BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGÔ TIỀN GIANG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ĐỘNG THÁI
ĐỂ XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC LUÂN CANH
TRÊN ĐẤT PHÙ SA TRUNG TÍNH ÍT CHUA
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 62.62.01.01

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP


-
Thư viện Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường

1

MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
“Xây dựng nền nông nghiệp phát triển toàn diện theo hướng hiện đại,
bền vững, sản xuất hàng hoá lớn, có năng suất, chất lượng, hiệu quả và khả
năng cạnh tranh cao, bảo đảm vững chắc an ninh lương thực quốc gia cả
trước mắt và lâu dài” là mục tiêu, chiến lược phát triển nông nghiệp Việt
Nam đến 2020, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2009 [1].
Ngay từ những năm 1982, với nhiều dự án xây dựng các vùng sinh
thái nông nghiệp trên thế giới và Đông Nam Á, FAO đã đưa ra nhiều quy
trình để xác định cơ cấu mùa vụ cây trồng cho từng khu vực cụ thể nhằm
đạt được các mục đích chủ yếu: (1) Xác định mức độ phù hợp với các điều
kiện khí hậu từng vùng, nâng cao khả năng khai thác và sử dụng tối đa các
điều kiện khí hậu thời tiết thuận lợi, giảm thiểu các tác động không thuận
lợi trong từng vụ; (2) Khai thác tối đa lợi thế của các loại đất ở từng vùng;
(3) Bảo đảm đạt hiệu quả kinh tế cao hơn với từng mức đầu tư cho từng cơ
cấu luân canh trên từng vùng đất cụ thể; (4) Bảo đảm một nền nông nghiệp
phát triển bền vững. FAO, 2006 [51]
Để đạt được 4 mục tiêu trên, từng vùng phải xây dựng được cơ cấu
luân canh cây trồng hợp lý.
Cơ cấu cây trồng được hình thành từ điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã
hội cụ thể và vận động theo thời gian. Một cơ cấu cây trồng hợp lý phải phù

2.1 Mục đích của đề tài
- Mô phỏng quá trình sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất
một số cây trồng chính phù hợp với các điều kiện khí hậu, thuỷ văn trên đất
phù sa trung tính ít chua đồng bằng sông Cửu Long;
- Thử nghiệm áp dụng các thông tin khí hậu, khí hậu nông nghiệp, kinh
tế để thiết lập và đánh giá nhanh các công thức luân canh cho trên đất phù
sa trung tính ít chua đồng bằng sông Cửu Long.
2.2 Yêu cầu của đề tài
- Xác định và chính xác hoá các tham số của mô hình động thái hình
thành năng suất một số cây trồng chính (lúa, ngô, đậu tương) trên trên đất
phù sa trung tính ít chua đồng bằng sông Cửu Long;
- Ứng dụng mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng để đánh
giá và xác định công thức luân canh lấy lúa làm nền kèm theo các hiệu quả
kinh tế trên đất phù sa trung tính ít chua đồng bằng sông Cửu Long.
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1 Ý nghĩa khoa học
Đánh giá tác động của điều kiện khí hậu thời tiết đến sinh trưởng, phát
triển và hình thành năng suất cây trồng không chỉ dựa trên đơn lẻ từng yếu
3

tố mà là đánh giá tác động tổng hợp các yếu tố. Đề tài là cơ sở khoa học
chứng minh tác động của điều kiện ngoại cảnh mang tính tổng hợp.
Xây dựng cơ cấu gieo trồng, công thức luân canh phải nắm bắt được
các điều kiện thuận lợi, bất thuận của từng vùng nhằm phát huy thế mạnh,
giảm thiểu rủi ro trong hoạt động sản xuất nông nghiệp, mang lại hiệu quả
kinh tế cao nhất. Đề tài là dẫn liệu khoa học về việc xác định công thức luân
canh phù hợp với các điều kiện khí hậu của vùng.

