Giáo trình thủy nông - Chương 2 pot

Trong đó: E: Lượng nước cần của cây trồng m3/ ha E0: Lượng bốc hơi mặt thoáng m3/ ha α: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện phi khí hậu, được xác định bằng thực nghiệm trong từng thời kỳ sinh

CHƯƠNG 2: CHẾ ĐỘ TƯỚI CHO CÁC LOẠI CÂY TRỒNG

2-1:KHÁI NIÊM

2-1-1: Chế độ tưới và các yếu tố của chế độ tưới

Sự sinh trưởng và lượng nước cần của cây trồng bị chi phối bởi các điều kiện thời tiết, khí hậu, đất đai, địa chất thuỷ văn, kỹ thuật canh tác và giống cây trồng Để thoả mản các điều kiện đó cần có một chế độ tưới nước hợp lý Chế độ này bao gồm việc xác định các yếu tố của chế độ tưới sau đây: Mức tưới toàn vụ, mức tưới mỗi lần, thời gian tưới, hệ số tưới

.Mức tưới toàn vụ (M): Là lượng nước cần tưới cho cây trồng trong toàn thời kỳ sinh trưởng của cây trồng trên một đơn vị diện tích (m3/ha)

Mức tưới mỗi lần (m): Tuỳ thuộc vào từng thời kỳ phát triễn của cây trồng mà cần cung cấp một lượng nước nhất định, lượng nước đó gọi là mức tưới mỗi lần (m3/ha)

Quan hệ giữa mức tưới toàn vụ và mức tưới mỗi lần: M= m1 + m2 + m3

Quan hệ giữa mức tưới và lớp nước mặt ruộng: m = 10 a (m3/ha) khi a tính bằng mm

.Thời gian tưới (t): Là thời gian thực hiện mức tưới mỗi lần (ngày)

.Hệ số tưới hay mô đun tưới (q) : Là lưu lượng tưới cho một đơn vị diện tích (l/s/ha) Xác định theo công thức:

q = m/t (m3/ha/ngày) với m (m3/ha) và t (ngày)

Chuyễn đổi đơn vị (m3/ha/ngày) thành (l/ha/s)

q = (1000 m)/ (86400 t) = m / (86.4 t) (l/ha/s)

Hệ số tưới là một chỉ tiêu cơ bản để quy hoạch và thiết kế hệ thống tưới, trong thiết kế hệ thống kênh tưới người ta thường dựa vào hệ số tưới thiết kế để tính toán lưu lượng và hình dạng, kích thước mặt cắt ngang kênh tưới

2-1-2: Các nhân tố ảnh hưởng đến chế độ tưới

*Nhân tố khí hậu:

Mưa, gió, nhiệt độ, độ ẩm, độ chiếu sáng (bức xạ mặt trời), bốc hơi mặt thoáng

*Nhân tố phi khí hậu:

-Cây trồng

-Biện pháp kỹ thuật nông nghiệp: canh tác (làm đất, làm ải), gieo cấy, phân bón

-Kỹ thuật tưới

-Thổ nhưỡng và địa chất thuỷ văn

2-2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC CẦN

2-2-1:Lượng nước cần là gì?

Nhu cầu nước trong suốt quá trình sinh trưởng của cây trồng, từ lúc gieo cấy đến lúc thu hoạch, gọi là lượng nước cần Lượng nước cần bao gồm 2 thành phần: lượng nước bốc hơi mặt lá và lượng nước bốc hơi khoảng trống

-Lượng nước bốc hơi mặt lá: Do rể cây hút nước từ nước trong đất lên rồi phát tán ở bề mặt thân lá, cây trồng chỉ giữ lại 0.1% đến 0.3% tổng lượng nước để xây dựng các bộ phận của cây Bốc hơi mặt lá phụ thuộc vào giống cây trồng, thời kỳ sinh trưởng, nhiệt độ, độ ẩm, gió

