Tài liệu Xây dựng mô hình tưới thích hợp cho vùng sản xuất rau an toàn xã võng xuyên, huyện phúc thọ - thành phố hà nội

  • Số trang: 138 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 111 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 27125 tài liệu

Mô tả:

LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Thuỷ lợi Hà Nội, các đồng nghiệp, gia đình và sự nỗ lực của bản thân trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Trước hết tác giả xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu nhà trường, khoa Sau đại học, khoa Kỹ thuật tài nguyên nước và các thầy giáo, cô giáo trong trường đã tận tình truyền đạt kiến thức, giúp đỡ tác giả trong quá trình làm luận văn. Xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu trường Cao đẳng Thủy lợi Bắc Bộ nơi tác giả đang công tác đã tạo mọi điều kiện cho tác giả trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn. Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Thị Nguyên, TS. Nguyễn Thái Hòa trường Đại học Thuỷ lợi Hà Nội đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Cuối cùng tác giả xin cảm ơn tới bạn bè và người thân trong gia đình đã tin tưởng, giúp đỡ, động viên, khích lệ để tác giả hoàn thành luận văn theo đúng kế hoạch đề ra. Xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng 8 năm 2013 Tác giả Nguyễn Văn Hiếu Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước BẢN CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn Thạc sĩ: “Xây dựng mô hình tưới thích hợp cho vùng sản xuất rau an toàn xã Võng Xuyên, huyện Phúc Thọ - thành phố Hà Nội” là đề tài do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Lê Thị Nguyên và TS. Nguyễn Thái Hòa. Các số liệu sử dụng để tính toán là trung thực, những kết quả nghiên cứu trong đề tài luận văn chưa từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào. Tôi xin chịu trách nhiệm về đề tài luận văn của mình ./. Tác giả Nguyễn Văn Hiếu Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT: Bộ tài nguyên môi trường BVTV: Bảo vệ thực vật CN-TTCN: Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp FAO: Tổ chức lương thực thế giới GAP: Phương thức thực hành nông nghiệp tốt IPM: Chương trình quản lý dịch hại tổng hợp QCVN: Quy chuẩn Việt Nam RAT: Rau an toàn TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam VietGAP: Quy trình thực hành sản xuất nông nghiệp tốt cho rau, quả tươi an toàn tại Việt Nam WTO: Tổ chức thương mại thế giới Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Thấm nước từ rãnh theo hướng đứng và hướng bên ............................... 10. Hình 1.2: Sơ đồ tưới rãnh và vùng thấm nước của các rãnh tưới ........................... 10. Hình 1. 3: Sơ đồ tưới dải .......................................................................................... 12. Hình 1.4: Sơ đồ cấu tạo chung một hệ thống phun mưa.......................................... 13. Hình 1.5: Cấu tạo chung của một hệ thống tưới hiện đại tiết kiệm nước ................ 17. Hình 2.1: Bản đồ xã Võng Xuyên, huyện Phúc Thọ, Thành phố Hà Nội ................. 26. Hình 3.1: Vị trí vùng sản xuất RAT và khu vực bố trí hệ thống tưới phun mưa và hệ thống tưới nhỏ giọt ................................................................................................... 60. Hình 3.2: Sơ đồ bố trí cụm công trình và thiết bị đầu mối ...................................... 62. Hình 3.3: Vòi phun Gyronet Tubo ........................................................................... 64. Hình 3.4: Sơ đồ bố trí vòi phun mưa kiểu hình vuông ............................................ 65. Hình 3.5: Sơ đồ hệ thống tưới phun mưa ................................................................. 66. Hình 3.6: Bộ châm phân bón Venturi ...................................................................... 75. Hình 3.7: Đồng hồ đo nước Arad IRT ..................................................................... 75. Hình 3.8: Đồng hồ đo áp lực OR ............................................................................. 75. Hình 3.9: Đầu nhỏ giọt Uniram ............................................................................... 77. Hình 3.10: Sơ đồ bố trí đường ống tưới nhỏ giọt cho cây cà chua ........................ 77. Hình 3.11: Sơ đồ bố trí đường ống tưới nhỏ giọt cho cây khoai tây ...................... 