Tác động của yếu tố khí hậu đối với nông nghiệp

Chia sẻ: Le Duc Lê Đức Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

448
lượt xem 192
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'tác động của yếu tố khí hậu đối với nông nghiệp', nông - lâm - ngư, nông nghiệp phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tác động của yếu tố khí hậu đối với nông nghiệp

C. TÁC ð NG C A CÁC Y U T KHÍ HÂU ð I V I NÔNG NGHI P Chương VI. TÁC ð NG C A CÁC Y U T KHÍ H U ð I V I SINH V T S t n t i và phát tri n c a sinh v t t i m t nơi nào ñó thư ng ph thu c vào t h p các ñi u ki n môi trư ng, trong ñó khí h u là m t trong nh ng ñi u ki n quan tr ng nh hư ng sâu s c nh t. Trong ñ i s ng sinh v t, các y u t khí h u, khí tư ng chi ph i các quá trình sinh trư ng, phát tri n... quy t ñ nh năng su t và ch t lư ng nông s n ph m. Nghiên c u tác ñ ng c a các y u t th i ti t, khí h u ñ i v i ñ i s ng sinh v t là m t công vi c không th thi u ñư c c a ngành Khí tư ng nông nghi p, giúp các nhà khoa h c qu n lý và khai thác h p lý tài nguyên khí h u ph c v s n xu t nông nghi p. nh hư ng c a khí h u ñ i v i s n xu t nông nghi p ph n ánh thông qua nh hư ng c a t ng y u t khí tư ng như b c x m t tr i, ch ñ nhi t, ch ñ m, lư ng mưa, ch ñ gió…t i quá trình sinh trư ng, phát tri n và năng su t c a sinh v t. 1. B C X M T TR I M t tr i là m t qu c u l a kh ng l v i ñư ng kính quang c u 1.392.000 km. Năng lư ng b c x toàn ph n c a m t tr i truy n th ng góc ñ n di n tích 1 cm2 , kho ng cách 1 ñơn v thiên văn, trong 1 phút ñ t ñư c 1,95 calo/cm2/phút g i là H ng s m t tr i. Khi ñi qua khí quy n, năng lư ng b c x m t tr i b suy y u ñáng k . Theo Gate (1965), vào bu i trưa n ng mùa hè ch có kho ng 67% năng lư ng b c x m t tr i chi u xu ng b m t sinh quy n, t c là b ng 1,34 calo/cm2/ phút. ð i v i sinh v t, năng lư ng b c x m t tr i là ngu n năng lư ng ñ u tiên trong chu i chuy n hoá năng lư ng c a cá th và qu n th . B c x m t tr i có các ñ c trưng ñ c bi t nh hư ng t i ñ i s ng sinh v t như cư ng ñ , ñ dài bư c sóng (λ), ñ dài th i gian chi u sáng... 1.1. Cư ng ñ b c x m t tr i Năng lư ng b c x m t tr i là nhân t quy t ñ nh s s ng c a th c v t và chi ph i các y u t th i ti t, khí h u m i vùng. a) nh hư ng c a cư ng ñ b c x m t tr i t i cư ng ñ quang h p K.A. Timiriazep ñã phát hi n quá trình quang h p c a th gi i th c v t nh ch t di p l c h p thu b c x m t tr i. Ch t h u cơ ñ u tiên là glucoza (C6H12O6) ñư c t ng h p t CO2 và H2O. 6 CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 ↑ Quá trình quang h p ti n hành theo 2 pha: A.S Pha sáng: 12 H2O 12[H2] + 6 O2 D.L Pha t i: 6 CO2 + 12[H2] → C6H12O6 + 6 H2O Năng lư ng ánh sáng dùng ñ phân ly nư c, gi i phóng O2. [H2] s n sinh trong pha sáng ñư c dùng ñ kh CO2 t o thành s n ph m quang h p và tái t o phân t nư c m i trong pha t i. Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 105
T ng lư ng năng lư ng s d ng trong pha sáng ∆G = 686 Kcal/mol. Tùy thu c vào ch ng lo i th c v t mà hi u su t quang h p khác nhau. M i gi ng cây tr ng hi u su t s d ng b c x m t tr i (BXMT) cũng khác nhau. Hi u su t s d ng BXMT: Hi u su t s d ng BXMT là t s gi a năng lư ng tích lu d ng h u cơ c a quá trình quang h p và t ng s năng lư ng BXMT chi u trên di n tích b m t qu n th th c v t. Năng lư ng BXMT trên b m t qu n th th c v t b ng kho ng 1,34 calo/cm2/ phút. Ch có g n 50% ñư c qu n th th c v t h p thu. Trong ñó, ch có 50% năng lư ng c a các tia sáng có ho t ñ ng quang h p. Trong ñi u ki n t nhiên, th c v t quang h p v i ánh sáng tr ng thì 28% năng lư ng h p thu dùng ñ ñ ng hoá CO2 và 8% b tiêu hao do hô h p. Vì v y, hi u su t s d ng BXMT t i ña ch ñ t ñư c: 50% x 50% x (28% - 8%) = 5% M i loài th c v t, th m chí t ng cá th s d ng năng lư ng BXMT ñ quang h p v i hi u su t khác nhau. Hi u su t quang h p ph thu c vào nhi u y u t như: b n ch t c a gi ng, c u trúc qu n th , s c sinh trư ng, các y u t ngo i c nh (nhi t ñ , ñ m, dinh dư ng...). Theo Duvigneaud P. (1967), m t hecta r ng nhi t ñ i hàng năm cho năng su t trung bình 6 t n g và 4 t n cành, lá. N u ñ t toàn b s n ph m ñó s thu ñư c lư ng năng lư ng như sau: 6 t n g cho: 27.106 Kcal 4 t n lá cho: 19.106 Kcal ----------------------------- T ng s : 46.106 Kcal Trong m t năm vùng nhi t ñ i, m t ñ t nh n ñư c kho ng 9.109 Kcal/ha. Như v y, hi u su t s d ng b c x m t tr i c a th c v t có th tính ñư c là: (46.106/9.109) x 100% = 0,5%. Cây r ng s dĩ có hi u su t s d ng b c x m t tr i r t th p là vì nó không ñư c chon gi ng, chăm sóc, phòng tr sâu b nh... ð i v i cây tr ng thì hi u su t s d ng b c x m t tr i cao hơn ñáng k . Theo ðào Th Tu n (1982), hi u su t s d ng BXMT c a cây tr ng thông thư ng ch ñ t 1,5 - 3% vùng ñ ng b ng sông H ng (lúa mùa 1,5 - 2%; ngô 2 - 2,5%; khoai tây 2,5 - 3%). vùng nhi t ñ i, hi u su t s d ng BXMT thư ng b ng kho ng 2,5% và th p hơn vùng ôn ñ i v i tr s kho ng 3,5% (IRRI, 1997). Ngư i ta cũng nh n th y, năng su t gi ng lúa IR747 có quan h v i cư ng ñ BXMT các giai ño n sinh trư ng khác nhau. Vào giai ño n sinh trư ng dinh dư ng, n u ñ ánh sáng thì năng su t lúa cao do s nhánh ñ tăng lên. Cư ng ñ chi u sáng giai ño n này c n t 100-400 calo/cm2/ngày, giai ño n làm h t cũng c n cư ng ñ BXMT cao t 100-600 calo/cm2/ngày m i cho năng su t lúa t 30-80 t /ha (Yoshida và Parao, 1976). Trong ñi u ki n ñư c tư i nư c và tăng cư ng các khâu qu n lý k thu t, m t s nư c tiên ti n, hi u su t s d ng BXMT như sau (b ng 6.1): B ng 6.1. Hi u su t s d ng b c x m t tr i trong ñi u ki n k thu t t i ưu Năng lư ng (Kcal/m2 /ngày) T l (%) Cây tr ng, ñ a ñi m B cx T ng s n S n lư ng TS/ SLN SLN (BX) lư ng (TS) nguyên (SLN) BX /BX /TS 1. Cây mía Haoai 4000 306 190 7,6 4,8 62 2. Ngô có tư i Israel 6000 405 190 6,8 3,2 47 3. C c i ñư ng Anh 2650 202 144 7,7 5,4 72 Ngu n: Odum E.P. 1978 Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 106
