TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016
192 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM
NGHIÊN CU THC NGHIM XÂY DNG ĐƯỜNG ĐẶC TRƯNG M
CA ĐẤT (PF) PHC V XÁC ĐỊNH CH ĐỘ TƯỚI HP LÝ CHO
CÂY TRNG CN TI VÙNG KHÔ HN NAM TRUNG B
THE EXPERIMENTAL STUDY ON ESTABLISHMENT OF THE SOIL WATER
RETENTION CURVES (pF) IN ORDER TO DETERMINE SUITABLE
IRRIGATION SCHEDULE FOR DRY CROPS AT THE DROUGHTY REGION OF
THE SOUTH CENTRAL VIETNAM
ThS. Trn Thái Hùng, PGS. TS . Võ Khc Trí, GS. TS. Lê Sâm
TÓM TT
Nghiên cu thc nghim xây dng đường đặc trưng m ca đất (pF) ti vùng khô
hn Nam Trung B cho kết qu tương quan khá cht ch (R2 t 0,96÷0,99). Kết
qu tính toán kh năng tr nước ca đất cho thy, t l gia lượng tr nước tích
lũy hu dng so vi lượng tr nước tích lũy đim thy dung trong đất tương đối
cao, t 56,91% (tng đất 0÷10 cm) đến 64,64% (tng đất 0÷60 cm); lượng nước d
hu dng ca mt s cây trng cn, trong đó ba loi cây vi b r hot động 0÷40
cm tcây nho lượng nước d hu dng thp nht, ln lượt kế đến thanh
long mía, cây táo vi b r hot động 60 cm có lượng nước d hu dng
mc trung bình, riêng hành, ti các loi rau vi b r hot động 20 hoc 30
cm lượng nước d hu dng khá thp. Các kết qu thc nghim và tính toán
này rt quan trng, đ ng dng xác định động thái m ca đất phc v thiết lp
chế độ tưới hp cho các loi cây trng cn ph biến ti vùng khô hn Nam
Trung B.
T khóa: Cây trng cn, đường đặc trưng m (pF), lượng nước hu dng, lượng
nước d hu dng, vùng khô hn.
ABSTRACT
The correlation result of the experimental research on establisment of the soil
water retention curves (pF) at the droughty region of the South Central Vietnam
has been closely (R2 from 0,96÷0,99). The calculated results of soil water capacity
show that the rate of total available soil water compared with field capacity is fairly
high, from 56,91% (layer 10cm) to 64,64% (layer 0÷60cm); Readily available
soil water (RAW) of some dry crops are as follows: with active roots from 0÷40cm,
RAW of vine is the smallest, the next are in turn dragon and sugar-cane, RAW of
jujubetree with active roots from 60cm is medium, RAW of onion, garlic and
vegetables with active roots from 0÷20 or 30cm are fairly small. These calculated
and experimental results are very important in order to apply in determining soil
moisture process for establishment of suitable irrigation schedule for popular dry
crops at the droughty region of the South Central Vietnam.
Keywords: Available soil water, Droughty region, Dry crops, Readily available soil
water, Soil water retention curves (pF).
TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016
VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 193
1. ĐẶT VN ĐỀ
Đường đặc trưng m (pF - Retention curve) mt đặc tính cơ bn và quan
trng ca tính cht đất nước, s dng đường đặc trưng m đã tăng đ chính xác
trong vic chun đoán nhu cu nước, va tiết kim nước tưới, va nâng cao năng sut
y trng, trong qtrình canh c s xác định được mc tưới ng vi đ m đất
hp lý, đồng thi th xác định được lượng nước tn tht do truyn m xung tng
đất sâu trong trường hp đ m đt vượt q đ m ti đa đồng rung. Vì vy, c
nghiên cu có liên quan đến tính cht ca nưc trong đất đu ng dng nó [1], [2], [5],
[6], [7], [8], [9], [10], [12], [13], [16].
Trong điu kin đất trng thái chưa bão hòa, ti ng mt giá tr đ m, các
loi đất khác nhau thì áp lc m ca chúng cũng khác nhau. Do đó, đưng đặc trưng
m ca mi loi đt được xây dng để biu th mi liên quan gia độ m và áp lc m
ca loi đất đó. Cho đến nay, 3 phương pp đ xây dng đường đc trưng m:
phương pháp thuyết [9], [12], [16], phương pháp thc nghim [1], [2], [5], [6], [7]
phương pp bán thc nghim [8], [10], [13].