78. Hình 3.12: Sơ đồ hệ thống tưới nhỏ giọt.......................................................... ……78. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1: Mức giới hạn tối đa cho phép của một số vi sinh vật và hoá chất gây hại trong sản phẩm rau, quả, chè..................................................................................... 4. Bảng 1.2: Mức giới hạn tối đa cho phép của một số kim loại nặng trong đất trồng rau, quả, chè ............................................................................................................... 6. Bảng 1.3: Mức giới hạn tối đa cho phép của một số kim loại nặng trong nước tưới cho rau, quả, chè ........................................................................................................ 7. Bảng 1.4: Ảnh hưởng của độ ẩm đất và độ ẩm không khí đến năng suất cà chua và dưa chuột (trọng lượng quả của một cây).................................................................. 9. Bảng 2.1: Trị số bình quân nhiều năm các yếu tố khí tượng trạm Sơn Tây ............ 27. Bảng 2.2: Phân bố mưa trong năm tại trạm Sơn Tây .............................................. 29. Bảng 2.3: Các đặc trưng cơ lý của đất ở khu vực nghiên cứu................................. 32. Bảng 3.1: Kết quả tính toán các thông số thống kê X , CV, CS .................................. 46. Bảng 3.2: Bảng thống kê chọn năm điển hình ứng với từng thời vụ ....................... 46. Bảng 3.3: Mô hình mưa thiết kế vụ Xuân................................................................. 47. Bảng 3.4: Mô hình mưa thiết kế vụ Hè Thu ............................................................. 48. Bảng 3.5: Mô hình mưa thiết kế vụ Đông ................................................................ 49. Bảng 3.6: Nhu cầu nước và yêu cầu tưới của cây cải bắp ...................................... 50. Bảng 3.7 : Nhu cầu nước và yêu cầu tưới của cây khoai tây................................... 51. Bảng 3.8: Nhu cầu nước và yêu cầu tưới cây cà chua............................................. 52. Bảng 3.9: Kế hoạch tưới cho cây cải bắp ............................................................... 54. Bảng 3.10: Kế hoạch tưới cho cây khoai tây .......................................................... 54. Bảng 3.11: Kế hoạch tưới cho cây cà chua ............................................................ 56. Bảng 3.12: Các thông số kỹ thuật của vòi Gyronet Tubo ........................................ 64. Bảng 3.13: Số liệu yêu cầu tính vòi phun và ống tưới ............................................. 72. Bảng 3.14: Kết quả tính thủy lực đường ống tưới phun .......................................... 73. Bảng 3.15: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh tưới phun cấp 2........................ 73. Bảng 3.16: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh tưới phun cấp 2 ..................... 73. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước Bảng 3.17: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh tưới phun cấp 1........................ 73. Bảng 3.18: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh tưới phun cấp 1 ..................... 74. Bảng 3.19: Số liệu yêu cầu tính đường ống tưới phun chính................................... 74. Bảng 3.20: Kết quả tính thủy lực đường ống tưới phun chính ................................ 74. Bảng 3.21: Các thông số kỹ thuật của đầu nhỏ giọt ................................................ 76. Bảng 3.22: Các thông số kỹ thuật của đường ống nhỏ giọt..................................... 76. Bảng 3.23: Số liệu tính đường ống tưới nhỏ giọt và đầu nhỏ giọt cho khoai tây .... 86. Bảng 3.24: Số liệu tính đường ống tưới nhỏ giọt và đầu nhỏ giọt cho cà chua ...... 86. Bảng 3.25: Kết quả tính thủy lực đường ống nhỏ giọt cho khoai tây ...................... 86. Bảng 3.26: Kết quả tính thủy lực đường ống nhỏ giọt cho cà chua ........................ 86. Bảng 3.27: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh cấp 2 tưới cho khoai tây .......... 86. Bảng 3.28: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh cấp 2 tưới cho cà chua ............ 87. Bảng 3.29: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh cấp 2 tưới cho khoai tây ........ 87. Bảng 3.30: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh cấp 2 tưới cho cà chua .......... 