây dựng mới ở trung du và miền núi nhằm phục vụ tưới tiêu, cải tạo, bảo vệ đất,
phòng chống lũ. Đáng kể là các hệ thống công trình: Các hồ chứa: Hoà Bình,
Thác Bà, Cấm Sơn, Đại Lải, Suối Hai, v.v...; hệ thống Thạch Nham, Bắc Hưng
Hải, v.v...
Tuy nhiên, khoa học thủy lợi vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu tưới tiêu, cải tạo đất
của sản xuất nông nghiệp. Hạn hán, lũ lụt, quá trình thoái hóa đất vẫn là những thách
thức lớn, nó đòi hỏi khoa học thủy lợi phải phấn đấu nhiều hơn nữa để con người
hoàn toàn làm chủ thiên nhiên, chủ động trong sản xuất, nhằm đạt được những kết
quả mong muốn.
Môn học Thủy nông hiện nay chính thức được giảng dạy ở các trường Đại học
Thủy lợi, Trung học Thủy lợi Hà Nội, các trường đại học Nông nghiệp trong cả nước.
Đại học Thủy lợi Hà Nội là cơ sở đào tạo cán bộ đại học và trên đại học chuyên
ngành thủy nông và các ngành thuộc khoa học thủy lợi khác.
10

13. 2. ĐẶC ĐIỂM ĐIỂU KIỆN TỤ NHIÊN CỦA VIỆT NAM ẢNH HƯỞNG TỚI
CÔNG TÁC THỦY NÔNG
2.1. Điều kiện khí hậu
Việt Nam nằm ở vĩ độ 8°33’ B - 23°22’ B, kinh độ 102°10’ Đ - 109°21’ Đ, về
phía Đông Nam châu Á, hoàn toàn nằm trong vùng 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 khí hậu mang tính nhiệt đới rõ rệt.
Việt Nam chịu ảnh hưởng sâu sắc của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh
hưởng của địa hình bán đảo rất phức tạp. Đặc trưng khí hậu Việt Nam thể hiện ở
bảng 2.
Bảng 2ể
’Đặc trung khí hậu Việt Nam
STT Đặc trưng khí hậu Việt Nam
Chuẩn khí hậu
nhiệt đới
1 Tổng nhiệt độ trung bình năm (°C) 8.000- 10.000 7.500 - 9.500
2 Nhiệt độ trung bình ngày (°C) 22 - 27 21
3 Số tháng có T° < 20°c 2 -4 4
4 Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất (°C) 15- 19 18
5 Biên độ dao động nhiệt độ trung bình (°C) 9 - 14 1 -6
6 Cân bằng bức xạ mặt trời trong năm (Kcal/cm2) 75 75
7 Hệ số khô cạn 1 1,1
8 Lượng mưa bình quân năm (mm) 1.500 - 2.500 800- 1.800
Đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa là các dòng hoàn lưu khí quyển thường
xuyên tác động đối chọi với các luồng gió mùa, gây ra sự thay đối đột ngột và biến
động mạnh các yếu tố thời tiết. Ngoài ra, cần lưu ý tính chất không đồng nhất của
điều kiện địa lý, nổi bật là sự khác biệt về địa hình, sự kéo dài lãnh thố theo vĩ độ và
tính chất bán đảo.
Việt Nam có hai miền khí hậu đặc trưng, ranh giới là vĩ độ 16"B (đèo Hái Vân).
Bắc đèo Hải vân có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, phía nam có khí hậu á xích đạo
ẩm gió mùa. Xung quanh đường ranh giới (vĩ độ 16°B) có khí hậu chuyên tiếp: Vùng
từ 16°B - 18°B là tiểu vùng khí hậu nóng ẩm; từ 14°B - 16°B là tiểu vùng khí hậu có
mùa khô không rõ nét.
Sự khác nhau về khí hậu giữa hai miền là sự tương đối ổn định với mùa đông ấm
áp ở miền Nam và rất không ổn định với mùa đông khá rét ở miền Bắc. về nhiệt độ:
Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 2l"C - 27°C; thấp nhất từ l,5°c - 15,5"C; cao nhất
từ 35°c - 42,8°c.
11

14. Chế độ mưa của Việt Nam do ảnh hưởng của gió mùa nên rất phức tạp: lượng
mưa bình quân hàng năm từ 1500 mm - 2500 mm nhưng phân bố không đều và biến
động mạnh theo thời gian và vùng lãnh thổ.
Về lượng mưa có hiện tượng một số năm mưa nhiều hoặc liên tiếp mưa ít, đôi khi
xen kẽ giữa năm mưa nhiều và mưa ít, rất hiếm năm có lượng mưa bằng lượng mưa
trung bình. Lượng mưa tháng và mưa mùa còn dao động nhiều hơn. Theo chế độ gió
mùa, mưa cũn° chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa và mùa khô. Miền Bắc mùa mưa
từ tháng 4 đến tháng 9, mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3, miền Nam mùa mưa đến
chậm hơn. Lượng mưa tập trung phần lớn trong mùa mưa: trên 80% tổng lượng mưa
cả năm, đặc biệt trong 3 tháng 7, 8, 9 lượng mưa chiếm tới trên 50% tổng lượng mưa
cả năm. Mùa mưa thường kèm theo áp thấp nhiệt đới nên gây ra những trận mưa rất
lớn (> 100 mm). Lượng mưa trong mùa khô chỉ chiếm khoảng 20%, kèm theo khỏ
hanh làm ẩm độ khống khí thấp, gây hạn cả đất và không khí. Vùng đồng bầng Bắc
bộ và vùng núi thấp đông bắc lượng mưa trung bình mùa đông từ 150 - 200 mm.
Vùng tây bắc có nơi lượng mưa mùa đông xuống dưới 150 mm. Miền Trung do ảnh
hưởng cùa gió mùa Tây Nam mang theo không khí nóng gây hạn hán cả trong mùa
mưa. Đặc điểm phân bố khống đều theo thời gian của chế độ mửa đã gây lũ lụt, hạn
hán. xói mòn, bạc màu trên những vùng rộng lớn.
Để biểu thị phần nào mức độ khô hạn mùa đông ở một số vùng miền Bắc Việt
Nam, có thể tham khảo trị số hệ số ẩm ướt K ở bảng 3 (GT ĐHNNI Hà Nội)
Bảng 3ệ
-Hệ sô ẩm ướt K ở một số vùng miền Bắc Việt Nam
rv
Địa điẽm
Tháng
11 12 1 2 3
Cao Bằng 0,68 0,28 0,24 0,54 0,52
Lạng Sơn 0,42 0,38 0,38 0,87 0,97
Bắc Giang 0,47 0,30 0,26 0,49 0 72
Thái Nguyên 0,62 0,42 0,28 0,72 1,12
Tuyên Quang 0,64 0,42 0,39 0,70 0,78
Vĩnh Phúc 0,57 0,31 0,20 0,40 0,50
Điện Biên 0,40 0,35 0,22 0,55 0,66
Nghĩa Lộ 0,54 0,30 0 18 0,44 0,48
Sơn La 0,62 0,25 0,18 0,38 0,48
Mộc Chảu 1.34 028 0,49 0,71 0,68
Hoà Binh 0,91 027 0,21 0,55 0,51
Gia Lâm 0,51 0,39 0,35 0 52 1,10
Hải Dương 0,70 0,30 0,20 0,58 1,00
Thanh Hóa 1,35 0,56 0,35 0,60 0,72
Đô Lương 2,09 0 87 060 0,88 1,05
Kỳ Anh 11,0 7,96 4,35 3 56 1,43
Đồng Hới 8,26 2 62 1,74 1,10 1,21
Cửa Tùng 9,85 5,60 5,60 2 20 1,26
12

15. Hệ số ẩm ướt K tính theo N.N.Ivanôp; K = —
Eo
Trong đó:
P: Lượng mưa trong tháng (mm)
E0: Lượng bốc hơi tự do trong tháng (mm)
K < 0,6 : Đặc trưng cho khô hạn
K = 0,6 -ỉ- 1,0: Đặc trưng thiếu ẩm
K = 1,0 -ỉ- 1,5: Đặc trưng đủ ẩm
K = 1,5 -ỉ- 2,0: Đặc trưng dư ẩm
Chế độ mưa phân bô không đều ở các vùng: Một số vùng mưa ít như ở Khánh
Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận (cực nam Trung bộ): Lượng mưa năm là 850mm-
1200mm/năm. Nhưng một số vùng lại mưa rất nhiều như: Dọc dãy Hoàng Liên Sơn,
Tây Côn Lĩnh, Tây Nguyên, lượng mưa có năm lên tới 4000mm-5000mm.
Sự phân bố không đều của chế độ mưa còn thể hiện ở chế độ thủy văn. Nước ta
có mạng lưới sông ngòi dày đặc. Riêng miền Bắc có tới hơn 1000 con sông suối lớn
nhỏ (Chỉ kể những con sông suối có chiều dài trên 10 km); hệ thống sông ngòi ớ
miền Nam còn nhiều hơn, đặc biệt là Nam bộ. Tổng lượng dòng chảy hàng năm cúa
các sông suối rất lớn: ở phía Bắc nước ta ước tính gần 200 tỷ mVnăm.
Miền đông bắc và tây bắc, mật độ sông suối gần 1,6 km/km2, mô đun dòng chảy
trung bình năm từ 20 +30 1/s/ km2; đồng bằng Bắc bộ, mật độ sông tự nhiên từ 0,5 +
1,0 km/km2,
Lưu lượng và mực nước sông chênh lệch giữa hai mùa rất lớn: Ví dụ chênh lệch
giữa lưu lượng lớn nhất và lưu lượng nhỏ nhất của sông Hồng, tại trạm Yên Bái
khoảng 42 lần; của sông Lô tại Tuyên Quang khoảng 63 lần; của sông Thương tại
Bắc Giang khoảng 500 lần. Đặc điểm này gây khó khăn cho việc tiêu nước về mùa
mưa và tưới về mùa khô.
Chênh lệch mực nước hai mùa trung bình khoảng trên 10 mét: Ví dụ ở Hà Nội
chênh lệch 12m; Tuyên Quang 14m.
Ở miền Bắc độ dốc các dòng sông tương đối lớn và do đặc trưng hình học của
các dòng sông nên lũ thường tập trung rất nhanh: Ví dụ ở Hà Nội, lũ sông Hồng có
ngày lên tới 3 mét. Ở Trung bộ, các sông có chiều dài ngắn, dốc nên tốc độ dòna
chảy lớn, ít phù sa. Ở miền Nam lưu lượng ở các dòng sông lớn nhưng điều hòa hơn.
Trong những năm gần đây do ảnh hưởng của sự mất cân bằng sinh thái môi
trường nghiêm trọng, điều kiện khí hậu thời tiết có nhiều bất thuận cho sản xuất nông
13

