Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân bố nhiệt độ thấp ở Lai Châu bằng công nghệ viễn thám và GIS Trần Thị Tâm Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành: Bản đồ, Viễn thám và Hệ thông tin địa lý Mã số: 60 44 76 Người hướng dẫn: PGS.TS. Dương Văn Khảm Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Điều tra, khảo sát và thu thập dữ liệu có liên quan phục vụ công tác nghiên cứu. Nghiên cứu, đánh giá điều kiện hình thành và mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến cây cao su. Xây dựng các bản đồ chuyên đề nhiệt độ thấp bằng công nghệ viễn thám và GIS tỉnh Lai Châu, tỷ lệ 1/50.000. Đề xuất vùng an toàn nhiệt độ thấp phục vụ quy hoạch phát triển sản xuất cao su tỉnh Lai Châu. Keywords: Hệ thông tin địa lý; Xây dựng bản đồ; Cây cao su; Công nghệ viễn thám; Quy hoạch đất trồng; Bản đồ phân bố nhiệt độ thấp Content MỞ ĐẦU Lai Châu là một tỉnh miền núi phía Bắc được đánh giá là có nhiều lợi thế để phát triển cây công nghiệp dài ngày nhất là cây cao su, nhưng điều kiện thời tiết cực đoan nơi đây là một thách thức không nhỏ đối với sự sinh trưởng và phát triển của loại cây này. Nhiệt độ thấp là hiện tượng rất nguy hại đối với cây trồng, trong đó sự sinh trưởng, phát triển, hình thành năng suất và hiệu quả kinh tế của các cây dài ngày phụ thuộc rất nhiều vào sự tác động của nhiệt độ thấp. Tác hại nghiêm trọng của các đợt nhiệt độ thấp đối với các mô hình trồng các cây công nghiệp dài ngày, đặc biệt là cao su ở vùng Tây Bắc nói chung và Lai Châu nói riêng trong những năm gần đây đã góp phần minh chứng vai trò và ảnh hưởng của nó. Cao su khá “khó tính” trong việc lựa chọn đất, điều kiện khí hậu để có năng suất và chất lượng mủ tốt, cây phải được trồng ở những nơi có độ dốc dưới 30 độ, tầng đất canh tác dày hơn 1m, độ cao không quá 700m so với mực nước biển, điều kiện khí tượng khí hậu thuận lợi. Nhiệt độ thấp vào mùa đông là yếu tố khống chế quan trọng nhất, ảnh hưởng đến sống còn của vườn cây trồng mới và kiến thiết cơ bản, ảnh hưởng bất lợi đến sinh trưởng và sản lượng. Vào mùa đông có nơi đến 70-80% diện tích cao su bị hại do lạnh. Nhìn vào những yếu tố này đã thấy việc tìm đất cho cao su ở Lai Châu không hề đơn giản. Với mục tiêu chuyển đổi cơ cấu cây trồng, thực hiện công nghiệp hoá nông nghiệp - nông thôn và miền núi, cao su di nhập lên vùng Tây Bắc trong sự hy vọng của người dân cũng như lãnh đạo các cấp. Thời gian đầu, cây phát triển tương đối tốt và ổn định, nhưng sau đó gặp phải sự khắc nghiệt của thời tiết Tây Bắc. Nhiệt độ thấp đã làm cho một bộ phận diện tích cây cao su bị chết. Sau nhiều năm liền mất trắng, từ sự háo hức ban đầu, người dân chán nản và bỏ mặc cao su. Nhận thấy sự thiệt hại to lớn đối với sản xuất cao su chủ yếu do điều kiện thời tiết – khí hậu mà đặc biệt là nhiệt độ thấp gây ra, một số tỉnh vùng Tây Bắc đã quan tâm đầu tư nghiên cứu, điều tra khảo sát tình hình nhiệt độ thấp nhằm có những biện pháp phòng tránh và quy hoạch thích hợp. Những nghiên cứu đã góp phần không nhỏ trong việc phục vụ sản