87. Bảng 3.31: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh cấp 1 tưới cho khoai tây .......... 87. Bảng 3.32: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh cấp 1 tưới cho cà chua ............ 88. Bảng 3.33: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh cấp 1tưới cho khoai tây ......... 88. Bảng 3.34: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh cấp 1tưới cho cà chua ........... 88. Bảng 3.35: Số liệu yêu cầu tính đường ống chính tưới cho khoai tây ..................... 88. Bảng 3.36: Số liệu yêu cầu tính đường ống chính tưới cho cà chua ....................... 88. Bảng 3.37: Kết quả tính thủy lực đường ống chính tưới cho khoai tây ................... 89. Bảng 3.38: Kết quả tính thủy lực đường ống chính tưới cho cà chua ..................... 89. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1. 1. Tính cấp thiết của Đề tài ....................................................................................... 1. 2. Mục đích của Đề tài .............................................................................................. 2. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 3. 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ......................................................... 3. 5. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 3. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU ............................ 4. 1.1. Khái niệm về rau an toàn ................................................................................... 4. 1.2. Đặc điểm sinh lý nước của cây rau và cơ sở tưới nước cho các loại rau ........ 7. 1.2.1. Đặc tính sinh lý nước của cây rau ................................................................ 7. 1.2.2. Cơ sở tưới nước cho các loại rau .................................................................. 8. 1.3. Tổng quan phương pháp tưới, kỹ thuật tưới cho cây trồng cạn ...................... 9. 1.3.1. Kỹ thuật tưới rãnh, tưới dải .......................................................................... 10. 1.3.1.1. Kỹ thuật tưới rãnh ......................................................................................10. 1.3.1.2. Kỹ thuật tưới dải ........................................................................................11. 1.3.2. Kỹ thuật tưới phun mưa ............................................................................... 13. 1.3.2.1. Cấu tạo ........................................................................................................13. 1.3.2.2. Ưu, nhược điểm ..........................................................................................14. 1.3.2.3. Phạm vi áp dụng .........................................................................................15. 1.3.3. Kỹ thuật tưới phun mưa cục bộ tiết kiệm nước .......................................... 15. 1.3.3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống tưới phun cục bộ tiết kiệm nước. ........................................................................................................................15. 1.3.3.2. Ưu, nhược điểm ..........................................................................................18. 1.3.3.3. Điều kiện áp dụng tốt kỹ thuật tưới phun mưa cục bộ.............................19. 1.3.4. Kỹ thuật tưới nhỏ giọt .................................................................................. 20. 1.3.4.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống tưới nhỏ giọt ...................20. 1.3.4.2. Ưu, nhược điểm của hệ thống tưới nhỏ giọt.............................................20. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 1.3.4.3. Điều kiện áp dụng tốt kỹ thuật tưới nhỏ giọt ............................................20. 1.4. Tổng quan về mô hình tưới cho vùng sản xuất rau an toàn.......................... 21. 1.4.1. Mô hình tưới truyền thống ở vùng sản xuất rau an toàn xã Văn Đức, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội ....................................................................... 21. 1.4.1.1. Khái quát về mô hình .................................................................................21. 1.4.1.2. Một số nhận xét ..........................................................................................21. 