5 Điểm mới của luận án
- Sử dụng công cụ toán học mô phỏng quá trình sinh trưởng, phát triển
và hình thành năng suất một số cây trồng chính trên đất phù sa trung tính ít
chua ĐBSCL trong mối quan hệ đất - khí hậu - cây trồng theo từng bước
thời gian (mô hình động thái);
- Ứng dụng mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng xác định
các công thức luân canh lấy lúa làm nền trên đất phù sa trung tính ít chua
ĐBSCL trong mối quan hệ thời tiết khí hậu - cây trồng và hiệu quả kinh tế.
6. Cấu trúc của luận án
Luận án được trình bày trên 136 trang; phần mở đầu: 4 trang; chương
1: Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài: 32 trang; chương 2: Đối
tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu: 16 trang; chương 3: Kết quả
nghiên cứu và thảo luận: 72 trang; chương 4 : kết luận và đề nghị: 2 trang;
Phần tài liệu tham khảo gồm 47 tài liệu tiếng Việt, 17 tài liệu tiếng Anh và
20 tài liệu tiếng Nga. Số liệu được trình bày trên 48 bảng biểu, 33 hình vẽ. CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Cơ cấu cây trồng
1.1.1 Cơ cấu cây trồng
Hệ thống cây trồng là hoạt động sản xuất cây trồng trong nông trại bao
gồm tất cả các hợp phần cần có để sản xuất một tổ hợp các cây trồng và mối
quan hệ giữa chúng với môi trường. Do đặc tính sinh học của cây trồng và
môi trường luôn biến đổi nên chúng mang tính động. Vì vậy, khi nghiên cứu
hệ thống cây trồng không chỉ dừng lại ở một không gian và thời gian mà là
việc làm thường xuyên để tìm ra xu thế phát triển, yếu tố hạn chế, giải pháp
khắc phục để chuyển đổi hệ thống cây trồng, Đào Thế Tuấn, 1984 [38].
1.1.2 Nghiên cứu phát triển cơ cấu cây trồng trên thế giới và Việt Nam
Nghiên cứu hệ thống canh tác, hệ thống cây trồng và các biện pháp kỹ

trọng trong nghiên cứu nông nghiệp hiện đại. Mô hình tổng hợp những hiểu
biết của con người về các quá trình sinh lý, sinh thái, ảnh hưởng của điều
kiện ngoại cảnh bằng các phương trình toán học. Khi một mô hình được xác
nhận, nó sẽ giúp phân tích và giải thích thí nghiệm. Mục tiêu của mô hình
mô phỏng còn hướng tới việc tối ưu hóa hệ thống sản xuất, giảm thiểu các
tác động tiêu cực đến môi trường, Hodges T. và cộng sự, 1992 [55].
Ở Việt Nam, từ những năm 1980 đã bắt đầu tiệm cận với các mô hình
dự báo năng suất cây trồng, trong đó mô hình động thái đã và đang được
quan tâm nghiên cứu nhiều. Các mô hình này hiện đang được dùng trong
đánh giá điều kiện khí tượng nông nghiệp (KTNN), tính toán năng suất ở
6

phần lãnh thổ phía Bắc với độ chính xác cao. Tuy nhiên, việc áp dụng mô
hình động thái xác định cơ cấu luân canh cây trồng vùng đất phù sa trung
tính ít chua ĐBSCL cho đến nay chưa có công trình nào hay một tác giả nào
nghiên cứu ứng dụng. Cho nên đây là vấn đề nghiên cứu đầu tiên và rất cần
thiết cho sản xuất nông nghiệp ở ĐBSCL.

CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu: 3 cây trồng chính (lúa, ngô, đậu tương).
2.2 Nội dung thực hiện: (1) Đánh giá điều kiện tự nhiên vùng đất phù sa
trung tính ít chua ĐBSCL; (2) Nghiên cứu xác định các tham số khí hậu -
đất - cây trồng ở vùng đất phù sa trung tính ít chua ĐBSCL; (3) Xác định
các tham số của mô hình động thái; (4) Thực nghiệm số lựa chọn và đánh
giá hiệu quả kinh tế các công thức luân canh vùng đất phù sa trung tính ít
chua ĐBSCL;