16. nghiệp cũng như đối với đời sống con người. Mưa lũ, hạn hán, bão lụt xảy ra liên
tiếp, nặng nề gây thiệt hại hết sức nghiêm trọng cho Nhà nước và nhân dân. Việc
khai thác các nguồn nước nhiều năm qua ít chú ý tới bảo vệ môi trường, cộng với
việc rừng bị tàn phá nghiêm trọng đã làm giảm đáng kể khả năng giữ nước của đất,
nguy cơ nguồn sinh thủy ngày càng cạn kiệt. Điều đó gây nên sự thiếu nước không
những cho nông nghiệp, công nghiệp mà còn gây thiếu nước phục vụ cho đời sống
con người, đặc biệt là ở các vùng sâu, vùng xa nhân dân rất thiếu nước sinh hoạt. Vấn
đề mực nước ở các hồ chứa lớn không đủ thiết kế để đảm bảo cho công suất phát
điện là một chứng minh rất rõ về sự cạn kiệt của nguồn nước tự nhiên.
Như vậy vấn đề khai thác nguồn nước hiện nay cần đặc biệt chú ý tới việc bảo vệ
nguồn tài nguyên quý giá này.
2.2ếĐiều kiện địa hình, đất đai
Theo số liệu tổng kiểm kê đất đai toàn quốc năm 2000, Việt Nam có diện tích tự
nhiên là 32.924.061 ha, trong đó diện tích đất nông nghiệp là 9.345.346 ha, đất lâm
nghiệp có rừng là 11.575.429 ha, đất chưa sử dụng, sông suối và núi đá là 10.027.265
ha, đất ở là 443.176 ha. Như vậy diện tích rừng chiếm 35%, diện tích đất trống đồi
núi trọc chiếm 30% tổng diện tích tự nhiên. Phần lớn diện tích tự nhiên là đất dốc.
Địa hình Việt Nam phân chia rõ nét thành hai vùng chính:
* Vùng địa hình đồi núi chiếm khoảng 70% diện tích tự nhiên toàn quốc, có các
dãy núi lớn như: Đông Bắc, Tây Bắc, Trường Sơn, Tây Nguyên. Độ cao trung bình từ
1.000 - 1.500m, đỉnh cao nhất là Fangxipan - 3.143 m. Do địa hình dốc cộng với chế
độ mưa lớn, phân bố không đều nên xói mòn phát sinh rất mạnh, hệ số xâm thực lớn:
Ví dụ hệ số xâm thực ở sông Thao là 640 tấn/km2; sông Đà 1220 tấn/km2. Do đó các
sông ở miền Bắc mang nhiều phù sa, đặc biệt là vào mùa lũ.
Vùng đông bắc là miền đồi núi thấp, dốc thoải, chỉ có dãy núi đá vôi mới có sườn
núi dốc đứng. Đông bắc còn có một số vùng đất trũng và bồn địa bị lấp đầy bởi các
trầm tích như lũng sông Hồng, bồn địa Tuyên Quang, Cao Bằng, Thất Khê. Đất đai ở
đây phổ biến là loại đất íeralit vàng đỏ phù hợp với địa hình núi thấp.
Tây bắc có nhiều núi cao dốc đứng, địa hình hiểm trở so với miền đông bắc. Phía
tây dãy Hoàng Liên Sơn là dãy cao nguyên đá vôi kéo dài từ Phong Thổ đến Thanh
Hóa, độ cao từ 600 - lOOOm, qua Mộc Châu, dải cao nguyên thấp dần thành dạng đồi
lượn sóng. Đất đai ở đây phần lớn phát triển trên đá vôi, phiến thạch.
Miền đồi núi phía Bắc nước ta còn nhiều khả năng mở rộng diện tích trồng trọt,
phát triển chăn nuôi đại gia súc, lâm nghiệp, nhưng đo địa hình núi cao dốc lớn,
nguồn nước khan hiếm nên lũ lụt, xói mòn và hạn hán xảy ra nghiêm trọng. Cần phát
triển các công trình thủy lợi nhằm giữ nước, phòng chống lũ, cung cấp nước tưới và
phục vụ sản xuất nông nghiệp và đời sống cho nhân dân. Mặt khác phải kết hợp các
14

17. biện pháp canh tác, lâm nghiệp để tăng cường khả năng giữ nước trong đất, bảo vệ,
khai thác tốt nguồn nước sẵn có mới lợi dụng triệt để nguồn tài nguyên nước phục vụ
cho lợi ích con người.
* Miền đồng bằng: Vùng đồng bằng được tính từ độ cao 25m trở xuống, gồm
những dải nối tiếp dọc bờ biển, phần lớn có quy mô nhỏ, trong đó lớn nhất là đồng
bằng Bắc bộ (1,5 triệu ha) và đồng bằng Nam bộ (4,5 triệu ha)
Một đặc điểm địa hình khác là địa hình Việt Nam bị chia cắt nhiều bởi các nét
đứt gãy, lún sụt với cấu trúc địa chất phức tạp trên toàn bán đảo Đông Dương.
Nước ta có trên 3200km bờ biển, chế độ thủy triều rất phức tạp ảnh hưởng lớn
đến chế độ dòng chảy các sông, do đó ảnh hưởng đến vấn đề tưới tiêu, thoát lũ, giao
thông vận tải. Từ Thanh Hóa trở ra phía bắc có chế độ nhật triều (Hàng ngày có 1 lần
nước lên và 1 lần nước xuống), chênh lệch mực nước triều từ 3 - 4 mét. Nhân dân
vùng ven biển lợi dụng quy luật lên xuống của thủy triều để tưới và tiêu nước. Khi
thủy triều lên, nước trong sông dâng lên, có thể lấy nước tự chảy vào đồng ruộng; khi
thủy triều xuống, nước sông hạ thấp, có thể tiêu tự chảy.
Từ những đặc điểm thiên nhiên trên chúng ta thấy tiềm năng về nguồn tài nguyên
đất và nước của nước ta rất đồi dào. Tổng lượng dòng chảy hàng năm ỏ nước ta rất
lớn, nếu khai thác và sử dụng tốt thì có thể đủ nước phục vụ cho phát triển nông
nghiệp, công nghiệp và đời sống xã hội. Nguồn thủy năng khá dổi dào, có thể khai
thác được hàng chục triệu ki lô oát. Nguồn phù sa ở các sông, nhất là hệ thống sông
Hổng, sông Cửu long rất phong phú, có khả năng bồi dưỡng, cải tạo đất Tất tốt. Đất
đai miền đồi núi còn nhiều khả năng, có thể khai thác, phát triển các ngành trồng
trọt, chăn nuôi đại gia súc, lâm nghiệp.
Bên cạnh những thuận lợi kể trên, điều kiện tự nhiên nước ta còn nhiều khó khăn
đôi với sản xuất nông nghiệp. Chế độ mưa không đều gây hạn hán, lũ lụt và xói mòn
nghiêm trọng. Đất đai do thiếu nước tưới phải bỏ hòá, một số diện tích đất trồng bị
thoái hoá. Những vùng ven biển, mùa đông nước mặn theo các cửa sông xâm nhập
vào đổng ruộng làm cho đất nhiễm mặn, năng suất cây trồng giảm.
Tuy nhiên, dưới chế độ xã hội chủ nghĩa, với những tiến bộ của khoa học kỹ
thuật hiện đại cùng với sức lao động và sáng tạo của quần chúng, chúng ta tin tưởng
sẽ phát huy được những thế mạnh, khắc phục những khó khăn của điều kiện tự nhiên,
đưa nền nông nghiệp nước ta tiến kịp trình độ sản xuất hiện đại trên thế giới.
15

18. Chương 1
NGUYÊN LÝ ĐIỀU TIẾT NƯỚC CHO CÂY TRỒNG
1.1. ẢNH HƯỞNG CỦA TƯỚI NƯỚC ĐỐI VỚI ĐIỂU KIỆN NGOẠI CẢNH
VÀ Sự PHÁT TRIỂN CỦA CÂY TRỔNG
Tác dụng của tưới nước đối với môi trường và sự sinh trưởng phát triển của cây
trồng có thể thấy rõ ở hai mặt: Một là bổ sung thêm lượng nước và lượng chất dinh
dưỡng cần thiết cho cây trổng mà đất cung cấp chưa đủ; hai là gây ảnh hưởng đến
các quá trình biến đổi lý hóa tính, hoạt động của các loài vi sinh vật trong đất và điều
kiện tiểu khí hậu đồng ruộng.
1.1.1. Ảnh hưởng của tưới nước đối với đất đai trồng trọt
Tưới nước có thể làm thay đổi phương hướng của quá trình biến đổi của đất đai.
Ảnh hưởng của tưới nước đối với đất được thể hiện ở nhiều mặt: Làm thay đổi lý tính
đất, ảnh hưởng tới các quá trình hóa học, sinh vật học trong đất, quá trình phá huý
hoặc tích luỹ chất hữu cơ v.v..ễ
Sự thay đổi ỉý tính đất biểu hiện trước hết ở chỗ làm thay đổi kích thước cấp hạt
của đất. Theo B.o. Ghienkô, tưới nước làm giảm cấp hạt có kích thước 3-lmm và
làm tãng cấp hạt có kích thước bé ở lớp đất 0-20cm.
Dung trọng đất tăng lên, độ rỗng và tính thấm của đất giảm xuống, nhất là lớp
đất mặt. Nước trong đất nhiều hay ít trực tiếp ảnh hưởng tới sự thoáng khí của đất
trổng. Trong khe rỗng của đất có nước và không khí, nước nhiều thì không khí ít và
ngược lại. Để đảm bảo rẻ cây hô hấp thuận lợi thì ở ruộng khô có thể tích không khí
tối thiểu phải bằng 10% thể tích khe rỗng. Nước quá nhiều sẽ bị thiếu không khí, rễ
cây hô hấp khó khăn, lúc đó rễ cây tiết ra chất độcếKéo dài tình trạng thiếu không
khí sẽ gây độc cho cây trồng, hô hấp sẽ kém và cuối cùng thì ngừng hẳn. Đối với cây
lúa là cây ưa sống dưới nước, rễ lúa cũng cần không khí để hô hấp. Do cấu tạo đặc
biệt, rễ lúa có thể lấy không khí từ trên không qua các ống rỗng của lá và của thân
cây để chuyển xuống rễ. Nhưng nếu ngập quá sâu, để đảm bảo hô hấp bình thường
và đú ánh sáng cây lúa sẽ vươn cao, đường thông hơi của cây lúa sẽ mở rộng, ông
cây cũng lớn và tế bào mỏng, thân cây mềm yếu dễ gẫy đổ.
Tưới nước sẽ ảnh hưởng tới chế độ nhiệt trong đất. Tỷ nhiệt của nước lớn hơn tỷ
nhiệt của không khí 3300 lần, lớn hơn tỷ nhiệt của đất khô 4-5 lần. Do đó lượng nước
và không khí trong đất nhiều hay ít ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ của đất. Khi
16