Ghi chú: T ng s n lư ng Kcal/m2/ngày hay là năng lư ng t ng h p c a quá trình quang h p. S n lư ng nguyên (SLN) là năng lư ng tích lu c a cây tr ng sau khi tiêu hao m t ph n năng lư ng cho quá trình hô h p. Qua b ng 6.1 chúng ta th y, t l gi a SLN và b c x m t tr i (Hi u su t s d ng b c x m t tr i) ñ t 3,2 - 5,4%. Trong công tác t o gi ng, các nhà khoa h c c g ng t o ra các gi ng có hi u su t s d ng năng lư ng b c x m t tr i cao. Thu t ng "ki u cây" ñư c Vi n nghiên c u lúa qu c t (IRRI) s d ng t khi t o ra gi ng lúa th p cây, lá ñ ng, có năng su t cao, hi u su t s d ng b c x cao là gi ng IR8. Ngày nay, hàng lo t các gi ng cây tr ng có năng su t cao ñư c tr ng r ng rãi kh p nơi ñ u có "ki u cây" s d ng hi u qu nh t ngu n b c x m t tr i. b) B c x quang h p (Photosynthesis Active Radiation) (PAR): Là ph n năng lư ng b c x m t tr i mà th c v t h p th ñ có th quang h p ñư c. B c x quang h p ñư c ch p nh n các nư c ASEAN và trên th gi i trong ñi u ki n chưa có máy ño th c t là b ng m t n a b c x t ng c ng. Chính xác hơn, M.K. Ross ñã ñưa ra các h s chuy n ñ i t tr c x , tán x và b c x t ng c ng như sau: PARS' = C S.ΣS' PARD = C D.ΣD PARQ = C Q.ΣQ Trong ñó: PARS', PARD, PARQ là b c x quang h p tính theo tr c x (S’), tán x (D) ho c b c x t ng c ng (Q); C S, C D, và C Q là các h s tương ng; ΣS', ΣD, và ΣQ là t ng các giá tr tr c x , tán x và b c x t ng c ng trong tháng. Thông thư ng các h s C thay ñ i theo ñ cao m t tr i. C S t 0,2 ñ n 0,45 C D t 0,5 ñ n 0,80 C Q g n b ng 0,5 Vi t Nam, Vi n khí tư ng thu văn (1989) ñã tính toán ñư c b c x quang h p cho các vùng khí h u như sau: B ng 6.2: B c x quang h p các tháng m t s nơi ðơn v : Kcal/cm2/tháng Tháng C I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII ð a ñi m năm Hà N i 2,8 2,6 3,1 4,3 7,1 7,0 7,6 6,9 6,3 5,4 4,3 3,9 61,4 Ph Li n 2,8 2,1 2,2 3,6 6,4 6,4 7,3 6,4 5,7 5,4 4,7 4,0 56,9 Vinh 2,3 1,8 2,6 4,3 6,8 6,8 7,6 6,3 5,1 4,1 2,6 2,6 53,1 ðà N ng 4,1 5,2 6,9 7,4 7,5 7,6 7,6 7,6 5,6 5,6 3,9 3,3 75,8 TPHCM 6,8 7,6 8,8 7,4 6,7 6,3 6,3 6,6 6,2 6,0 5,6 6,2 81,0 H u Giang 6,4 6,6 7,8 7,2 6,0 5,4 6,2 5,6 5,4 5,2 5,4 5,9 73,3 Ngu n: Trung tâm nghiên c u Khí tư ng nông nghi p, vi n KT - TV (1989) Như v y, b c x quang h p Hà N i, ðà N ng, TPHCM và H u Giang r t cao, ñ c bi t trong các tháng mùa hè. ðây là nh ng vùng có ti m năng năng su t cao. c) Gi i h n quang h p Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 107
K t qu nghiên c u sinh lý th c v t cho th y, các gi ng cây tr ng ti n hành quang h p trong các ngư ng gi i h n cư ng ñ BXMT nh t ñ nh. Ngư i ta phân bi t các ngư ng ch y u: + ði m bù ánh sáng: cây tr ng có th quang h p ñư c cư ng ñ ánh sáng r t th p. Lúc ñó cư ng ñ quang h p nh hơn cư ng ñ hô h p. Khi cư ng ñ ánh sáng tăng d n lên thì cư ng ñ quang h p cũng tăng theo. ði m bù là cư ng ñ ánh sáng mà cây tr ng có cư ng ñ quang h p b ng cư ng ñ hô h p. Nói cách khác, ñó là cư ng ñ ánh sáng ñ ñ duy trì tr ng lư ng khô c a lá. Khi cư ng ñ ánh sáng tăng lên thì cư ng ñ quang h p cũng tăng lên và cây tr ng b t ñ u tích lũy s n ph m quang h p ñ sinh trư ng. + ði m bão hoà ánh sáng: Khi cư ng ñ ánh sáng ti p t c tăng lên, cư ng ñ quang h p cũng ti p t c tăng lên nhưng ñ n m t lúc nào ñó s không tăng n a. ði m bão hoà ánh sáng là cư ng ñ ánh sáng mà cây tr ng có cư ng ñ quang h p ñ t t i ña. Các lo i cây tr ng khác nhau, n ng ñ CO2 và ñi u ki n khí tư ng khác nhau s có tr s cũng như kho ng cách ñi m bù và ñi m bão hoà ánh sáng khác nhau. D a vào yêu c u v cư ng ñ ánh sáng v i quang h p ngư i ta chia th c v t làm 2 nhóm: - Cây ưa bóng: có ñi m bù ánh sáng t 500 - 1000 lux, ñi m bão hoà ánh sáng t 10.000 - 50.000 lux. Lo i cây này có ñ c ñi m th c v t h c ñi n hình như lá r ng, m ng, l p cutin m ng, khí kh ng l n... (Ví d : phong lan, cây h ñ u, cà phê chè, tam th t...). Cây ưa bóng thư ng có ngu n g c vĩ ñ cao. Cũng có lo i cây có ngu n g c nhi t ñ i hay á nhi t ñ i nhưng do cư trú lâu dài dư i bóng các cây khác nên chúng tr thành cây ưa ánh sáng y u. Cây cà phê chè s ng r ng thưa nhi t ñ i, quanh năm ñư c tán r ng che ph nên yêu c u cư ng ñ ánh sáng ch b ng 1/2 - 3/4 cư ng ñ ánh sáng t nhiên. N u tr ng ñi u ki n cư ng ñ b c x m t tr i cao thì hoa b r ng nhi u, lá b vàng hơn. Cây tam th t tr ng cao nguyên B c Hà (Lào Cai) yêu c u cư ng ñ ánh sáng không quá 500 lux. M c dù vùng tr ng th i ti t thư ng nhi u mây, r t ít ánh sáng nhưng ngư i dân v n ph i làm dàn che cho chúng. - Cây ưa sáng: có ñi m bù ánh sáng t 3.000 - 5.000 lux; ñi m bão hoà t 50.000 - 100.000 lux. ð c ñi m th c v t có b n lá nh , cutin dày, khí kh ng bé (Ví d : cây g d , xà c , cam, quýt...). Cây ưa sáng thư ng có ngu n g c t vùng nhi t ñ i. Trong nông nghi p, l i d ng ñ c ñi m ưa sáng, ưa bóng, ngư i ta xây d ng c u trúc r ng nhi u t ng, tr ng xen, tr ng g i... ð t n d ng b c x m t tr i. 1.2. nh hư ng c a quang chu kỳ t i sinh v t ð dài chi u sáng nh hư ng r t l n t i ñ i s ng cây tr ng, v t nuôi, ñ c bi t là t i s phát d c c a chúng. Quan ni m ñ u tiên v quang chu kỳ nh hư ng t i cây tr ng ñư c Garner và Alard (1920) phát hi n. Các tác gi nh n th y cây thu c lá Mariland Mamooth không ra hoa vào mùa hè trong khi các cây tr ng khác thì ra hoa ñư c. Tuy nhiên khi ñưa thu c lá vào nhà kính ñ tránh băng giá thì ñ n d p Noel là th i gian có ñ chi u sáng ng n nh t chúng m i ra hoa. Ngày nay, ngư i ta ñã phát hi n ra nhi u lo i cây tr ng có ph n ng v i quang chu kỳ như: lúa mì, spinat, b p c i... ra hoa trong ñi u ki n ngày dài. Lúa nư c, ñ u tương, hoa cúc... ra hoa trong ñi u ki n ngày ng n. Ngư i ta chia th c v t thành 3 nhóm cây có s c m ng khác nhau v i ñ dài chi u sáng như sau: - Nhóm cây ngày ng n: là nh ng cây ra hoa ñư c khi g p ñi u ki n ngày ng n nhưng không ra hoa ñư c n u g p ñi u ki n ngày dài. Nh ng th c v t này thư ng có ngu n g c vùng nhi t ñ i như lúa (n p, tám, d ...), thu c lá, ñ u r ng, ñay, mía... Ngư i ta ñã làm thí nghi m chi u sáng nhân t o v i các th i gian khác nhau ho c ñem tr ng vào các th i v khác nhau ñ i v i lo i cây này, k t qu thí nghi m cho th y, m i gi ng cây Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 108