Vùng khô hn thuc hai tnh Bình Thun Ninh Thun din tích đất canh
tác khá ln vi đặc trưng th nhưỡng tương đối ging nhau (đất cát mn) (Ninh Thun
khong 10.807 ha, Bình Thun khong 117.487 ha) [3]. Hin nay, người dân đang canh
tác nho, táo, thanh long, mía, rau (măng y, tím, chua, nh, ti, t, đậu phng)...
ti c vùng đất này, vic tưới nước cho các loi cây trng ch yếu bng phương pháp
tưới truyn thng rt lãng phí nước. Ngay c trong trường hp khu vc canh tác được
lp đặt h thng tưới tiết kim nước (tưới nh git, tưới phun mưa) thì cũng vn xy ra
tình trng lãng phí nước tưới [15] do người dân chưa có thông tin v chế độ tưới (chu k,
lượng nước và thi gian tưới) đối vi tng loi cây trng, đặc bit là lượng nước d hu
dng trong đất để y trng th s dng được. vy, vic nghiên cu thc nghim
xác định đường đặc trưng m (pF) lượng nước d hu dng ca đất rt cn thiết,
giúp phc v nghiên cu chế độ tưới tiết kim nưc hp cho cây trng cn nâng
cao hiu qu s dng nưc, đặc bit là đối vi vùng khô hn.
2. CƠ S THUYT, MC TIÊU, NI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CU
2.1. Cơ s lý thuyết
a) Đường đặc trưng m ca đất (pF)
Theo tác gi
Brook & Corey (1966) [9], áp l
c hút
m th
c t
ế
,
ψ
, nh
ư
sau:
=

(1)
Trong
đ
ó:
ψa
: Áp l
c khe r
ng;
λ
: Ch
s
phân b
kích th
ướ
c l
r
ng
Độ
bão hòa n
ướ
c h
u ích, S
e
,
đượ
c xác
đị
nh nh
ư
sau:
=

(2)
TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016
194
VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM
Trong
đ
ó:
θs
:
Độ
r
ng;
θr
:
Độ
m d
ư
;
θ
:
Độ
m th
c t
ế
Theo tác gi
Van Genuchten (1980) [16], hàm s
đặ
c tr
ư
ng hút
m nh
ư
sau:
=

(3)
Trong
đ
ó:
α
, g
n
và g
m
: Các h
s
th
c nghi
m.
Ph
ươ
ng trình (1) (3)
đượ
c làm phù h
p ch
v
i các d
li
u t
ươ
ng
ng nh
ng
áp l
c
phía d
ướ
i giá tr
đ
i
m ng
ưỡ
ng
ψx
(minh h
a trong hình 1).
Hình 1. Biu th 3 biu thc khác nhau ca đường đặc trưng m dùng trong các phm vi
khác nhau ca đất cát. Giá tr pF tương đương vi logarit ca áp lc hút nước ψ, bi
u th
bng cm
Quan h gia độ m áp lc phía trên đim ngưỡng này được gi định
logarit.


=
 ψx < ψ < ψwilt (4)
Trong đó: θx: Độ m ti đim áp lc ngưỡng vào ψx;
θwilt: Độ m ti đim cây héo, giá tr áp lc 15.848 cm ct nước, ψwilt.
đon gn ti bão hòa, t θs ti θm, mt biu thc tuyến tính được dùng t
s tương quan gia độ m (θ) và áp lc nước (ψ).
= !" #
 !" ψs < ψ < ψmat (5)
Trong đó: ψmat: Áp lc tương ng độ m θs - θm;
Áp l
c, log
ψ,
(pF)
Độ m (% th tích)
Biu thc
log- tuyến tính
Brook & Corey /
Van Genuchten
Biu thc
tuyến tính
TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016
VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 195
b) Tr lượng nước hu dng ca đất lượng nước d hu dng cho cây
trng
Theo FAO [11], kh năng tr nước hu dng trong đất được tính toán gia hàm
lượng nước tr điu kin thy dung ngoài đồng (Field capacity) ti đim héo
(Wilting point). Như vy, tr lượng nước hu dng AW (Available Soil Water) trong
tng đất độ sâu dz như sau:
$% = 1000()*+ # ),-. 01 = 1000)!2, 01 (mm) (6)
Trong đó: AW: Tr lượng nước hu dng trong đất độ sâu dz (mm).
