Header Page 1 of 16.

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ

NGHIÊN CỨU DỰ BÁO NĂNG SUẤT NGÔ, ĐẬU
TƯƠNG, LẠC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH GIÁM
SÁT KHÍ TƯỢNG NÔNG NGHIỆP CHO 4 CÂY
TRỒNG CHÍNH (LÚA, NGÔ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG)
BẰNG THÔNG TIN MẶT ĐẤT Ở VIỆT NAM
Chủ nhiệm đề tài: TS. NGUYỄN THỊ HÀ

7486
19/8/2009

HÀ NỘI – 2009

Footer Page 1 of 16.


Header Page 2 of 16.
BTNMT
VKTTVMT
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG
Số 23/62 Nguyễn Chí Thanh - Quận Đống Đa - Hà Nội
-----------------********--------------------

BÁO CÁO

TƯƠNG, LẠC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH GIÁM
SÁT KHÍ TƯỢNG NÔNG NGHIỆP CHO 4 CÂY
TRỒNG CHÍNH (LÚA, NGÔ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG)
BẰNG THÔNG TIN MẶT ĐẤT Ở VIỆT NAM
Chỉ số đăng ký:
Chỉ số phân loại:
Chỉ số lưu trữ:
Cộng tác viên chính: 1. KS. Ngô Sỹ Giai; 2. ThS. Ngô Tiền Giang; 3. CN. Nguyễn Hồng Sơn;
4. TS. Trần Hồng Thái; 5. KS. Đặng Thị Thanh Hà; 6. Võ Đình Sức
Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009 Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009 Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
(Ký và ghi rõ họ tên)

ĐƠN VỊ THỰC HIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)

CƠ QUAN CHỦ TRÌ
(Thủ trưởng đơn vị chủ trì
ký tên, đóng dấu)

TS. Nguyễn Thị Hà
Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009

Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009

HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ CHÍNH THỨC
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ tên, học hàm, học vị)


I.1.4. Giám sát và dự báo khí tượng nông nghiệp ở Mỹ ................................... 14
I.1.5. Giám sát và dự báo năng suất cây trồng ở Trung Quốc .......................... 18
Chương 2. Mô hình giám sát và dự báo khí tượng nông nghiệp ở Việt
Nam ............................................................................................ 21
I.2.1. Tình hình giám sát KTNN và dự báo năng suất ..................................... 21
I.2.2. Đề xuất sơ đồ khung về mô hình giám sát và dự báo khí tượng nông
nghiệp bằng thông tin mặt đất ở Việt Nam ............................................ 22
PHẦN II. NGHIÊN CỨU DỰ BÁO NĂNG SUẤT TRUNG BÌNH THEO
TỈNH CỦA 3 CÂY TRỒNG NGÔ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG Ở
VIỆT NAM ................................................................................... 25
Chương 1. Phương pháp nghiên cứu và số liệu sử dụng ............................. 25
II.1.1. Phương pháp hồi quy từng bước ........................................................... 25
II.1.2. Phương pháp trực giao .......................................................................... 28
II.1.3. Phương pháp kiểm nghiệm và chọn lọc mô hình dự báo ....................... 29
II.1.4. Số liệu sử dụng ..................................................................................... 30
Chương 2. Kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình dự báo năng suất
ngô, lạc, đậu tương của các tỉnh gieo trồng chính ở Việt
Nam ............................................................................................ 32
II.2.1. Kết quả áp dụng phương pháp hồi quy từng bước trong xác định các
phương án dự báo năng suất ngô, lạc, đậu tương ................................... 32
Footer Page 4 of 16.

i


Header Page 5 of 16.

II.2.2. Kết quả áp dụng phương pháp trực giao trong xây dựng các mô hình
dự báo năng suất ngô, lạc, đậu tương ..................................................... 58
II.2.3. Đánh giá và chọn lọc các mô hình sử dụng trong xây dựng quy trình

III.2.3. Giới thiệu phần mềm giám sát khí tượng nông nghiệp cho 4 cây
trồng lúa, ngô, lạc, đậu tương bằng thông tin mặt đất ở Việt Nam ..... 153

Footer Page 5 of 16.

ii


Header Page 6 of 16.