-Lượng bốc hơi khoảng trống: Là lượng bốc hơi từ mặt đất đối với ruộng màu hoặc bốc hơi từ mặt nước đối với ruộng lúa Lượng nước này chịu ảnh hưởng bởi các điều kiện thời tiết, khí

hậu, kỹ thuật canh tác và địa chất thuỷ văn ở từng vùng Trên thực tế ở ruộng khô thì lượng bốc

hơi khoảng trống chiếm khoảng 10% đến 15% tổng lượng nước tưới nhưng trên ruộng lúa khoảng

50% đến 57%

2-2-2: Các công thức xác định lượng nước cần

a Công thức Koschiakov: (ViÖn sÜ Liên Xô)

Nêu ra mối quan hệ giữa lượng nước cần với năng suất cây trồng, khi năng suất cây trồng

tăng thì lượng nước cần củng đòi hỏi nhiều hơn

Trong đó:

E: Lượng nước cần của cây trồng (m3/ ha)

Y: Năng suất cây trồng (tấn/ ha)

K: Hệ số cần nước (m3/ tấn) Là lượng nước cần để đạt được 1 tấn sản phẩm

Nhược điểm: Mức độ chính xác không cao, vì hệ số K phản ánh tổng hợp các yếu tố ngoại

cảnh Thực tế các yếu tố này thay đổi rất phức tạp, do đó trị số K biến thiên trong phạm vi lớn, sai

số giữa thực tế và lý thuyết 4,5% đến 11.3%

Hệ số K được xác định bằng thực nghiệm

Ở Liên Xô : K= 1270- 2030 (m3

//T)

Ở Trung Quốc: K= 850- 2650 (m3

//T)

Ở Hải Dương : K = 910- 2280 (m3

//T)

b Công thức Karpov: (Gi¸o s− Liên Xô)

Nêu ra mối quan hệ giữa lượng nước cần với lượng bốc hơi mặt thoáng

Trong đó:

E: Lượng nước cần của cây trồng (m3/ ha)

E0: Lượng bốc hơi mặt thoáng (m3/ ha)

α: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện phi khí hậu, được xác định bằng thực nghiệm trong từng

thời kỳ sinh trưởng của cây trồng, α = E / E0

Nhược điểm:

Cơ sở lý luận chưa hợp lý bởi vì E là đại lượng vừa mang tính vật lý, vừa mang tính sinh lý

Còn đại lượng Eo chỉ mang tính vật lý

Xem α không phụ thuộc vào yếu tố khí hậu là chưa hợp lý, vì ảnh hưởng của điều kiện khí

hậu đến E và Eo khác nhau.( Trung Quốc α= 1 đến 1.5; Việt Nam α= 1.34 đến 1.84)

Sai số giữa thực tế và lý thuyết -11.7% đến 35.3%

c Công thức Sarov: (Liên Xô)

Nêu ra mối quan hệ giữa lượng nước cần với nhiệt độ

Trong đó:

E: Lượng nước cần trong quá trình sinh trưởng của cây trồng (m3/ha)

Σt: Tổng nhiệt độ trung bình ngày đêm trong thời gian sinh trưởng (0C)

e: Hệ số sinh lý, tức là lượng nước cần ứng với 10C (m3/ 0C- ha)

Hệ số e được xác định bằng thực nghiệm, theo từng loại cây trồng và từng vùng khí hậu

khác nhau

Sai số giữa thực tế và lý thuyết ± 5%

d Công thức Stoyko: (Liên Xô)

Nêu ra được yếu tố ảnh hưởng quan trọng đến lượng nước cần là độ ẩm tương đối của không

khí và sự che phủ của lá trên mặt ruộng

∑

∑

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

=

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

=

+

=

1 100 1

0

100 1

0

2 2 2 2

1 1 1 1

2 1

a t t E

a t t E

E E

E

c c

Trong đó:

E: Lượng nước cần của cây trồng (m3/ ha)

E1: Lượng nước cần của cây trồng thời kỳ lá chưa che phủ mặt ruộng (thời kỳ 1); (m3/ ha)

