Tên luận án:
NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI ẨM CỦA ĐẤT TRONG KỸ THUẬT TƯỚI NHỎ GIỌT ĐỂ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ TƯỚI HỢP LÝ CHO CÂY NHO LẤY LÁ TRÊN VÙNG KHAN HIẾM NƯỚC
Ngành:
KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "Nghiên cứu động thái ẩm của đất trong kỹ thuật tưới nhỏ giọt để xác định chế độ tưới hợp lý cho cây nho lấy lá trên vùng khan hiếm nước" của Trần Thái Hùng, được thực hiện tại Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam vào năm 2018, tập trung giải quyết vấn đề khan hiếm nước và nhu cầu tưới tiết kiệm cho cây trồng có giá trị kinh tế cao tại các tỉnh khô hạn Ninh Thuận và Bình Thuận. Mục tiêu chính là xác định diễn biến lan truyền nước và động thái ẩm của đất trong kỹ thuật tưới nhỏ giọt, từ đó thiết lập chế độ tưới tiết kiệm nước hợp lý cho cây nho lấy lá, bao gồm chu kỳ, lượng nước và thời gian tưới theo từng giai đoạn sinh trưởng.
Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm ngoài đồng, thí nghiệm trong phòng, phân tích thống kê và mô hình toán (CoupModel) để khảo sát động thái ẩm của đất cát mịn. Các đóng góp khoa học mới bao gồm việc thiết lập đường đặc trưng ẩm của đất canh tác vùng khô hạn, mối tương quan giữa đất – nước – cây trồng – khí hậu, và các chỉ tiêu cơ bản trong nghiên cứu tưới nhỏ giọt cho cây nho lấy lá tại vùng Nam Trung Bộ.
Kết quả cho thấy, việc tưới 40-50 phút là đủ để nước lan truyền bao phủ hoàn toàn bộ rễ hoạt động (0-20cm). Đường đặc trưng ẩm của đất cát mịn đã được xây dựng thành công với hệ số tương quan cao, hỗ trợ tính toán lượng nước dễ hữu ích cho cây trồng cạn. Đối với cây nho lấy lá, tổng lượng nước dễ hữu ích trong tầng đất chứa bộ rễ hoạt động (0-20cm) là 5,50mm, và độ ẩm tối thiểu thích hợp (θp) nằm trong khoảng 9,18 ÷ 10,36%TT, yêu cầu tưới khi độ ẩm đất giảm tới mức này.
Động thái ẩm của đất cho thấy, trong kỹ thuật tưới tiết kiệm nước, chu kỳ tưới 2 ngày là phù hợp để đảm bảo cây không bị thiếu nước, đặc biệt là so với chu kỳ dài hơn (3 hoặc 4 ngày) có thể gây lãng phí nước do thấm sâu và thiếu nước cuối chu kỳ. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, tưới phun mưa kết hợp tưới nhỏ giọt mang lại hiệu quả sử dụng nước (WUE) và năng suất cao hơn, với chế độ tưới ít nước (m=0,75) đạt WUE cao nhất. Luận án đề xuất chế độ tưới nhỏ giọt hợp lý cho cây nho lấy lá với chu kỳ 2 ngày, mức tưới ít nước (m=0.75), và lượng nước tưới được tính toán dựa trên bốc thoát hơi, lượng mưa hiệu quả, và hệ số nhu cầu nước của cây, hoặc một lượng cụ thể (0,725 lít/cây.lần tưới) để duy trì độ ẩm tối ưu trong tầng rễ hoạt động.