Chương 3. Xây dựng thử nghiệm 4 bản tin về giám sát khí tượng nông
nghiệp ....................................................................................... 157
III.3.1. Bản tin thông báo KTNN ................................................................... 157
III.3.2. Bản tin dự báo năng suất lúa và năng suất ngô, lạc, đậu tương ........... 158
III.3.3. Bản tin tổng kết điều kiện khí tượng nông nghiệp vụ ......................... 158
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................... 159
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 161
PHỤ LỤC ......................................................................................................... P

Footer Page 6 of 16.

iii


Header Page 7 of 16.

MỤC LỤC BẢNG
Trang
Bảng I.1. Đánh giá năng suất cây trồng dựa theo chỉ số thoả mãn về nước
(WSI) ..................................................................................................... 13

Bảng II.2.13. Kết quả kiểm chứng mô hình dự báo năng suất ngô của các
tỉnh trên cơ sở số liệu phụ thuộc theo phương pháp hồi quy từng bước ... 50
Bảng II.2.14. Kết quả kiểm chứng mô hình dự báo năng suất ngô của các
tỉnh theo phương pháp hồi quy từng bước trên cơ sở số liệu độc lập ...... 51
Footer Page 7 of 16.

iv


Header Page 8 of 16.

Bảng II.2.15. Kết quả kiểm chứng chất lượng dự báo năng suất lạc của các
tỉnh trên cơ sở số liệu phụ thuộc theo phương pháp hồi quy từng bước ... 54
Bảng II.2.16. Kết quả kiểm chứng chất lượng dự báo năng suất lạc của các
tỉnh trên cơ sở số liệu độc lập theo phương pháp hồi quy từng bước ....... 54
Bảng II.2.17. Kết quả kiểm chứng chất lượng dự báo năng suất đậu tương
của các tỉnh trên cơ sở số liệu phụ thuộc theo phương pháp hồi quy
từng bước ............................................................................................... 56
Bảng II.2.18. Kết quả kiểm chứng chất lượng dự báo năng suất đậu tương
của các tỉnh theo phương pháp hồi quy từng bước trên cơ sở số liệu
độc lập .................................................................................................... 57
Bảng II.2.19. Sai số của phương trình tính năng suất lạc bằng phương pháp
trực giao đối với tỉnh Thừa Thiên Huế .................................................... 59
Bảng II.2.20. Sai số của phương án dự tính năng suất đậu tương bằng
phương pháp trực giao đối với tỉnh Hà Giang ......................................... 60
Bảng II.2.21. Các phương trình dự báo năng suất đậu tương ở các tỉnh gieo
trồng chính theo phương pháp trực giao ................................................. 61
Bảng II.2.22. Các phương trình dự báo năng suất lạc ở các tỉnh gieo trồng
chính theo phương pháp trực giao ........................................................... 62
Bảng II.2.23. Kết quả kiểm tra chất lượng dự báo năng suất lạc của các tỉnh