tr ng ñ u có ngư ng v ñ dài chi u sáng. Dư i ngư ng ñó thì n hoa r t nhanh và trên ngư ng ñó thì b kéo dài th i gian sinh trư ng. Ví d : Vi n sĩ ðào Th Tu n ñã làm thí nghi m v i các gi ng lúa và nh n th y, lúa mùa chính v (n p, tám) không tr ñ ư c n u chi u ánh sáng liên t c trên 13 gi m i ngày nhưng l i tr r t nhanh trong ñi u ki n chi u sáng ng t quãng. mi n B c Vi t Nam, các gi ng lúa ph n ng v i ánh sáng ngày ng n ch tr ñư c vào kho ng tháng IX dương l ch khi ñ dài ban ngày rút ng n. - Nhóm cây dài ngày: g m nh ng th c v t ra hoa khi g p ñi u ki n chi u sáng ngày dài và không th ra hoa trong ñi u ki n quang chu kỳ ng n. Các gi ng cây ph n ng v i ñi u ki n chi u sáng ngày dài thư ng có ngu n g c vùng ôn ñ i. Ví d : b p c i, lúa mì, beta vulgarit; spinat... Chúng ta ñ u bi t, m t s gi ng c i b p r t khó ra hoa ñi u ki n quang chu kỳ ng n như nư c ta, vì th mu n có h t gi ng b p c i ñó chúng ta ph i nh p n i ho c x lý gibberilin ñ kích thích s ra hoa. - Nhóm cây trung tính: m t s loài th c v t ho c gi ng cây tr ng ra hoa không ph thu c vào ñ dài chi u sáng mà ch c n ñ t ñư c m t m c ñ sinh trư ng, phát tri n nh t ñ nh. Nhóm cây tr ng này thư ng có ph n ng v i ñi u ki n nhi t ñ (tích ôn). Ví d : cà chua, ñ u Hà Lan, m t s gi ng lúa m i... Các gi ng cây tr ng m i lai t o thư ng ph n ng trung tính v i quang chu kỳ là do b n tính di truy n c a chúng chưa n ñ nh nên chưa ph n ng v i ñi u ki n quang chu kỳ. Th c t , các gi ng m i có năng su t cao ñ u có th tr ng ñư c các th i v trong năm. Ph n ng quang chu kỳ c a th c v t ñã ñư c các nhà sinh lý th c v t nghiên c u k cơ ch c a chúng nh m ngăn ng a hay thúc ñ y s ra hoa. Ngư i ta ñã phát hi n r ng, ph n ng quang chu kỳ th c ch t là c m ng v i ñ dài t i. Năm 1938, Hammer và Bonner ñã nh n th y cây ngày ng n Xanthium n u ng t quãng th i gian t i b ng m t th i gian chi u sáng ng n thì cây không ra hoa, nhưng n u ng t quãng b ng th i gian t i ng n trong pha sáng thì cây ra hoa. Trailachyan ñã nêu h c thuy t v hoocmon ra hoa. Theo ông, b n ch t ph n ng quang chu kỳ là do tác nhân kích thích s ra hoa g i là hoocmon ra hoa (florigen). Các hoocmon này ñư c hình thành trong nh ng ñi u ki n chi u sáng nh t ñ nh (Giáo trình sinh lý th c v t). Trong s n xu t nông nghi p, ngư i ta ñã ng d ng ph n ng quang chu kỳ c a th c v t ñ ñi u ch nh t l ra hoa, làm tăng năng su t cây tr ng. vùng Nam Trung B ngư i nông dân thư ng dùng ñèn th p sáng ban ñêm ñ kéo dài quang chu kỳ giúp Thanh long ra hoa nhi u và t p trung hơn, vì th năng su t tăng lên ñáng k . Vùng hoa nhài Sóc Sơn, Hà N i ngư i nông dân cũng áp d ng bi n pháp tương t ñ nâng cao năng su t hoa nhài, cung c p nguyên li u cho các nhà máy ch bi n chè… Vi c nh p n i gi ng cây tr ng trong nông nghi p, ng d ng ph n ng quang chu kỳ giúp chúng ta l a chon ñư c nh ng gi ng cây có th phát huy ñư c ti m năng năng su t c a chúng trong ñi u ki n quang chu kỳ ñ a phương. ð i v i ñ ng v t, m t s loài cũng có ph n ng v i quang chu kỳ th hi n ho t tính sinh d c và t c ñ sinh trư ng. Cũng như th c v t, các loài ñ ng v t có ngu n g c vùng ôn ñ i có ho t tính sinh d c m nh vào mùa xuân khi ñ dài ngày tăng. Ngư c l i m t s loài ñ ng v t có ngu n g c vùng nhi t ñ i thì l i sinh trư ng và có ho t tính sinh d c m nh vào mùa thu khi th i gian chi u sáng rút ng n d n. 1.3 nh hư ng c a ch t lư ng ánh sáng ñ i v i sinh v t a) nh hư ng ñ i v i th c v t Ch t lư ng ánh sáng ph thu c vào bư c sóng c a các tia hay thành ph n quang ph c a b c x m t tr i. Các tia b c x t ngo i chi u xu ng m t ñ t v i hàm lư ng r t ít sau khi Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 109
qua t ng ôzôn nhưng chúng có kh năng h n ch sinh trư ng chi u cao th c v t. Trong t nhiên, càng lên ñ nh núi cao chúng ta có th g p nhi u th c v t có tán cây th p, lóng ñ t ng n ngay c nh ng ch ñ t t t. ði u ñó có th gi i thích r ng, càng lên cao, hàm lư ng các tia b c x t ngo i càng nhi u. N u hàm lư ng các tia t ngo i quá l n, các t bào s ng b tiêu di t. Chúng ta cũng nh n th y vai trò c a t ng ôzôn trong khí quy n, vì n u không b chúng ngăn c n, b c x t ngo i s chi u xu ng m t ñ t r t nhi u là li u ch t ñ i v i m i t bào th c v t nói riêng và s s ng nói chung. Nhóm b c x trông th y ñư c th c v t và m t ñ t h p thu. ð c bi t các tia trông th y có bư c sóng kho ng 660 mµ (tia ñ ) và 400-500 mµ (tia lam) b h p thu b i di p l c tham gia ph n ng quang hoá. Nh ng tia này g i là các tia b c x sinh lý. B c x h ng ngo i là nh ng tia t i nhi u năng lư ng, ngu n năng lư ng t nh ng tia này làm tăng nhi t ñ m t ñ t và không khí r t c n thi t ñ i v i cây tr ng. B c x h ng ngo i thư ng xuyên qua l p khí quy n, ít b khí quy n h p thu nhưng l i b m t ñ t h p thu h u h t. Nh v y m t ñ t ñư c nung nóng và sư i m l p không khí sát m t ñ t. ð i v i th c v t, hình như ñ tránh b nung nóng quá m c, lá cây ñã ít h p thu b c x h ng ngo i mang nhi u nhi t năng t m t tr i. Ngoài ra, b c x h ng ngo i li u lư ng ít có tác d ng kích thích sinh trư ng chi u cao th c v t, vì th nh ng cây tr ng n m dư i tán cây, nơi thành ph n ánh sáng ch y u có bư c sóng