Vụ đông xuân Vụ xuân hè Vụ hè thu
IR 64
16/11/1999
IR64
20/3/2001
IR64
15/7/2001
OMCS 2000

OMCS 2000 OM2000
IR 64
2/12/2000
IR64
3/4/2002
IR64
19/7/2002
OM 21 OM21 OM21
OM 1490 OM1490 OM1490
IR 64
6/12/2001
IR64
24/3/2003
OM21
4/7/2003
OM 2492 OM 2492 OM1490
Bảng 2.2. Giống và thời vụ gieo trồng đậu tương, ngô
Đậu tương Ngô
Giống
Ngày gieo
xuân hè

S
Th
Tht
y
×






−
=

Trong đó: S
y
: Sai số của giá trị tính toán so với số
liệu thực (%), Y
T
: Giá trị tính toán của các tham
số, Y
Th
: Giá trị thực tế của các tham số.
Trên cơ sở bộ tham số đã được xác định và chính xác hoá với số liệu
phụ thuộc (các năm thí nghiệm), tiến hành đánh giá tính phù hợp của mô
8


Mô tả toán học quá trình
quang hợp cho cây trồng một
năm sử dụng công thức thực

Hình 2.2. Sơ đồ mô tả cấu trúc mô hình
động thái
9

nghiệm của Monsi-Sacki do Budagovski A. I. và cộng sự, 1966 [65] cải tiến
trong tính toán quang hợp của quần thể ở điều kiện tối ưu.
imax
j
ii
j
iiimax
j
oi
Ia
Ia
Φ
Φ
Φ
Φ
Φ
+×
××
=


×ψ
φ
itrennuoc
(2.4)

φ
τ
itrongnuoc
=
φ
oitrennuoc
×α
φ
i

×ψ
φ
i trennuoc
(2.5)

Trong đó:
φ
τ
itrennuoc
,
φ
τ
itrongnuoc
: Cường độ

−
−
=
dooptd
dod
dooptd
dod
TT
TT
2
TT
TT
φ
ψ
(2.6)

Trong đó: T
d
: Nhiệt độ trung bình ban
ngày (không khí hoặc nước); T
do
, T
dopt
:
Nhiệt độ bắt đầu và nhiệt độ tối ưu cho
quang hợp (không khí hoặc nước).
Cường độ quang hợp của lá, thân trên và dưới nước trong toàn bộ thời
gian chiếu sáng ban ngày:
φ
itrennuoc

i
: Diện tích
bề mặt đồng hoá bộ phận i phần
trên và trong nước;
τ
d
: Thời gian
chiếu sáng trong ngày.

Quá trình hô hấp được chia thành “hô hấp sinh trưởng” và “hô hấp duy
trì”. Hô hấp sinh trưởng tỷ lệ với quang hợp của quần thể:
R
g
= Cg
×

φ
ob
(2.12)

Trong đó: Rg: Cường độ hô hấp sinh trưởng;
Cg: Hệ số tiêu hao sinh khối
Hô hấp duy trì tỷ lệ với trọng lượng sinh khối khô của các bộ phận. Nó
phụ thuộc vào nhiệt độ và giai đoạn sinh trưởng của cây:
R
m
= C
m
×ϕ
R

,
m
S
, m
R
, m
P
: Trọng lượng sinh khối khô; C
m
:
Hệ số hô hấp duy trì;
α
RL
,
α
RS
,
α
RR
,
α
RP
: Các
đường cong ảnh hưởng đến cường độ hô
hấp;
ϕ
R
: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hô hấp.
2.4.5.2 Mô hình quá trình phân bố chất đồng hoá
Phương trình tổng quát tăng trưởng theo Ivanov P.A, 1941 [69]:


+−
×−×
=
∑
∑
=
=
4
1i
'iii
4
1i
obRob'ii
i
WMV
R
dT
dm
εφβε
φ(2.18)
Trong đó: ii': Bộ phận của cây; mi: Trọng
lượng khô bộ phận i;
ε
φ
: Hệ số hữu hiệu
quang hợp;






