Nghiên cứu ứng dụng mô hình sinh thái cây trồng DSSAT và dữ liệu viễn thám trong mô phỏng, đánh giá năng suất lúa theo các kịch bản cấp nước

Trong những năm gần đây, tình trạng khô hạn, thiếu nước diễn ra với tần suất và quy mô ngày càng khốc liệt, gây ra ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống, các hoạt động dân sinh kinh tế và sản xuất nông nghiệp. Tình trạng hạn hán, thiếu nước cũng xảy ra ngay cả trong phạm vi một số hệ thống thủy lợi, ví dụ như tại miền Trung các năm 2015-2016 và 2019-2020. Thực tiễn đó đặt ra yêu cầu phải nghiên cứu và thiết lập công cụ đánh giá ảnh hưởng của thiếu hụt nguồn nước tưới đến sản xuất và năng suất cây trồng. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng mô hình Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT) trong đánh giá ảnh hưởng của thay đổi lượng nước tưới đến quá trình sinh trưởng và năng suất lúa, thực hiện tại hệ thống thuỷ lợi Nam Hưng Nghi, Nghệ An. Mô hình DSSAT được xây dựng dựa trên các dữ liệu nguồn mở, dữ liệu viễn thám và hiệu chỉnh kiểm định dựa trên số liệu thu thập thực tế về năng suất cây trồng. Sau khi hiệu chỉnh, kiểm định, mô hình DSSAT cho các kết quả mô phỏng, dự báo năng suất của cây lúa theo kịch bản thiếu nước, bao gồm việc giảm lượng nước tưới 20%, 30%, 50%, 60% cho từng giai đoạn hoặc trên cả quá trình sinh trưởng của cây lúa. Kết quả nghiên cứu cho thấy năng suất lúa có khả năng giảm mạnh nhất 1,7 tạ/ha (3.2%) khi giảm 60% lượng nước tưới ở giai đoạn trổ cờ và 4,1 tạ/ha (7.8%) khi giảm 60% lượng nước tưới ở giai đoạn làm đòng. Đây là những thông tin, kết quả có giá trị, có thể được sử dụng trong việc xây dựng các kịch bản cấp nước, từ đó đảm bảo việc phân bổ nguồn nước một cách công bằng, hợp lý, thích ứng với biến đổi khí hậu cho các đối tượng sử dụng nước khác nhau trong hệ thống thủy lợi.

1. GIỚI THIỆU

2. DỮ LIỆU SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Giới thiệu vùng nghiên cứu

2.2. Phương pháp mô hình hoá

2.3. Dữ liệu đầu vào

3. TRÌNH TỰ THỰC HIỆN

4. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

4.1. Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình DSSAT tại hệ thống thuỷ lợi Nam Hưng Nghi

4.2. Kết quả mô phỏng năng suất lúa hệ thống thuỷ lợi Nam Hưng nghi ứng với các kịch bản tưới

5. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trần Đình Hoà. (2021). An ninh nguồn nước của Việt Nam trước những thách thức về sử dụng nước và tác động của biến đổi khí hậu. Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam 3 (2021) 21 - 24.

[2] Jones, J.W., G. Hoogenboom, C.H. Porter, K.J. Boote, W.D. Batchelor, L.A. Hunt, P.W. Wilkens, U. Singh, A.J. Gijsman, and J.T. Ritchie. 2003. DSSAT Cropping System Model. European Journal of Agronomy 18:235-265.

[3] M.P.N.M. Diasa , C.M. Navaratnea , K.D.N. Weerasinghea , R.H.A.N. Hettiarachchib. 2015. Application of DSSAT crop simulation model to identify the changes of rice growth and yield in Nilwala river basin for midcenturies under changing climatic conditions. Procedia Food Science 6 (2016) 159 – 163

[4] M. Ray , P.K. Roul and A. Baliarsingh. 2018. Application of DSSAT Crop Simulation Model to Estimate Rice Yield in Keonjhar District of Odisha (India) under Changing Climatic Conditions. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 4 (2018), 2319-7706

[5] R. Sakar & S. Kar. 2006. Evaluation of management strategies for sustainable rice–wheat cropping system, using DSSAT seasonal analysis. The Journal of Agricultural Science 5(2006), 421-434.

[6] Lê Hùng Cường , Ngô Ngọc Hưng & Nguyễn Văn Quí. 2009. Khảo sát tiềm năng sản xuất đậu tương ở An Giang với sử dụng mô hình CERES-SOYBEAN. Tạp chí Khoa học 11 (2009) 143-151

[7] Đặng Anh Minh, Phạm Quang Hà. 2018. Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa, ngô tỉnh Thái Bình. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam 6(2018) 23 – 27.

[8] Đặng Thị Thanh Lê, Nguyễn Kỳ Phùng (2019), Ảnh hưởng của sự thay đổi các yếu tố khí tượng nhạy cảm đến năng suất lúa ở tỉnh Vĩnh Long. Tạp chí Khí tượng Thủy văn, 698, 31-37.

[9] Hoogenboom, G., C.H. Porter, K.J. Boote, V. Shelia, P.W. Wilkens, U. Singh, J.W. White, S. Asseng, J.I. Lizaso, L.P. Moreno, W. Pavan, R. Ogoshi, L.A. Hunt, G.Y. Tsuji, and J.W. Jones. 2019. The DSSAT crop modeling ecosystem. In: p.173-216 [K.J. Boote, editor] Advances in Crop Modeling for a Sustainable Agriculture. Burleigh Dodds Science Publishing, Cambridge, United Kingdom).

________________________________________________________________________

Chi tiết bài báo xem tại đây: Nghiên cứu ứng dụng mô hình sinh thái cây trồng DSSAT và dữ liệu viễn thám trong mô phỏng, đánh giá năng suất lúa theo các kịch bản cấp nước

Nguyễn Công Minh, Hà Thanh Lân, Hoàng Tiến Thành,
Nguyễn Văn Tuấn, Đinh Xuân Hùng, Nguyễn Nguyên Hoàn
Viện Quy hoạch Thuỷ lợi

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI