57
CHƯƠNG 3. TC ĐNG CA KH HẬU ĐỐI VỚI
SẢN XUT NÔNG NGHIỆP
Giới thiu: Chương này giới thiệu các kiến thức về tác động của các yếu tố khí
hậu đến sản xuất nông nghiệp và thiên tai khí tượng nông nghiệp; Một số giải pháp
làm giảm thiểu tác động có hại của các yếu tố khí hậu đến sản xuất nông nghiệp
Mục tiêu:
Trình bày các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp. Phân tích
tác động của các yếu tố khí hậu đến sản xuất nông nghiệp. Biết một số giải pháp làm
hạn chế tác động có hại của các yếu tố khí hậu đến sản xuất nông nghiệp.
Quan sát tranh ảnh, sơ đồ, làm việc với bảng số liệu để tìm hiểu, làm r nội dung
đọc. Biết thu thập thông tin, viết báo cáo ngắn về tác động của một (hoặc một số) yếu
tố khí hậu đến sản xuất nông nghiệp ở địa phương.
Hứng thú tìm hiểu vấn đề, có  thức vận dụng kiến thức vào thực tin.
Nội dung:
1. Tác động của các yếu t kh hu đến sn xuất nông nghip
1.1. Bc x Mt Tri
Năng lượng bức xạ mặt trời là nhân tố quyết định sự sống của thực vật và chi
phối các yếu tố thời tiết, khí hậu mỗi vùng.
Mỗi loài thực vật, thậm chí từng cá thể sử dụng năng lượng bức xạ Mặt Trời để
quang hợp với hiệu suất khác nhau. Kết quả nghiên cứu sinh l thực vật cho thấy,
các giống cây trồng tiến hành quang hợp trong các ngưỡng giới hạn cường độ bức xạ
Mặt Trời nhất định. Người ta phân biệt các ngưỡng chủ yếu:
- Điểm bù ánh sáng: cây trồng có thể quang hợp được ở cường độ ánh sáng rất
thấp. Lúc đó cường độ quang hợp nhỏ hơn cường độ hô hấp. Khi cường độ ánh sáng
tăng dần lên thì cường độ quang hợp cng tăng theo. Điểm bù là cường độ ánh sáng
mà cây trồng có cường độ quang hợp bằng cường độ hô hấp. Nói cách khác, đó là
cường độ ánh sáng đủ để duy trì trọng lượng khô của lá. Khi cường độ ánh sáng tăng
lên thì cường độ quang hợp cng tăng lên và cây trồng bắt đầu tích ly sản phm
quang hợp để sinh trưởng.
- Điểm bão hoà ánh sáng: Khi cường độ ánh sáng tiếp tục tăng lên, cường độ
quang hợp cng tiếp tục tăng lên nhưng đến một lúc nào đó sẽ không tăng nữa. Điểm
58
bão hoà ánh sáng là cường độ ánh sáng mà cây trồng có cường độ quang hợp đạt tối
đa.
Các loại cây trồng khác nhau, nồng độ CO2 và điều kiện khí tượng khác nhau
sẽ có trị số cng như khoảng cách điểm bù và điểm bão hoà ánh sáng khác nhau.
Dựa vào yêu cầu về cường độ ánh sáng với quang hợp người ta chia thực vật
làm 2 nhóm:
Cây ưa bóng: Loại cây này có đặc điểm thực vật học điển hình như lá rộng,
mỏng, lớp cutin mỏng, khí khổng lớn... (Ví dụ: phong lan, cây họ đậu, cà phê chè,
tam thất...). Cây ưa bóng thường có nguồn gốc ở vĩ độ cao. Cng có loại cây có
nguồn gốc nhiệt đới hay á nhiệt đới nhưng do cư trú lâu dài dưới bóng các cây khác
nên chúng trở thành cây ưa ánh sáng yếu. Cây cà phê chè sống ở rừng thưa nhiệt đới,
quanh năm được tán rừng che phủ nên yêu cầu cường độ ánh sáng ch bằng 1/2 - 3/4
cường độ ánh sáng tự nhiên. Nếu trồng ở điều kiện cường độ bức xạ mặt trời cao thì
hoa bị rụng nhiều, lá bị vàng hơn. Cây tam thất trồng ở cao nguyên Bắc Hà (Lào
Cai) yêu cầu cường độ ánh sáng yếu. Mặc dù ở vùng trồng thời tiết thường nhiều
mây, rất ít ánh sáng nhưng người dân vn phải làm dàn che cho chúng.
Cây ưa sáng: Đặc điểm thực vật có bản lá nhỏ, cutin dày, khí khổng bé (Ví dụ:
cây gỗ dẻ, xà cừ, cam, qut...). Cây ưa sáng thường có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới.
Trong nông nghiệp, lợi dụng đặc điểm ưa sáng, ưa bóng, người ta xây dựng
cấu trúc rừng nhiều tầng, trồng xen, trồng gối... để tận dụng bức xạ mặt trời.
Độ dài chiếu sáng ảnh hưởng rất lớn tới đời sống cây trồng, vật nuôi, đặc biệt
là tới sự phát dục của chúng. Người ta chia thực vật thành 3 nhóm cây có sự cảm ứng
khác nhau với độ dài chiếu sáng như sau:
Nhóm cây ngày ngắn: là những cây ra hoa được khi gặp điều kiện ngày ngắn
nhưng không ra hoa được nếu gặp điều kiện ngày dài. Những thực vật này thường có
nguồn gốc ở vùng nhiệt đới như lúa (nếp, tám, dự...), thuốc lá, đậu rồng, đay, mía...
Nhóm cây dài ngày: gồm những thực vật ra hoa khi gặp điều kiện chiếu sáng
ngày dài và không thể ra hoa trong điều kiện quang chu kỳ ngắn. Các giống cây phản
ứng với điều kiện chiếu sáng ngày dài thường có nguồn gốc ở vùng ôn đới. Ví dụ:
bắp cải, lúa mì…
Nhóm cây trung tính: một số loài thực vật hoặc giống cây trồng ra hoa không
phụ thuộc vào độ dài chiếu sáng mà chcần đạt được một mức độ sinh trưởng, phát
59
triển nhất định, ví dụ: cà chua, đậu Hà Lan, một số giống lúa mới... Các giống cây
trồng mới lai tạo thường phản ứng trung tính với quang chu kỳ là do bản tính di truyền
của chúng chưa ổn định nên chưa phản ứng với điều kiện quang chu kỳ. Thực tế, các
giống mới có năng suất cao đều có thể trồng được ở các thời vụ trong năm.
Trong sản xuất nông nghiệp, người ta đã ứng dụng phản ứng quang chu kỳ của
thực vật để điều chnh tỷ lệ ra hoa, làm tăng năng suất cây trồng.
Đối với động vật, một số loài cng có phản ứng với quang chu kỳ thể hiện ở hoạt
tính sinh dục và tốc độ sinh trưởng. Cng như thực vật, các loài động vật có nguồn gốc
ở vùng ôn đới có hoạt tính sinh dục mạnh vào mùa xuân khi độ dài ngày tăng. Ngược
lại một số loài động vật có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới thì lại sinh trưởng và có hoạt tính
sinh dục mạnh vào mùa thu khi thời gian chiếu sáng rút ngắn dần.
1.2. Nhiệt độ
Nhiệt độ đất và nhiệt độ không khí được quyết định bởi năng lượng bức xạ
mặt trời do mặt đất hấp thụ. Vì thế yếu tố nhiệt độ biến động rất nhiều phụ thuộc
không những vào điều kiện vĩ độ địa l, mùa trong năm mà còn phụ thuộc vào đặc
điểm vật l của vật chất hấp thu bức xạ.
Chế độ nhiệt có ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống sinh vật vì nó là tác nhân môi
trường trực tiếp, ảnh hưởng tới nhịp điệu sống, các quá trình sinh trưởng, phát triển
của sinh vật. Nhiệt độ còn đóng vai trò quan trọng đối với chu trình nước trong tự
nhiên và sự phân bố khí áp trên bề mặt trái đất. Vì vậy nhiệt độ biến đổi cng là
nguyên nhân gây ra mọi hiện tượng thời tiết phức tạp ở mỗi địa phương.
Các loại cây trồng và gia súc sống trong điều kiện nhiệt độ thích hợp sẽ sinh
trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao, phm chất tốt. Ngược lại, điều kiện nhiệt
độ quá thấp hoặc quá cao đều có ảnh hưởng xấu tới quá trình sống. Các giống cây
trồng, vật nuôi, tuỳ thuộc vào nguồn gốc và sức sống mà sinh trưởng, phát triển tốt
ở một giới hạn nhiệt độ cho phép.
1.2.1. Nhit đ ti thp sinh vt hc:
Nhiệt độ tối thấp sinh vật học là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó cây trồng bắt
đầu ngừng sinh trưởng. Trên thế giới, ở những vĩ độ cao có những loại thực vật và
động vật có thể sống được ở nhiệt độ rất thấp. Ở vùng ôn đới, các loại lúa mì, mạch
sống được ở nhiệt độ - 80 C đến -100 C. Ở vùng nhiệt đới, nhiều loại cây trồng đã bị
chết khi nhiệt độ không khí xuống 3- 40 C.
60
Nhiệt độ tối thấp sinh vật học còn thay đổi theo thời kỳ phát dục của cây trồng.
Hầu hết các loại cây trồng yêu cầu nhiệt độ tương đối cao vào thời kỳ gieo hạt và ra
hoa kết quả, còn các thời kỳ khác yêu cầu ở mức thấp hơn. Theo nhiều tác giả, nhiệt
độ tối thấp sinh vật học của lúa ở miền Bắc nước ta là 10-130 C, riêng giai đoạn trỗ
bông là 18-200 C . Đối với cây ngô, nhiệt độ tối thấp sinh vật học ở giai đoạn từ gieo
đến mọc là 8-100 C, giai đoạn trỗ cờ, phun râu là 15-170 C.
Bảng 3.1: Mt s gii hạn nhit đ thch hp ca cây trồng (oC)
Cây trồng
t
0
ny mm
t
0
ti cao
t
0
ra hoa
Tỏi
15-25
18
14-16
Cây dứa
18-26
30
24
Lạc
15-34
35
18
Ớt
20-24
27
18
Cà phê chè
18-25
31
18-22
Cà phê vối
18-20
30
22-26
Các loại dưa
chuột, dưa bở...
18
35
20-32
Đậu tương
18-35
35
24
Bông
20-30
40
30
Cà chua
18-20
35
18-25
Sắn
18-30
25-35
18-20
Chuối
27
40
38
Lúa
15
35
22-30
Nhiệt độ thấp làm cho độ nhớt nguyên sinh chất tăng lên, hàm lượng nước
trong nguyên sinh chất của tế bào thực vật giảm đi, nồng độ dịch bào tăng lên, quá
trình vận chuyển nước và dinh dưỡng trong cây bị cản trở, gây nên hiện tượng co
nguyên sinh, ảnh hưởng xấu tới các quá trình sinh l. Nếu nhiệt độ xuống dưới 00 C,
nước trong gian bào bị đóng băng lại, giãn nở thể tích, gây nên hiện tượng dập vỡ tế
bào, biến dạng tế bào chất, cây có thể bị chết.
Ở nước ta, miền Bắc có một mùa đông lạnh, nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến cây
trồng nghiêm trọng, nhất là các thời kỳ có sương muối. Ngược lại, vùng ven biển
miền Trung có gió lào khô nóng trong mùa hè, nhiệt độ cao thường gây cháy lá, khô
héo do thoát hơi nước mạnh, làm giảm năng suất hoặc thất thu nghiêm trọng đối với
một số cây trồng.
61
1.2.2. Nhit đ ti cao sinh vt hc:
Nhiệt độ tối cao sinh vật là nhiệt độ cao nhất mà tại đó các hoạt động sống của
sinh vật bị ngừng lại. Hầu hết các loại cây trồng, nhiệt độ tối cao sinh vật học ở vào
khoảng 35- 450 C. Tuy nhiên cng có một số sinh vật sống được ở nhiệt độ rất cao
của vùng sa mạc hoặc vùng có gió khô nóng nhiệt độ lên tới 45-500 C. Dưới ảnh
hưởng lâu dài của nhiệt độ cao, thời gian sinh trưởng của cây trồng bị rút ngắn lại,
quá trình phát dục không bình thường làm giảm năng suất và chất lượng. Nhiệt độ
cao xúc tiến quá trình thoát hơi nước bề mặt lá, nếu trong điều kiện đất khô hạn sẽ
làm cây trồng thiếu nước, bị khô héo mà chết. Nhiệt độ cao làm tăng cường quá trình
hô hấp của thực vật, tiêu hao các chất dinh dưỡng tích luỹ trong cơ thể, dn đến giảm
sức sống, d bị sâu bệnh. Nhiệt độ quá cao còn làm suy yếu sức nảy mầm của hạt và
hạt phấn, gây nên hiện tượng lép của các cây ng cốc.
1.2.3. Ảnh hưởng ca nhit đ đt đn sản xut nông nghip:
Nhiệt độ đất là một trong những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến quá trình sinh
trưởng, phát triển và hình thành năng suất của cây trồng. Nhiệt độ đất có vai trò quan
trọng đối với sự ny mầm của hạt, sự phát triển của bộ r, chu trình dinh dưỡng
khoáng và hoạt động của vi sinh vật trong đất. Ở giai đoạn nảy mầm, nhu cầu về
nhiệt lượng phù hợp của các loại hạt giống cây trồng rất khác nhau. Nếu nhiệt độ đất
thấp dưới giới hạn nhiệt độ tối thấp sinh vật học, hạt giống sẽ không nảy mầm được.
Hạt giống nằm lâu dưới đất, d bị thối do nấm bệnh, vi sinh vật, vi khun hoặc bị các
loại côn trùng phá hoại, đặc biệt là các loại hạt giống có hàm lượng dầu cao như lạc,
vừng, hướng dương... Trong khoảng nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ càng tăng càng rút
ngắn thời gian từ gieo đến mọc, tỷ lệ nảy mầm cao, chất lượng mầm tốt, sức sống
cao. Khi nhiệt độ đất vượt quá nhiệt độ tối cao sinh vật học sẽ làm cho hạt giống mất
khả năng nảy mầm, hoặc nảy mm với tốc độ quá nhanh, chất lượng mầm thấp, cây
kém phát triển. Nhiệt độ đất còn ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và phát triển
của bộ r và các bộ phận dưới đất.
Nhiệt độ đất còn ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật trong đất, nếu nhiệt
độ đất thích hợp, vi sinh vật hoạt động mạnh, quá trình phân giải các chất hữu cơ
din ra nhanh, cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng.
Theo Prianhitnikov D.N. nhiệt độ đất là một nguồn năng lượng có vai trò trong
việc huy động các chất dinh dưỡng cho bộ r. Nhiệt độ đất còn ảnh hưởng đến quá
trình hút nước và các chất khoáng của cây trồng. Nhiệt độ đất thích hợp làm tăng khả
năng hoà tan các chất dinh dưỡng trong đất, làm tăng tính hoạt động của dung dịch