E2: Lượng nước cần của cây trồng trong thời kỳ còn lại (thời kỳ 2); (m3/ ha)

a1, a2: Độ ẩm không khí bình quân ứng với thời kỳ 1 và 2; (%)

tc1, tc2: Nhiệt độ không khí bình quân ngày cña thời kỳ 1 và 2; (0C)

Σt1, Σt2: Tổng nhiệt độ không khí bình quân ngày của thời kỳ 1 và 2; (0C)

sai số giữa thực tế và lý thuyết < 5%

Đối với cây lúa có 6 giai đoạn sinh trưởng và được chia thành 2 thời kỳ

Thời

Đẻ nhánh ⇒ làm đồng B

Trổ ⇒ chắc xanh

Thời

kỳ 2

Chắc xanh ⇒ chín

D

Tuỳ thuộc vào từng giống lúa

e Công thức Blaney- Criddle: (Hai nhµ khoa hôcMỹ)

Xác định lượng nước cần dựa trên quan hệ bức xạ , nhiệt độ và loại cây trồng

F

K

E

100

Trong đó:

E: Lượng nước cần cây trồng trong thời đoạn tính toán, được tính bằng lớp nước mặt ruộng

(inch/ngày)

P: Số phần trăm giờ nắng của thời đoạn tính toán so với số giờ nắng trong toàn năm (%)

tF: Nhiệt độ không khí trung bình tính theo độ Farenhai (độ F)

Kc: Hệ số sinh lý của cây trồng, xác định bằng thực nghiệm

Đối với lúa nước thuộc các tỉnh miền trung, theo như kết quả thực nghiên cứu của trạm An

Nhơn, Tuy Phước, tỉnh Bình Định, măn 1973- 1974 của công ty Nippon- Koei (Nhật Bản) Hệ số

Kc được tính theo tuần 10 ngày như sau:

Tuần 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kc 1.04 1.08 1.15 1.25 1.30 1.38 1.35 1.25 1.1 0.95

*Nếu tính E theo đơn vị mm và nhiệt độ là 0C thì:

1 inch = 25,4 (mm)

1tF = 11,8 tc + 32 (0C)

Trong đó:

tc: Nhiệt độ bình quân trong thời đoạn tính toán (0C)

*Để tiện cho việc tính toán ta chọn thời đoạn tính 10 ngày, khi đó công thức sẽ là:

Trong đó:

( 17.8)

46

C C

T

t K T

P E

tc*: Nhiệt độ bình quân trong thời đoạn gieo cấy (0C)

P : Số % giờ nắng của thời đoạn tính toán so với cả năm

T = t + tg

t : Số ngày trong thời đoạn tính toán ( 10 ngày)

tg : Thời gian gieo cấy

f Phương pháp bức xạ (Radiation):

Phương pháp này có xét đến các yếu tố (bức xạ, nhiệt độ, độ cao, độ ẩm, gió, loại cây

trồng)

Trong đó:

ET: Lượng nước cần của cây trồng ; (mm/ngày)

Kc: Hệ số sinh lý của cây trồng

ET0:Lượng bốc hơi tiềm năng (bốc hơi mặt lá và bốc hơi khoảng trống)

ET0 = C (W.RS) (mm/ngày)

Trong đó:

W: (Yếu tố trọng lượng), là hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhiệt độ và độ cao của khu vực

tính toán, có thể tra theo bảng 7, trang 53, sách:”Nguyên lý thiết kế hệ thống kênh tưới”

RS: Bức xạ mặt trời nhận được ở mặt đất (mm/ngày)

a

N

n

⎠

⎞

⎜

⎝

= 0.25 0.5

n/N: Số giờ chiếu sáng thực tế (lấy tại trạm khí tượng)/ số giờ chiếu sáng cực đại(phụ thuộc

vào vĩ tuyến và thời gian trong năm, tra bảng 4, trang 49)