1.4.2. Mô hình tưới cho rau an toàn ở phường Lĩnh Nam, quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội .................................................................................................... 22. 1.4.2.1. Khái quát về mô hình .................................................................................22. 1.4.2.2. Một số nhận xét và đánh giá......................................................................23. 1.4.3. Đánh giá chung các mô hình tưới cho rau an toàn .................................... 24. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................................................................26. 2.1. Cơ sở và đối tượng nghiên cứu vùng rau an toàn xã Võng Xuyên, Phúc Thọ, thành phố Hà Nội .................................................................................................... 26. 2.1.1. Cơ sở nghiên cứu ......................................................................................... 26. 2.1.1.1. Điều kiện tự nhiên xã Võng Xuyên, huyện Phúc Thọ, thành phố Hà Nội ..................................................................................................................................26. 2.1.1.2. Tình hình dân sinh - kinh tế - xã hội và phương hướng phát triển nông nghiệp.......................................................................................................................32. 2.1.1.3. Hiện trạng vùng sản xuất rau ...................................................................34. 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 37. 2.1.2.1. Nhóm rau ăn bắp và ăn chồi (lá)...............................................................37. 2.1.2.2. Nhóm rau ăn củ..........................................................................................38. 2.1.2.3. Nhóm rau ăn quả .......................................................................................39. 2.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 40. 2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 40. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................. 44. 3.1. Xác định nhu cầu nước, nhu cầu tưới và chế độ tưới cho rau an toàn ........ 44. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 3.1.1. Tài liệu cần cho tính toán ............................................................................. 44. 3.1.1.1. Tài liệu khí tượng .......................................................................................44. 3.1.1.2. Tài liệu mưa ...............................................................................................44. 3.1.1.3. Tài liệu cây trồng........................................................................................44. 3.1.1.4. Tài liệu đất trồng ........................................................................................45. 3.1.1.5. Tài liệu kế hoạch tưới ................................................................................45. 3.1.2. Xác định mô hình mưa vụ thiết kế ............................................................... 46. 3.1.2.1. Chọn tần suất thiết kế ................................................................................46. 3.1.2.2. Chọn thời đoạn tính toán ...........................................................................46. 3.1.2.3. Chọn phương pháp tính toán ....................................................................46. 3.1.2.4. Kết quả tính toán ........................................................................................46. 3.1.3. Kết quả tính toán nhu cầu tưới cho các nhóm rau an toàn.....................50. 3.1.4. Kết quả tính toán kế hoạch tưới cho các nhóm rau an toàn....................... 54. 3.2. Cơ sở khoa học lựa chọn phương pháp tưới, kỹ thuật tưới thích hợp cho vùng sản xuất rau an toàn ...................................................................................... 58. 3.2.1. So sánh các kỹ thuật tưới truyền thống và các kỹ thuật tưới hiện đại ....... 58. 3.2.2. So sánh các kỹ thuật tưới hiện đại .............................................................. 59. 3.2.3. Điều kiện nguồn nước, chất lượng nước/ sự phù hợp với nguồn nước, chất lượng nước của vùng rau an toàn nghiên cứu ...................................................... 59. 3.2.4. Sự phù hợp với quy hoạch xây dựng Nông thôn mới ................................. 59. 