+






×−×××
−
+
×
=
+
×+××
−
+
×
=
∑
Cp1
mmC
C1dT
dm
C1
mC

2.4.5.3 Mô hình hoá chế độ nhiệt ẩm
Bức xạ hoạt động quang hợp (PAR) trong quần thể được xác định theo
công thức của Budagovski A.I. và cộng sự, 1966 [65]:
HiQ
OH
H
LC1
I
I
×+
=
(2.25)

Trong đó: I
OH
: Cường độ PAR trên bề mặt quần
thể; C
Q
: Hằng số thực nghiệm, L
Hi
: Diện tích bề
mặt đồng hoá phần trên nước.
Đối với phần trong nước sử dụng phương trình:
iQ
O
LC1
I
I
∏
∏

τ
d: Độ dài ngày.
Nhiệt độ trung bình ban ngày của không khí bên trong quần thể T
d
được tính theo phương pháp của Misenko Z. A.
11

T
d
= d
1
+ d
2
×
T
max
(2.37)
Trong đó: T
max
: nhiệt độ tối cao của không khí;
d
1
; d
2
: các hệ số
Cân bằng bức xạ được xác định thông qua bức xạ tổng cộng
R

năng trồng cây và tăng vụ; ngược lại thời kỳ mùa mưa trùng với mùa lũ gây
ra ngập úng nghiêm trọng trên phạm vi lớn gây khó khăn cho sản xuất.
3.1.2 Hệ thống canh tác lúa ở ĐBSCL
3.1.2.1 Các hệ thống canh tác lúa cổ truyền
Từ những năm 1970 trở về trước, canh phụ thuộc hoàn toàn điều kiện
tự nhiên. Có thể chia ĐBSCL thành 3 vùng sản xuất lúa chủ yếu: vùng lúa
nổi, vùng lúa cấy 2 lần và vùng lúa cấy 1 lần, Lê Minh Triết, 2000 [42].
3.1.2.2 Hệ thống canh tác lúa hiện nay
Từ sau năm 1975, mùa vụ gieo trồng và cơ cấu giống ở vùng ĐBSCL
đã đi theo các tiểu vùng sinh thái nông nghiệp. Cụ thể:
- Tiểu vùng ven và giữa sông Tiền, sông Hậu: sản xuất ổn định 2 - 3
12

vụ lúa hoặc 2 vụ lúa và 1 vụ màu, hầu hết các loại cây trồng ở đây có năng
suất cao nhất ở ĐBSCL. Riêng phần từ phía quốc lộ 1A đến biên giới
Campuchia thuộc địa bàn tỉnh An Giang, Đồng Tháp, hàng năm bị ảnh
hưởng bởi ngập lụt, trong đó phần lớn bị ngập sâu, thời gian ngập tùy theo
từng khu vực từ 2 - 5 tháng trong năm nên sản xuất thường bị ảnh hưởng
vào vụ hè thu.
- Tiểu vùng Đồng Tháp Mười: chịu ảnh hưởng nặng của ngập lũ, tập
trung đất phèn chính ở ĐBSCL. Mùa vụ canh tác lúa ở đây phụ thuộc nhiều
vào độ sâu và thời gian ngập lũ, khoảng thời gian gieo trồng cũng như thời
gian thu hoạch của mỗi vụ kéo dài hơn các nơi khác. Ở khu vực ngập trung
bình đã làm được 2 vụ lúa đông xuân và hè thu, khu vực ngập nông đã sản
xuất được 2 - 3 vụ lúa đông xuân, hè thu và thu đông.
- Tiểu vùng Tứ Giác Long Xuyên: đất bị nhiễm phèn và bị ngập lũ sâu,
lũ thường về sớm. Nông dân thực hiện phương châm “sống chung với lũ”,