xuất và phát triển các cây trồng nói chung và cây công nghiệp nói riêng trong đó có cao su. Song trước đây các nghiên cứu được tiến hành trong điều kiện số liệu và kỹ thuật tính toán còn nhiều hạn chế, việc nghiên cứu đánh giá chủ yếu chỉ tập trung khai thác số liệu của các trạm, trại và cơ quan nghiên cứu của ngành nông nghiệp, các trạm khí tượng thủy văn (KTTV), khí tượng nông nghiệp (KTNN), mà chưa có nghiên cứu nào có điều kiện được thu nhận dữ liễu và tính toán từ các công nghệ và mô hình tiên tiến như: hệ thống thông tin địa lý (GIS), viễn thám (RS), hệ thống định vị toàn cầu (GPS) vì vậy kết quả thu được còn hạn chế. Ngày nay kỹ thuật viễn thám đã chụp được bề mặt trái đất với độ phân giải rất cao cả về không gian, thời gian và phổ. Với ưu thế của mình viễn thám có thể xác định được kịp thời và chi tiết diễn biến từng điểm cụ thể của bề mặt trái đất. Trong nhiều trường hợp số liệu viễn thám là loại thông tin duy nhất được dùng để phân tích, bổ sung, cung cấp mảng số liệu thiếu hụt, nhất là ở các vùng khó tiếp cận. Viễn thám (RS) kết hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống định vị toàn cầu (GPS) có thể xây dựng được những bản đồ hiện trạng với độ chính xác cao đi cùng với nhiều thông tin hữu ích khác mà bản đồ thông thường không thể có. Vì vậy, việc sử dụng các thông tin viễn thám và công nghệ GIS, GPS kết hợp với các quan trắc thu được từ bề mặt sẽ đáp ứng một cách khách quan các thông tin cần thiết như thời gian, phạm vi, mức độ và vị trí của các yếu tố khí tượng thủy văn (KTTV), khí tượng nông nghiệp (KTNN) đáp ứng kịp thời và đa dạng các số liệu phục vụ cho công tác nghiên cứu đánh giá và dự báo KTTV, KTNN mà đặc biệt là phục vụ cho công tác giám sát và cảnh báo tác hại của thiên tai trong đó có nhiệt độ thấp để có các biện pháp quy hoạch, phòng tránh kịp thời. Trước những ưu thế rõ rệt của viễn thám, công nghệ GIS và nhu cầu cấp bách trong việc quy hoạch phát triển cây cao su bền vững, phòng tránh những tác hại của hiện tượng thời tiết cực đoan đặc biệt là nhiệt độ thấp có hại gây ra, vì vậy việc lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân bố nhiệt độ thấp phục vụ quy hoạch trồng cây cao su ở tỉnh Lai Châu bằng công nghệ viễn thám và GIS” là hết sức cấp thiết. Các nội dung nghiên cứu của đề tài được xây dựng trên hệ thống tổng hợp, mà nền tảng là công nghệ viễn thám và GIS cả phần cứng và phần mềm. Đây là một sản phẩm khoa học công nghệ hiện đại, thể hiện rõ nét ứng dụng công nghệ tiên tiến kết hợp kiến thức chuyên môn đa ngành vào công tác quản lý, giám sát thiên tai mà trước mắt là nhiệt độ thấp phục vụ phát triển sản xuất nông nghiệp nói chung và phát triển cao su nói riêng ở Lai Châu, vì vậy đề tài có tính khoa học và tính thực tiễn cao. 1. Mục tiêu nghiên cứu: - Đánh giá được nguy cơ và mức độ tác hại của nhiệt độ thấp đối với cây cao su ở Lai Châu. - Xây dựng được các bản đồ chuyên đề về nhiệt độ thấp tác động đến cây cao su bằng công nghệ viễn thám và GIS. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu: - Điều tra, khảo sát và thu thập dữ liệu có liên quan phục vụ công tác nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá điều kiện hình thành và mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến cây cao su. - Xây dựng các bản đồ chuyên đề nhiệt độ thấp bằng công nghệ viễn thám và GIS tỉnh Lai Châu, tỷ lệ 1/50.000. - Đề xuất vùng an toàn nhiệt độ thấp phục vụ quy hoạch phát triển sản xuất cao su tỉnh Lai Châu. 3. Phạm vi nghiên cứu: - Phạm vi không gian: Tỉnh Lai Châu - Phạm vi khoa học: Nghiên cứu về điều kiện nhiệt độ thấp đối với sức chịu đựng của cây cao su ở Lai Châu. 4. Quan điểm và phương pháp nghiên cứu *) Quan điểm nghiên cứu: - Quan điểm hệ thống: Đối tượng nghiên cứu (cao su) sẽ được coi là một chỉnh thể tự nhiên, các hiện tượng chịu ảnh hưởng của một tập hợp các yếu tố tự nhiên. - Quan điểm tổng hợp: Là nền tảng để quản lý thống nhất các hợp phần tự nhiên. - Quan điểm tiếp cận ứng dụng công nghệ hiện đại: Công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh và mạnh, đặc biệt là công nghệ viễn thám, GIS và các ứng dụng của nó trong phát triển của các chuyên ngành. - Quan điểm kế thừa các tài liệu đã có: Tài liệu đã có bao gồm các cơ sở dữ liệu vùng nghiên cứu, cơ sở dữ liệu GIS phục vụ phân vùng. Các kết quả nghiên cứu của các đề tài, dự án đã được tiến hành trước đây. Cách tiếp cận này cho phép tận dụng nhiều số liệu tốt đã có, giảm chi phí điều tra khảo sát bổ sung và giúp cho so sánh tài liệu lịch sử để đánh giá hiện tại. - Quan điểm mô hình hoá các hiện tượng vật lý của các đối tượng để đưa vào các mô hình tự động hoá tính toán. *) Phương pháp nghiên cứu: - Các phương pháp xử lý ảnh viễn thám. - Phương pháp bản đồ - Phương pháp thống kê áp dụng trong khí tượng - khí hậu, khí hậu nông nghiệp. - Phương pháp điều tra khảo sát. - Các phương pháp nghiên cứu đánh giá điều kiện tài nguyên khí tượng thủy văn bằng các thông tin viễn thám đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới. - Công nghệ GIS trong việc chuyển đổi lưới toạ độ, thành lập cơ sở dữ liệu, các bản đồ số hoá. - Phương pháp chuyên gia, tư vấn. 5. Nội dung nghiên cứu 5.1. Đặc điểm khí hậu Lai Châu Khí hậu Lai Châu là khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi, mùa đông lạnh và ít mưa, có sương muối. Mùa hè nóng, mưa nhiều. Nửa cuối mùa đông là thời kì khô nóng chuyển tiếp sang mùa hè. Khí hậu Lai Châu được phân hoá thành 2 tiểu vùng có khí hậu rõ rệt là vùng thấp như Bình Lư, Tam Đường, Than Uyên và vùng cao nguyên như Sìn Hồ, Phong Thổ 5.2. Đặc điểm sinh thái cây cao su Đất đai: Cây cao su có thể sống trên hầu hết các loại đất khác nhau ở vùng nhiệt đới ẩm, thích hợp với các vùng đất có bình độ tương đối thấp: dưới 200m. Càng lên cao thì nhiệt độ càng thấp và ảnh hưởng của gió càng mạnh không thuận lợi cho cây cao su. Bình độ lý tưởng được khuyến cáo để trồng cao su là: vùng xích đạo, trong đó có Việt Nam, có thể trồng cao su ở độ cao đến 500–600m. Độ dốc: Cây cao su thường được trồng trên nền đất có độ dốc nhỏ hơn 8%. Với độ dốc 8 - 30% thì vẫn trồng được