19. tăng cùng một nhiệt lượng vào đất, đất có độ ẩm thấp nhiệt độ sẽ tãng nhiều hơn đất
có độ ẩm cao. Lợi dụng tính chất đó có thế rút bớt nước đê nâng cao nhiệt độ chq đất
hoặc đưa thêm nước vào để hạ bớt nhiệt độ đất, cho phù hợp với yêu cầu của cây.
Độ ẩm của đất có ảnh hưởng đến tính dẫn nhiệt của đất. Độ ẩm nhỏ, lượng không
khí nhiều, lúc đó khả năng dẫn nhiệt của đất kém làm cho biên độ nhiệt độ theo thời
gian của đất lớn, chênh lệch nhiệt độ giữa các tầng đất cũng lớn. Lợi dụng tính chất
dẫn nhiệt tốt của nước để điều hòa chế độ nhiệt trong đất cho phù hợp với yêu cầu
của cây trồng.
Nước trong đất ảnh hưởng đến sự hoạt động của các loài vi sinh vật đất. Vi sinh
vật đất cần có một lượng nước, không khí, nhiệt nhất định để phân giải chấl hữu cơ
thành khoáng chất mà cây có thể hút được. Nói chung độ ẩm thích hợp cho các loài
vi sinh vật hoạt động gần với giới hạn độ ẩm cần thiết cho cây trồng. Ở độ ấm cây
héo thì hoạt động của vi sinh vật bị đình trệ. Độ ẩm 08 - 95% sức chứa ám tỏi đa
đồng ruộng thích hợp nhất cho nấm và xạ khuẩn hoạt động. Vi khuẩn phân giải
xenlulô hoạt động mạnh ở giới hạn độ ẩm 85 - 90%; vi khuẩn nitơrat hóa hoạt động
mạnh ở giới hạn độ ẩm 60% và bị đình trệ khi đất có sức chứa ẩm tối đa. Nếu ít nước,
không khí nhiều, sự hoạt động của vi sinh vật hảo khí sẽ mạnh, khoáng chất được
phân giải từ chất hữu cơ sẽ nhiều. Nhưng thiếu nước hòa tan các chất khoáng nên cây
trồng cũng không sử dụng được. Điều đó giải thích tại sao ở vùng bị hạn tuy có bón
phân nhưng cây trồng vẫn thiếu dinh dưỡng. Vì thế ờ những vùng khô hạn đất thường
bị bạc màu. Nếu nước trong đất nhiều, không khí sẽ ít, loại vi sinh vật hảo khí hoạt
động kém, do đó chất hữu cơ ít được phân giải, gặp mưa chất hữu cơ sẽ bị cuốn trôi
đi, vì thế dù có nhiều phân cây vẫn thiếu thức ăn. Hơn nữa, thiếu không khí, loài vi
sinh vật yếm khí hoạt động mạnh và tiết ra những axit hữu cơ. Kéo dài tình trạng
này, lượng axit ngày càng nhiều, đất trở nên chua, đồng thời sinh ra một số phán ứng
hóa học gây độc cho bộ rễ của cây. Tưới nước quá nhiều làm rửa trôi chất dinh
dưỡmg, làm cho đất trở nên bạc màu. Tuy nhiên, ở một số trường hợp tác dụng nước
hòa tan và rửa trôi lại có lợi, như ở các loại đất bị chua mặn, nồng độ dung dịch đất
cao, nhờ tác dụng hòa tan và rửa trôi nồng độ muối của dung dịch đất sẽ giảm xuống,
độ phì của đất tãng lên.
Như vậy, việc tưới nước cho đất phải tùy loại đất, tùy loại cày trồng mà quyết
định chế độ tưới thích hợp để đất phát triển tốt, tạo điều kiện cung cấp các yếu tố cần
thiết cho cây trồng một cách tốt nhất, nhằm đạt được năng suất, chất lượng cao.
1.1.2. Ảnh hưởng của tưới nước đến tiểu khí hậu đồng ruộng
Tứới nưỚG ảnh hưởng đến nhiệt độ của tầng không khí sát mặt đất. Nhìn chung
nhiệt độ không khí ở tầng sát mặt đất được tưới thấp hơn đất khống được tưới. Sự
thay đổi của tiểu khí hậu đổng ruộng còn phụ thuộc vào phương pháp tưới khác nhau.
Tài liệu nghiên cứu của viện sĩ A.N. Côtchiacốp cho thấy sự khác nhau về ảnh hưởng
của tưới nước đến tiểu khí hậu đồng ruộng (Bảng ỊỄ
Ị)ệ_____
OẠI H Q C T H 4I ịVGUy^N
17

20. Sự thay đổi của tiểu khí hậu đồng ruộng đã ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát
triển của cây trồng. Độ ẩm được nâng cao, nhiệt độ hạ thấp làm giảm lượng bốc hơi
mặt lá, ảnh hưởng tới quá trình đổng hóa của cây, do đó ảnh hưởng tới năng suất cây
trồng.
Bảng 1.1: Ảnh hưởng của tưới nước đến tiểu khí hậu đóng ruộng
Phương pháp tưới
Nhiệt độ TB
ằ
(°cj
Ẩm độ tương đối
KK (%)
Thiếu hụt bão
hòa KK(mbr)
Bốc hơi
(mm)
Tưới phun mưa 27,6 51 4,7 47
Tưới rãnh 28,3 42 18,1 114
Không tưới 29,6 38 21,4 131
l . l ẽ3. Tưới nước ảnh hưởng tới năng suất và phẩm chất cây trồng
Tưới nước dẫn đến sự thay đổi tính chất của đất, ảnh hưởng tới tiểu khí hậu đồng
ruộng, do đó đã trực tiếp ảnh hưởng đến năng suất và phẩm chất cây trồng. Nhờ nước
hòa tan các chất khoáng trong đất mà rễ cây mới có thể hút và vận chuyển lên thân lá
để nuôi cây. Nhờ có đầy đủ nước trong các tế bào mà cây có thê duy trì được các áp
lực bình thường. Cũng nhờ có nước mà cây có thể tự điều tiết nhiệt độ của nó thông
qua sự bốc hơi qua bề mặt thân lá.
Cây trổng hút nước từ đất lên bằng bộ rễ cây, 99,7 - 99,8% lượng nước này đã
bốc hơi qua bề mặt thân lá, chỉ có 0,2 - 0,3% tham gia vào quá trình tạo thành tế bào.
Lượng nước này rất ít nhưng không thể thiếu được, muốn cây trổng sinh trưởng phát
triển tốt cần cung cấp đủ nước cho chúng. Nhiều thí nghiệm cho thấy rằng cây trồng
được tưới nước thích hợp cho năng suất tăng rõ rệt so với không được tưới. Theo kết
quả nghiên cứu ở trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội thì tưới nước cho ngô cho
nãng suất tăng từ 43,9% đến 62,4%, khoai lang tăng cao từ 60 - 100%, lúa xuân tăng
100 - 150% so với không tưới.
Tưới nước làm ảnh hưởng đến phẩm chất cây trồng. Theo một sô tác giả ở Nga:
Laicôp, Paplôp, Cutzin.... (GT Thủy nông ĐHNNI), tưới nước cho lúa mì làm tăng
năng suất gấp 4 - 5 lần nhưng đồng thời cũng làm giảm hàm lượng prốtêin trong hạt
trung bình từ 3,2 - 7,6% so với cây không được tưới. Các tác giả cho rằng sự giảm
hàm lượng prôtêin trong hạt cây họ hòa thảo dưới tác dụng của tưới nước là quy luật
chung cho tất cá các cây trồng thuộc họ này. Nguyên nhân là do tưới nước làm ảnh
hướng đến quá trình tích luỹ prôtêin vào hạt: Tưới nước làm thay đổi sự hấp phụ đạm
của cây trồng. Được tưới cây sinh trưởng tốt, tích luỹ khối lượng chất khô lớn, yêu
cầu lượng dinh dưỡng cao; mặt khác chất đạm cũng có thể bị rửa trôi xuống tầng sâu
làm giảm hàm lượng đạm trong đất, cây trồng thiếu đạm. Tưới nước cũng làm thay
đổi tốc độ của các quá trình tích luỹ vật chất và tốc độ chín của hạt.
18

21. Tóm lại, khi tưới nước, sinh trưởng và nãng suất của cây trồng tốt hay xấu không
chí đơn thuần do tác động của nước mà còn do mối tương quan với tổng hợp các yếu
tố cần thiết khác nữa. Chỉ trên cơ sở đảm bảo đầy đủ, cân đối các yếu tố cần thiết thì
từng yếu tố mới phát huy được hiệu lực của nó đối với cây trồng. Việc tưới nước phải
dựa trên cơ sở khoa học mới phát huy được khả nãng cải tạo, bảo vệ đất, ổn định và
tăng năng suất cây trồng một cách bền vững.
l ề
2. NGUỔN NƯỚC
Nước có trong khí quyển, trên mật đất, trong các tầng nham thạch dưới mặt
đất, nước ở các đại dương bao la, trong các biển trên lục địa, các hồ, đầm, các
mạng lưới sông suối vệ
v... Có thể tham khảo trữ lượng nước trên trái đất qua số
liệu bảng (1.2).
Tài nguyên nước (TNN) của hành tinh là một thể thống nhất với trữ lượng hơn
1,45 tỷ km TNN được phân thành ba dạng chủ yếu theo vị trí cũng như đặc điểm
hình thành, khai thác và sử dụng, đó là: nguồn nước trên mặt đất (nước mặt), nước
dưới đất (nước ngầm) và nước trong khí quyển (hơi nước).
Bảng 1.2,ệTrữ lượng nước trên trái đất
TT Phần thủy quyển Diện tích (103km2)
Lượng nước
103km3
Tỷ lệ % tổng
lượng nước
1 Đại dương 361ẳ
300 1.370.323 94.20
2 Nước ngầm trao đổi 134.800 60.000 4,12
3 Băng hà 16.227 24.000 1,65
4 Nước hổ * 2.058 280 0,02
5 Nước trong tầng thổ nhưỡng 82Ề
000 85 0,006
6 Hơi nước trong khí quyển 510.000 14 0,001
7 Nước sông ** 148ế
800 12 0,001
Tổnq cônq 510.000 1.454.714
*
100
(Theo Tịnh Trọng Hàn: Nguồn nước và tính toán thủy lực).
* Có kê đến gần 5.000 km1nước trong hồ nhân tạo.
** Có kê đến gần 2.000 km1nước trong các hệ thống tưới.
l ẽ
2ệl. Nguồn nước mặt
Trên phạm vi lục địa, nước mặt bao gồm nước băng tuyết ở các địa cực và các
vùng núi cao xứ hàn đới (98,83%), nước hổ (1,15%), nước đầm lầy (0,015%), và
nước sông suối (0,005%)ỂKhối lượng nước băng tuyết chiếm tỷ lệ tuyệt đối lớn:

22. bằng tổng dòng chảy sông trong sáu trăm năm. Nếu giả thiết khối băng hà tan thành
nước thì mực nước đại dương có thể dâng cao 66,4 m. Tuy nhiên, trong thực tế băng
hà nằm ở khu vực giá lạnh vĩnh cửu, nên khả năng sử dụng chúng còn rất hạn chế.
Nước sông tuy chiếm tỷ lệ nhỏ (0,005%), nhưng do tham gia vào quá trình tuần
hoàn vận động rất tích cực nên chúng có vai trò hết sức quan trọng đối với sự phát
triển kinh tế - xã hội của con người. Nhờ vậy tuy thể tích chứa của các sông ước tính
chí bằng 1.200 krrr nhưng nãng lượng dòng chảy sông phong phú hơn nhiều: lẽn tới
41.500 knv/ năm và tái hồi trung bình 34,6 lần trong mỗi năm. Điều này cho phép
tăng đáng kế khá năng khai thác dòng sông cho các mục đích sử dụng khác nhau.
Đặc điểm nổi bật của dòng chảy sông là sự phân bố rất không đều theo thời gian
và không gian. Ở một số vùng khí hậu hàn đới, ví dụ dải miền Trung CHLB Nga,
dòng chảy được hình thành chủ yếu vào mùa xuân trong thời gian băng tuyết tan.
Lượng dòng chảy tuy chỉ xảy ra trong 1 - 3 tháng song chiếm tới 65% tổng lượng
dòng chảy năm. Đối với các sông miền cận đông bắc Xibiri lũ lại xảy ra vào mùa hè
do mưa rào với cường độ lớn. Lượng dòng chảy chiếm tới 65% tổng lượng dòng chảy
năm. Trong đó lượng dòng chảy mùa đông chỉ chiếm 5 - 10%.
Ở Việt Nam, sự phân bô' không đều của dòng chảy trong sông rất điển hình.
Lượng dòng chảy được hình thành và rất lớn vào mùa mưa, chiếm trên 80% tổng
lượng dòng chảy năm.
Về lượng nước hổ, cho đến nay vẫn chưa tính được chính xác vì chưa điều tra đầy
đủ. Sơ bộ ước tính có 2,8 triệu hổ tự nhiên, trong đó có 145 hồ có diện tích mặt trên
100 km2. Lượng nước của những hồ lớn này chiếm 95% tổng số, trong đó có khoảng
56% là nước nhạt. Hồ nước nhạt sâu và lớn nhất thế giới là hồ Baican (Thuộc CHLB
Nga), chứa 2.300 km1nước và độ sâu tối đa tới 1.741m.
Ngoài số hồ tự nhiên, trên lục địa hơn 10.000 hồ chứa nhân tạo đã được xây dựng
nhằm giải quyết các yêu cầu sử dụng nguồn nước mặt. Trong tổng số hồ nhân tạo có
trên 30 hồ lớn với dung tích trên 10 kmVhồ. Tổng dung tích hữu ích của hồ nhân tạo
ước tính gần 5.000 km
Nước đầm lầy với diện tích 2.682 km2 (Trong đó trên phần lãnh thổ châu Âu là
925 km2, châu Phi là 341 km Bắc Mỹ là 180 km2, Nam Mỹ là 1.332 km2và châu úc
là 4 knr), ước tính dung tích khoảng 11.470 km
1.2.2. Nguồn nước ngầm
Phần nước dưới đất, trong các lớp đất bên trên của quyển đá, có các dạng nước
thiên nhiên tạo thành nước ngầm của vỏ trái đất, hay còn gọi là tầng thủy vãn - địa
chất. Nước ngầm nói trên cũng còn gọi là nước trọng lực.
Bên cạnh nước trọng lực, trong nham thạch còn có nước màng mao dẫn. Loại
nước này liên kết khá chặt với nham thạch bởi lực dính kết - lực mạng mao dẫn, và
20

23. do đó chúng di chuyển không tuân theo sức hút của trọng trường trái đất. Ngoài ra
trong nham thạch còn có nước liên kết hóa học, đó là một bộ phận trong thành phần
hóa học của khoáng vật. Ví dụ trong tinh thể thạch cao chứa 2 phân tử nước (CaS04
2H20), trong tinh thể muối Suníat natri có tới 10 phân tử nước (NaS0410H20)
Theo vị trí áp suất, nước ngầm được phân thành nước ngầm tầng nông, nước
ngầm trong tầng đất canh tác, nước ngầm sâu (có áp và không áp - Hình 1.1)
Về trữ lượng nước ngầm, hiện nay mới chỉ đánh giá ở mức tương đối, vì khá phức
tạp, một mặt do mối quan hệ qua lại hữu cơ giữa nước ngầm và nước mặt, mặt khác
do khả năng khoan sâu còn hạn chế. Tuy nhiên, theo tài liệu của Tổ chức giáo dục
khoa học và văn hóa của LHQ (Unesco) được thực hiện trong khuôn khổ chương
trình “Thập kỷ quốc tế" về thủy vãn - địa chất, có thể sơ bộ đánh giá như sau (số liệu
1.3. CÁC DẠNG NƯỚC TRONG ĐẤT VÀ KHẢ NĂNG CUNG CÂP CHO
CÂY TRỔNG
Nước trong đất là loại nước tồn tại trong tầng đất trên mực nước ngầm. Khi mực
nước ngầm ở sâu, người ta chỉ nghiên cứu lượng nước trong độ sâu lớp đất tưới. Độ
Nước ngầm thổ nhưỡng
Vùng nước ngầm nông
* > > >
< <
Tầng đất không thấm
Nước ngầm có áp giữa các tầng chứa
Hình i.i.ễSơ đổ câu tạo các dạng nước ngẩm
bảng 1.3)
21

24. sâu lớp đất tưới được xác định tùy theo sự phân bố của bộ rễ cây trổng, thường lấy
bằng 90% độ sâu của bộ rễ hoạt động, gọi là tầng đất canh tác.
Bảng 7.3ễ
‘ Trữ lượng nước ngầm toàn cầu
Pham vi độ sâu
Khối lượng
(103km3)
Độ khoáng hóa
(g/i)
Mức độ thích hợp khi sử dụng
Độ sâu tới 1.000 m 4.000 Chủ yếu nước ngọt,
lượng muối hòa tan < 1
Đáp ứng yêu cầu nước sinh
hoạt và tưới
Độ sâu từ 1.000 - 6.000m Khoảng 5.000 Phần lớn là nước mặn,
lượng muối hòa tan 30 -
40, đôi khi lên tới 300 -
400
Có thể dùng cho công nghiệp
hóa học. Khi sử dụng cho sinh
hoạt và tưới phải làm nhạt
Nhưng cũng nhiều ý kiến cho rằng lớp đất bộ rễ cây hoạt động và sự thay đổi
độ ẩm trong đất là hai vấn đề khác nhau, không thể căn cứ vào độ sâu lớp đất bộ
rễ cây hoạt động mà xác định độ sâu lớp đất tưới. Độ sâu lớp đất tưới phải căn cứ
vào sự biến đối độ ẩm trong các tầng đất khác nhau mà quyết định, độ sâu này
phái ứng với độ sâu tầng đất mà ở đó sự thay đổi của độ ẩm ít chịu ảnh hưởng của
sự biến đổi điều kiện thời tiết khí hậu. Nếu chỉ có lớp đất bộ rễ hoạt động được
thoá mãn nhu cầu nước thì với khả năng khuếch tán độ ẩm trong đất có thế dẫn
đến sự giảm sút nhanh chóng độ ẩm ở lớp đất tưới khi lớp đất bên dưới bị khô
hạn hoặc ngược lại. Điều đó dẫn đến sự cung cấp nước cho cây trồng bị thay đổi
và không phù hợp với yêu cầu nước của cây trồng. Cách xác định độ sâu lớp đất
tưới theo quan điểm này như sau: Theo dõi sự diễn biến cùa độ ấm đất qua các
tầng từ mặt đất trở xuống trong thời gian 10 ngày một, với 3 - 4 lần theo dõi ta có
thể vẽ sơ đồ biểu diễn sự thay đổi độ ẩm đất theo độ sâu (Hình 1.2), từ đó xác
định độ sâu lớp đất tưới là độ sâu mà tại đó độ ẩm đất ít thay đổi (Trên hình 1.2,
độ sâu lớp đất tưới là 0,8m).
Nước trong đất có thể tồn tại ở những loại sau:
l ẳ
3ẵl. Hơi nước
Trong đất luôn chứa không khí và trong không khí có hơi nước. Bộ rễ cây không
thể hút hơi nước song hơi nước có tác dụng tăng cường sự hoạt động cúa một sô loài
vi sinh vật đất và có lợi cho sự hoạt động của bộ rễ cây. Hơi nước luôn chuyên động
từ nơi có áp lực cao đến nơi có áp lực thấp. Áp lực đó phụ thuộc vào độ ẩm của đất và
nhiệt độ của hơi nước. Hơi nước có thể đọng lại trong đất và cũng có thể chuyển
động từ trong đất ra ngoài không khí. Sự chuyển động này là nguyên nhân chủ yếu
hình thành sư bốc hơi mãt đất.

25. Hình 1.2. Biến đổi độ ẩm đất theo chiểu sáu
1.3.2. Nước liên kết hóa học (liên kết chặt)
Nước liên kết hóa học là lớp nước mỏng bao quanh hạt đất. có chiều dày từ 2 -3
lần đường kính phân tử nước, được giữ chặt bởi lực hấp phụ. Nước liên kết hóa học
bốc hơi ở nhiệt độ > 110"C và bốc hơi hết ở 500°c, nó chí di chuyển khi biến thành
Nếu sấy một mẫu đất ướt tới nhiệt độ 100 - 110(,c thì sau một thời gian, nước ớ
trong mẫu đất bốc hơi hết, mẫu đất có trọng lượng tương đối cố định và được gọi là
trọng lượng đất khô kiệt. Nhưng nếu tiếp tục sấy tới nhiệt độ cao hơn 110°c thì trọng
lượng mẫu đất lại tiếp tục giảm vì có một lượng nước tiếp tục bốc hơi và sẽ bốc hơi
hết ở nhiệt độ 500°c. Loại nước bốc hơi ở nhiệt độ từ 110°c là nước liên kết hóa học.
Nước liên kết hóa học ở dạng kết tinh và hiđrat, chúng không trực tiếp tham gia vào
quá trình biến đổi vật lý trong đất.
Lượng nước liên kết hóa học trong đất nhiều trường hợp đạt tới nhũng trị số đáng
kể và có thể chiếm tới 5 - 7% trọng lượng đất khô. Trị số này thay đối phụ thuộc vào
thành phần chất khoáng trong đất.
Cây trồng hoàn toàn không sử dụng được loại nước này, vì vậy khi tính độ ám
của đất người ta không kể đến nước liên kết hóa học.
23