Ra: lượng bức xạ nhận được tại võ khí quyển, được xác định theo vĩ độ và thời gian trong

năm (mm/ngày) Tra bảng

C: Hệ số hiệu chỉnh, phụ thuộc vào điều kiện gió và độ ẩm

Để thuận lợi cho việc tính toán, người ta đã thiết lập các giản đồ xác định ET0 trong sự phụ

thuộc vào WRS, độ ẩm, gió (xem biểu tra, trang 55)

g Phương pháp Penman:

Công thức này cũng được tổ chức FAO khuyến nghị sử dụng, công thức có xét đến các yếu

tố (nhiệt độ, độ ẩm, gió, bức xạ mặt trời, loại cây trồng)

Trong đó:

ET: Lượng nước cần của cây trồng ; (mm/ngày)

Kc: Hệ số sinh lý của cây trồng

ET0: Lượng bốc thoát hơi chuẩn; (mm/ngày)

ET0 = C(W.Rn + (1-W).f(U).(ea - ed))

Trong đó:

C: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc độ ẩm không khí lớn nhất RHmax, tỷ lệ tốc độ gió giữa ngày

và đêm, lượng bức xạ Rn; C được xác định từ bảng tra

W: Hệ số xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ và độ cao, tra bảng

f(U): Hàm tốc độ gió; f(U) = 0.27(1+U/100); với U là tốc độ gió trung bình ngày

(km/ngày)

ea- ed: Chênh lệch giữa áp lực bốc hơi khi nhiệt độ không khí trung bình và áp lực bốc hơi

thực tế trung bình của không khí (mbar)

Rn: Lượng bức xạ thực tế nhận được (mm/ngày)

Nhận xét : Qua giới thiệu tổng quát các công thức tính toán trên có các nhận xét như sau:

- Việc áp dụng các công thức Koschiakov, Karpov, Sarov và Stoykov, chỉ phù hợp với

những vùng nông nghiệp đã qua thực nghiệm, bởi lẽ các hệ số trong các công thức chỉ mang tính

cục bộ cho từng vùng nghiên cứu Ngoài ra đây là các công thức được thiết lập trong một điều

kiện thí nghiệm khác biệt với khí hậu ở nước ta, đồng thời chưa đánh giá hết các yếu tố ảnh

hưởng chính đến lượng nước cần của cây trồng Do đó kết quả có sai số lớn, khi tính toán cần

hiệu chỉnh lại cho phù hợp

- Các công thức Blaney- Criddlecải tiến, Radiation, Penman, đã khắc phục được các nhược

điểm của các công thức trước, tức là có xét đến các yếu tố khí hậu như: độ ẩm, tốc độ gió, bức xạ

mặt trời, số giờ nắng Ngoài ra còn xét đến loại cây trồng và các thời đoạn phát triển của cây

trồng Nhìn chung các công thức này cho kết quả tương đối chính xác và phạm vi áp dụng rất

rộng bởi lẽ các số liệu tính toán (tài liệu khí tượng) được lấy tại khu vực nghiên cứu đó

- Theo khuyến nghi của tổ chức FAO thì các dự án thuỷ lợi được sự tài trợ hoặc vay vốn của

nước ngoài chỉ nên dùng các công thức Blaney- Criddlecải tiến, Radiation, Penman

2-3: CHẾ ĐỘ TƯỚI CHO LÚA

2-3-1: Phương pháp tưới cho lúa

Đây là cơ sở quan trọng cho việc xác định chế độ tưới cho lúa Hiện nay phương pháp tưới

phổ biến cho lúa vẫn là tưới ngập, phương pháp tưới này luôn tạo trên mặt ruộng một lớp nước

nhất định và lớp nước này thay đổi theo từng thời kỳ sinh trưởng của cây lúa

Phương pháp tưới ngập tuy tốn nước và gây tác động sấu đến môi trường nhưng chống được cỏ dại và cho năng suất cao