θasw: Hàm lượng nước (m độ) hu dng (m3/m3 hay cm3/cm3).
θfc: Hàm lượng nước (m độ) ti đim thy dung (m3/m3 hay cm3/cm3).
θwp: Hàm lượng nước (m độ) ti đim héo (m3/m3 hay cm3/cm3).
dz: Độ dày ca tng đất nghiên cu (m).
Tng tr lượng nước hu dng ca các tng đất đưc tính toán như sau:
3$% = $%5
6
= 1000)!2,5 015
6
(mm) (7)
Trong đó: i = 1 n: s gia ca độ sâu tng đất.
TAW (Total Available Soil Water): Tng tr lưng nước hu dng
ca đất độ sâu dz (mm).
V mt thuyết, r cây th hút nước t khi đất được tưới ti khi độ m đất
gim xung đim héo ca y, tuy nhiên khi hàm lượng nước trong đất gim, các lc
hút nước ca đất tăng n s làm cho r cây khó hút được nước trong đất. Ti 1 đim
ngưỡng, mc chu mt lc hút ca các r cây nhưng nước trong đất vn khó vn
chuyn đủ nhanh v phía gc cây (khu vc b r hot động) để đáp ng nhu cu nước
phc v quang hp ca cây. th gi đim ngưỡng y đim strees nước ca y
(hay đim thp nht ca gii hn độ m ti ưu cho cây trng), khi độ m đất gim
xung dưới gtr đim này (θStress) s gây c động ln ti s tăng trưởng phát trin
cây trng, làm gim năng sut và cht lượng sn phm.
Áp dng h s p phn ánh hin tượng bc thoát hơi nước thc tế (ETa) không
nh hơn bc thoát hơi nước cc đại (ETm) để nh lượng nước d hu dng cho cây
trng RAW (Readily Available Soil Water). H s p càng cao thì lượng nước d hu
dng cho cây trng càng ln (gi độ m ti đim p tương ng θp hay θStress). Giá tr p
tùy thuc vào loi cây trng, các giai đon phát trin khác nhau ca cây trng, độ ln
ca s bc thoát hơi nước ti đa và sa cu đất.
7$% = 8 3$% (mm) (8)
Trong đó: RAW: Lượng nước d hu dng cho cây trng độ sâu dz (mm).
p: H s bình quân ca tng lượng nước hu dng trong đất giúp cây th hút
d dàng.
TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016
196 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM
Hình 2. Biu đồ din biến độ m ca đất
Ghi chú:
- tFC: Thi gian đ giá tr độ m đất gim t đim bão hòa xung đim thy
dung;
- tWP: Thi gian để giá tr độ m đất gim t đim bão hòa xung đim héo;
2.2. Mc tiêu nghiên cu
Xây dng đường đặc trưng m (pF) và xác định độ m d hu dng ca đất giúp
phc v nghiên cu chế độ tưới tiết kim nước hp lý cho cây trng cn nâng cao
hiu qu s dng nước, đặc bit là đối vi vùng khan hiếm nước (vùng khô hn).
2.3. Ni dung nghiên cu
Mô t phu din đất;
Ly mu đất hin trường thí nghim c ch tiêu cơ, hóa tính ca đất
trong phòng;
Thí nghim nén ép mu trong thiết b đo áp lc hút nước ca đất;
Xây dng đường đặc trưng m (pF), xác định tr lượng nước hu dng tích lũy
ca đất và lượng nước d hu dng cho cây trng.
2.4. Cách tiếp cn và phương pháp nghiên cu
Tiếp cn thuyết thc tin mt cách toàn din, kế tha chn lc c nghiên
cu liên quan;
Thí nghim trên đồng rung và trong phòng, phân tích các ch tiêu cơ lý đất theo
TCVN và cht lượng đất theo phương pháp phân tích đất ca Lê Văn Khoa [4];
Phương pháp tương quan để xác định mi quan h gia độ m đất áp lc m,
bng cách ly mu đất hin trường s dng bình hút chân không vi các áp lc hút khác
nhau để xác định các đim ca đường cong đặc trưng m thc nghim;
Độ m
θ
bão hòa
tWP
0
Thi gian
θFC
θp (Stress nước)
θ
WP
tp (Stress nước)
tFC