26. 1.3.3. Nước liên kết lý học (liên kết hờ)
Nước liên kết lý học là loại nước được giữ trên bề mặt các lớp liên kết hóa học
bằng lực phân tử định hướng, đồng thời do sức hút của các ion trên bề mặt hạt đất
(còn gọi là lực thủy hoá). Lớp nước liên kết lý học có độ dày bằng hàng chục lần
đường kính phân tử nước. Nó có thể di chuyển bằng lực hấp phụ, bốc hơi ở nhiệt độ
100”C. Nước liên kết lý học được chia thành nước dính và nước màng.
* Nước clínlì: Nước dính chặt vào mặt ngoài của hạt đất thành từng lớp, có chiều
dày từ 8 - 10 lớp phân tử nước. Loại nước này được tạo thành ở trong đất do hơi nước
bị đất hút từ không khí vào ngưng đọng lại. Khi độ ẩm của không khí đạt tới bão hòa
thì đất có điều kiện hút nước tối đa và tính chất này được đặc trưng bằng hệ số dính
của đất. Lượng nước dính tôi đa trong đất có thê đạt tới trị sô 7 - 8% trọng lượng đất
khô. Tuỳ theo loại đất mà lượng nước dính nhiều hay ít. Sự thay đổi chứ yếu phụ
thuộc vào thành phần cơ giới và thành phần hóa học của đất. Ớ đất sét lượng nước
dính nhiều hơn đất cát.
Tính chất cúa nước dính khác hẳn nước thông thường: Nhiệt độ đóng bãng thấp
hơn 0‘’C, có khi tới -78°c. Sở dĩ nhiệt độ đóng băng thấp là do nước dính chịu áp lực
phân tử rất cao (thường từ 10.000 - 25.000atm). Dung trọng của loại nước này rất
lớn, có thể đạt tới 2,4 tấn/m Bởi vậy cây trồng hoàn toàn không sử dụng được loại
nước này.
Trong thực tế, khi lượng ngậm nước trong đất bằng khoảng hai lần lượng nước
dính thì cây đã bắt đầu thiếu nước, rễ cây khó hút nước lên được và cây đã ở trong
điều kiện phát triển khó khăn. Bởi vậy giới hạn tối thiểu của lượng ngậm nước trong
đất bằng hai lần lượng nước dính tối đa.
* Nước màng (lượng trữ nước phân tử tối đa): Sau khi đất đạt tới lượng nước dính
tối đa, nếu tiếp tục cung cấp nước Lượng trữ nước phân tử tôi đa cho đất thì các
màng nước xung quanh hạt đất vẫn tiếp tục tăng lên và hình thành loại nước màng.
Nước màng bao bọc phía ngoài nước dính, có chiều dày gấp 2 - 6 lần chiều dày lớp
nước dính.
Khi đất đạt tới lượng trữ nước phân tử tối đa sẽ có hệ số giữ nước phân từ tối đa.
Đó là trạng thái ngậm nước của đất khi các màng nước xung quanh hạt đất chưa tiếp
xúc với nhau và ở các góc nhọn của khe rỗng chưa hình thành mặt nước cong và áp
lực phán tử.
Nước màng được giữ lại trong đất nhờ áp lực phân tử của các hạt đất, nhưng so
với trường hợp nước dính thì áp lực này nhỏ hơn. Do sự khác nhau về áp lực phân tử
tại các điểm ở trong đất nén nước màng có thể di chuyển từ màng dày đến màng
mỏng vói tốc độ khoảng 0,2 - 0,4 mm/h. Khi di chuyển, nước màng có chịu ảnh
hưởng của trọng lực nhưng không đáng kể so với hiệu số áp lực giữa các điểm của
24

27. màng nước. Vì vậy chiều chuyển động của nước màng có thê theo bất kỳ chiều
hướng nào.
Nước màng có tỷ trọng lớn hơn 1 và có độ nhớt rất cao. Cây trổng hấp thu nước
màng một cách khó khăn. Nếu nước trong đất chỉ là nước màng thì cây thường bị héo
vì đất đạt độ ẩm cây héo.
Lượng trữ nước phân tử tối đa của các loại đất thay đổi rất nhiều: đối với đất cát,
lượng nước đó vào khoảng 1,5% trọng lượng đất khô, đối với đất sét có thê đạt tới
30% trọng lượng đất khô.
1Ế
3.4. Nước tự do
A.v. Trôíunmỏp đã định nghĩa nước tự do như sau: “Tất cá các loại nước chứa ở
trong đất với một hàm lượng vượt quá lượng trữ nước phún tử tối đa (Nước màng)
đều không chịu tác động của lực phân tử của hạt đất, tất cá các loại nước ấy đểu gọi
là nước tự do”.
Sau khi hình thành nước màng, nếu tiếp tục cung cấp nước cho đất thì giữa các
góc nhọn của khe rỗng sẽ đầy nước và hình thành mặt nước cong gọi là nước góc.
Nước góc di chuyển chịu tác dụng của lực căng mặt ngoài chứ không chịu tác dụng
cúa trọng lực. Sau khi đã có nước góc, nếu nước trong đất càng tăng thì mặt nước
cong ở các góc ngày càng mở rộng tiếp xúc với nhau và được gọi là nước mao quản
Ông. Khi đó giữa các hạt đất còn có kẽ hổng hình ống chưa chứa đầy nước. Nếu các
ông đó tiếp xúc với mặt nước tự do thì nước đó sẽ chuyển động lên trong các kẽ hổng
đó như trong các ống mao quản, được gọi là nước mao quản.
Sau khi ngừng cung cấp nước từ trên xuống, ở phía trên cột nước mao quản hình
thành mặt nước cong. Lực căng mặt ngoài của mật nước cong này sẽ cân bằng với lực
căng mặt ngoài của mặt nước cong phía dưới. Sự chuyển động của nước lúc này hoàn
toàn phụ thuộc vào trọng lực và dần dần lực gây ra chuyển động sẽ được cán bằng
với lực ma sát của nước và thành ống mao quản, cột nước sẽ dừng lại và bị treo lơ
lửng trong đất, gọi là nước mơo quản treo. Trường hợp nước mao quán chuyển động
từ dưới lên gọi là mao quản leo.
Khi các khe hổng của đất đã đầy nước, nếu cung cấp nước thêm nữa thì sự
chuyến động của nước lúc này chí chịu tác dụng của trọng lực, gọi là nước trọng lực.
Nước tự do có tính chất giống như nước thường. Cây trổng có thể dễ dàng hấp
thụ loại nước này, nhất là nước mao quản.
l ẵ
4. CHẤT LƯỢNG NƯỚC TƯỚI
Để đánh giá chất lượng nước tưới, người ta căn cứ vào các yếu tố: Nhiệt độ nước,
hàm lượng các chất lơ lửng trong nước (phù sa), độ khoáng hóa của nước.
(
■
25

28. 1.4.1. Nhiệt độ nước
Nhiệt độ nước ảnh hưởng nhất định đến tốc độ phát triển cúa cây trồng. Theo kết
quả một sô thí nghiệm: Nhiệt độ nước tưới cho bông trong khoảng 30°c thì năng suất
bông tăng lên 9 - 10% so với nước tưới ở nhiệt độ 20(,c. Mặt khác nhiệt độ nước tưới
cũng không nên quá cao, cụ thể là không quá 35l’C. Theo kinh nghiệm trồng bông
của Trung Quốc thì nhiệt độ nước tưới khoảng 35°c làm năng suất bông giảm 7 -
10% so với ruộng được tưới nước có nhiệt độ 30°c. Vì vậy, tùy theo nhiệt độ của
nước tưới mà có thể phải xử lý cho phù hợp, đặc biệt khi sử dụng nước ngầm đê tưới
cần chú ý điều kiện nhiệt độ.
1.4.2. Chát lơ lửng trong đất (phù sa)
Chất lơ lứng trong đất thường có nhiều trong các dòng sông, chúng có hàm lượng
và các cấp đường kính hạt khác nhau. Đường kính hạt khác nhau có ảnh hưởng đến
khá nãng cung cấp chất dinh dưỡng và cải tạo đất khác nhau. Hàm lượng và thành
phần cấp hạt phù sa lấy vào ruộng cần phù hợp với yêu cầu cái tạo đất, tăng độ phì
nhiêu cho đất, đồng thời tránh bồi láng lòng kênh. Các con sòng ở nước ta chứa
lượng phù sa rất lớn, đặc biệt là các hệ thống sông Hổng, sông Mêkông, cho nên việc
lấy nước phù sa tưới ruộng có ý nghĩa rất quan trọng.
. Các loại phù sa có đường kính hạt nhỏ hơn 0.00 lmm có chứa nhiều mùn, chuyến
động chậm trong nước, ít lắng đọng trong kênh mương. Đưa loại phù sa này với mức
độ thích hợp sẽ có tác dụng cải tạo đất, tăng độ phì nhiêu, nhưng nếu đưa vào quá
nhiều sẽ làm giảm độ xốp, giảm tính thấm của đất. Loại phù sa có đường kính cấp
hạt từ 0,001 - 0,05mm mang theo ít chất dinh dưỡng nhưng có khá nãng làm thoáng
khí, tăng tính thấm của đất, có thể cải tạo loại đất nặng, ít thấm. Tuy nhiên, cần đưa
lượng phù hợp và điều chỉnh vận tốc dòng chảy trong kênh sao cho không quá chậm
để giảm bồi lắng.
Các loại phù sa có đường kính lớn hơn 0,05mm hoàn toàn có hại, nó không có
tác dụng cải tạo đất đồng thời tốc độ bổi lắng lòng kênh rất lớn, vì thế không nên lấy
vào ruộng.
1.4.3. Độ khoáng hóa của nước tưới
Độ khoáng hóa của nước tưới được biểu thị bằng lượng muối hòa tan trong một
lít nước (gam/lit). Độ khoáng hóa lớn hay nhỏ và thành phần cụ thể các loại muối
trong nước có những ảnh hưởng quyết định tới khả năng hút nước của cây trồng và
quá trình hóa mặn của đất. Nếu nồng độ muối quá cao, cây sẽ khống hút được nước,
mặt khác do quá trình bốc hơi, lượng muối trong đất tích đọng lại làm đất bị hóa
mặn. Khi sử dụng nước ngầm, nước sông vùng ven biển .để tưới, cần chú ý đến hàm
lượng muối trong nước.
26

29. Trong nước thường gặp các loại ion sau: Na+, Mg++, Ca++, C1 , S 0 4 , C 03 ,
H CO” .
Các ion đó cấu tạo thành các loại muối, mức độ tác hại của chúng đối với cây
trồng có thể sắp xếp như sau:
Na2C 03> N aCl; NaHCO, > Na2S04.
Nồng độ cho phép của các loại muối trên được xác định tùy theo loại cây trồng
và tính chất đất. Nhìn chung, trên loại đất dễ thấm nước, lượng muối không gây hại
có thê như sau:
Na2CO, < 1 g/1; NaCl < 2 g/1; Na2S04< 5 g/lế
Nếu nước chứa nhiều NaCl và Na2S04thì chỉ có thể dùng để tưới cho các loại đất
nhẹ, dễ ngấm nước và cần có biện pháp tiêu nước ngầm.
Nếu nước chứa nhiều Na2C 03thì không thể dùng để tưới trực tiếp mà cần dùng
thạch cao để khử C 02:
Na2CO, + CaS04 <---- » Na2SO, + CaCO,
Có thê phán loại nước theo hàm lượng muối như sau:
Nước ngọt : Hàm lượng muối < 1g/lể
Nước mặn rất nhẹ:---------------------- 1 - 5 g/1.
Nước mặn nhẹ : ---------------------- 5- 10 g/1
Nước mặn : ............................10 - 30 g/1
Nước mặn nặng : ........................... > 30 g/1.
Độ khoáng hóa cho phép chỉ trong khoảng : 1 - 5 g/1.
l ẽ5. NGUYÊN LÝ ĐIỂU TIẾT NƯỚC CHO CÂY TRỔNG
l ệ
5.1. Khái niệm về điều tiết nước
Điều tiết nước là áp dụng các biện pháp công trình thủy lợi để phân phối lại chế
độ nước cúa thiên nhiên cho phù hợp vói yêu cầu sử dụng nước của con người.
Chế độ nước do thiên nhiên cung cấp thường không phù hợp với yêu cầu dùng
nước của cây trổng. Trong từng thời gian, tùy theo điều kiện thiên nhiên, điều kiện
canh tác mà mức độ không phù hợp khác nhau. Để giải quyết mâu thuẫn nói trên,
nhầm thoả mãn nhu cầu nước của cây trồng trong suốt thời kỳ sinh trưởng và phát
triển, để đạt năng suất cao. cần điều tiết nước.
27