Mục lục chi tiết:
- Mở đầu
- Chương 1: Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu
- I.1 NGHIÊN CỨU VỀ SỰ VẬN ĐỘNG CỦA NƯỚC TRONG HỆ THỐNG ĐẤT – NƯỚC - CÂY TRỒNG
- I.2 NGHIÊN CỨU ÁP LỰC HÚT ẨM VÀ ĐỘNG THÁI ẨM CỦA ĐẤT ĐỂ ỨNG DỤNG TRONG TƯỚI TIÊU NƯỚC CHO CÂY TRỒNG
- I.3 ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU
- Chương 2: Cơ sở lý thuyết và bố trí thực nghiệm
- II.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- II.1.1 Cơ sở lý thuyết về quá trình vận chuyển nước trong đất
- II.1.2 Các hàm đặc trưng thủy lực của nước trong đất
- II.2 TÍNH TOÁN NHU CẦU NƯỚC CHO CÂY TRỒNG
- II.3. BỐ TRÍ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM
- II.3.1. Vị trí, đặc điểm khu vực bố trí thực nghiệm
- II.3.2. Nội dung nghiên cứu thực nghiệm
- Chương 3: Kết quả thực nghiệm và mô phỏng lan truyền nước, động thái ẩm của đất trong kỹ thuật tưới nhỏ giọt
- III.1 THẤM ỔN ĐỊNH HIỆN TRƯỜNG VÀ TRONG PHÒNG CỦA ĐẤT BÃO HÒA
- III.2 DIỄN BIẾN LAN TRUYỀN NƯỚC TRONG ĐẤT (THẤM)
- III.2.1 Diễn biến thấm ngoài hiện trường (Field)
- III.2.2 Diễn biến lan truyền nước trong phòng (Lab)
- III.3 ĐẶC TÍNH GIỮA NƯỚC VÀ LƯỢNG NƯỚC HỮU ÍCH CỦA ĐẤT
- III.3.1 Đường đặc trưng ẩm của đất (pF)
- III.3.2 Khả năng trữ nước hữu ích của đất và lượng nước dễ hữu ích cho cây trồng
- III.4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐỘNG THÁI ẨM ĐẤT
- III.4.1 Động thái ẩm theo chiều sâu tầng đất
- III.4.2 Động thái ẩm theo chu kỳ tưới
- III.5.3 Động thái ẩm theo giờ trong ngày
- III.5 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH COUP MODEL MÔ PHỎNG ĐỘNG THÁI ẨM TRONG HỆ THỐNG ĐẤT-CÂY TRỒNG-KHÔNG KHÍ
- III.5.1 Tổng quan mô hình Coup Model
- III.6.2 Ứng dụng mô hình Coup Model mô phỏng động thái ẩm trong hệ thống đất - cây trồng - không khí
- III.6 KIỂM ĐỊNH DỮ LIỆU THỰC NGHIỆM, PHÂN TÍCH TƯƠNG QUAN VÀ XÂY DỰNG CÁC PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUY
- Chương 4: Kết quả thực nghiệm và xây dựng chế độ tưới hợp lý cho cây nho lấy lá vùng khan hiếm nước
- IV.1 LƯỢNG NƯỚC TƯỚI CHO CÂY TRỒNG TRONG MÙA VỤ
- IV.1.1 So sánh lượng nước trong mỗi lần tưới
- IV.1.2 So sánh tổng lượng nước của toàn mùa vụ theo chu kỳ tưới
- IV.1.3 So sánh với mức nước tưới cao nhất là Lô Cct
- IV.2 HIỆU QUẢ CỦA KỸ THUẬT TƯỚI TIẾT KIỆM NƯỚC ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG
- IV.2.1 Phân tích thống kê mô tả về sự phát triển của lá nho
- IV.2.2 Sự phát triển thân và bộ rễ cây
- IV.2.3 Sinh khối cây và lá nho
- IV.2.4 Diễn biến thu hoạch sản phẩm và năng suất cây trồng
- IV.3 HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NƯỚC (Water Use Efficiency - WUE)
- IV.4 KIỂM ĐỊNH DỮ LIỆU THỰC NGHIỆM, PHÂN TÍCH TƯƠNG QUAN VÀ THIẾT LẬP HỒI QUY TUYẾN TÍNH
- IV.5 CHẾ ĐỘ TƯỚI CHO CÂY TRONG KỸ THUẬT TƯỚI NHỎ GIỌT
- Kết luận và Kiến nghị
- 1. KẾT LUẬN
- 1.1) Về nghiên cứu lan truyền nước trong kỹ thuật tưới nhỏ giọt (thấm nước)
- 1.2) Về xây dựng đường đặc trưng ẩm của đất (pF)
- 1.3) Về nghiên cứu động thái ẩm của đất
- 1.4) Về nghiên cứu mô phỏng động thái ẩm của đất
- 1.5) Đề xuất chế độ tưới hợp lý cho cây nho lấy lá trong kỹ thuật tưới nhỏ giọt
- 2. KIẾN NGHỊ