dài thư ng có xu th tăng trư ng m nh v chi u cao và ñ t lóng. b) nh hư ng ñ i v i ñ ng v t Ánh sáng m t tr i ñư c h p thu tr c ti p qua da, có tác d ng kích thích các quá trình ñ ng hoá trong cơ th súc v t, khi n súc v t mau l n hơn. Nhân dân ta thư ng nói: "Trư ng ư h " nghĩa là súc v t mau l n v mùa h , chính vì mùa h n ng nhi u mà mùa ñông thư ng u ám. Ánh sáng m t tr i có ý nghĩa quan tr ng ñ i v i ho t ñ ng n i ti t và kh năng sinh s n c a gia súc, gia c m. Thi u ánh sáng các ch t n i ti t c a súc v t không s n sinh ñư c. Cư ng ñ chi u sáng y u và th i gian chi u sáng ng n kìm hãm s phát tri n c a lòng ñ tr ng và s hình thành v tr ng, khi n cho kh năng ñ tr ng c a gia c m b gi m. Ngoài ra ánh sáng còn có nh hư ng gián ti p ñ n tr ng thái sinh lý c a loài v t. Do nh hư ng c a các tia b c x sóng ng n, các phân t khí phân ly thành các ion mang ñi n, gây ra c m ng c a cơ th , vì v y thi u ánh sáng, khí tr i m ư t thì súc v t m t m i, kh năng làm vi c gi m sút. Trong thành ph n quang ph b c x m t tr i, nhóm tia t ngo i có tác d ng sinh lý m nh nh t ñ i v i ñ ng v t. Ngư i ta nh n th y, các tia t ngo i nhóm A (bư c sóng λ = 0,32 - 0,39µ) gây ban ñ và t o thành các s c t da. Các tia t ngo i nhóm B (λ = 0,28 - 0,32µ) có tác d ng kích thích ho t ñ ng các steroid sinh h c. Ð c bi t, nh các tia nhóm này, ti n vitamin D bi n thành vitamin D3 theo chi u hư ng sau: (Esgosterin → 7.dehydrocolesterin (D3) Vitamin D3 kích thích quá trình ñ ng hoá canxi và lân, giúp cho ñ ng v t mau l n, xương c ng cáp. Ngư i ta cũng nh n th y, nh các tia nhóm B c a b c x t ngo i, các lo i th c ăn khô (c , rơm) c a ñ ng v t nhai l i tích lu ti n vitamin D (esgosterin), sau ñó các vi sinh v t d c l i có th bi n esgosterin thành D3 ñ cung c p cho cơ th . Các tia b c x trông th y còn có m t tác d ng sinh lý quan tr ng ñ i v i ñ ng v t, ñó là c m giác màu s c. Các tia ñơn s c qua thu tinh th c a m t, h i t vào võng m c, kích thích các t bào th n kinh gây nên c m giác tâm lý v màu s c. Vì th ngư i và ñ ng v t có th nhìn ñư c m i v t, phân bi t ñư c th gi i màu s c ña d ng c a thiên nhiên. 2. Y U T NHI T ð Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 110
Nhi t ñ ñ t và nhi t ñ không khí ñư c quy t ñ nh b i năng lư ng b c x m t tr i do m t ñ t h p th . Vì th y u t nhi t ñ bi n ñ ng r t nhi u ph thu c không nh ng vào ñi u ki n vĩ ñ ñ a lý, mùa trong năm mà còn ph thu c vào ñ c ñi m v t lý c a v t ch t h p thu b c x . Các ñ c trưng nhi t lư ng c a ñ t như: nhi t dung, h s d n nhi t, lưu lư ng nhi t, màu s c, ñ x p, ñ m ñ t... và các ñ c tính truy n nhi t c a không khí như truy n nhi t phân t , các dòng ñ i lưu, lo n lưu, m t ñ và thành ph n không khí... là nh ng y u t chi ph i ch ñ nhi t. Ch ñ nhi t có nh hư ng sâu s c ñ n ñ i s ng sinh v t vì nó là tác nhân môi trư ng tr c ti p, nh hư ng t i nh p ñi u s ng, các quá trình sinh trư ng, phát tri n c a sinh v t. Nhi t ñ còn ñóng vai trò quan tr ng ñ i v i chu trình nư c trong t nhiên và s phân b khí áp trên b m t trái ñ t. Vì v y nhi t ñ bi n ñ i cũng là nguyên nhân gây ra m i hi n tư ng th i ti t ph c t p m i ñ a phương. 2.1. Các gi i h n nhi t ñ sinh v t h c Các lo i cây tr ng và gia súc s ng trong ñi u ki n nhi t ñ thích h p s sinh trư ng và phát tri n t t, cho năng su t cao, ph m ch t t t. Ngư c l i, ñi u ki n nhi t ñ quá th p ho c quá cao ñ u có nh hư ng x u t i quá trình s ng. Các gi ng cây tr ng, v t nuôi, tuỳ thu c vào ngu n g c và s c s ng mà sinh trư ng, phát tri n t t m t gi i h n nhi t ñ cho phép. Ngư i ta phân bi t nh ng gi i h n v nhi t ñ sinh v t h c như sau: a) Nhi t ñ t i th p sinh v t h c: Nhi t ñ t i th p sinh v t h c là nhi t ñ th p nh t mà t i ñó cây tr ng b t ñ u ng ng sinh trư ng. Trên th gi i, nh ng vĩ ñ cao có nh ng lo i th c v t và ñ ng v t có th s ng ñư c nhi t ñ r t th p. vùng ôn ñ i, các lo i lúa mì, m ch s ng ñư c nhi t ñ -8 oC ñ n -10 oC. vùng nhi t ñ i, nhi u lo i cây tr ng ñã b ch t khi nhi t ñ không khí xu ng 3-4 oC. K t qu nghiên c u c a m t s tác gi v nhi t ñ t i th p sinh v t h c như sau: Theo I. Trircôp (Nga), các cây ngũ c c có nhi t ñ t i th p sinh v t h c kho ng 10 oC. Theo L.N. Babusôkin (Nga), cây bông có nhi t ñ t i th p sinh v t h c kho ng 13 - 15 oC. Nhi t ñ t i th p sinh v t h c còn thay ñ i theo th i kỳ phát d c c a cây tr ng. H u h t các lo i cây tr ng yêu c u nhi t ñ tương ñ i cao vào th i kỳ gieo h t và ra hoa k t qu , còn các th i kỳ khác yêu c u m c th p hơn. Theo nhi u tác gi , nhi t ñ t i th p sinh v t h c c a lúa mi n B c nư c ta là 10-13 0C, riêng giai ño n tr bông là 18-200C. Ð i v i cây ngô, nhi t ñ t i th p sinh v t h c giai ño n t gieo ñ n m c là 8-10 0C; giai ño n tr c , phun râu là 15-170C. B ng 6.3. M t s gi i h n nhi t ñ thích h p c a cây tr ng (oC) (FAO, Rome, 1991) 0 0 Cây tr ng t n ym m t t i cao t0 ra hoa T i 15-25 18 14-16 Cây d a 18-26 30 24 L c 15-34 35 18 t 20-24 27 18 Cà phê chè 18-25 31 18-22 Cà phê v i 18-20 30 22-26 Các lo i dưa chu t, dưa b ... 18 35 20-32 Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 111