30. Nội dung của điều tiết nước là ở một khu vực, trong một khoảng thời gian nhất
định cần xác định:
- Thời gian cần điều tiết: Đó là thời gian mà sự cung cấp nước cúa thiên nhiên
không thoả mãn nhu cầu sử dụng nước.
Ví dụ trong một năm, các tháng từ tháng 10 đến tháng 3, ở phía Bắc nước ta ít
mưa, nhu cầu nước của cây trồng không thoả mãn, đó là thời gian cần điều tiết.
- Loại hình điều tiết: Sự cung cấp nước của thiên nhiên không đủ cho nhu cầu sử
dụng nước của đối tượng là điều tiết thiếu và vượt quá là điều tiết thừa.
Ví dụ đối với cây trồng thì mùa khô loại hình điều tiết là điều tiết thiếu, mùa mưa
là điều tiết thừa.
- Mức độ điều tiết: Xác định lượng nước cần điều tiết trong mỏi khoảng thời gian
cụ thể.
- Biện pháp điều tiết: Với loại hình, mức độ điều tiết đã được xác định, căn cứ
vào điều kiện tự nhiên, kỹ thuật cụ thể để quyết định biện pháp điều tiết.
Có những biện pháp chính để điều tiết nước như sau:
* Giữ nước
Muốn khống chế được nước, đầu tiên phải giữ nước lại, sau đó mới điều hòa phân
phối lượng nước đó về những nơi dùng nước trong những thời gian khác nhau. Công
trình giữ nước thường là những hổ chứa nước trên thượng lưu sông suối. Nước được
trữ lại trong mùa mưa trên thượng lưu nhờ những công trình là các đập, phai, đập tràn
ngăn sông suối. Mùa khô nước lấy ra dẫn về khu cần tưới.
Ví dụ: Sông Đà ở Hòa Bình trung bình có đến 78% lượng dòng chảy năm là chảy
trong 5 tháng mùa mưa (từ tháng 6 đến tháng 10), còn 22% chảy trong 7 tháng mùa
khô còn lại. Nhiệm vụ của hồ chứa nước Hòa Bình là tích trữ lượng nước thừa trong
mùa mưa để giám lun lượng lũ, giữ nước cung cấp nước trong mùa khô.
Ở nước ta có những hồ chứa nước lớn làm nhiệm vụ tổng hợp, trong đó phát điện
là chú yếu, như: Hổ Hòa Bình, Thác Bà, Yaly...; Các hồ chứa phục tưới, phòng lũ là
chính như: Hồ Cấm Sơn, Suối Hai, Núi Cốc., và hàng ngàn các hồ chứa nhỏ khác.
Ngoài các biện pháp cống trình, cần giữ nước toàn diện bằng biện pháp bảo vệ
thám thực vật che phủ như bảo vệ rừng, trồng cây gây rừng, áp dụng hệ thông canh
tác hợp lý, các biện pháp kỹ thuật nhằm tạo ra thảm thực vật che phủ, tăng cường khả
năng giữ nước cho đất.
Giữ nước là biện pháp quan trọng đầu tiên trong việc điều tiết nước.
* Dan nước
28

31. Sau khi giữ nước lại, cần có công trình dẫn nước đến khu cần nước theo yêu cầu
về khối lượng và thời gian. Những công trình dẫn nước là hệ thống kênh mương lộ
thiên, đường ống lộ thiên, đường ống tưới ngầm... Biện pháp dẫn nước cần có sự phân
phối hợp lý để khai thác tối đa nguồn nước đã trữ được.
* Tháo nước
Khi không trữ hết lượng nước thừa hoặc không sử dụng hết nước trong vụ mưa,
cần tháo lượng nước dư thừa ra khỏi khu vực một cách hợp lý nhằm tránh những thiệt
hại cho con người. Cần có hệ thống công trình tháo nước phù hợp đê thoả mãn nhu
cầu tháo nước đồng thời đảm bảo điều kiện kinh tế. Hệ thống cõng trình tháo nước là
hệ thống kênh mương tiêu, các trạm bơm, cống tiêu nước.
Khi làm công tác quy hoạch thủy lợi, cần kết hợp các biện pháp giữ, dẫn và tháo
nước để điều tiết dòng chảy một cách tốt nhất.
Điều tiết nước có thể giải quyết hàng loạt nhiệm vụ khác nhau: Vấn đề lũ lụt
được giải quyết tích cực, chủ động tăng thêm mực nước, lưu lượng tưới về mùa khô,
đảm bảo thời gian vận tải thủy dài hơn, tăng thêm khả năng phát điện về mùa khó.
1.5.2. Hệ sỏ đảm bảo nước Côtchiacôp (a)
Theo viện sĩ A.N Côtchiacôp: ở một khu vực, trong khoảng thời gian xác định, hệ
số đảm bảo nước Cồtchiacôp được xác định theo:
U-P
ot = ^— (1.1)
E
Trong đó: |LI.= 1- ô; ô là hệ số dòng chảy. Trị số |J. là giá trị phân sô giữa lượng
nước đã ngấm xuống thành nước trong đất với tống lượng nước mưa
xuống.
P: Lượng mưa.
E: Lượng nước bốc hơi mặt ruộng.
a Thể hiện mức độ đảm bảo nước của thiên nhiên đối với yêu cầu
nước của cây trồng, a phụ thuộc từng loại cây trồng, thời kỳ sinh trưởng
cúa cây và điều kiện thiên nhiên của từng vùng, từng thời gian.
* (X = 1: Đặc trưng cho những vùng đủ nước.
* a < 1: Đặc trưng cho những vùng thiếu nước. Trường hợp này cần có biện pháp
giải quyết theo mấy hướng sau đây:
+ Tăng hệ sô ngấm cùng với việc tưới nước.
29

32. + Giảm trị số E bằng cách bố trí hệ thống canh tác thích hợp. Nếu cần thiết sử
dụng các giống chịu hạn, cần ít nước hơn.
ở Việt Nam mưa phân bố không đều nên trị sô a thay đối rất phức tạp. Tinh
trạng đó gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp và công tác thủy nông.
Phương pháp hệ số đảm bảo nước là một phương pháp đơn giản có tính tổng
quát. Tuy nhiên độ chính xác không cao vì hộ số a mới đề cập đến lượng nước mưa
và bốc hơi mặt ruộng, còn những thành phần khác ảnh hưởng đến khả năng cung cấp
nước, nhu cầu khu vực trong nghiên cứu chưa được xét đến. Vì vậy, phương pháp này
chí được dùng để phân vùng tưới tiêu. Ví dụ như ở Nga a > 1,5 đặc trưng cho những
vùng cần tiêu nước, a = 1,0 - 1,5 đặc trưng cho những vùng không cần biện pháp
thủy nông và a < 1,0 đặc trưng cho những vùng cần tưới nước.
Ngoài ra một sô' tác giả đề nghị dùng hệ số ẩm ướt, hệ số đặc trưng cho bức xạ
mặt trời v.v... để phân vùng tưới tiêu. Nhưng để xác định được mức độ đảm bảo nước
một cách chính xác và trên cơ sở đó quyết định hình thức điều tiết nước mặt ruộng
cần dựa vào phương trình cân bằng nước.
1Ế
5.3. Phương trình cân bằng nước
Phương trình cán bằng nước biểu thị tương quan giữa lượng nước đến và lượng
nước đi cũn® như tý trọng của các đại lượng. Trong những điều kiện không gian và
thời gian nhất định, phương trình cân bằng nước được xác định như sau:
Trên một khu trồng trọt nhất định, ở độ sâu tầng đất canh tác, trong một khoáng
thời gian xác định (gọi là thời đoạn), phương trình cân bằng nước có dạng như sau:
dW + dv = (P + N + G + A) - (E + s + R) (1.2)
Trong đó:
* (P + N + G + A): Lù ỉônẹ lượng nước đèn, gồm:
- P: Lượng mưa rơi xuống khu trồng trọt trong thời gian tính toán.
- N: Lượng nước mặt đất ở nơi khác chảy đến.
- G: Lượng nước ngấm và lượng nước ngấm từ các vùng lân cận tới.
- A: Lượng nước do hơi nước ngưng tụ lại trong đất.
* (E + s + R): Là tổng lượng nước đi, gồm:
- E: Là lượng bốc hơi mặt ruộng trên khu trồng trọt trong thời gian tính toán.
- S: Là lượng nước trên mặt đất chảy đi khỏi nơi trồng trọt.
- R: Là lượng nước ngấm xuống tầng sâu hoặc sang khu vực khác.
30

33. * (dw + dV): Là lượng nước biến thiên trong thời đoạn, gồm:
- dW: Là lượng nưóc biến thiên trong tầng đất canh tác.
dW = w , - w„
w ,: Là lượng nước trong tầng đất canh tác ở cuối thời đoạn tính toán.
W0:Là lượng nưóc trong tầng đất canh tác ở đầu thời đoạn tính toán.
- dV: Là lượng nước biến thiên trên mặt đất.
dV = V l - V 0
V |: Là lượng nước trên mặt đất ở cuối thời đoạn tính toán.
v „ : Là lượng nước trên mặt đất ở đầu thời đoạn tính toán.
Để đảm bảo nhu cầu nước cho cây trồng thì Vị và W| không được nhỏ hơn giới
hạn nhất định, giới hạn đó ký hiệu là Vyvà Wy
ỗ
Trong điều kiện thiên nhiên cung cấp đủ nước cho cây trổng thì phương trình cân
bằng nước có dạng:
(Wy - w ,,) + (VY- v„) = (p + n + g + A) - (e + s + r) Hoặc:
(p + n + g + A) - (e + s + r) - (W y - w „) - (V Y- v „) = 0 (1.3)
Trong điều kiện sự cung cấp nước của thiên nhiên cho cây trồng chưa xác định
có thoả mãn nhu cầu cho cây trồng hay không, thì phương trình càn bằng nước tổng
quát có dạng:
(p + n + g + A) - (e + s + r) - (Wy- w 0) - (VY- v„) = A (1.4)
Có thể biện luận cho các trường hợp như sau:
- Khi A = 0: Chế độ cung cấp nước của thiên nhiên phù hợp vói nhu cầu cây
trổng.
- Khi A < 0: Cây trồng thiếu nước.
- Khi A > 0: Cây trồng thừa nước.
Như vậy dựa vào phương trình cân bằng nước người ta có thể điều tiết nước cho
một khu vực hay cho cây trổng trong thời đoạn yêu cầu. Những biện pháp điều tiết
trong trường hợp thiếu hay thừa nước như sau:
* Trường hợp thiếu nước: Nguyên tắc điều tiết là tăng lượng nước đến, giảm
lượng nước đi.
Tăng lượng nước đến bằng cách đưa lượng nước từ nơi khác đến bằng hệ thống
công trình tưới (có nghĩa là tăng N và G).
31