3.3. Xây dựng mô hình tưới thích hợp cho vùng sản xuất rau an toàn ............... 60. 3.3.1. Quy hoạch bố trí hệ thống tưới phun mưa và tưới nhỏ giọt ....................... 60. 3.3.1.1. Xác định vị trí và quy mô khu sản xuất..................................................... 60. 3.3.1.2. Lựa chọn nguồn nước và công trình đầu mối lấy nước ..........................61. 3.3.1.3. Bố trí cụm công trình và thiết bị đầu mối .................................................62. 3.3.1.4. Bố trí hệ thống đường ống .........................................................................64. 3.3.2. Thiết kế hệ thống tưới phun mưa và tưới nhỏ giọt ..................................... 64. 3.3.2.1. Thiết kế hệ thống tưới phun mưa ...............................................................64 3.3.2.2. Thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt .................................................................77. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 3.3.2.3. Xác định dung tích bể chứa .......................................................................91. 3.3.2.4. Tính toán lựa chọn các thông số thiết kế giếng khoan và máy bơm chìm ..................................................................................................................................91. 3.3.3. Quản lý vận hành .......................................................................................... 92. 3.3.3.1. Tổ chức thực hiện tưới...............................................................................92. 3.3.3.2. Kiểm soát, theo dõi và điều khiển quá trình tưới ......................................96. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 97. TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 99. PHỤ LỤC……………………………………………………………………..............101. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của Đề tài Rau là cây thực phẩm rất quan trọng cung cấp chất dinh dưỡng cho con người. Rau được coi là nhân tố quan trọng đối với sức khỏe và đóng vai trò chống lại bệnh tật, nhân dân ta có câu: “Cơm không rau như ốm đau không thuốc” vì thế, rau còn là thành phần không thể thiếu được trong bữa ăn hàng ngày. Nhiều kết quả nghiên cứu cho rằng, ở nhiều nước, lượng rau chiếm tỷ lệ 30÷40% trong bữa ăn, nhu cầu dùng rau trong bữa ăn hàng ngày ngày càng tăng, lượng rau trong bữa ăn hàng ngày của các nước phát triển nhiều hơn các nước đang phát triển. Những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị trường, tốc độ công nghiệp hóa, đô thị hóa diễn ra nhanh đã làm diện tích đất nông nghiệp trên cả nước nói chung và ở thành phố Hà Nội nói riêng ngày càng bị thu hẹp (trung bình mỗi năm diện tích đất nông nghiệp ở Hà Nội giảm khoảng 1000 ha). Để đảm bảo phát triển bền vững, nền kinh tế có mức tăng trưởng cao và ổn định thì chuyển dịch cơ cấu kinh tế hợp lý theo hướng dịch vụ - công nghiệp - nông nghiệp là nhiệm vụ trọng tâm. Nông nghiệp mặc dù chỉ chiếm một phần nhỏ trong cơ cấu kinh tế nhưng có vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống đô thị về thực phẩm, đảm bảo sức khỏe, tạo môi trường sống trong lành, đảm bảo chất lượng cuộc sống cho người dân Thủ Đô. Trước thềm hội nhập WTO thì sản xuất nông nghiệp theo hướng an toàn GAP (Good Agricultural Practice) là yếu tố rất cần thiết cho sự phát triển nông nghiệp. Cung cấp các sản phẩm nông nghiệp theo hướng nông nghiệp - đô thị - sinh thái du lịch, hình thành các vùng sản xuất hàng hóa đặc sản như rau an toàn, rau sạch, cây cảnh, cây ăn quả v.v… đáp ứng nhu cầu phát triển đã và đang là nhiệm vụ cấp thiết. Rau xanh là loại cây trồng có hiệu quả kinh tế cao và có ý nghĩa nhiều mặt đối với sản xuất của nông dân ngoại thành Hà Nội. Hiện nay thành phố Hà Nội có khoảng 4.500ha đất trồng rau các loại, trong đó có 1.364ha đất trồng rau an toàn. Để đáp ứng được cho mỗi người dân Hà Nội mỗi năm là 70kg/năm thì thành phố cần tới 280.000 tấn rau/năm. Vì vậy, việc mở rộng diện tích canh tác rau an toàn đang Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 2 đòi hỏi rất lớn và lâu dài trong định hướng sản xuất nông nghiệp của huyện Phúc Thọ cũng như của thành phố Hà Nội. Huyện Phúc Thọ là huyện nằm phía Tây Bắc của Hà Nội, có địa hình tương đối bằng phẳng, việc cấp nước để phục vụ nông nghiệp nói chung và sản xuất rau xanh nói riêng là rất cần thiết và cấp bách. Hơn nữa, việc sản xuất rau xanh có vai trò