Nghiên cứu thực nghiệm xây dựng đường đặc trưng ẩm của đất (PF) phục vụ xác định chế độ tưới hợp lý cho cây trồng cạn tại vùng khô hạn Nam Trung Bộ

Nghiên cứu thực nghiệm xây dựng đường đặc trưng ẩm của đất (pF tại vùng khô hạn Nam Trung Bộ cho kết quả tương quan khá chặt chẽ (R2 từ 0,96÷0,99). Kết quả tính toán khả năng trữ nước của đất cho thấy, tỷ lệ giữa lượng trữ nước tích lũy hữu dụng so với lượng trữ nước tích lũy ở điểm thủy dung trong đất tương đối cao, từ 56,91% (tầng đất 0÷10cm) đến 64,64% (tầng đất 0÷60cm); lượng nước dễ hữu dụng của một số cây trồng cạn, trong đó ba loại cây với bộ rễ hoạt động 0÷40cm thì cây nho có lượng nước dễ hữu dụng thấp nhất, lần lượt kế đến là thanh long và mía, cây táo với bộ rễ hoạt động 0÷60cm có lượng nước dễ hữu dụng ở mức trung bình, riêng hành, tỏi và các loại rau với bộ rễ hoạt động 0÷20 hoặc 30cm có lượng nước dễ hữu dụng khá thấp. Các kết quả thực nghiệm và tính toán này rất quan trọng, để ứng dụng xác định động thái ẩm của đất phục vụ thiết lập chế độ tưới hợp lý cho các loại cây trồng cạn phổ biến tại vùng khô hạn Nam Trung Bộ.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Đường đặc trưng ẩm (pF - Retention curve) là một đặc tính cơ bản và quan trọng của tính chất đất – nước, sử dụng đường đặc trưng ẩm đã tăng độ chính xác trong việc chuẩn đoán nhu cầu nước, vừa tiết kiệm nước tưới, vừa nâng cao năng suất cây trồng, vì trong quá trình canh tác sẽ xác định được mức tưới ứng với độ ẩm đất hợp lý, đồng thời có thể xác định được lượng nước tổn thất do truyền ẩm xuống tầng đất sâu trong trường hợp độ ẩm đất vượt quá độ ẩm tối đa đồng ruộng. Vì vậy, các nghiên cứu có liên quan đến tính chất của nước trong đất đều ứng dụng nó [1], [2], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [12], [13], [16].

Trong điều kiện đất ở trạng thái chưa bão hòa, tại cùng một giá trị độ ẩm, các loại đất khác nhau thì áp lực ẩm của chúng cũng khác nhau. Do đó, đường đặc trưng ẩm của mỗi loại đất được xây dựng để biểu thị mối liên quan giữa độ ẩm và áp lực ẩm của loại đất đó. Cho đến nay, có 3 phương pháp để xây dựng đường đặc trưng ẩm: phương pháp lý thuyết [9], [12], [16], phương pháp thực nghiệm [1], [2], [5], [6], [7] và phương pháp bán thực nghiệm [8], [10], [13].

Vùng khô hạn thuộc hai tỉnh Bình Thuận và Ninh Thuận có diện tích đất canh tác khá lớn với đặc trưng thổ nhưỡng tương đối giống nhau (đất cát mịn) (Ninh Thuận khoảng 10.807ha, Bình Thuận khoảng 117.487ha). Hiện nay, người dân đang canh tác nho, táo, thanh long, mía, rau (măng tây, cà tím, cà chua, hành, tỏi, ớt, đậu phộng)... tại các vùng đất này, việc tưới nước cho các loại cây trồng chủ yếu bằng phương pháp tưới truyền thống rất lãng phí nước. Ngay cả trong trường hợp khu vực canh tác được lắp đặt hệ thống tưới tiết kiệm nước (tưới nhỏ giọt, tưới phun mưa) thì cũng vẫn xảy ra tình trạng lãng phí nước tưới [15] do người dân chưa có thông tin về chế độ tưới (chu kỳ, lượng nước và thời gian tưới) đối với từng loại cây trồng, đặc biệt là lượng nước dễ hữu dụng trong đất để cây trồng có thể sử dụng được. Vì vậy, việc nghiên cứu thực nghiệm xác định đường đặc trưng ẩm (pF) và lượng nước dễ hữu dụng của đất là rất cần thiết, giúp phục vụ nghiên cứu chế độ tưới tiết kiệm nước hợp lý cho cây trồng cạn và nâng cao hiệu quả sử dụng nước, đặc biệt là đối với vùng khô hạn.