Nghiên cứu tưới ngập cho lúa là nghiên cứu công thức tưới tăng sản, nng thức tưới tăng sản cho ta biết lớp nước mặt ruộng tối đa (amax) và lớp nước tối thiểu (amin) cần phải có trên ruộng lúa qua các thời kỳ sinh trưởng là bao nhiêu để đạt được năng suất cao nhất và ổn định

Công thức tưới tăng sản của cây lúa thường có 4 công thức:

-Tưới xăm xấp: lớp nước mặt ruộng thay đổi trong khoảng 0÷ 30 mm, 0÷ 80mm hoặc 0÷ 100mm

-Tưới nông hoặc vừa: lớp nước mặt ruộng thay đổi trong khoảng 30÷ 50 mm, hoặc 60÷ 90mm

-Tưới nông lộ phơi: Công thức tưới giống như tưới nông nhưng trong quá trình sinh trưởng của cây lúa, ở thời kỳ đẻ nhánh, lớp nước mặt ruộng được tháo cạn để phơi ruộng nhằm hạn chế phát triễn các nhánh con không có hiệu quả

-Tưới sâu: lớp nước mặt ruộng thay đổi trong khoảng 100÷ 180mm

50 50 50 50 50 50 50 50 50 50

80 80 80 80 80

30

Tưới nông lô phơi

30

Qua kết quả thí nghiệm công thức tưới xăm xấp và tưới nông lộ phơi, cho sản lượng cao và có tác dụng cải tạo đất rõ rệt, nhưng trên đất chua mặn thì tác dụng của hai công thức trên kém hơn công thức tưới sâu

2-3-2: Lượng nước ngấm trên ruộng lúa

Lượng nước trong khu ruộng canh tác ngoài lượng nước mất đi do cung cấp cho nhu cầu dùng nước của cây trồng, lượng còn lại sẽ mất đi do bốc hơi và ngÍm Lượng nước ngÍm trên ruộng lúa chính là lượng nước rò rỉ qua bờ ruộng và lượng nước ngấm xuống tầng sâu Trong đó lượng nước do rò rỉ có thể hạn chế bằng cách đắp bờ kỷ và quản lý dùng nước tốt, nên khi tính toán không xét đến

Vậy lượng nước ngÍm trên ruộng lúa chính là lượng nước ngÍm xuống mực nước ngầm Do đó quá trình ngấm trên ruộng lúa được chia thành 2 giai đoạn:

-Ngấm ngấm hút (ngấm bảo hoà hoặc không ổn định)

-Ngấm ổn định

Giai đoạn ngấm ngấm hút là giai đoạn nước ngấm vào đất, khi đã cày và phơi ruộng xong, cho nước vào ruộng để làm cho tầng đất trên mực nước ngầm đạt đến độ ẩm bảo hoà βbh

Giai đoạn ngấm ổn định là giai đoạn ngấm tiếp theo, trong giai đoạn này tốc độ ngấm và hệ số ngấm hầu như không đổi

a Qúa trình ngấm hút trên ruông lúa:

Các yếu tố đặc trưng cho quá trình ngầm hút:

-Thời gian ngấm hút (thời gian bảo hoà) tb: là thời gian từ khi bắt đầu cho nước vào ruộng đến khi đất bảo hoà

-Hệ số ngấm hút bình quân Ktb (xác định bằng thí nghiệm)

-Hệ số ngấm hút cuối đơn vị thời gian thứ nhất K1; (xác định bằng thí nghiệm)

-Tổng lượng nước ngấm hút Wt

Qua nhiều thí nghiệm và trên cơ sở các đường quá trình ngấm hút thu thập được Koschiakov đề nghị xác định tốc độ ngấm hút Vt theo công thức sau:

Vt =Kt am hay Vt =Kt Jt

Trong đó:

Vt : Tốc độ ngấm hút ở thời điểm t

Kt : Hệ số ngấm hút ở thời điểm t

a : Lớp nước trên mặt ruộng

m : Chỉ số ngấm hút của đất, thay đổi theo thời gian ngấm hút ( cuối thời đoạn thì m = 0)