ð u tương 18-35 35 24 Bông 20-30 40 30 Cà chua 18-20 35 18-25 S n 18-30 25-35 18-20 Chu i 27 40 38 Lúa 15 35 22-30 Nhi t ñ th p làm cho ñ nh t nguyên sinh ch t tăng lên, hàm lư ng nư c trong nguyên sinh ch t c a t bào th c v t gi m ñi, n ng ñ d ch bào tăng lên, quá trình v n chuy n nư c và dinh dư ng trong cây b c n tr , gây nên hi n tư ng co nguyên sinh, nh hư ng x u t i các quá trình sinh lý. N u nhi t ñ xu ng dư i 0oC, nư c trong gian bào b ñóng băng l i, giãn n th tích, gây nên hi n tư ng d p v t bào, bi n d ng t bào ch t, cây có th b ch t. b) Nhi t ñ t i cao sinh v t h c: Nhi t ñ t i cao sinh v t là nhi t ñ cao nh t mà t i ñó các ho t ñ ng s ng c a sinh v t b ng ng l i. H u h t các lo i cây tr ng, nhi t ñ t i cao sinh v t h c vào kho ng 35- 45oC. Tuy nhiên cũng có m t s sinh v t s ng ñư c nhi t ñ r t cao c a vùng sa m c ho c vùng có gió khô nóng nhi t ñ lên t i 45-50oC. Dư i nh hư ng lâu dài c a nhi t ñ cao, th i gian sinh trư ng c a cây tr ng b rút ng n l i, quá trình phát d c không bình thư ng làm gi m năng su t và ch t lư ng. Nhi t ñ cao xúc ti n quá trình thoát hơi nư c b m t lá, n u trong ñi u ki n ñ t khô h n s làm cây tr ng thi u nư c, b khô héo mà ch t. Nhi t ñ cao làm tăng cư ng quá trình hô h p c a th c v t, tiêu hao các ch t dinh dư ng tích lu trong cơ th , d n ñ n gi m s c s ng, d b sâu b nh. Nhi t ñ quá cao còn làm suy y u s c n y m m c a h t và h t ph n, gây nên hi n tư ng lép c a các cây ngũ c c. B ng 6.3 và 6.4. là m t s k t qu nghiên c u v ch tiêu nhi t ñ c a cây tr ng trong nh ng ñi u ki n nh t ñ nh.. c) Gi i h n nhi t ñ thích h p c a th c v t: Gi i h n nhi t ñ thích h p c a th c v t là kho ng nhi t ñ thu n l i nh t ñ i v i quá trình sinh trư ng và phát tri n. Ngư i ta nh n th y r ng, trong gi i h n nhi t ñ thích h p quá trình sinh trư ng, phát tri n c a th c v t tuân theo quy t c Vant-Hoff tương t như các ph n ng hoá h c. Tuy nhiên, h s Q10 thay ñ i t 1 ñ n 2 t c là khi nhi t ñ tăng lên 10oC thì quá trình sinh trư ng cũng tăng lên t 1 ñ n 2 l n. H s Q10 c a th c v t cao hay th p tùy thu c vào tình tr ng sinh trư ng, giai ño n phát d c c a cây tr ng. Ngoài gi i h n nhi t ñ t i thích, quy t c Vant-Hoff không còn ñúng n a. B ng 6.4. Gi i h n nhi t ñ t i th p sinh v t h c ( B 0C) c a cây tr ng (FAO, Rome, 1991) Lo i cây BoC Lo i cây BoC Chanh -4 ÷ -5 Chu i, ñu ñ +5 Mơ, ñào -2 ÷ -3 Cà phê v i +5 Cam, quýt -2 ÷ -3 Cà phê chè +1 M n, táo, lê -1 H tiêu +9 Qu , tr u -8 ÷ -10 Cao su +15 Chè Shane -5 Lúa +13 D a 0 Bông +14 Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 112
Chè n ð 0 ÷ -2 Khoai lang +14 d) Gi i h n nhi t ñ c n t i th p và c n t i cao Kho ng t nhi t ñ t i th p sinh v t h c ñ n c n dư i gi i h n nhi t ñ thích h p g i là gi i h n nhi t ñ c n t i th p và kho ng t c n trên gi i h n nhi t ñ thích h p ñ n nhi t ñ t i cao sinh v t h c g i là gi i h n nhi t ñ c n t i cao. ðây là 2 kho ng nhi t ñ gây c n tr ñ i v i s sinh trư ng và phát tri n. Trong nh ng kho ng nhi t ñ này cây tr ng sinh trư ng, phát tri n kém, nhi t ñ th p là là y u t h n ch trong kho ng nhi t ñ c n t i th p và nhi t ñ cao là y u t h n ch trong kho ng nhi t ñ c n t i cao c a chúng. nư c ta, mi n B c có m t mùa ñông l nh, nhi t ñ th p nh hư ng ñ n cây tr ng nghiêm tr ng, nh t là các th i kỳ có sương mu i. Ngư c l i, vùng ven bi n mi n Trung có gió lào khô nóng trong mùa hè, nhi t ñ cao thư ng gây cháy lá, khô héo do thoát hơi nư c m nh, làm gi m năng su t ho c th t thu nghiêm tr ng ñ i v i m t s cây tr ng. 2.2. nh hư ng c a nhi t ñ ñ t ñ n s n xu t nông nghi p Nhi t ñ ñ t là m t trong nh ng y u t cơ b n nh hư ng ñ n quá trình sinh trư ng, phát tri n và hình thành năng su t c a cây tr ng. Nhi t ñ ñ t có vai trò quan tr ng ñ i v i s n y m m c a h t, s phát tri n c a b r , chu trình dinh dư ng khoáng và ho t ñ ng c a vi sinh v t trong ñ t. giai ño n n y m m, nhu c u v nhi t lư ng phù h p c a các lo i h t gi ng cây tr ng r t khác nhau. N u nhi t ñ ñ t th p dư i gi i h n nhi t ñ t i th p sinh v t h c, h t gi ng s không n y m m ñư c. H t gi ng n m lâu dư i ñ t, d b th i do n m b nh, vi sinh v t, vi khu n ho c b các lo i côn trùng phá ho i, ñ c bi t là các lo i h t gi ng có hàm lư ng d u cao như l c, v ng, hư ng dương... Trong kho ng nhi t ñ thích h p, nhi t ñ càng tăng càng rút ng n th i gian t gieo ñ n m c, t l n y m m cao, ch t lư ng m m t t, s c s ng cao. B ng 6.5. Nhu c u nhi t ñ ñ t c a m t s h t gi ng cây tr ng th i kỳ n y m m (FAO, 1986) o Lo i h t gi ng Nhi t ñ ñ t ( C) T i th p T i thích T i cao Ti u m ch và ñ i m ch 1-2 20 - 25 28 - 32 Hư ng dương 5 - 10 31 - 37 37 - 44 Ngô 8 - 10 25 - 35 40 - 44 B u bí 10 - 15 37 - 44 44 - 50 Lúa 12 - 14 25 - 30 45 Dưa b 15 - 18 31 - 37 44 – 50 Khi nhi t ñ ñ t vư t quá nhi t ñ t i cao sinh v t h c s làm cho h t gi ng m t kh năng n y m m, ho c n y m m v i t c ñ quá nhanh, ch t lư ng m m th p, cây kém phát tri n. Nhi t ñ ñ t còn nh hư ng tr c ti p ñ n sinh trư ng và phát tri n c a b r và các b ph n dư i ñ t. Nhi t ñ ñ t nh hư ng ñ n t c ñ sinh trư ng c a r ngô trong ñi u ki n tr ng trong ng nghi m như sau: B ng 6.6. nh hư ng c a nhi t ñ ñ n t c ñ sinh trư ng chi u dài c a r ngô Nhi t ñ (oC) 4,4 10,2 15,8 19,0 ð dài c a r (mm/ngày) 1,4 3,7 6,5 8,7 Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 113
N u nhi t ñ ti p t c tăng lên n a thì t c ñ dài ra c a r càng nhanh, b r càng phát tri n m nh. Tuy v y n u nhi t ñ cao quá s kìm hãm s phát tri n c a r . Nhi t ñ ñ t còn nh hư ng ñ n ho t ñ ng c a vi sinh v t trong ñ t, n u nhi t ñ ñ t thích h p, vi sinh v t ho t ñ ng m nh, quá trình phân gi i các ch t h u cơ di n ra nhanh, cung c p nhi u ch t dinh dư ng cho cây tr ng. Theo Prianhitnikov D.N. nhi t ñ ñ t là m t ngu n năng lư ng có vai trò trong vi c huy ñ ng các ch t dinh dư ng cho b r . Nhi t ñ ñ t còn nh hư ng ñ n quá trình hút nư c và các ch t khoáng c a cây tr ng. Nhi t ñ ñ t thích h p làm tăng kh năng hoà tan các ch t dinh dư ng trong ñ t, làm tăng tính ho t ñ ng c a dung d ch ñ t, giúp cho b r c a cây tr ng s d ng dinh dư ng m t cách thu n l i hơn. Nhi t ñ ñ t tăng lên thúc ñ y quá trình thoát hơi nư c c a lá, t o ra áp l c v n chuy n nư c và các ch t dinh dư ng trong cây nhanh, góp ph n tăng cư ng quá trình trao ñ i ch t trong cây. Nhi t ñ ñ t cũng nh hư ng ñ n ho t ñ ng c a các lo i sâu, b nh h i cây tr ng. Thư ng nhi t ñ ñ t thích