- Mô hình lúa - rau: vẫn làm vụ lúa đông xuân, vụ xuân hè trồng dưa
hấu, rau các loại và trồng lại vụ lúa hè thu. Mô hình này cho thu nhập từ 35
- 70 triệu đồng/ha, lãi 15 - 40 triệu đồng/ha.
Về hệ thống canh tác lúa - màu, theo Lê Minh Triết và ctv, một số hệ
thống canh tác chủ yếu tại Ô Môn - Cần Thơ gồm có: (1) 2 vụ lúa (đông
xuân - hè thu); (2) 2 vụ lúa (đông xuân - hè thu) + 1 vụ màu; (3) 2 vụ lúa
(đông xuân - hè thu) + cá; (4) 3 vụ lúa (đông xuân + hè thu + thu đông).
Những nghiên cứu của Trần Công Thiện và Trần Quốc Quân ở Nông
trường Sông Hậu - Ô Môn - Cần Thơ cho thấy có 3 nhóm hệ thống canh tác
chủ yếu: (1) 2 vụ lúa (đông xuân - hè thu); (2) 2 vụ lúa (đông xuân - hè thu)
+ cá; (3) 2 vụ lúa (đông xuân - hè thu) + cá + màu + chăn nuôi. Lợi nhuận
cao nhất thuộc mô hình lúa đông xuân - lúa hè thu + cá + màu + chăn nuôi,
kế đến là mô hình lúa đông xuân - lúa hè thu + thủy sản, còn thấp nhất là
mô hình độc canh 2 lúa đông xuân - hè thu.
3.2 Các tham số mô hình động thái
3.2.1 Đặc trưng về đất
Cần Thơ có địa hình bằng phẳng, cây trồng chính là lúa. Ðất thuộc loại
đất phù sa có tầng đốm rỉ (Cambic Fluvisols). Khi sử dụng đất cần lưu ý
cung cấp nước tưới về mùa khô, đặc biệt chú ý tới việc duy trì hữu cơ, lân là
yếu tố dinh dưỡng hạn chế ở đơn vị đất này.
3.2.2 Các tham số mô hình động thái
Dựa vào các tài liệu đã công bố ở trong và ngoài nước, các kết quả
thực nghiệm tại Trạm Trà Nóc, tác giả đã xác định được các tham số của
mô hình động thái hình thành năng suất của lúa, ngô và đậu tương vụ đông
xuân, xuân hè và hè thu thể hiện ở 3 khối chính của mô hình: Quang hợp,
14


Trên
nư
ớc

Dư
ới
nư
ớc

a
Φi

Lá 1289,4 1060,2 369,2 183,45
Thân 429,8 353,7 - -
C
m
0,17 0,17 0,17 0,17
C
g0,28 0,28 0,28 0,28
T
do
(
o
C)

15 15 10 10
T

ri
(
o
C)
Lá

130

130

400

400

Thân

150

150

350

350

R
ễ

150

150

=
ϕ
α
(3.1)
Trong đó: T: tổng nhiệt độ hữu hiệu ở bước
thời gian tính toán; T
oi
: tổng nhiệt độ hữu hiệu
quang hợp đạt giá trị cực đại.
Đường cong hô hấp của từng bộ phận được xác định thông qua
phương trình của Gliamin E.P, Xiptixo C.O., 1974 [67]:

i
r
2
ri
T
)T(T
0,001
ri
eα
−
−
=
(3.2)

Trong đó: T
ri
- tổng nhiệt hữu hiệu mà
cường độ hô hấp đạt cực đại













−
−






−
−
−−=






−

5.023
)TT(xtxT
τ
τ
πτ
τ
τ
τ
πτ
τ

Để áp dụng cho ĐBSCL: x
1
=1,15; x
2
=0,95

(3.3)
Bảng 3.4. Hệ số xác định nhiệt độ nước ruộng, thảm thực vật ban ngày
Tháng
Lúa Ngô Đậu tương
d
1
d
2
d
1
d
2
d

W

Trong đó: W : độ ẩm đất tuần
cần tính toán; Wo: độ ẩm đất
ban đầu; x: Lượng mưa tuần.