Jt : Gradien ở thời điểm t NÕu líp n−íc trªn mƯt ruĩng bÐ th× cê thÓ xem Jt ≈ 1

Theo Koschiakov thì đường quá trình ngấm hút có dạng đường cong, hệ số ngầm hút Kt rất khó xác định, nó phụ thuộc vào độ rỗng, lượng khí và lượng nước có sẵn trong đất Tác giả đề nghị vẽ đường quá trình ngấm hút lên giấy log, khi đó nó trở thành dạng đường thẳng và có phương trình:

logKt = logK1- tgθ logt

1 t t b t

Ngấm ổn định

log t

log t

1 t log K t

log K 1

log K

Ngấm hút

K

K 1

K t

K e

D¹ng ®−íng qu¸ tr×nh ngÍm hót

Đặt tgθ = α

Kt = K1/ tα

K1, α : các hệ số được xác định qua thí nghiệm

K1: HÖ sỉ ngÍm hót ị cuỉi ®¬n vÞ thíi gian thø nhÍt

α = (0.3- 0.8), phụ thuộc vào từng loại đất và độ ẩm ban đầu

Tổng lượng nước ngấm xuống đất trong thời gian t

( α) α

−

−

=

=∫

1 1 0

K W

dt K

W

t

t

t t

Gọi K0 = K1/ (1-α) là hệ số ngấm hút bình quân trong đơn vị thời gian thứ nhất

⇒ Wt= K0 t1- α

Hệ số ngấm hút bình quân trong thời gian t là: Ktb= Wt / t =K0 / tα

Độ sâu tầng đất được ngấm nước sau thơi gian t: Ht = Wt / δ

δ: mức độ kẻ rổng chưa được bảo hoà nước, δ = A(1-β0)

A: độ rổng, tính theo % thể tích đất

β0: độ ẩm ban đầu của đất (%A)

b Qúa trình ngấm ổn định trên ruộng lúa:

Lượng nước ngấm ổn định trong một thời gian t nào đó trên một đơn vị diện tích 1 ha được xác định theo công thức:

W = 10.Ve.t = 10 Ke.Je t (m3/ha)

Ke: (mm/ngày) hệ số ngấm ổn định trên ruộng lúa, được xác định bằng thí nghiệm

Ve: tốc độ ngấm ổn định (mm/ngày)

t: thời gian tính toán (ngày)

Je: Gradien ngấm ổn định, Je = (H+a)/H

H: chiều sâu tầng đất đến mực nước ngầm

a: lớp nước mặt ruộng

Vì a = 0.05÷0.1 m ; H= 2÷3m, cho nên Je ≈ 1 và Ve= Ke Do đó W= 10 Ke t (m3/ha) Đặt e= Ke t (mm/ngày) gọi là cường độ ngấm ổn định trên ruộng lúa, khi đó lượng nước

2-3-3:Phương pháp xác định chế độ tưới cho lúa

Xác định chế độ tưới cho lúa chính là xác định mức tưới trong từng thời đoạn ∆t nhất định Để xác định chế độ tưới cho lúa có 2 cách sau:

-Dựa vào tài liệu thực đo của các trạm thí nghiệm tưới, tuy nhiên các trạm thí nghiệm tưới được xây dựng rất ít (trạm An Nhơn- Bình Định, trạm Cần Thơ, trạm Tân Mỹ Chánh- Đồng Bằng sông Cửu Long và một số trạm ở Bắc bộ), cho nên không mang tính đại biểu và thiếu chính xác khí áp dụng cho các vùng khác nhất là đối với khu vực miền Trung

-Thông qua tính toán để xác định chế độ tưới cho lúa Dựa trên phương trình cân bằng nước trong từng thời đoạn ∆ti mi +10Ci Pi = W1i+ W2i+ W3i + W4i + W5i (m3/ha)

m i +10C i P i:lượng nước đến

mi: mức tưới trong thời đoạn ∆ti

Ci :hệ số sử dụng nước mưa Ci≤1

Pi: lượng mưa thiết kế, theo TCXDVN.285.2002 thì tầm suất mưa thiết kế phục vụ tưới được lấy với lượng mưa ứng với tần suất 75%