(ETo/mm/ngày) ở các vùng khí hậu nông nghiệp khác nhau ................ 104
Bảng III.1.3. Hệ số cây trồng đối với cây lúa tính từ sau ngày gieo, trồng ..... 104
Bảng III.1.4. Số giờ nắng tối ưu ngày đối với cây lúa trong 4 giai đoạn phát
triển chính ............................................................................................ 105
Bảng III.1.5. Mức giảm năng suất trung bình tuần (%) của lúa do nhiệt độ
chênh lệch lớn so với nhiệt độ tối ưu trong 4 giai đoạn sinh trưởng ...... 108
Bảng III.1.6. Mức giảm năng suất trung bình ngày (%) của lúa do thời tiết khô
nóng trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ..................................... 109
Bảng III.1.7. Chỉ tiêu phân hạng mức độ khắc nghiệt của hạn nông nghiệp tính
theo phương pháp Prescot đã được hiệu chỉnh theo hệ số Xelianinốp ............ 110
Bảng III.1.8. Mức giảm năng suất trung bình tuần (%) của lúa do hạn nông
nghiệp (NN) trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển .......................... 110
Bảng III.1.9. Mức giảm năng suất trung bình của lúa do 1 đợt gió mạnh (%/đợt)
trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ............................................ 111
Bảng III.1.10. Mức giảm năng suất trung bình (%) của lúa do ngập úng trong
các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ...................................................... 111
Bảng III.1.11. Mức giảm năng suất so với năng suất trung bình của lúa do ngập
úng trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ....................................... 111
Bảng III.1.12. Chỉ tiêu phân loại mức độ thuận lợi của thời tiết đối với cây
trồng ..................................................................................................... 116
Bảng III.1.13. Độ dài của 4 giai đoạn đối với các nhóm giống lúa ................. 119
Bảng III.1.14. Phân loại vụ ñược mùa hoặc mất mùa dựa vào mức ñộ
thuận lợi của thời tiết (K favt) ñến thời ñiểm ñánh giá .......................... 123
Bảng III.1.15. Phân cấp mức độ thuận lợi thực tế tích luỹ của thời tiết theo
trạng thái sinh trưởng và phát triển của cây trồng ................................. 124
Bảng III.1.16. Kết quả kiểm chứng mức độ phù hợp của chỉ số thuận lợi
tích luỹ của điều kiện KTNN đối với giống lúa 150 ngày trong 5 vụ
lúa Đông xuân ở Trạm Thực nghiệm Khí tượng nông nghiệp Đồng
bằng Bắc Bộ ......................................................................................... 125
Bảng III.1.17. Kết quả kiểm nghiệm mức độ phù hợp của chỉ số thuận lợi

Bảng III.1.28. Mức giảm năng suất trung bình ngày (%) của lạc do thời tiết
khô nóng trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ......................... 136
Bảng III.1.29. Mức giảm năng suất trung bình ngày (%) của đậu tương do
thời tiết khô nóng trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển chỉnh .. 137
Bảng III.1.30. Mức giảm năng suất trung bình tuần (%) của ngô do hạn
nông nghiệp trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển .................... 137
Bảng III.1.31. Mức giảm năng suất trung bình tuần (%) của lạc do hạn
nông nghiệp trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển .................... 137
Bảng III.1.32. Mức giảm năng suất trung bình tuần (%) của đậu tương do
hạn nông nghiệp trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ............... 138
Bảng III.1.33. Mức giảm năng suất trung bình của ngô do 1 đợt gió mạnh
(%/đợt) trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ........................... 138
Bảng III.1.34. Mức giảm năng suất trung bình của lạc do 1 đợt gió mạnh
(%/đợt) trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ........................... 138
Bảng III.1.35. Mức giảm năng suất trung bình của đậu tương do 1 đợt gió
mạnh (%/đợt) trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển .................. 139
Footer Page 10 of 16.

vii


Header Page 11 of 16.

Bảng III.1.36. Mức giảm năng suất trung bình của ngô do ngập úng trong
các giai đoạn sinh trưởng và phát triển trên 2 nền bón đạm .................. 139
Bảng III.1.37. Mức giảm năng suất trung bình của ngô do ngập úng trong
các giai đoạn sinh trưởng và phát triển theo mức bón đạm trung bình .. 139
Bảng III.1.38. Mức giảm năng suất trung bình của cây lạc do ngập úng
trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ........................................ 140
Bảng III.1.39. Mức giảm năng suất trung bình của đậu tương do ngập úng

Hình I.6. Sơ đồ phương pháp dự báo năng suất cây trồng theo huyện, tỉnh ở
Trung Quốc ...................................................................................... 20
Hình I.7. Sơ đồ khung về hệ thống giám sát và dự báo năng suất cây trồng
bằng thông tin mặt đất ở Việt Nam .................................................. 23
Hình I.8. Sơ đồ khối giám sát và dự báo năng suất cây trồng bằng thông tin
mặt đất ở Việt Nam ......................................................................... 24

Footer Page 12 of 16.

ix


Header Page 13 of 16.

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Những chữ viết tắt

Viết đầy đủ

CCPI

Chỉ số tiến độ phát triển của cây trồng

CSWB

Cán cân nước cây trồng

EU

Liên minh châu Âu

PP TGKH

Phương pháp trực giao kết hợp

Viện
KHKTTV&MT

Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường

WMO

Tổ chức Khí tượng Thế giới

WRSI

Chỉ số thõa mãn nhu cầu nước của cây trồng

WWCB

Tuần báo Thời tiết và Cây trồng của Mỹ

Footer Page 13 of 16.

x


Header Page 14 of 16.