h p v i sinh trư ng và phát tri n c a c y tr ng thì cũng thích h p v i sinh trư ng và phát tri n c a sâu b nh. Do v y c n có nh ng bi n pháp k thu t canh tác thích h p ñ tiêu di t ngu n sâu b nh trong ñ t. 2.3. nh hư ng c a nhi t ñ t i quá trình phát d c c a th c v t Nhi t ñ có vai trò quy t ñ nh t c ñ phát d c c a cây tr ng. Nhi t ñ càng cao càng rút ng n th i gian sinh trư ng, phát d c c a cây tr ng. Th c t s n xu t cho th y, các gi ng cây tr ng n u gieo tr ng trong v ñông xuân thì th i gian sinh trư ng dài hơn trong v mùa. S dĩ như v y vì các tháng trong v ñông xuân có nhi t ñ th p hơn các tháng trong v mùa. Ví d : gi ng lúa CR203 gieo c y v xuân th i gian sinh trư ng t 135-140 ngày, nhưng gieo c y v mùa th i gian sinh trư ng rút ng n ch còn 115-125 ngày. M i gi ng cây tr ng và ngay c m i giai ño n phát d c c a chúng thư ng yêu c u m t tích ôn (t ng nhi t ñ ) tương ñ i n ñ nh. T năm 1734, Reomoure ñã ñ xu t ch tiêu t ng nhi t ñ ho t ñ ngm còn g i là tích ôn ho t ñ ng (Active Temperature Sum - AcTS) ñ nghiên c u nhu c u v nhi t c a cây tr ng. T ng nhi t ñ ho t ñ ng là t ng s h c các giá tr nhi t ñ l n hơn nhi t ñ t i th p sinh v t h c và nh hơn nhi t ñ t i cao sinh v t h c c a giai ño n phát d c nào ñó. T ng nhi t ñ ho t ñ ng chưa ñánh giá ñúng ñ n ñư c hi u qu c a nhi t ñ ñ i v i t c ñ phát d c c a cây tr ng. Ngư i ta ñã ñưa ra m t ch tiêu khác ñ làm chính xác hơn hi u qu ñó g i là t ng nhi t ñ h u hi u (tích ôn h u hi u - Effective Temperature Sum- ETS). T ng nhi t ñ h u hi u là t ng s các giá tr nhi t ñ có hi u qu ñ i v i quá trình phát d c c a cây tr ng tính theo công th c: ∑ (t ) n ETS = i − B i =1 Trong ñó: ETS : tích ôn h u hi u B: nhi t ñ t i th p (ho c t i cao) sinh v t h c t : giá tr nhi t ñ trung bình c a giai ño n. n: s ngày giai ño n phát d c Tích ôn h u hi u là ch tiêu n ñ nh ñ i v i m i giai ño n phát d c ho c c chu kỳ s ng c a th c v t. D a vào ñ c ñi m này, Sugơlep ñã ñ ngh m t công th c d báo th i kỳ phát d c c a cây tr ng như sau: Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 114
ETS n = ------- t -B Trong ñó: n: s ngày hoàn thành giai ño n phát d c t : nhi t ñ trung bình giai ño n theo b n tin d báo th i ti t dài h n (0C) ETS: tích ôn h u hi u (0C) B: nhi t ñ t i th p (ho c t i cao) sinh v t h c (0C) 2.4. Hi n tư ng c m ng nhi t hình thành hoa Trong th gi i th c v t có loài cây tr ng ch u nh hư ng b i nhi t ñ ñ n s kh i ñ u và phát tri n c a cơ quan sinh s n. Năm 1857, Klipart ñã thành công trong vi c bi n lúa mì mùa ñông thành lúa mì mùa xuân b ng vi c x lý nhi t ñ th p. Lúa mì mùa ñông ñư c gieo vào tháng IX hàng năm, tr i qua 6 tháng mùa ñông băng giá, ñ n mùa xuân m i b t ñ u sinh trư ng và cho thu ho ch vào tháng VII. Nhi u thí nghi m ñem gieo lúa mì vào tháng III (mùa xuân) nhưng không cho thu ho ch vào tháng VII năm ñó m c dù chúng sinh trư ng r t t t. Nh ng cây lúa mì này n u ñư c gi l i qua mùa ñông thì năm sau m i cho thu ho ch. Như v y, giai ño n băng giá mùa ñông là b t bu c ñ i v i s hình thành hoa c a lúa mì ñư c g i là “giai ño n xuân hóa”. Thí nghi m c a Klipart ti n hành gieo nh ng h t lúa mì qua x lý l nh vào tháng III ñã cho thu ho ch bình thư ng. Chính vì v y, ngư i ta g i vi c x lý l nh là x lý xuân hoá. Hi n tư ng c m ng nhi t ñ th p ñ hình thành hoa còn g p nh ng lo i cây 2 năm: năm ñ u chúng tr ng thái dinh dư ng, năm th hai sau khi tr i qua th i kỳ mùa ñông l nh giá thì ra hoa. Nh ng lo i cây này n u năm th hai v n chưa g p l nh thì ph n l n v n không ra hoa. Ngư i ta cho r ng, giai ño n xuân hoá c a các loài th c v t cũng khác nhau: có loài cây qua giai ño n xuân hoá t th i kỳ h t và qu , nhưng cũng có loài cây mu n hơn. Gi i h n tác ñ ng c a nhi t ñ và th i gian ti p xúc có hi u qu cũng thay ñ i tuỳ theo m c ñ m n c m khác nhau. Nói chung, ña s th c v t yêu c u nhi t ñ xuân hoá t 0-15oC. ñi u ki n nhi t ñ cao hơn s có hi n tư ng ph n xuân hoá. Vi c hi u bi t hi n tư ng c m ng nhi t ñ th p ñ n s phát tri n c a cây có ý nghĩa th c ti n r t l n. Ngày nay ngư i ta ñã ti n hành x lý xuân hoá cho nhi u lo i cây 2 năm và cây 1 năm ñ tăng năng su t cây tr ng. 3. CH ð MƯA, M 3.1. Nhu c u nư c c a th c v t Trong su t th i gian sinh trư ng, cây c n r t nhi u nư c. Nư c hoà tan các ch t dinh dư ng khoáng trong ñ t ñ nh ng ch t này d dàng thâm nh p qua r và các m ch d n nuôi dư ng các b ph n c a cây. Nư c thoát hơi qua b m t lá có tác d ng ñi u hoà nhi t ñ trong cơ th ñ ng th i là ñ ng l c c a các dòng nư c và dinh dư ng tu n hoàn trong cây. Nư c là nguyên li u c a quá trình quang h p ñ t o ra các ch t h u cơ c u t o nên cơ th và các s n ph m thu ho ch. Do ngu n g c ti n hoá c a th c v t trên c n b t ñ u t dư i nư c nên th c v t ngày nay, m c dù ñã khác xa t tiên c a chúng, v n r t c n nư c. Nư c là môi trư ng ñ th c hi n các ph n ng sinh hoá và các ho t ñ ng sinh lý c a cây. Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 115