chủ đạo, là nguồn thu nhập chính của nông dân trong vùng. Tuy nhiên, việc nghiên phương pháp tưới, kỹ thuật tưới cho cây rau còn mang tính tự phát, thiếu cơ sở khoa học và đầu tư kỹ thuật đã hạn chế nhiều đến năng suất, sản lượng, chất lượng rau. Do vậy, việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ tưới nước cho rau là rất cần thiết. Với các phương pháp tưới phổ biến (phương pháp tưới rãnh, tưới dải, tưới gốc) cho rau, không duy trì được phạm vi độ ẩm thích hợp, có khi cao hơn hoặc thấp hơn độ ẩm thích hợp, gây bất lợi cho quá trình sinh trưởng, phát triển, làm giảm năng suất và chất lượng rau. Hiện nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, yêu cầu và đòi hỏi phải áp dụng, phát triển các phương pháp tưới hiện đại tiết kiệm nước đã được đặt ra một cách bức thiết và nó đã mở ra các triển vọng lớn cho việc phát triển các cây trồng cạn có giá trị kinh tế cao nói chung và các cây rau nói riêng. Đây là chủ trương của Nhà nước hiện nay là “Công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn”, phù hợp với xu thế phát triển nông nghiệp đô thị sinh thái bền vững và chủ trương quy hoạch phát triển sản xuất rau an toàn của Thành phố Hà Nội đến năm 2015, đáp ứng được nhu cầu về sản phẩm rau an toàn của người tiêu dùng và góp phần thúc đẩy phát triển sản xuất rau an toàn ở ngoại thành. Xuất phát từ những yêu cầu trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Xây dựng mô hình tưới thích hợp cho vùng sản xuất rau an toàn xã Võng Xuyên, huyện Phúc Thọ – thành phố Hà Nội”. 2. Mục đích của đề tài - Xác định chế độ tưới cho các loại rau. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 3 - Xây dựng mô hình tưới cho các loại rau an toàn nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và hiệu quả tưới. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Ba nhóm cây rau: nhóm rau ăn bắp và ăn chồi (lá), nhóm rau ăn củ và nhóm rau ăn quả. Mỗi nhóm rau lấy một cây đại diện để tính toán. - Phạm vi nghiên cứu: Khu sản xuất chuyên canh rau an toàn 70ha của xã Võng Xuyên, huyện Phúc Thọ, thành phố Hà Nội. 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu - Cách tiếp cận: Tiếp cận thực tế, kinh nghiệm, hiện đại và phát triển bền vững - Phương pháp nghiên cứu: + Nghiên cứu lý thuyết, phân tích các tài liệu tham khảo kết hợp điều tra khảo sát thực địa vùng sản xuất rau an toàn. + Phương pháp nghiên cứu kế thừa, lựa chọn và phát triển các kết quả đã nghiên cứu. + Ứng dụng chương trình CROPWAT 8.0 của FAO để tính nhu cầu nước và chế độ tưới cho các loại rau vùng nghiên cứu. 5. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu. - Đánh giá các điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội vùng nghiên cứu. - Xác định nhu cầu nước, yêu cầu tưới và chế độ tưới cho các loại rau. - Phân tích lựa chọn phương pháp tưới và kỹ thuật tưới thích hợp với loại rau an toàn cho vùng nghiên cứu. - Xây dựng mô hình tưới thích hợp cho các loại rau an toàn của vùng nghiên cứu. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Khái niệm về rau an toàn Theo Quyết định số 99/2008/QĐ-BNN ngày 15/10/2008 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành quy định quản lý sản xuất, kinh doanh rau, quả và chè an toàn [2]: Rau, quả an toàn là sản phẩm rau, quả tươi được sản xuất, sơ chế phù hợp với các quy định về đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm có trong VietGAP (Quy trình thực hành sản xuất nông nghiệp tốt cho rau, quả tươi an toàn tại Việt Nam) hoặc các tiêu chuẩn GAP khác tương đương VietGAP và mẫu điển hình đạt chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm. Rau "an toàn" được quy định là các chất sau đây chứa trong rau không được vượt quá tiêu chuẩn cho phép đó là: (i) Dư lượng thuốc hóa học, (ii) Số lượng vi sinh vật và ký sinh trùng, (iii) Dư lượng đạm nitrat (NO3), (iv) Dư lượng các kim loại nặng (chì, thủy ngân, asêníc, kẽm, đồng...). Mức giới hạn tối đa cho phép của một số sinh vật và hóa chất gây hại trong sản phẩm rau, quả, chè được trình bày ở bảng 1.1. Giới hạn tối đa cho phép một số kim loại nặng trong đất trồng rau và nước tưới cho rau thể hiện ở bảng 1.2 và 1.3. Bảng 1.1: Mức giới hạn tối đa cho phép của một số vi sinh vật và hoá chất gây hại trong sản phẩm rau, quả, chè TT I Mức giới hạn tối Chỉ tiêu đa cho phép Hàm lượng nitrat NO3 (quy định cho rau) mg/kg 1 Xà lách 1.500 2 