MỞ ĐẦU
Đánh giá điều kiện sinh trưởng, phát triển, tạo thành năng suất và dự báo

nông nghiệp, đề tài "Nghiên cứu dự báo năng suất ngô, đậu tương, lạc và xây
dựng quy trình giám sát khí tượng nông nghiệp đối với 4 cây trồng chính (lúa,
ngô, lạc, đậu tương) bằng thông tin mặt đất" đã được phê duyệt thực hiện.
Đề tài được hoàn thành là nhờ sự quan tâm giúp đỡ của Lãnh đạo Bộ Tài
nguyên và Môi trường, các Vụ chức năng thuộc Bộ, lãnh đạo Viện Khoa học Khí
tượng Thuỷ văn và Môi trường, các Phòng quản lý của Viện, Lãnh đạo và các
cộng tác viên, các cán bộ thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Nông nghiệp.
Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình.

Footer Page 14 of 16.

1


Header Page 15 of 16.

PHẦN I
MỘT SỐ MÔ HÌNH GIÁM SÁT VÀ DỰ BÁO KHÍ TƯỢNG NÔNG
NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI VÀ DỰ KIẾN PHÁT TRIỂN Ở VIỆT NAM
Chương 1
MÔ HÌNH GIÁM SÁT VÀ DỰ BÁO KHÍ TƯỢNG NÔNG NGHIỆP
TRÊN THẾ GIỚI
I.1.1. Quan điểm về mô hình giám sát và dự báo khí tượng nông nghiệp
Nói chung, giám sát KTNN sẽ bao gồm các công việc chính sau đây:
1) Theo dõi và đánh giá diễn biến các điều kiện KTNN hiện tại so với trung
bình nhiều năm và những thời đoạn trước thời gian đang đánh giá;
2) Đánh giá trạng thái sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất cây
trồng, vật nuôi tại thời điểm được đánh giá;
3) Đánh giá tác động của các điều kiện KTNN đến sự sinh trưởng, phát
triển và hình thành năng suất cây trồng, vật nuôi tại thời điểm được đánh giá;

các địa phương;
10) Cung cấp, thẩm tra các thông tin và chọn các phương tiện truyền thông,
các chiến lược phổ biến về những rủi ro đã nhận biết được.
I.1.2. Mô hình giám sát và dự báo khí tượng nông nghiệp của tổ chức
Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO)
I.1.2.1. Cấu trúc của thông tin an ninh lương thực và hệ thống cảnh báo sớm
(FSIEWS) của FAO
Đa số các hệ thống giám sát an ninh lương thực được tổ chức và hình thành
xung quanh 4 trụ cột (pillar) sau đây [87]:
- Giám sát sản xuất nông nghiệp, thường kết hợp với việc giám sát chăn
nuôi;
- Hệ thống các thông tin thị trường để giám sát thường xuyên thương mại
nội địa và đôi khi thương mại quốc tế (nhập khẩu/xuất khẩu);
- Giám sát xã hội về những dân cư dễ bị ảnh hưởng hoặc giám sát các
nhóm bị rủi ro, thường tập trung vào sự nghèo đói, và
- Hệ thống giám sát lương thực và dinh dưỡng là hệ thống thường phụ
thuộc vào tình huống, giám sát sức khoẻ và trạng thái dinh dưỡng của dân cư.
Hình I.1 dưới đây cho thấy sơ đồ quan điểm của hệ thống thông tin an ninh
lương thực và cảnh báo sớm của FAO [87]. Trong hệ thống này gồm có các khối
thông tin sau đây:
1) Khối sản phẩm (sử dụng các thông tin của hệ thống an ninh lương thực)
bao gồm 2 khối thành phần. Khối thành phần 1 bao gồm: Các hoạt động ngăn
ngừa ngắn hạn; Các hoạt động ứng cứu và giảm thiểu; Lập kế hoạch ngắn hạn
cho các nhóm nông nghiệp. Khối thành phần 2 bao gồm: Chương trình hoá an
ninh lương thực; Lập kế hoạch triển khai; và Lập kế hoạch trung hạn và dài hạn
cho các nhóm nông nghiệp.
2) Khối các hàm số dùng để tính toán trong hệ thống FSIEWS. Khối này
bao gồm 3 khối thành phần. Khối thành phần 1 bao gồm cảnh báo sớm và hiện
tại. Khối thành phần 2 bao gồm thị trường và phân tích thương mại. Khối thành
phần 3 bao gồm đánh giá cơ cấu tổn thương và đánh giá bất an ninh lương thực