Hàm lư ng nư c trong mô th c v t ñ t ñ n 70-90% tr ng lư ng và như là m t thành ph n quan tr ng ki n trúc nên cơ th th c v t. Nh nư c, th vươn dài, tr i r ng c a tán lá ñư c duy trì giúp th c v t d dàng ti p xúc và ñ ng hóa các y u t môi trư ng. Ngư i ta ñã tính toán ñư c nhu c u nư c c a cây tr ng. Nhìn chung cây ñòi h i m t lư ng nư c kh ng l g p nhi u l n tr ng lư ng v t ch t khô c a chúng. H s tiêu th nư c c a cây tr ng là s ñơn v nư c tiêu th ñ hình thành m t ñơn v ch t khô. H s tiêu th nư c c a m t s cây tr ng như sau (FAO, 1991): Lúa mì 300-600 Ðay 600-800 Ngô 250-400 Hư ng dương 500-600 Kê 200-250 C 500-700 Lúa 500-800 Khoai tây 300-600 Bông 300-600 Rau 300-500 Ð u 250-300 Cây g 400-600 Nhu c u nư c c a cây tr ng thay ñ i khá nhi u qua các giai ño n sinh trư ng. Th i kỳ c n nư c nhi u nh t là th i kỳ mà cây tr ng ho t ñ ng sinh trư ng, phát tri n m nh nh t. Ví d : Ð i v i lúa là giai ño n ñ nhánh, làm ñòng , tr bông và phơi màu. Ð i v i ngô là giai ño n tr c , phun râu, chín s a. 3.2. nh hư ng c a ñ m không khí ñ i v i sinh v t ð m không khí là ñ i lư ng v t lý bi u th thành ph n hơi nư c trong không khí. ð m không khí có nh hư ng nhi u m t t i ñ i s ng sinh v t. - Trư c h t, ñ m không khí nh hư ng t i quá trình thoát hơi nư c b m t da và b m t lá ñ ng th c v t. ð m không khí cao, quá trình thoát hơi nư c b h n ch , d n t i nhi t ñ cơ th tăng lên, các quá trình sinh lý khác ñ u b nh hư ng. Ngư c l i, ñ m không khí th p cũng có h i cho cây tr ng. ð m không khí th p thúc ñ y quá trình thoát hơi nư c, n u b r không hút ñ nư c cây s b héo, có th b ch t. - ð m không khí th i kỳ th ph n c a cây nh hư ng t i s c n y m m c a h t ph n. ð m quá cao ho c quá th p ñ u làm gi m s c s ng c a h t ph n. mi n B c, m t s cây tr ng b nh hư ng c a th i ti t m ư t, mưa phùn r rích vào mùa xuân (tháng II-III) không th ph n, th tinh ñư c làm th t thu ho c gi m năng su t nghiêm tr ng (như xoài, nhãn , v i...). - ð m không khí có ý nghĩa quan tr ng trong công tác b o qu n nông s n. ð m không khí cao, hàm lư ng nư c trong nông s n l n, ph i phơi lâu, h t d m c m m, các ch t ñư ng, ch t béo b phân gi i làm gi m ch t lư ng h t. Rau, hoa qu ñư c b o qu n t t trong ñi u ki n ñ m không khí 80-90%. ð m th p thì rau và hoa qu b m t nư c do b c hơi m nh, b vàng úa, gi m ch t lư ng. - ð m không khí nh hư ng t i quá trình chín c a qu và h t. ð m th p thư ng thúc ñ y quá trình chín. C khoai tây sau khi thu ho ch ph i ñ khô không khí m t th i gian m i chín sinh lý. M t s gi ng lúa m i thu ho ch ph i x lý kích thích m i n y m m. - ð m không khí cao còn nh hư ng t i s phát tri n c a sâu b nh. Ð i v i gia súc, ñ m không khí cao, chu ng tr i m th p là ñi u ki n phát sinh nhi u lo i b nh như viêm ph qu n, viêm ph i, nhi m trùng da... . - ð m không khí nh hư ng t i s phát d c c a m t s loài sinh v t. M i cơ th sinh v t như nh ng chi c ñ ng h sinh h c, khi ñ m thay ñ i thì có th nh n bi t ñư c. M t s sinh v t ch th v i ñ m có th c p lá xu ng khi ñ m quá cao ho c quá th p. M t s loài côn trùng như chu n chu n, ki n, m i ... thư ng thay ñ i quy lu t ho t ñ ng khi th i ti t thay ñ i. ð c bi t, ñ m, nhi t ñ hay quang chu kỳ là nh ng nhân t môi trư ng khi n cho côn trùng Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 116
có th b t ñ u rơi vào hay k t thúc tr ng thái ti m sinh (tr ng thái Diapause), tr ng thái ng t (tr ng thái Anabiose). 3.3. nh hư ng c a ch ñ mưa ñ i v i cây tr ng Mưa có nh hư ng r t l n ñ n s n xu t và ñ i s ng. Lư ng mưa và cư ng ñ mưa thay ñ i ñ u có th có l i hay có h i ñ i v i cây tr ng. Trong ph n này chúng ta ch nghiên c u m t s m t nh hư ng c a mưa ñ i v i ñ t và cây tr ng, Nh ng nh hư ng tiêu c c nghiêm tr ng c a mưa ñư c ñ c p ñ n ph n thiên tai khí tư ng nông nghi p ( chương 7). Các d ng mưa có nh hư ng khác nhau ñ i v i cây tr ng: - Mưa rào có cư ng ñ l n, t c ñ cao, ph n l n nư c ch y ñi m t. mưa rào thư ng phá ho i ki n trúc c a ñ t, gây xói mòn ñ t r t m nh, làm cu n trôi các ch t màu m c a ñ t. Mưa rào kéo dài s d n ñ n lũ l t, gây úng ng p cho các vùng trũng. Mưa rào cũng có th làm rách lá, d p ng n, trôi ph n hoa... Tuy nhiên mưa rào có ý nghĩa l n v m t cung c p nư c và d tr nư c. nh ng vùng có mùa khô kh c nghi t c n có k ho ch d tr nư c vào b ch a, h ao... ð c bi t, mưa dông còn cung c p cho cây tr ng m t lư ng ñ m ñáng k . K t qu nghiên c u ch ra r ng ñ ng b ng B c B hàng năm mưa có th cung c p cho ñ t t 80 - 100kg ñ m nguyên ch t trên m i hecta. - Mưa phùn m c dù cung c p r t ít nư c cho cây tr ng nhưng do mưa phùn thư ng có th i gian kéo dài nên nó có ý nghĩa trong vi c gi m, ch ng b c hơi nư c. Trong mùa khô, n u có mưa phùn s gi i quy t ñư c ph n nào nhu c u nư c cho cây tr ng, gi m tính khô h n. Tuy nhiên, mưa phùn thư ng ñi li n v i ki u hình th i ti t âm u, ít n ng nên sâu b nh phát tri n r t nhanh. - Mưa nh là d ng mưa thích h p cho cây tr ng. Nư c mưa cung c p t t nên ng m sâu xu ng ñ t. Mưa nh không gây ra r a trôi, xói mòn ñ t, nư c mưa ñư c cây tr ng s d ng tri t ñ nh t. Tuy nhiên mưa d m kéo dài d làm hư h i h t gi ng, làm m t s c n y m m c a ph n hoa, gi m t l ñ u qu . Trong mùa thu ho ch, mưa gây tr ng i cho vi c thu hái, v n chuy n và b o qu n, làm gi m ch t lư ng nông s n ph m. 4. GIÓ VÀ S N XU T NÔNG NGHI P Gió là nguyên nhân tr c ti p gây ra s thay ñ i th i ti t và khí h u. Gió ñưa hơi nư c ñi kh p trái ñ t, mang hơi nư c ñ n nh ng vùng khô h n, không có nư c, v n chuy n nhi t t vùng này ñ n vùng khác. ð i v i s n xu t nông nghi p, nh hư ng c a gió ñ i v i cây tr ng th hi n nh ng ñi m sau ñây: - Gió có nh hư ng v m t cơ h c ñ i v i cây tr ng: dông bão ho c gió m nh có th làm ñ cây, gãy cành, r ng lá, rách lá, khô ñ u lá. Gió có th làm thay ñ i hình thái c a cây, làm cong thân và cành ho c làm ñ r p nh ng lo i cây có thân m m. Gió cũng thư ng làm cho các lo i cây ăn qu , cây công nghi p lâu năm, cây lâm nghi p... b ñ , gãy. Gió có t c ñ 60-70 km/h có th làm ñ cây to trong r ng. Gió th i m t l c F trên m t cây cao L(m) thì mômen (M) t o nên s là M = F.L. Cây càng cao thì mô men càng l n. Vì v y cây to c n nghiên c u tr ng ñ cao thích h p ñ ch ng ñ . Các ch tiêu: chi u cao cây, di n tích lá, ñư ng kính thân, ñ sâu và ñ to r ng c a r ñ u liên quan ñ n t c ñ gió. ðây cũng là tiêu chu n ch n gi ng tr ng các vùng và các v khác nhau. - Gió kìm hãm sinh trư ng c a cây vì thân cây b v n ñi v n l i, cành lá va ñ p vào nhau nhi u ngày. Nghiên c u v cây r ng c a Becker cho th y cây ch u t c ñ gió 10m/s thì t c ñ sinh trư ng gi m 2 l n so v i t c ñ gió 5m/s. Nghiên c u c a các tác gi trư ng ðHNNI cho Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 117