Rau gia vị 600 3 Bắp cải, Su hào, Suplơ, Củ cải, tỏi 500 4 Hành lá, Bầu bí, Ớt cây, Cà tím 400 5 Ngô rau 300 6 Khoai tây, Cà rốt 250 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Phương pháp thử TCVN 5247:1990 Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 5 7 Đậu ăn quả, Măng tây, Ớt ngọt 200 8 Cà chua, Dưa chuột 150 9 Dưa bở 90 10 Hành tây 80 11 Dưa hấu 60 II Vi sinh vật gây hại (quy định cho rau, quả) CFU/g ** 1 Salmonella 0 2 Coliforms 200 3 Escherichia coli 10 III Hàm lượng kim loại nặng (quy định cho rau, quả, chè) 1 Arsen (As) 2 Chì (Pb) 1,0 TCVN 6848:2007 TCVN 6846:2007 TCVN 7601:2007; TCVN 5367:1991 TCVN 7602:2007 0,3 - Quả, rau khác 0,1 - Chè 2,0 3 Thủy Ngân (Hg) 0,05 4 Cadimi (Cd) 1 TCVN 4883:1993; mg/kg - Cải bắp, rau ăn lá IV TCVN 4829:2005 TCVN 7604:2007 TCVN 7603:2007 - Rau ăn lá, rau thơm, nấm 0,1 - Rau ăn thân, rau ăn củ, khoai tây 0,2 - Rau khác và quả 0,05 - Chè 1,0 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật (quy định cho rau, quả, chè) Những hóa chất có trong Quyết định Theo Quyết định Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Theo TCVN hoặc Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 6 46/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007 46/2007/QĐ- ISO, CODEX tương của Bộ Y tế BYT ngày ứng 19/12/2007 của Bộ Y tế 2 Những hóa chất không có trong Theo CODEX Quyết định 46/2007/QĐ-BYT ngày hoặc ASEAN 19/12/2007 của Bộ Y tế (Nguồn: Quyết định Ban hành Quy định quản lý sản xuất, kinh doanh rau, quả và chè an toàn số 99/2008/QĐ-BNN ngày 15 tháng 10 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) Bảng 1.2: Mức giới hạn tối đa cho phép của một số kim loại nặng trong đất trồng rau, quả, chè Mức giới hạn tối đa cho phép TT Nguyên tố 1 Arsen (As) 12 2 Cadimi (Cd) 2 3 Chì (Pb) 70 4 Đồng (Cu) 50 5 Kẽm (Zn) 200 (mg/kg đất khô) Phương pháp thử TCVN 6649:2000 (ISO11466:1995) TCVN 6496:1999 (ISO11047:1995) (Nguồn: Quyết định Ban hành Quy định quản lý sản xuất, kinh doanh rau, quả và chè an toàn số 99/2008/QĐ-BNN ngày 15 tháng 10 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 7 Bảng 1.3: Mức giới hạn tối đa cho phép của một số kim loại nặng trong nước tưới cho rau, quả, chè TT Nguyên tố Mức giới hạn tối đa cho phép (mg/lít) Phương pháp thử 1 Thuỷ ngân (Hg) 0,001 TCVN 5941:1995 2 Cadimi (Cd) 0,01 TCVN 665:2000 3 Arsen (As) 0,1 TCVN 665:2000 4 Chì (Pb) 0,1 TCVN 665:2000 (Nguồn: Quyết định Ban hành Quy định quản lý sản xuất, kinh doanh rau, quả và chè an toàn số 99/2008/QĐ-BNN ngày 15 tháng 10 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) 1.2. Đặc điểm sinh lý nước của cây rau và cơ sở tưới nước cho các loại rau 1.2.1. Đặc tính sinh lý nước của cây rau [10] Cây rau yêu cầu về nước khác với các loại cây trồng khác. Chúng có yêu cầu đặc biệt cao đối với nước, là loại cây rất ưa nước. Nói chung trong cây rau chứa tới 75 ÷ 95% nước. Khối lượng nước một cây rau mất đi do thoát hơi nước trong thời gian sinh trưởng có thể lớn đến hàng trăm lần trọng lượng của cây ở trạng thái xanh. Theo Brigx và Santx thì hệ số sử dụng nước của khoai tây là 636, bắp cải là 539, dưa hấu là 600, dưa chuột 713 trong khi đó cây ngô chỉ có 368. Nếu không được cung cấp nước đầy đủ và thường xuyên thì năng suất và chất lượng rau giảm rõ rệt thậm chí không cho thu hoạch. Thiếu nước rau chóng già cỗi, nhiều xơ, đắng. Nhiều nước quá cũng làm giảm phẩm chất rau, khả năng chống chịu sâu bệnh và chịu hạn kém. Theo số liệu thực nghiệm của Trung tâm thí nghiệm tưới nước và cải tạo đất ở Hải Hưng thì nhu cầu sử dụng nước của một số loại rau chính như sau: Cải bắp 1.680 m3/ha, Cà chua 2.195 m3/ha, Cà 3.030 m3/ha, Khoai tây 2.000 m3/ha, Su hào 1.900 m3/ha. Nhóm rau ăn bắp và ăn chồi (Cải bắp, cải bao, cải xanh, su hào…) có diện tích lá lớn, hệ rễ nhỏ, phân bố trên lớp đất mặt, nên yêu cầu nước cao, tiêu hao nhiều Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 8 nước, khả năng hút nước yếu. Độ ẩm đất thích hợp nhất là 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng và độ ẩm không khí từ 85 ÷ 95%. Nhóm rau ăn củ (khoai tây, cà rốt, củ cải,…) và nhóm rau ăn quả (cà chua, dưa chuột, đậu các loại, cà các loại,… ) thường có thân lá nhỏ hơn, thân lá thường có lông, hệ rễ phát triển hơn nhóm rau ăn bắp và chồi, khả năng chịu hạn trung bình. Yêu cầu độ ẩm đất 70 ÷ 80% và độ ẩm không khí 55 ÷ 65%. Các nhóm