Hạn ngắn

Các chức năng

• Chương trình an ninh
lương thực
• Kế hoạch phát triển
• Kế hoạch lĩnh vực nông

Cảnh báo
sớm
và Hiện tại

Giám sát và dự
báo mùa màng
của nông
nghiệp (giám
sát các cây
trồng, vật nuôi
và khí hậu nông
nghiệp)

Hạn vừa

Sự phân tích
thị trường và
thương mại

Các điều kiện


Tính hữu dụng
của lương thực

Hình I.1. Sơ đồ khái niệm của hệ thống thông tin an ninh lương thực (FSIEWS)
của FAO [87]

3) Khối các chỉ số về những hoạt động của hệ thống FSIEWS. Khối này
cũng bao gồm 3 khối thành phần. Khối thành phần 1 bao gồm giám sát và dự
Footer Page 17 of 16.

4


Header Page 18 of 16.

báo mùa cho nông nghiệp (cây trồng, vật nuôi và giám sát khí hậu nông nghiệp).
Khối thành phần 2 bao gồm các điều kiện kinh tế xã hội (giám sát cán cân
cung/cầu lương thực, phí thông tin và khả năng chi trả). Khối thành phần 3 bao
gồm giám sát tình trạng dinh dưỡng (đánh giá sức khoẻ và dinh dưỡng, giám sát
an ninh lương thực của các hộ).
4) Khối các yếu tố an ninh lương thực. Khối này cũng bao gồm 3 khối
thành phần. Khối thành phần 1 bao gồm sự sẵn có và khả năng sử dụng lương
thực. Khối thành phần 2 bao gồm sự ổn định lương thực và quyền được sử dụng.
Khối thành phần 3 bao gồm sự sử dụng lương thực.
Mô hình khung của hệ thống đánh giá sản lượng cây trồng (mùa màng)

Mạng lưới
khí tượng


Sản lượng

Bản đồ và cơ sở
dữ liệu

Thống kê
nông nghiệp

Số liệu
tham chiếu

Năng suất
tại trạm

Số liệu nông
nghiệp tại
thời điểm

Năng
suất của
huyện

Hình I.2. Sơ đồ đánh giá năng suất cây trồng của FAO [87]
Footer Page 18 of 16.

5

Diện tích
gieo trồng


hình thành năng suất cây trồng (vật nuôi); Khối sâu bệnh bao gồm giám sát các
loại côn trùng và vius...; Khối công việc đồng ruông liên quan đến phân tích khả
năng làm ruộng và vận chuyển; Khối công việc tưới tiêu liên quan đến cán cân
nước và lịch tưới, tiêu; và Khối bảo vệ thực vật liên quan đến việc lập kế hoạch
sử dụng thuốc trừ sâu vầ diệt cỏ.
3) Khối số liệu khí hậu (kết nối với các khối: khối các xu thế khí hậu, phân
tích xu thế năng suất; khối các bản đồ chuyên đề bao gồm các bản đồ khí hậu và
các vùng sử dụng đất);

Footer Page 19 of 16.

6


Header Page 20 of 16.

Trang chủ

Số liệu khí
tượng

Số liệu
nông
nghiệp

Phân tích

Đánh giá số liệu khí
tượng, độ ẩm đất, v.v..