3.2.2.3 Các tham số của hàm sinh trưởng
* Hàm sinh trưởng giai đoạn phát triển dinh dưỡng: Quá trình tích luỹ chất
khô của cây ngắn ngày theo công thức của Xakum V.A., 1973 [78]:

bta
max
t
e
1
M
M
−
+
=
(3.5)
Điểm uốn của phương trình này cho biết cây trồng đã chuyển từ giai
16

đoạn sinh trưởng dinh dưỡng sang sinh trưởng sinh thực.
Bảng 3.5. Các tham số giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng
Lúa IR64

i
0,005 0,017 0,009 0,003
Đậu tương MTĐ-176
Tham số Rễ Thân Lá Bông
M
max
27,50 58,00 63,00 352,50
a
i
1,230 3,040 2,080 54,025
b
i
0,004 0,008 0,006 0,003
* Giai đoạn sinh trưởng sinh thực
Phương trình mô tả quá trình sinh trưởng của lá, thân, rễ giai đoạn sinh
trưởng sinh thực có dạng:
mi(t)=M
max

×
e
ai-bt
(3.29)
hoặc M
max

×
(e
bit-a
)


857,5 762,5 925,05

17

3.2.2.4 Xác định các tham số hàm sinh trưởng đối với các giống khác
Trong mô phỏng động thái, mỗi giống khác nhau cần phải xác định
được các hệ số của các hàm sinh trưởng cụ thể. Công việc này đòi hỏi có
các số liệu thí nghiệm.
Để giảm bớt thời gian thí nghiệm, đơn giản hoá bài toán xác định các
hệ số, đề tài tiến hành xác định mức độ tương đồng của các giống so với
một giống được lựa chọn làm “giống chuẩn”.
Dựa trên các giống được chọn làm chuẩn, xác định chỉ tiêu nhằm xây
dựng mối tương quan của các hàm sinh trưởng với sinh khối trong một giai
đoạn lựa chọn. Kết quả đã lựa chọn sinh khối giai đoạn trỗ bông (trổ cờ
hoặc ra hoa) đạt 75% và tổng sinh khối trên mặt đất lúc thu hoạch so với các
giống chuẩn làm hệ số chuyển đổi. Kết quả thu được (1) Đối với lúa: (so với
IR64) OM2000: 0,959532; OM21: 1,377905; OM-1490: 1,083555;
OM2492: 1,300919; (2) Đối với ngô: (so với LVN10) DK888: 0,937133;
(3) Đối với đậu tương (so với MTĐ-176): HL203:1,01608
3.2.3 Kiểm nghiệm tham số
3.2.3.1 Kiểm nghiệm các tham số nhiệt ẩm
Sai số tuyệt đối và tương đối của nhiệt độ ban ngày và ban đêm trung
bình dưới 5%, mức độ chính xác của công thức tính bức xạ đạt 97,94 % nên
hoàn toàn có đủ điều kiện áp dụng các công thức tính toán điều kiện nhiệt,
bức xạ cho vùng ĐBSCL.


OM 21: từ -2,177% đến 0,978% OM2000: từ -2,456% đến 0,884%
OM 2492: từ -1,921% đến 0,885%
Như vậy có thể thấy tham số lựa chọn là hoàn toàn phù hợp và mang
tính đặc trưng cho các giống cây trồng khác nhau và điều kiện thực tế
3.2.3.3 Kiểm nghiệm mô hình động thái trong tính toán năng suất
Để kiểm tra khả năng tính toán sinh khối khô và mức độ chính xác của
mô hình, đề tài sử dụng các số liệu sinh khối thực đo so sánh với số liệu tính
toán theo mô hình đã được thiết lập.
Sai số giữa năng suất tính toán của mô hình động thái và năng suất
thực tế là rất thấp: sai số cao nhất <=10% (cao nhất IR64, vụ xuân hè/2001).
Sai khác so với thực thu: ngô: từ -4,20% đến 8,30%; đậu tương: từ -4,10%
đến 7,20%; lúa: từ -9,30% đến 9,80%. Như vậy: (1) Hoàn toàn có thể áp
dụng mô hình vào trong tính toán thực tế với bộ giống trên; (2) Hoàn toàn
có thể áp dụng phương pháp mức độ tương đồng của giống mới so với
giống được lựa chọn làm chuẩn: ngô: LVN10, lúa: CR203, đậu tương:
MTĐ-176 để điều chỉnh các tham số của mô hình.
3.2.3.4 Mô hình động thái trong đánh giá điều kiện khí tượng nông nghiệp
hình thành năng suất
Dựa vào mô hình động thái có thể tính toán được ảnh hưởng của các
điều kiện thời tiết trong các thời kỳ sinh trưởng khác nhau của cây trồng,
19