34. Giảm lượng nước đi bằng cách giảm lượng bốc hơi: Bằng các biện pháp canh tác
như che phủ đất, bố trí hệ thống canh tác hợp lý, trồng các loại cây trồng chịu hạn.
Giảm lượng nước chảy đi nơi khác (S và R) bằng các biện pháp quản lý tốt nước tưới,
không cho chảy tràn lan đi nơi khác; giảm lượng nước thẩm lậu, tăng hiệu quả sử
dụng nước tưới của hệ thống thủy nông.
*
* Trường hợp thừa nước: Nguyên tắc điều tiết là giảm lượng nước đến, tăng
lượng nước đi.
Giảm lượng nước đến bằng cách khoanh vùng ngăn nước từ nơi khác đến.
Tăng lượng nước đi bằng các công trình tiêu nước dẫn nước ra khu nhận nước; ở
các vùng thườns ngập úng nên trồng những giống cây có khả năng chịu ngập tốt.
Điều tiết nước là nguyên lý cơ bản của khoa học thủy nông cải tạo đất. Vận dụng
nguyên lý điều tiết nước một cách sáng tạo sẽ giúp chúng ta tìm được biện pháp thoả
mãn nhu cầu nước của cây trồng và bảo vệ đất, cải tạo đất thích hợp, đạt hiệu quá cao
trong sản xuất nông nghiệp cũng như các ngành khác.
1.6. LƯỢNG BỐC HƠI MẶT RUỘNG
• • •
1.6.1. Khái niệm
Lượng bốc hơi mặt ruộng là lượng nước cần thiết cho các quá trình sinh trưởng
và bốc hơi mặt ruộng của cây trồng tròng một khoảng thời gian để đạt được năng
suất nhất định trong những điều kiện ngoại cảnh xác định.
Lượng bốc hơi mặt ruộng được kỷ hiệu E và tính bằng ni*/ha hoặcmm lớp nước.
Lượng bốc hơi mặt ruộng bao gồm 3 thành phần:
- Lượng bốc hơi khoảng trống: Là lượng nước thoát ra khỏi đất hoặc lớp nước
mặt dưới tác dụng của các yếu tố khí hậu. Đây là hiện tượng vật lý thống thường.
- Lượng bốc hơi qua bề mặt thân lá: Là lượng nước do rễ cây hút lên từ đất rồi
phát tán qua bề mặt thân lá. Bốc hơi mặt lá là một quá trình rất cần thiết đối với sinh
trưởng và phát triển của cây trồng. Nó quan hệ chặt chẽ với quá trình hút nước, hút
khoáng từ đất. Bốc hơi mặt lá phụ thuộc giống cây trồng, từng thời kỳ sinh trưởng,
mức độ sinh trưởng của cây và điều kiện khí hậu. Như vậy bốc hơi mặt lá mang tính
chất sinh lý cây trồng và phụ thuộc các điều kiện khí hậu, phi khí hậu.
Lượng nước tham gia vào quá trình tạo thành tế bào: Lượng nước trong tế bào
thực vật chiếm phần lớn (> 80%), nhưng so với lượng bốc hơi thì nó rất nhỏ, chi
chiếm từ 0,2 - 0,3%. Vì vậy trong tính toán bốc hơi mặt ruộng người ta bỏ qua đại
lượng này.
Như vậy: lượng bốc hơi mặt ruộng chỉ bao gồm hai thành phần là: Bốc hơi
khoảng trống E„ và bốc hơi mặt lá E|
E = E„+E|. (1.5)
32

35. 1.6ể2. Những yếu tô ảnh hưởng tới lượng bốc hơi mặt ruộng
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến lượng bốc hơi mặt ruộng. Có thể chia thành
hai nhóm là: Yếu tố khí hậu và phi khí hậu.
* Những yếu tố khí hậu:
Lượng bốc hơi mặt ruộng là một đại lượng vừa mang tính chất vật lý, vừa mang
tính chất sinh lý cây trồng, vì vậy nó chịu ảnh hưởng lớn của các yếu tỏ khí hậu. Nếu
nhiệt độ cao, năng lượng mặt trời cung cấp càng nhiều, tốc độ gió càng lớn, độ ẩm
tương đối không khí càng thấp, thì lượng bốc hơi mặt ruộng càng tăng và ngược lại.
Do đó đó có thê cùng một vùng khí hậu, cùng loại cây trồng, nhưng qua các năm
lượng bốc hơi mặt ruộng khác nhau khá lớn. Trạm thí nghiệm tưới lúa ở Phú Thọ.
qua 7 năm nghiên cứu cho thấy: ở một số thời kỳ sinh trưởng, lượng bốc hơi mặt
ruộng qua các nãm đã chênh lệch nhau tới 50% (Trong thời kỳ làm đòng, trỗ, lượng
bốc hơi mặt ruộng đã thay đổi từ 3,4 - 7,2 mm/ngày).
Người ta dùng hệ số bốc hơi mặt lá để đánh giá lượng bốc hơi mặt lá của cây
trồng. Hệ số bốc hơi mặt lá là lượng nước cây trồng phát tán qua thân lá để có thể
tích luỳ được 1 tấn chất khô (Kể cả thân, lá, rễ), tính bằng nrVtấn.
Theo tài liệu của trạm tưới Bêrentruôc (GT Thủy nống ĐHTL Hà Nội), những
năm khô hạn, hệ số bốc hơi mặt lá cao hơn so với năm ấm ướt. (Bảng 1.4).
Bảng 1.4: Anh hưởng của điều kiện khí hậu đến hệ sô bốc hoi mặt lá
Loai cảy trổng
Hệ số bốc hơi mặt lá (m3
/tấn)
Năm khô hạn Nàm ẩm ướt
Lúa mỳ 628 316
Kiều mạch 655 293
Hắc mạch 618 288
Lúa miến 443 198
Ngô 437 160
* Yếu tô'phi khí hậu
+ Loại cây trồng và thời kỳ sinh trưởng của cây:
Với mỗi loại cây trồng, trong mỗi thời kỳ sinh trưởng có cơ cấu mặt lá khác
nhau, do đó diện tích bề mặt thân lá khác nhau nên khả nãng thoát hơi nước khác
nhau. Mặt khác, độ che phủ mặt đất khác nhau nên lượng bốc hơi tự do cũng khác
nhau. Theo tài liệu của erưghin (CHLB Nga) thì trong 1 giờ, lm2lá lúa thoát ra 13,2
gam nước, lm 2lá bông thoát ra 8 gam nước. Giáo trình thủy nông ĐHNNI Hà Nội có
đưa ra tài liệu về hệ số bốc hơi mặt lá của một số loại cây trồng (Bảng 1.5):
33

36. Bảng 1.5: Hệ sô bốc hơi mặt lá (HSBHML) của một số loại cày trồng (m3/tấn)
Cây trổng Lúa nước Ngô Khoai tây Bắp cải Cà chua
HSBHML 395-811 239-495 285-575 250-600 550-650
Đối với một loại cây trổng, lượng bốc hơi mặt ruộng thay đổi theo thời kỳ sinh
trưởng. Theo tài liệu của Viện Nghiên cứu khoa học thủy lợi Hà Nội, lượng bốc hơi
mặt lá qua các thời kỳ sinh trưởng của lúa chiêm như sau (Bảng 1.6):
Bắng 1.6: Cường độ bốc hơi mặt lá qua các thời kỳ sinh trưởng của lúa chiêm
Đơn vị: mm/ngàV
Thời kỳ sinh trưởng Bén rễ Đẻ nhánh Đứng cái Làm đòng Trổ bông Chín sữa
Cường độ bốc hơi
mặt lá
0,42 0,61 1,30 1,44 3,12 3,15
Để biểu thị sự thay đổi theo thời kỳ sinh trưởng cúa lượng bốc hơi mặt ruộng,
người ta dùng hệ số biến suất Kb. Hệ số biến suất Kblà tỷ số % giữa lượng bốc hơi
từng thời kỳ và lượng bốc hơi toàn vụ.
Trong đó: Ej - Là lượng bốc hơi từng thời kỳ
E - Là lượng bốc hơi toàn vụ
* Các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp
Các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp như: Biện pháp canh tác, chê độ bón phân, mật
độ gieo trồng, đều ảnh hưởng tới lượng bốc hơi mặt ruộng. Các biện pháp này ảnh hưởng
tới các chế độ nhiệt, không khí, thức ăn trong đất, do đó sẽ ảnh hưởng tới khả năng hút
nước của cây cũng như sự phát tán nước qua thân lá, nhất là đối với cây trồng cạn.
Nghiên cứu đối với kiều mạch, A.N. Prianitsnhicôp cho thấy điều kiện dinh
dưỡng càng tốt, độ ẩm đất càng thấp thì hệ số bốc hơi mặt lá càng giảm (Bảng 1.7):
Bảng 1.7.ẻHệ số bốc hơi mặt lá của kiều mạch trong điều kiện độ ẩm
và phân bón khác nhau
Đơn vị: mi*/tấn
^ ẩ m đất (%)
Công thức thí nghỉẹm — ____
40 60
#
80
Không bón phân 402 483 505
Có bón phản 334 372 409
34

37. Ngoài ra các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp cũng ảnh hưởng tới sinh trưởng, độ
che phủ mặt đất của cây, do đó ảnh hưởng tới lượng bốc hơi mặt ruộng. Ảnh hưởng
của các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp không lớn lắm. Theo các tài liệu của Trung
Quốc thì các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp chỉ làm thay đổi khoảng 10 T 15%
lượng bốc hơi mặt ruộng.
+ Điều kiện đất đai và địa chất thủy văn
Tính chất vật lý của đất, độ sâu mực nước ngầm đều ảnh hưởng tới lượng bốc hơi
mặt ruộng. Các điều kiện này ảnh hưởng tới khả năng giữ nước, dự trữ và bổ sung
nước của đất. Ở đất nhẹ, mực nước ngầm nông, khả năng giữ nước của đất kém. khá
năng cung cấp thêm nước cho tầng canh tác của nước ngầm lớn, vì vậy lượng bốc hơi
mật ruộng lớn, và ngược lại. Ảnh hưởng của đất đai trồng trọt và điều kiện địa chất
thủy văn thường nhỏ nên trong tính toán có thể bỏ qua.
+ Phương pháp tưới, kỹ thuật tưới
Điều kiện này cũng ảnh hưởng tới lượng bốc hơi mặt ruộng vì lượng nước cung
cấp cho cây khác nhau. Tưới ẩm bốc hơi ít hơn tưới ngập, tưới ngầm bốc hơi ít hơn
tưới mặt đất vể
v..ệ
Tuy nhiên mức độ ảnh hưởng này không lớn. Theo tài liệu của Trung Quốc và
Nga thì mức độ ảnh hưởng này khoảng 1%. Vì vậy trong tính toán bỏ qua ảnh hưởng
này.
1.7. NHỮNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u XÁC ĐỊNH LƯỢNG B ố c HƠI
MẶT RUỘNG
1.7.1. Phương pháp chung nghiên cứu xác định lượng bốc hơi mặt ruộng
Từ những kết quả nghiên cứu về mối quan hệ giữa lượng bốc hơi mặt ruộng và
các yếu tố ảnh hưởng tới nó, người ta đi đến một số kết luận sau:
- Lượng bốc hơi mặt ruộng là một đại lượng vừa mang tính chất vật lý vừa mang
tính chất sinh lý cây trồng- Tính chất vật lý thể hiện ở thành phần bốc hơi khoảng
trống. Tính sinh lý thể hiện ở thành phần bốc hơi qua bề mặt thân lá.
- Lượng bốc hơi mặt ruộng là một đại lượng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố.
những yếu tô đó đều biến thiên phức tạp.
- Vấn đề nghiên cứu đổng thời tất cả các yếu tố ảnh hưởng tới lượng bốc hơi mặt
ruộng là rất phức tạp và thực tế không cần thiếtẻ
Từ những kết luận trên người ta thống nhất một phương pháp tổng quát đế nghiên
cứu xác định lượng bốc hơi mặt ruộng là: “Nghiên cứu mối quan hệ của lượng bốc
hơi mặt ruộng với 1 hoặc 2 yếu tố ảnh hưởng đến nó, còn các yếu tố khác được cô'
định coi là hằng số”.
35