đồng ruộng khả năng vận chuyển
Các xu thế

Bản đồ
chuyên đề
Tưới tiêu

Phân tích xu
thế năng suất,
khí hậu

Khí hậu và các
vùng sử dụng
đất đai

Cán cân nước và lịch
tưới tiêu

Bảo vệ thực Lập kế hoạch sử dụng
vật
thuốc trừ sâu, bệnh

Hình I.3. Cấu trúc của trang web chủ về hệ thống thông tin khí tượng nông
nghiệp hoặc hệ thống thông tin khí tượng nông nghiệp phục vụ an ninh lương
thực [87]
Footer Page 20 of 16.

7



dự báo năng suất. Các số liệu tham chiếu bao gồm 30.000 trạm khí tượng trên
toàn thế giới, kể cả số liệu trung bình chuẩn (trung bình của 30 năm) cũng như
chuỗi số liệu theo thời gian từ các nguồn số liệu được xuất bản và chưa xuất bản,
chủ yếu là từ các cơ quan khí tượng của các quốc gia và các trung tâm nghiên
cứu quốc tế.
Bắt đầu từ năm 1974, Nhóm KTNN đã phát triển và liên tục cải tiến
phương pháp dự báo mùa màng với mục đích cung cấp các thông tin được cập
nhật về các điều kiện mùa màng ở các nước cận Xahara từ Hệ thống Thông tin
8
Footer Page 21 of 16.


Header Page 22 of 16.

toàn cầu của FAO và Hệ thống cảnh báo sớm (FAO’s Global Information and
Early Warning System (GIEWS), và cũng cung cấp các công cụ với các hợp
phần KTNN cho các Hệ thống thông tin An ninh lương thực và Cảnh báo sớm.
Từ những ngày đầu tiên, phương pháp (hướng dẫn) đánh giá định lượng đã được
cụ thể hoá, dựa trên cơ sở các mối quan hệ giữa chỉ số thoả mãn nhu cầu nước
của cây trồng (Water Requirements Satisfaction Index -WRSI), được tạo ra từ
mô hình cán cân nước của cây trồng cụ thể và các điều kiện cây trồng (Frère and
Popov, 1986) [49]. Ngày nay, mục tiêu của phương pháp là dự báo năng suất
cây trồng (tấn/ha) và sản lượng trước thu hoạch từ một số tháng.
I.1.2.4. Hệ thống thông tin cảnh báo sớm an ninh lương thực và những yêu
cầu của người sử dụng về hợp phần KTNN
Nghĩa vụ của cán bộ KTNN là áp dụng tất cả các kỹ năng khí tượng có liên
quan để giúp nhà nông sử dụng có hiệu quả nhất môi trường vật lý, với mục đích
cao nhất là nâng cao sản lượng nông nghiệp, kể cả số lượng và chất lượng. Các
cán bộ KTNN cần phải giúp đỡ nhà nông tổ chức và kích hoạt các nguồn sở hữu
để sinh lợi bằng những tư vấn kỹ thuật.