th y, huy n Hư ng Hóa (t nh Qu ng Tr ) gió to vào tháng X, XI thư ng làm cho cà phê chè catimor trên các vư n ñ i ñ u b lay g c, d p lá. ð c bi t, sau khi b lay g c, cây cà phê thư ng b n m l c r thâm nh p, cây b vàng lá, d n d n b ch t. - Gió m nh làm tăng lư ng b c hơi qua b m t lá c a cây, cây có th khô héo, m t cân b ng nư c. T c ñ gió 2-3 m/s thì cư ng ñ thoát hơi nư c c a cây l n g p 3 l n so v i lúc l ng gió. - Gió nh hư ng ñ n s th ph n, th tinh c a cây tr ng. Nhi u cây tr ng th ph n nh gió, n u gió quá m nh s không th ph n ñư c ho c làm hoa b r ng. Gió nh th i ph n hoa r i ñ u, t l ñ u qu cao hơn. Gió cũng là nguyên nhân gây ra lai t p gi ng, nhi u lo i gi ng quý có th b lai t p làm m t ñi nh ng ñ c ñi m t t. Khi nghiên c u ch n t o gi ng cây tr ng c n ph i cách ly nghiêm ng t ru ng thí nghi m gi ng v i các ru ng s n xu t khác. Gió cũng làm phát tán h t gi ng ñi xa, lan truy n c d i, sâu b nh t nơi này t i nơi khác. - Gió nóng, gió l nh, gió khô ñ u làm gi m s n lư ng cây tr ng, nh t là tác h i vào th i kỳ ra hoa ho c s p thu ho ch. - Gió là m t trong các nguyên nhân gây xói mòn ñ t, cu n ñi nh ng h t ñ t nh , màu m ñ l i s i ñá làm ñ t c n c i, nh t là ñ i v i nh ng vùng cao. Gió có liên quan t i v n ñ sa m c hóa. nh ng vùng khô h n, gió th i m nh làm các h t sét, h t limon khô tung lên không trung, ch ñ l i các h t cát làm cho ñ t m t d n tính d o, tính dính, tr nên khô c n g i là b sa m c hóa. Gió ñưa cát t b bi n vào vùng n i ñê, d n thành nh ng ñ n cát làm gi m di n tích tr ng tr t. ðó là hi n tư ng cát l n ñ ng ru ng vùng ven bi n. Gió mang cát ñi xa r i ph lên lá cây, gây tác h i cho lá và ch i non. Trong k thu t tr ng tr t ñ h n ch tác h i c a gió ngư i ta thư ng ch n các gi ng th p cây, c ng cây ñ i v i lúa và hoa màu. nh ng vùng gió m nh, áp d ng các bi n pháp chon gi ng, k thu t canh tác ñ gi m chi u cao cây s có hi u qu rõ r t. Thí nghi m ch ng ñ cho ngô vùng gió to b ng cách gi m chi u cao 20% th y năng su t tăng 20-30%, nhưng n u gi m hơn n a thì năng su t không th y tăng n a. Bón phân cân ñ i cây s phát tri n v ng ch c. ð i v i lúa n u bón quá nhi u ñ m thân lúa s m m, lá b lư t, g p gió to lúa s b ñ . Rút nư c phơi ru ng là bi n pháp làm cho r lúa ăn sâu có tác d ng ch ng ñ t t. Vào mùa l nh, ch n ru ng khu t gió ñ gieo m xuân, th bèo hoa dâu vào ru ng làm m nư c hơn, dùng các bi n pháp che ch n cho cây non, vư n ươm ho c ph g c cây b ng xác th c v t... ñ u có tác d ng h n ch tác h i c a gió l nh. Tr ng khoai lang ho c các lo i cây ch u rét kém vào nh ng ngày gió mùa ðông B c s nh hư ng ñ n sinh trư ng và năng su t. Công vi c chi t, ghép cây c n tránh th i kỳ có gió l nh ho c gió khô, nóng. Tr ng nh ng ñai r ng ho c nh ng ñ i cây b o v làm gi m t c ñ gió, ch ng ñư c gió khô, gió nóng, gió l nh, gi m ñư c s phát tán hơi nư c do gió. Tây Nguyên thư ng có gió l n nên ph i nghiên c u tr ng ñai cây r ng ch n gió. T ng cao có th tr ng mít, keo d u, Acacia auriculiformis; t ng v a và th p ch n nh ng cây có chi u cao thích h p. nh ng ñai này còn có tác d ng ch ng xói mòn ñ t. B ng 6.7. T c ñ gió trong các lô cà phê có ñai r ng ch n gió Khe Sanh (S li u kh o sát lúc 8 -9 gi ngày 18 tháng XII năm 1998) Lô cà T c ñ gió kh o sát các kho ng cách t ñai r ng (m/s) phê 10 m 25 m 50 m 75 m 100m 125m 150m 175m 200m TB L1 5,0 4,9 5,1 5,0 4,8 5,2 5,0 4,9 5,2 5,0 L2 2,2 2,5 3,2 3,0 3,7 3,8 4,2 4,5 4,6 3,5 L3 1,6 1,4 1,8 2,2 2,6 2,7 3,2 3,1 3,5 2,5 L4 1,6 1,5 1,7 2,1 1,9 1,8 2,3 2,1 2,4 1,9 Ngu n: ðoàn Văn ði m, Lê Quang Vĩnh (2000) Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 118
Ghi chú: (L1) không có ñai r ng; (L2) có ñai r ng thưa; (L3) , có ñai r ng n a kín, ki u mái nhà; (L4) có ñai r ng n a kín và ñai r ng b sung. vùng ven bi n ngư i ta tr ng phi lao ñ ch n gió cát. Cây phi lao ch u m n, lá nh khó ñ , ch u ñư c khô h n và ngăn c n bão cát. Mu n s d ng gió ph i kh o sát ñ c ñi m, di n bi n c a gió trong các tháng, các mùa v t ng vùng, trên cơ s ñó m i có th s d ng h p lý và có th ñ ra nh ng bi n pháp phòng ch ng gió nóng, gió l nh, gió khô, gió bão cho t ng lo i cây tr ng c th . Gió là m t trong nh ng ngu n cung c p năng lư ng quan tr ng. Ưu ñi m l n c a tài nguyên năng lư ng gió là không bao gi c n. D tr năng lư ng t ng c ng c a gió trên trái ñ t l n g p ch ng 5.000 l n năng lư ng than ñá dùng trong m t năm. Năng lư ng gió hi n nay m i ch ñư c khai thác s d ng ch y u trong nông nghi p, như dùng ñ bơm nư c, s n xu t ñi n, xay b t ho c ch y ñ ng cơ c a m t s lo i máy như máy ch bi n th c ăn gia súc. Gió có giá tr l n ñ i v i công cu c cơ khí hoá ngành chăn nuôi và tr ng tr t. 5. CÂU H I ÔN T P 1. Anh, ch hãy phân tích nh hư ng c a cư ng ñ b c x m t tr i ñ i v i cây tr ng ? phương pháp nâng cao hi u su t s d ng b c x m t tr i ñ tăng năng su t cây tr ng ? 2. Hãy nêu rõ nh hư ng c a quang chu kỳ ñ i v i sinh v t ? trong nông nghi p v n ñ ng d ng quang chu kỳ như th nào ? 3. Anh, ch hãy phân tích nh hư ng c a ch t lư ng ánh sáng v i sinh v t ? phương pháp phòng ch ng nh ng tác h i c a tia t ngo i ñ i v i sinh v t ? 4. Hãy phân tích nh hư ng c a nhi t ñ ñ t và nhi t ñ không khí ñ i v i cây tr ng ? phương pháp ñi u ti t nhi t ñ ñ tăng năng su t cây tr ng ? 5. nh hư ng c a ch ñ mưa, m ñ i v i cây tr ng ? V n d ng nh ng v n ñ ñã nêu ñ có nh ng phương án t t ph c v s n xu t và ñ i s ng ? 6. nh hư ng c a gió ñ i v i cây tr ng ? V n d ng nh ng v n ñ ñã nêu ñ có nh ng phương án t t ph c v s n xu t và ñ i s ng ? Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 119