W 1i + W 2i + W 3i + W 4i + W 5i: lượng nước đi hay còn gọi là lượng nước hao

W1i: lượng nước bốc hơi mặt ruộng (lượng nước cần)

W2i: lượng nước ngấm trên ruộng

W3i: lượng nước tạo thành lớp nước mặt ruộng

W4i: lượng nước nâng cao hoặc giảm lớp nước mặt ruộng khi tưới tăng sản

W5i: lượng nước thay thế để điều tiết nhiệt độ, độ khoáng hoá trong nước ruộng ( trong tính toán lượng nước này ít được xét đến)

Từ phương trình trên ta có mức tưới trong từng thời đoạn ∆ti là:

mi = (W1i+ W2i+ W3i + W4i + W5i)- 10Ci Pi

Để xác định mi ta dùng phương pháp giải tích hoặc phương pháp đồ giải

W 3i a

m i

W 2 i

W 1i

10C i P i

H

s¬ ®ơ c©n b»ng n−íc trªn ruĩng lóa

2-3-3-1: Phương pháp giải tích:

Chia thời gian sinh trưởng của cây trồng thành từng thời đoạn ∆t để tính toán, thông thường

∆t = 10 ngày, trong từng thời đoạn đó giải phương trình cân bằng nước để xác định mi

Các đại lượng trong phương trình trên được xác định như sau:

-Lượng nước bốc hơi mặt ruộng (lượng nước cần), W1i :

W1i= 10 ETC i (m3/ ha)

ETC:lượng nước cần của cây trồng Được xác định theo các công thức đã giới thiệu (Blaney- Criddlecải tiến, Radiation, Penman)

-Lượng nước ngấm trên ruộng, W2i :

Ngấm trên ruộng gồm có 2 giai đoạn: ngấm hút và ngấm ổn định

Giai đoạn ngấm hút được diễn ra trong quá trình làm đất, khi mới bắt đầu cho nước vào ruộng, được xác định theo công thức: W ‘

2i = 10.K0 t b1- α

(m3/ ha) Giai đoạn ngấm ổn định được diễn ra trong suốt thời gian còn lại, được xác định theo công thức: W ’’

2i = 10 Ke ti (m3/ ha)

Trong đó:

tb là thời gian bảo hoà tầng đất mặt ruộng, xác định bằng thí nghiệm

Ke: hệ số ngấm ổn định

K0: hệ số ngấm hút trong đơn vị thời gian thứ nhất

-Lượng nước tạo thành lớp nước mặt ruộng: W3i = 10 ai (m3/ ha)

ai: lớp nước mặt ruộng bình quân tại thời điểm tính toán (mm)

-Lượng nước nâng cao hoặc giảm lớp nước mặt ruộng khi tưới tăng sản :

W4i = 10.(∆ai) (m3/ ha)

∆ai: lớp nước tăng hoặc giảm (mm), ∆ai= ai- ai-1

ai, ai-1: lớp nước mặt ruộng ở đầu và cuối thời đoạn

-Lượng mưa hiệu quả :WPi=10.Ci Pi (m3/ ha)

Trong đó:

Ci: hệ số sử dụng nước mưa hay phần trăm lượng mưa hiệu quả Đối với những năm ít nước, thường lấy 80%, năm nước nhiều 20% và năm trung bình nước 50%

thể sử dụng được tức là lượng nước nằm trong tầng hoạt động của rể cây”

Pi: lượng mưa thiết kế ứng với tần suất p=75%, được phân phối theo từng tháng trong từng thời đoạn (mm)