nước (WRSI) thực tế và dự báo đến cuối vụ có sử dụng các thông tin khí hậu và
dự báo khí hậu; (8) Kết quả phân tích ảnh viễn thám so với các tuần (tháng)
trước, trong đó cho thấy mức độ phát triển của cây trồng, ảnh hưởng của các
điều kiện thời tiết bất lợi (hạn hán, ngập úng, rét hại,...) và thiên tai, sâu bệnh đối
với cây trồng; (9) Dự báo năng suất cây trồng phục vụ an ninh lương thực các
nước trong Liên minh châu Âu và các nước châu Phi. Các kết quả này có thể
truy cập từ Internet: />I.1.3.1. Mô hình giám sát năng suất cây trồng bằng số liệu khí tượng nông
nghiệp thời gian thực ở Châu Âu và châu Phi
Phương pháp giám sát và dự báo năng suất cây trồng của Liên minh châu
Âu đã được xây dựng với sự hợp tác giữa FAO và Liên minh châu Âu, Trung
tâm nghiên cứu liên hợp (JRC) thuộc Viện An ninh và An toàn công dân [65, 81,
87]. Sơ đồ phương pháp giám sát và dự báo cây trồng được trình bày ở hình I.4
với 3 khối và các nội dung như sau:
Khối thứ 1 gồm 3 khối thành phần: 1) Khối các thông tin về chỉ số NDVI dựa
vào vệ tinh SPOT-4 là khối số liệu đầu vào; 2) Khối lấy trung bình không gian của
chỉ số NDVI theo đơn vị vùng trồng cây nông nghiệp (CPSZ) có sử dụng Windisp
4 là khối xử lý và các công cụ tính toán; 3) Mô tả các file NDVI của CPSZ, là khối
trung gian và các sản phẩm số liệu cuối cùng.
Khối thứ 2 gồm 6 khối thành phần: 1) Khối các thông tin về lượng mưa và
bốc thoát hơi tiềm năng (PET) là khối số liệu đầu vào (lấy từ dự báo thời tiết hạn
vừa của Trung tâm Dự báo châu Âu theo mô hình ECMWF); 2) Khối không gian
hoá số liệu theo lưới có sử dụng Surfer 3.2 và Windisp4 là khối xử lý và các công
cụ tính toán; 3) Khối số liệu lượng mưa và các ảnh PET, là khối trung gian và các
sản phẩm số liệu cuối cùng; 4) Khối mô hình tính toán và ước lượng ngày gieo
trồng, là khối xử lý và các công cụ tính toán; 5) Khối chạy mô hình cán cân nước
của cây trồng cụ thể có sử dụng mô hình AgroMetShell ở cấp độ vùng trồng cây
nông nghiệp [40]; 6) Khối ngày gieo trồng cây, các chỉ số tiến độ phát triển của
cây trồng (CCPI), là khối trung gian và các sản phẩm số liệu cuối cùng.
Khối thứ 3 cũng gồm 6 khối thành phần: 1) Khối về cơ sở dữ liệu các vùng
trồng cây nông nghiệp, bao gồm các thông tin về: thổ nhưỡng và sức chứa ẩm, số


Số liệu lượng mưa và
các ảnh PET

Thông tin về đất và sức
chứa ẩm
Lượng mưa quá khứ và
PET
Số liệu độ dài thời kì sinh
trưởng để xác định mức sử
dụng nước của cây trồng

Số liệu KTNN đã được
trung bình hoá cho các nhóm
vùng trồng cây nông nghiệp
(CPSZ)

Mô hình tính toán và
ước lượng ngày gieo
trồng
Khối lấy trung bình
không gian của chỉ số
NDVI theo đơn vị
vùng trồng cây công
nghiệp (CPSZ)
sử dụng Windisp4

Chạy mô hình cán cân nước của cây trồng cụ thể sử dụng
AgrometShell ở cấp độ vùng trồng cây nông nghiệp


giám sát và dự báo KTNN của EU
Đây là một mô hình rất đơn giản của FAO nhưng về mặt vật lý nó là một
mô hình báo hiệu cán cân nước trong đất và được dùng để đánh giá tác động của
điều kiện thời tiết đối với các cây trồng [81]. Mô hình được tính theo tuần 10
ngày.
Phương trình cán cân nước có dạng:
Wt = Wt–1 + R – ETm – (r + i)

(I.1)

Trong đó,
Wt: Lượng nước giữ được trong đất ở thời điểm t;
Wt–1: Lượng nước giữ được trong đất ở thời điểm cuối của thời kỳ trước
(t–1)
R:

Lượng mưa tích luỹ trong tuần hoặc trong thời điểm t;

ETm: Bốc thoát hơi cực đại trong thời kỳ t;
r:
Lượng nước mất đi do dòng chảy trong thời kỳ t;
i:
Lượng nước mất đi do thẩm thấu trong thời kỳ t;
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về từng phần tử trong phương trình (I.1)
và có thể sử dụng nhiều phương pháp để đo hoặc tính toán các giá trị của những
phần tử đó. Cho đến nay chưa có kết quả tính toán hoặc sự giải thích đầy đủ và
điển hình nào về lượng mưa hữu hiệu trong mô hình này vì sự thẩm thấu và
dòng chảy mặt ngay từ khi bắt đầu vụ đã được thừa nhận là bằng 0. Tuy nhiên,
sau khi độ ẩm đất ở vùng rễ cây đạt đến giá trị bằng sức chứa ẩm tối đa đồng
ruộng thì lượng mưa còn lại được coi như lượng dòng chảy và thẩm thấu. Vì