xác định được cường độ ảnh hưởng của chúng đến các quá trình sinh học cơ
bản xảy ra trong hoạt động sống của thực vật. Vì vậy, sử dụng mô hình này
có thể đánh giá được điều kiện hình thành năng suất, nắm bắt được những
tư liệu đầy đủ về các nhân tố tác động bên ngoài và cả các quá trình sinh
học diễn ra bên trong đối với quá trình sinh trưởng, phát triển và hình thành
(K = P/PET) = 0,5 (P=80%); (2) Đối với vụ thu đông sử dụng ngày tích luỹ
sau đạt 300mm hoặc 100mm. Đồng thời có thể sử dụng ngày kết thúc mùa
mưa hoặc chỉ số ẩm (K = P/PET)= 1,0 (P=20%).
3.3.5 Công thức luân canh cây trồng theo điều kiện khí hậu
Như đã phân tích, chế độ nhiệt ẩm cho phép xác định công thức, thời
vụ luân canh cây trồng, nhưng thực tế điều kiện đất đai và nguồn nước
không cho phép thì cũng không thực hiện được các công thức và cơ cấu
luân canh cây trồng như mong muốn. Do vậy không nên độc canh cây lúa
trên một diện tích đất canh tác khi cho kết quả không ổn định mà phải
chuyển sang làm màu, đầu tư chiều sâu để đa dạng sản phẩm, tăng giá trị
sản lượng và kinh tế trên một đơn vị diện tích gieo trồng.
Đặt vấn đề như vậy không có nghĩa là phủ nhận vai trò của 3 vụ lúa, 2
vụ lúa một năm ở những nơi chủ động nước, độ phì nhiêu của đất khá, ít
chịu ảnh hưởng của thiên tai. Đối với những nơi này, vấn đề quan tâm là
phải sắp xếp cơ cấu giống và thời vụ sao cho phù hợp với điều kiện khí hậu
và thiên tai để đạt hiệu quả kinh tế. Nếu trên diện tích đất 2 vụ lúa hoặc 3
vụ lúa ngay cả ở nơi mà trồng 1 vụ lúa cũng không ổn định thì nên xem lại
việc bố trí cơ cây trồng cho phù hợp với khí hậu thời tiết đất đai và nguồn
nước để đạt hiệu quả kinh tế cao hơn.
Do điều kiện khí hậu nông nghiệp ĐBSCL về cơ bản phù hợp với đại
đa số cây lương thực ngắn ngày vùng nhiệt đới ẩm. Với công thức luân canh
lấy lúa làm nền, trồng lúa vào thời vụ tối ưu nhất, sau đó trồng cây gì đạt
hiệu quả kinh tế nhờ mô hình động thái kết nối với bài toán kinh tế theo đơn
giá thị trường sẽ đảm bảo chọn lựa một công thức cây trồng phù hợp và đạt
hiệu quả kinh tế.
3.3.6 Xác định chi phí sả n xuất
Trên cơ sở dữ liệu thu thập từ nông trường Cờ Đỏ; các thí nghiệm của
trạm Thực nghiệm Khí tượng Thuỷ văn Nông nghiệp ĐBSCL đã xác định