rau này thuộc loại tiêu hao nước trung bình, hút nước trung bình. 1.2.2. Cơ sở tưới nước cho các loại rau [10] Rau là loại cây trồng yêu cầu độ ẩm đất cao cho nên rất mẫn cảm với nước tưới. Mức bão hòa nước trong tế bào của rau rất cao và chỉ trong điều kiện đảm bảo được mức bão hòa đó, rau mới nâng được tốc độ tích lũy chất xanh hơn các cây trồng khác. Theo tài liệu của Culicôp ở độ ẩm đất dưới 60%, lượng nước trong lá cải bắp đạt 448 ÷ 483% trọng lượng lá thì lượng chất khô tích lũy được 9,7 mg/dm2 lá/giờ. Nhưng ở độ ẩm đất 80%, lượng nước trong lá tăng lên tới 579% và lượng chất khô tích lũy được tới 22,6 mg/dm2 lá/giờ, dẫn đến năng suất đạt 402,6 tạ/ha tăng gấp 2 lần so với trường hợp trên. Các loại cây rau đều có rễ nhỏ, ăn nông, khả năng hút nước yếu, nên đòi hỏi độ ẩm đất phải cao, có khả năng cung cấp nước dễ dàng. Mặt khác, khả năng thoát hơi nước ở lá lớn nên chúng rất mẫn cảm không những với độ ẩm đất mà cả độ ẩm không khí. Vì vậy, ngay cả khi độ ẩm đất thích hợp cũng chưa chắc rau đã sinh trưởng tốt, nếu độ ẩm không khí không thuận lợi. Tài liệu của Viện sinh lý (Liên bang Nga) cho thấy ảnh hưởng của độ ẩm đất, độ ẩm không khí đến năng suất cà chua và dưa chuột như ở bảng 1.4. Tưới nước cho nhóm rau ăn bắp và chồi là nhằm luôn luôn đảm bảo cho tế bào bão hòa nước ở mức cao để có tốc độ tích lũy vật chất lớn, sinh trưởng thân lá tốt, kìm hãm được quá trình phát dục của chúng. Đối với nhóm rau ăn củ và ăn quả, biện pháp kỹ thuật gieo trồng là tạo được mức sinh trưởng cần thiết về thân lá và cần phải kìm hãm ở mức độ nhất định sự sinh trưởng dinh dưỡng quá mức gây ảnh hưởng xấu cho quá trình phát dục. Nhóm rau này yêu cầu về độ ẩm đất và tưới nước ít hơn loại ăn bắp và ăn chồi. Theo tài liệu của Culicôp, Liên Bang Nga, đối với cải Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 9 bắp sớm, trồng đầu vụ trong điều kiện thời tiết khô hanh độ ẩm đất cần đảm bảo không thấp hơn 80% và duy trì như vậy cho tới lúc thu hoạch. Độ ẩm đất thấp 60% làm giảm 50% năng suất và độ ẩm đất 70% tuy không làm giảm trọng lượng của cây nhưng làm giảm trọng lượng của phần bắp cuộn (phần thu hoạch). Bảng 1.4: Ảnh hưởng của độ ẩm đất và độ ẩm không khí đến năng suất cà chua và dưa chuột (trọng lượng quả của một cây) Đơn vị: g Cây trồng Cà chua Dưa chuột Độ ẩm đất (%) Độ ẩm không khí 90 65 40 Ẩm 591 566 0 Khô 418 204 0 Ẩm 110 146 39 Khô 507 314 125 Các loại rau ở phía Bắc nước ta được gieo trồng nhiều trong vụ Đông, vụ Xuân, thời tiết hanh khô, ít mưa. Tưới nước là một biện pháp kỹ thuật quan trọng để rau sinh trưởng, phát triển bình thường và cho năng suất cao, phẩm chất ngon. 1.3. Tổng quan phương pháp tưới, kỹ thuật tưới cho cây trồng cạn Hiện nay, để tưới cho các cây trồng cạn nói chung và cây rau nói riêng có rất nhiều phương pháp, kỹ thuật tưới đã và đang được sử dụng, có thể chia ra hai loại chủ yếu: Phương pháp tưới theo trọng lực như tưới rãnh, tưới dải, …và phương pháp tưới bằng áp lực như tưới phun mưa, tưới nhỏ giọt, tưới phun mưa nhỏ, tưới ngầm. Mỗi phương pháp, kỹ thuật tưới đều có những ưu nhược điểm, phạm vi và điều kiện áp dụng cho các cây trồng, các loại đất đai, nguồn nước, chất lượng nước, cũng như điều kiện kinh tế xã hội ở mỗi vùng khác nhau. Dựa vào đó người ta có thể lựa chọn phương pháp, kỹ thuật tưới cho phù hợp. 1.3.1. Kỹ thuật tưới rãnh, tưới dải 1.3.1.1. Kỹ thuật tưới rãnh[5],[7] Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 10 Tưới rãnh là kỹ thuật tưới ẩm cho các loại cây trồng cạn, trồng rộng hàng và theo luống như ngô, khoai, mía, bông, rau đậu … Khi tưới, nước từ trong lòng rãnh thấm vào đất và cung cấp cho cây trồng. Đối với tưới rãnh nước được phân bố vào đất theo hai hướng ngang và đứng. Như vậy, thể tích đất giữa hai hướng tưới đã được thấm ướt bởi sự dẫn truyền nước theo phương ngang (thấm ngang) và phương đứng (thấm đứng) do tác dụng của các lực căng mao dẫn và trọng lực. Khả năng thấm của đất phụ thuộc vào loại đất. Đất nhẹ thấm ngang nhỏ, thấm đứng lớn. Ngược lại, đất nặng, nước trong rãnh tưới được phân bố theo phương ngang rộng và thấm đứng nhỏ. 1. Cấu tạo Sơ đồ cấu tạo kỹ thuật tưới rãnh ở hình 1.1 và hình 1.2 Hình 1.1: Thấm nước từ rãnh theo hướng đứng và hướng bên Mặt cắt A-A Hình 1.2: Sơ đồ tưới rãnh và vùng thấm nước của các rãnh tưới Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước
- Xem thêm -