2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở lý thuyết

a) Đường đặc trưng ẩm của đất (pF) 

b) Trữ lượng nước hữu dụng của đất và lượng nước dễ hữu dụng cho cây trồng

2.2 Mục tiêu nghiên cứu

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Mô tả phẫu diện đất và kiểm tra các đặc tính lý - hóa của đất

a) Mô tả phẫu diện đất

b) Các đặc tính lý - hóa của đất

3.2 Đường cong đặc trưng ẩm (đường đặc tính nước của đất - pF)

3.3. Hàm lượng nước trong đất ở điểm bão hòa, điểm thủy dung và điểm héo

3.4 Khả năng trữ nước hữu dụng của đất và lượng nước dễ hữu dụng cho cây trồng

a) Lượng trữ nước hữu dụng của đất

b) Lượng nước dễ hữu dụng cho cây trồng cạn

4. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]        Nguyễn Tất Cảnh. (1999). Nghiên cứu mô hình mô phỏng động thái ẩm đất và chuẩn đoán nhu cầu tưới cho ngô và đậu tương trên đất bạc màu Đông Anh và phù sa sông Hồng Gia Lâm. Luận án tiến sỹ Nông nghiệp.

[2]        Nguyễn Văn Dung. (1999). Nghiên cứu lượng nước cần và nhu cầu nước tưới cho cây trồng thuộc hệ thống tưới La Khê – Hà Tây vùng đồng bằng sông Hồng. Luận án tiến sỹ Nông nghiệp.

[3]        Phạm Quang Khánh và cs. (2003). Báo cáo chú dẫn bản đồ đất tỉnh Bình Thuận. Chương trình “Điều tra bổ sung, chỉnh lý, xây dựng bản đồ đất phục vụ công tác quy hoạch Nông - Lâm nghiệp và thủy lợi cấp tỉnh Vùng Đông Nam bộ. Dự án cấp tỉnh.

[4]        Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Cái Văn Tranh (1996). Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón và cây trồng. Nhà xuất bản Giáo Dục.

[5]        Trần Viết Ổn. (2002). Đường đặc trưng ẩm của một số loại đất chính của Việt Nam và ứng dụng của nó. Luận án tiến sỹ kỹ thuật.

[6]        Trần Kông Tấu. (1971). Những lực hút nước của đất, sự chuyển vận của độ ẩm đất và mức độ hữu hiệu của chúng đối với cây trồng. Luận án PTS Sinh vật học, Chuyên ngành Thổ nhưỡng.

[7]        Võ Khắc Trí (2002). Nghiên cứu sự chuyển vận của nước và chất hòa tan trong đất phèn Đồng Tháp Mười. Luận án tiến sỹ kỹ thuật.

[8]        Arya L.M. and Paris J.F. (1981). A Physic Empirical Model to Predict the Soil Moisture Characteristics from Particle Size Distribution and Bulk Density Data. Journal of Soil Sci. Soc. Am., Vol 45, p1023-1030.

[9]        Brooks, R.H.; Corey, A.T. (1966). Properties of porous media affecting fluid flow. J. Irrig. Drainage Div.  72(IR2), 61–88.

[10]      De Jong R., Campbell C.A., and Nicolaichuk W. (1983). Water retention equations and their relationship to soil organic matter and particle size distribution por distubed samples. Canadian Journal of Soil Sci., Vol 63, p291-302.

[11]      FAO/UNESCO/ISRIC. (1991). Revised Legend.

[12]      Haverkamp R. and Parlange J.Y. (1986). Prediction the water-retetion curve from particle-size distribution: sandy soil without organic matter. The Journal on Soil and Soil Plant Problems, Vol 142 (6).

[13]      Rawls W.J., and Brakensiek D.L. (1998). Estimating soil water characteristics from soil properties. Journal of Irrigation and Drainage Div., ASCE, Vol 108 (IR2), p166-171.

[14]      Soil survey staff. (1998). Keys to soil taxonomy. Eight edition. United State Department of Agriculture and Natural Resources Conservation service. USA.

[15]      Thai Hung Tran , Khac Tri Vo , Sam Le. (2016). Research on Infiltration Spread in Soil of Drip Irrigation Technique for Grape Leaves at the Water Scarce Region of Vietnam. International Journal of Agricultural Science and Technology (IJAST). DEStech Publications, Inc. USA. Vol 4, No. 2 – August 2016, pp. 45-54.

[16]  Van Genuchten, M.T. (1980). A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity  of  unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J.  44, 892–898.