Bộ Thương mại, 2010
3.3.7 Thực nghiệm số xác định công thức luân canh đạt hiệu quả kinh tế
Để đảm bảo an ninh lương thực, với các đặc điểm về điều kiện tự
nhiên hết sức thuận lợi cho sản xuất lúa nên tác giả cố định vụ lúa đông
xuân. Trên cơ sở cố định một vụ, các công thức luân canh cơ bản đối với
vùng đất phù sa trung tính ít chua ĐBSCL có thể xảy ra theo các phương
án: (1) Lúa đông xuân - lúa xuân hè - lúa hè thu; (2) Lúa đông xuân - lúa
xuân hè – ngô; (3) Lúa đông xuân - ngô - lúa hè thu; (4) Lúa đông xuân -
lúa xuân hè - đậu tương; (5) Lúa đông xuân - đậu tương - lúa hè thu; (6) Lúa
đông xuân - ngô - đậu tương; (7) Lúa đông xuân - đậu tương – ngô.
Trên cơ sở mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng đã được
tham số hoá và kiểm nghiệm, đề tài tiến hành mô phỏng năng suất trung
bình tỉnh của các cây trồng trong các vụ với điều kiện khí hậu từ 2000 -
2009, tính toán mức đầu tư, hiệu quả kinh tế các công thức luân canh.
Qua kết quả tính toán hiệu quả kinh tế các công thức luân canh cơ bản
đối với vùng đất phù sa trung tính ít chua ĐBSCL có thể xảy ra theo các
phương án nhận thấy: (1) Độc canh cây lúa luôn cho hiệu quả thấp nhất;
(2) Thay thế một vụ (xuân hè hoặc hè thu) bằng một vụ màu (ngô hoặc đậu
tương) cho thấy hiệu quả tăng rõ rệt. (luân canh vụ xuân hè thấp hơn so với
22

vụ hè thu; luân canh với đậu tương thể hiện hiệu quả kinh tế cao hơn ngô);
(3) Luân canh 1 lúa, 2 màu cho hiệu quả kinh tế cao hơn cả. Đặc biệt là
công thức lúa - ngô - đậu tương.

Hình 3.15. Sơ đồ công thức luân canh lấy lúa làm nền trên vùng đất
phù sa trung tính ít chua ĐBSCL

phù sa trung tính ít chua với mức phân bón đã bảo đảm cân bằng dinh
dưỡng (theo tính toán của khuyến nông) không tách riêng biệt theo từng yếu
tố phân bón khác nhau, (-) Tốc độ quang hợp trong giai đoạn hiện tại ở
nồng độ CO
2
360-380ppm, (-) Trong thực tế, khi áp dụng bài toán này để
lựa chọn công thức luân canh phù hợp cần có những tư vấn sâu hơn về giá
cả và thị trường, (-) Độ chính xác đối với những giống cây trồng hiện tại
đảm bảo trên 90 % khi mô phỏng động thái diện điểm. Khi áp dụng cho
vùng lớn, cần xem xét đánh giá mức độ đồng đều của quần thể, mức độ của
thông tin dự báo khí hậu trong việc dự đoán năng suất, sản lượng và hiệu
quả kinh tế cho từng công thức luân canh

CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1 Kết luận
Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm khí hậu nông nghiệp, tham số hoá mô
hình động thái hình thành năng suất cây trồng và thử nghiệm xác định công
thức luân canh kèm hiệu quả kinh tế vùng phù sa trung tính ít chua ĐBSCL,
chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
1) Khí hậu nông nghiệp vùng đất phù sa trung tính ít chua ĐBSCL cơ
bản thuận lợi cho tất cả các loại cây nông, công nghiệp ngắn ngày nhiệt đới
phát triển quanh năm. Trên một đơn vị diện tích có thể trồng được 3-4 vụ
một năm với các cây ngắn ngày như lúa, ngô, đậu tương và các cây trồng
khác;
2) Mô hình động thái đã được tham số hoá cho các cây trồng lúa, ngô,
đậu tương với bộ tham số đã được kiểm nghiệm cho các giống đặc trưng:
24
năng suất cây trồng đã xây dựng thành công cho vùng đất phù sa trung tính
ít chua ĐBSCL, đề nghị triển khai trong thực tế chọn lựa cây trồng trong
công thức luân canh.
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Ngô Tiền Giang, Nguyễn Văn Thắng (2010), “Điều kiện tự nhiên - một
trong những nhân tố quyết định hệ thống canh tác lúa vùng đồng
bằng sông Cửu Long”, Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, số 589, tr. 46-
53.
2. Ngô Tiền Giang (2010), “Tham số hoá mô hình động thái hình thành
năng suất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long”,Tạp chí Khí tượng
Thuỷ văn, số 594, tr. 36-42.