38. Hiện nay có nhiều phương pháp xác định lượng bốc hơi mặt ruộng. Ở mỗi nơi,
mỗi nước, những yếu tố ảnh hưởng quyết định đến lượng bốc hơi mặt ruộng có sự
khác nhau, nên đã hình thành nhiều phương pháp xác định lượng bốc hơi mặt ruộng.
Một số nước khi nghiên cứu lượng bốc hơi mặt ruộng đã tách riêng hai thành
phần: Bốc hơi khoảng trống và bốc hơi mặt lá. Như vậy quá trình nghiên cứu sẽ phức
tạp hơn song kết quả chính xác hơn.
Ở nước ta, việc xác định lượng bốc hơi mặt ruộng chủ yếu dựa vào hai phương
pháp: Côtchiacôp và Kapôp. Ngoài ra còn có thể tham khảo một số phương pháp
khác. Trong phạm vi chương trình dành cho ngành trồng trọt, chúng tôi trình bày một
số phương pháp đang được ứng dụng ở Việt Nam.
1.7.2. Phương pháp Côtchiacôp
Viện sĩ A.N. Côtchiacôp qua quá trình phân tích các tài liệu tổng kết tưới ở
Trung Á đã thấy rằng lượng bốc hơi mặt ruộng E và hệ số cần nước Kc có một quan
hệ nhất định với năng suất sinh vật học của cây trồng. Các quan hệ đó biêu hiện ở
hình (1.3.), vì vậy tác giả đã chọn năng suất sinh vật học của cây trồng và hệ số nước
Kc làm đối tượng nghiên cứu lượng bốc hơi mặt ruộng. Kc còn gọi là hệ số bốc hơi
mặt ruộng.
Hình 1.3.ỷĐường quan hệ E và Y theo Côtchiacôp
Hệ số bốc hơi mặt ruộng là lượng bốc hơi mặt ruộng để tạo thành một đơn vị sản
lượng. Đơn vị tính là mVtấn.
Qua tài liệu phân tích viện sĩ đã đi đến kết luận như sau:
“Nếu như các điều kiện biện pháp kỹ thuật nông nghiệp không đổi, khi lượng bốc
hơi mặt ruộng E tăng thì năng suất Y cũng tăng, nhưng Y tăng nhanh hơn E trong
36

39. một khoảng nhất định. Đến mức độ nào đó, E tăng nhưng Y tãng chậm dần rồi không
tăng nữa, nếu tiếp tục tăng E thì Y có chiều hướng giảm. Điều này chứng tỏ ảnh
hưởng của yếu tố nước đến năng suất cây trồng có giới hạn, muốn tăng năng suất cấy
trồng lên nữa phải tác động các biện pháp kỹ thuật khác nữa chứ không chỉ riêng yếu
tố nước".
Còn đối với hệ sô' cần nước Kc thì Y tăng Kc giảm vì sản lượng Y tăng nhanh
hơn lượng bốc hơi mặt ruộng E. Tác giả đưa ra công thức tính lượng bốc hơi mặt
ruộng như sau:
E = Kc XY (2.7)
Trong đó:
Kc: Là hệ sô cần nước Côtchiacôp, tính bằng m3
/ tấn
Y: Là nãng suất sinh vật học của cây trồng, tính bằng tấn/ ha
Mặt khác trên hình 1.3, quan hệ E và Y có dạng:
E = c. Y" Rút ra:
Kc = C. Y ,n l) (2.8)
c và n là hệ số xác định bằng thí nghiệm và thay đổi tùy theo điều kiện ngoại
cảnh như khí hậu, cây trồng, thổ nhưỡng, địa chất, thủy văn, các biện pháp kỹ thuật
nông nghiệp.
Phương pháp Côtchiacôp có ưu điểm đơn giản, nêu lên được mối tương quan giữa
nước với sản lượng, thể hiện được quan điểm nước phục vụ được thâm canh tăng
năng suất. Nhưng phương pháp này có những hạn chế: độ chính xác không cao vì hệ
số cần nước Kc phản ánh tổng hợp các ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh, mà các
điều kiện này lại biến thiên phức tạp do hệ số Kc biến thiên trong phạm vi rất rộng.
Ở Nga, theo Rômannôp, trong một vùng với chế độ canh tác và một năng suất nhất
định hệ số Kc thay đổi từ khoảng 1270 - 2030 m7 tấn qua các năm. Ở Trung Quốc,
Kc thay đổi từ 850 - 2650 m3/ tấn. Ở Việt Nam, theo tài liệu của trạm nghiên cứu
tưới Hải Dương Kc thay đổi từ 910 - 2280 m1
/ tấn.
Điều đó chứng tỏ rằng Kc chỉ là một hệ sô' có tính chất đặc trưng tổng quát.
Mặt khác quan hệ E ~ Y thiếu chặt chẽ vì các yếu tố ảnh hưởng đến E và Y
khổng giống nhau. Ví dụ: Khi nhiệt độ tăng thì E luôn tãng, nhưng Y có thể giảm.
Do những hạn chế trên nên việc sử dụng công thức Côtchiacôp gặp khó khàn,
thiếu chính xác khi điều kiện ngoại cảnh, đặc biệt là điều kiện áp dụng có khí hậu
khác với điều kiện thí nghiệm.
Để khắc phục các hạn chế trên, khi sử dụng công thức Côtchiacôp cần có nhiều
tài liệu quan trắc thí nghiệm và cần có sự hiệu chỉnh ảnh hưởng của điều kiện ngoại
cảnh đến E và Kc.
37

40. 1.7.3. Phương pháp Kapôp
Nhiều tác giả nghiên cứu lượng nước bốc hơi mặt ruộng cho rằng: Đại lượng này
chịu ảnh hưởng của các điều kiện khí hậu nhiều hơn những điều kiện phi khí hậu. Vì
vậy cần tìm hiểu giữa lượng bốc hơi mặt ruộng và các yếu tố đặc trưng cho khí hậu.
Giáo sư Kapôp đi sâu nghiên cứu giữa lượng bốc hơi mặt ruộng E với lượng bốc hơi
tự do Eo. Quan hệ đó được thiết lập ở mức độ sản lượng nhất định, thường là sản
lượng cao. Quan hệ đó được biểu thị như sau:
E = a. Eo (2.9)
Trong đó:
Eo - Là lượng bốc hơi tự do
a - Hệ số Kapôp a = E/ Eo (2.10)
Theo giáo sư Kapôp, thì a phụ thuộc chủ yếu vào những điều kiện phi khí hậu,
không phụ thuộc vào điều kiện khí hậu. Bởi vì theo (2.9) thì E phụ thuộc vào các điều
kiện phi khí hậu và khí hậu, còn Eo chỉ phụ thuộc vào điều kiện khí hậu là chủ yếu. Các
điều kiện phi khí hậu thay đổi ít, mà con người có thể khống chế được. Vì thế hệ số a
tương đối ổn định, và nếu thay đổi theo điều kiện phi khí hậu thì cũng dễ hiệu chính.
Qua thực tế sử dụng phương pháp Kapôp có những ưu điểm:
Đơn giản, dẻ xác định vì tài liệu bốc hơi tự do Eo dễ thu thập, mức độ chính xác
cao hơn vì hệ số Kapôp tương đối ổn định và dễ hiệu chỉnh. Mặt khác phương pháp
này cho phép xác định lượng bốc hơi mặt ruộng cho bất kỳ khoảng thời gian nào.
Viện nghiên cứu khoa học thủy lợi đã xác định được trị số Kapôp cho lúa tại một số
vùng phía Bắc Việt Nam (Bảng 1.8):
Bảng 1.8: Trị sốKapôp cho lúa tại một sô vùng phía Bấc Việt Nam
Mùa vụ
Thời kỳ
sinh trưởng
Trạm nghiên cứu
Binh quản
Các trạm
Thanh Hóa Nghệ An Hải Dương
Vĩnh
Phúc
Cấy- Đẻ nhánh 1,03 1,04 1,18 1,12 1,09
Đẻ nhánh 1 20 1 10 1 25 1,41 1,14
Xuân
Đứng cái 1,65 2,00 1,52 1,68 1,78
Làm đòng 2,10 202 1,56 1,76 1,97
Trổ - Chín 204 207 1,40 1,82 1,96
Trunq bình 1.60 1ằ
51 1.48 1ẵ
26 1.56
Cấy- Đẻ nhánh 1,35 1,01 1,48 1,26 1,28
Đẻ nhánh 1 00 1,55 1,91 2,17 1,85
Mùa
Đứng cái 1,34 1,77 2,17 2,61 2,22
Làm đòng 1,70 1,56 2,23 2,20 1,92
Trổ - Chín 1,95 1,50 1 81 1,92 1,72
Trunq bình 1.87 1.48 1.91 2.03 1.80
38

41. Tuy nhiên phương pháp Kapôp còn có một số hạn chế:
Công thức Kapôp không nói lên được mối quan hệ giữa lượng bốc hơi mặt ruộng
và năng suất cây trổng, vì vậy sẽ khó khăn khi năng suất thực tế phấn đấu khác với
năng suất thí nghiệm. Thường năng suất thực tế nhỏ hơn năng suất thí nghiệm nên
gây lãng phí nước khi thiết kế quy hoạch tưới.
1.7.4. Phương pháp xác định lượng bốc hơi mặt ruộng theo độ thiếu hụt bảo
hòa không khí
Theo phương pháp này, Anpachiep đề nghị sử dụng hai đại lượng: Thiếu hụt độ
ẩm bão hòa không khí trong thời kỳ sinh trưởng của cây trồng và hệ số đường cong
sinh học theo công thức;
E = K. z D (1.11)
Trong đó:
E: Là lượng bốc hơi mặt ruộng
K: Là hệ số đường cong sinh học
D: Là tổng thiếu hụt bão hòa không khí (mm Hg)
Hệ số đường cong sinh học K được xác định bằng tỷ số giữa lượng bốc hơi mặt
ruộng thực tế của cây trồng với lượng thiếu hụt độ ẩm bão hòa không khí trong cùng
một thời gian. Hệ số K được xác định qua thực nghiệm đối với từng thời gian sinh
trưởng hoặc trong thời gian 10 ngày một kể từ lúc gieo hạt đến khi thu hoạch cùa cáy
trồng trong những điều kiện khí hậu cụ thể, độ ẩm thích hợp đối với cây trồng.
1.7.5. Phương pháp xác định lượng bốc hơi mặt ruộng theo độ nhiệt và độ
ẩm không khí
Nhiều tác giả đã nghiên cứu mối quan hệ giữa lượng bốc hơi mật ruộng và độ
nhiệt, độ ẩm không khí (Sarôp 1925, Buđagôsky 1957, Satskỏ 1957, Lơgôp 1960 và
một số nhà sinh lý khác). Mối quan hệ này được xác định trong khi bộ rễ cây không
ngừng được cung cấp nước.
Dựa vào những thực nghiệm của mình, Lơgôp đã đưa ra công thức:
E = e. Xt (1.12)
*
Trong đó:
E: Là lượng bốc hơi mặt ruộng
e: Hệ số cần nước tương ứng với tổng nhiệt r c (mV rc ), còn gọi là hệ số lý
sinh.
Zt: Là tổng nhiệt độ trung bình ngày đêm trong thòi gian sinh trưởng.
39