Việc chia thời đoạn để tính toán mức tưới mi như trên là rất phức tạp và tốn rất nhiều thời gian, nhưng cho kết quả khá chính xác và phản ánh đúng nhu cầu cần nước của cây trồng trong suốt quá trình sinh trưởng của nó Tuy nhiên với sự trợ giúp của máy tính điện tử thì việc tính toán đó không có gì trỡ ngại, hiện nay có rất nhiều chương trình tính toán chế độ tưới cho cây trồng, nhưng phổ dụng và uy tín nhất vẫn là chương trình CROPWAT của tổ chức lương thực- nông nghiệp thế giới, gọi tắt là FAO

2-3-3-2: Phương pháp đồ giải:

Theo phương pháp này ta phải tìm được đường quá trình nước hao đơn vị (bốc hơi, ngấm, tạo thành lớp nước mặt ruộng, tăng giảm lớp nước mặt ruộng), đường quá trình lượng mưa thiết kế, ghép các đường quá trình đó lại với nhau ta sẽ xác định được mức tưới mi

Dạng đường quá trình nước hao này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như:

-Cường độ nước hao eh: lượng nước hao trong 1 ngày (mm/ngày, m3/ha/ngày)

-Thời gian gieo cấy:Trên cánh đồng thường được chia thành nhiều khu ruộng và tiến hành gieo cấy tuần tự hay đồng thời trên các khu ruộng đó Thời gian để gieo cấy toàn bộ cánh đồng

được gọi là thời gian gieo cấy tg tg < 30 ngày để không ảnh hưởng đến lịch thời vụ Tuy nhiên

hiện nay người ta thường Xạ (gieo thẳng ) do đó thời gian này được rút ngắn xuống còn 5÷10

ngày

-Thời gian diễn ra quá trình hao nước trên ruộng (th): Thông thường sau khi gieo 5 ngày thì hạt thóc mới nãy mần, bén rễ và bắt đầu thời kỳ sinh trưỡng của cây lúa Tuy nhiên khi ruộng vừa được cấy xong vẫn xãy ra quá trình hao nước chủ yếu do ngấm và bốc hơi mặt thoáng

-Diện tích gieo cấy trong 1 ngày Ω0= Ω /tg, với Ω là tổng diện tích gieo cấy

-Thời vụ gieo trồng có chênh lệch không

-Chế độ canh tác, gieo cấy (làm ải hay làm dầm, gieo cấy tuần tự hay đồng thời)

Giải thích các thuật ngữ:

-Làm ải: Sau khi gặt xong, tháo cạn nước, cày ruộng và phơi ải cho đất khô và thoát khí Sau đó cho nước vào bừa và ngâm ruộng rồi mới tiến hành gieo cấy

-Làm dầm : Sau khi gặt lúa xong vẫn giữ lớp nước trên ruộng, tiến hành cày, bừa và gieo cấy Phương pháp này tuy tiết kiệm được nước nhưng gây trở ngại trong việc cơ giới hoá đồng ruộng

-Gieo cấy đồng thời: Trên cánh đồng tất cả các khu ruộng được tiến hành cấy xong trong thời gian ngắn, khi đó tg = 0 Phương pháp này rất hao tốn nước, cùng một lúc phải cung cấp nước cho toàn bộ khu tưới, nên lượng nước phải cung cấp lớn, dẫn đến lượng nước ngấm và bốc hơi lớn Trên thực tế đối với các hệ thống tưới người ta ít sử dụng phương pháp này

-Gieo cấy tuần tự : Gieo cấy xong khu ruộng này rồi mới gieo cấy tiếp khu ruộng kia, khi đó tg≠ 0

-Chênh lệch thời vụ: Trên đồng ruộng gieo cấy không đồng nhất thời vụ, do đó khi thu hoạch không cùng lúc Trên thực tế thường có các vụ: Đông Xuân (1/12÷ 25/3), Xuân Hè (1/4÷30/6), Hè Thu (1/7÷ 30/9) Để thuận lợi cho việc thu hoạch và cơ giới hoá đồng ruộng nên việc gieo cấy chênh lệch thời vụ giữa các khu ruộng trên cùng một cánh đồng ít được thực hiện