nhưng chú ý đến các biện pháp chống xói mòn. Độ dốc liên quan đến độ phì nhiêu của đất. Đất càng dốc thì xói mòn càng mạnh, khiến các chất dinh dưỡng trong đất, nhất là trong lớp đất mặt mất đi nhanh chóng. Khi trồng cao su trên đất dốc cần phải thiết lập các hệ thống bảo vệ đất, chống xói mòn rất tốn kém như đê, mương, đường đồng mức…. Hơn nữa, các diện tích cao su trồng trên đất dốc sẽ gặp nhiều khó khăn trong công tác trồng mới, chăm sóc, thu mủ và vận chuyển mủ về nhà máy chế biến. Độ sâu tầng đất: độ sâu lý tưởng cho trồng cây cao su là 2m, tuy nhiên trong thực tế nếu độ sâu tầng đất là 0,8 - 2m thì vẫn có thể trồng được, độ pH trong đất thích hợp cho cây cao su là 4,5- 5,5, giới hạn pH đất có thể trồng cây cao su là 3,5 - 7,0. Đất trồng cao su phải có cấp hạt sét ở lớp đất mặt (0 - 30cm) tổi thiểu là 20%, ở lớp đất sâu hơn (>30cm) tối thiểu là 25%. Đất nơi có mùa khô kéo dài, thì thành phần sét phải đạt 30 - 40%. Ở các vùng khí hậu khô, đất có tỉ lệ sét từ 20 - 25% (đất cát pha sét) được xem là giới hạn cho cây cao su. Đất có thành phần hạt thô chiếm trên 50% trong 0,8m lớp đất mặt là ít thích hợp cho việc trồng cao su. Các thành phần hạt thô sẽ gây trở ngại cho sự phát triển của rễ cao su và ảnh hưởng bất lợi đến khả năng dự trữ nước của đất. Nhiệt độ: Cây cao su là cây trồng nhiệt đới điển hình nên sinh trưởng bình thường trong khoảng nhiệt độ 22-30 0 C và khoảng nhiệt độ tối thích là 22-28 0 C (nhiệt độ 25 0 C là nhiệt độ mà năng suất cây có thể đạt mức tối đa). Ở nhiệt độ này, môi trường sẽ mát dịu vào buổi sáng sớm (1giờ – 5giờ), giúp cây sản xuất mủ cao nhất. Các vùng đất trồng cao su hiện nay trên thế giới phần lớn ở vùng khí hậu nhiệt đới, có nhiệt độ trung bình 20-28 0 C. Nhiệt độ thấp hơn 18 0 C, sẽ ảnh hưởng đến sức nảy mầm của hạt, tốc độ sinh trưởng của cây chậm lại. Nếu nhiệt độ thấp hơn 10 0 C, hạt mất sức nảy mầm hoàn toàn, đối với cây ngoài vườn thì bị rối loạn hoạt động trao đổi chất và chết nếu nhiệt độ này kéo dài. Nhiệt độ thấp hơn 5 0 C, cây sẽ bị nứt vỏ, chảy mủ hàng loạt, đỉnh sinh trưởng bị khô và cây chết. Nếu nhiệt độ lớn hơn 30 0 C, sẽ gây ra hiện tượng mủ chảy dai trong khai thác, làm giảm năng suất mủ. Nhiệt độ mà cao hơn 40 0 C, gây ra hiện tượng khô vỏ ở gốc cây và dẫn đến cây chết. Lượng mưa và ẩm độ: Cây cao su thường được trồng trong những vùng có lượng mưa 1800- 2500mm/năm, số ngày mưa thích hợp là 100 – 150 ngày/năm. Ẩm độ không khí bình quân thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây cao su là trên 75%, đồng thời ẩm độ không khí cũng thể hiện tương quan tỷ lệ thuận với dòng chảy mủ khi khai thác. Bên cạnh lượng mưa thì sự phân bố mưa và tính chất cơn mưa cũng rất quan trọng. Việc khai thác mủ tập trung vào buổi sáng, vì thế số ngày mưa vào buổi sáng càng nhiều thì năng suất càng giảm. Khả năng chịu hạn: Cây cao su có khả năng chịu hạn cao hơn một số cây công nghiệp khác như: tiêu, cà phê…. Tuy nhiên, cây cao su trồng mới từ 6 tháng trở xuống không thể chịu hạn tốt do bộ rễ chưa được phát triển đầy đủ, cao su trong vườn ươm thì không thể chịu hạn quá 1 tháng. Nhưng cao su trồng mới trên 6 tháng có thể chịu hạn trên 4 – 5 tháng. Khả năng chịu úng: Cây cao su cũng thể hiện một sức chịu đựng tốt. Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào từng giống, đối với cây đang trong giai đoạn cạo mủ, nếu bị ngập sâu khoảng 30 - 40 ngày, thì 75% số cây trên vườn sẽ chết, số còn lại tăng trưởng chậm, cây khô và bong vỏ nên không cạo mủ được nữa. 5.3. Đặc trưng nhiệt độ thấp có hại cho cây cao su Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất cao su tỉnh Lai Châu, trên cơ sở các ngưỡng nhiệt độ thấp có hại đối với loại cây này (bảng 2.4), tác giả tiến hành đánh giá các đặc trưng nhiệt độ thấp trên chuỗi số liệu được xem xét, bao gồm các đặc trưng: - Khả năng xuất hiện nhiệt độ thấp theo các ngưỡng. - Ngày bắt đầu và kết thúc nhiệt độ các ngưỡng theo các suất bảo đảm. 5.3.1. Ngưỡng nhiệt độ thấp có hại cho cây cao su Các quá trình sinh lý diễn ra trong cơ thể thực vật (quá trình quang hợp, vận chuyển chất dinh dưỡng ) chỉ có thể diễn ra ở một ngưỡng nhiệt độ nhất định. Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất của cây trồng. Nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều có ảnh hưởng xấu đến cây trồng, khi nhiệt độ đạt đến ngưỡng giới hạn so với sức chịu đựng của cây trồng thì cây trồng ngừng hẳn sinh trưởng và phát dục, khi nhiệt độ tiếp tục giảm xuống hoặc tiếp tục tăng lên cao vượt qua ngưỡng giới hạn đó thì thực vật sẽ chết từng bộ phận hoặc chết hoàn toàn Bảng 1. Ngưỡng nhiệt độ thấp có hại cho cây cao su Ngưỡng nhiệt độ thấp ( 0 C) Mức độ gây hại T ≤ 10 0C Ngưỡng nhiệt độ làm hạt cao su mất sức nảy mầm hoàn toàn, đối với cây cao su ngoài vườn thì bị rối loạn hoạt động trao đổi chất và chết nếu nhiệt độ này kéo dài T ≤ 5 0C Ngưỡng nhiệt độ cây cao su sẽ bị nứt vỏ, chảy mủ hàng loạt, đỉnh sinh trưởng bị khô và cây chết 5.3.2. Khả năng xuất hiện nhiệt độ thấp theo các ngưỡng Từ chuỗi số liệu quan trắc, kết quả tính toán các đặc trưng của các cấp nhiệt độ có hại cho cây cao su nhận thấy: - Ở đai độ cao dưới 300m: Với ngưỡng nhiệt độ dưới 5 0 C xảy ra trong các tháng chính đông (tháng XII, tháng I), tần suất xuất hiện năm là 18%. Để đánh giá mức độ khắc nghiệt của nhiệt độ thấp theo chỉ tiêu tổng số lần xuất hiện trong năm, thì trung bình 1 năm chỉ có 0.6 ngày xảy ra, như vậy mức độ khắc nghiệt của nhiệt độ thấp dưới 5 0 C ở đai cao này là không đáng kể. Nhiệt độ dưới 10 0 C xảy ra ở tất cả các tháng trong mùa đông, trung bình 1 năm có 8.86 ngày, tập trung nhiều vào tháng XII (3.67 ngày) và tháng I (2.22 ngày), các tháng khác chỉ từ 0.31 ngày đến 1.1 ngày, tần suất xuất hiện nhiệt độ tối thấp năm dưới 10 0 C là 85%, tuy khả năng xuất hiện cao, nhưng số ngày xảy ra không nhiều và không liên tục vì vậy cũng không ảnh hưởng lớn đến cây trồng. - Ở đai độ cao từ 300 - 600m: đã bắt đầu xuất hiện nhiệt độ dưới 2 0 C tuy nhiên tần suất xuất hiện năm là rất thấp (8%). Nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong mùa đông, trung bình hàng năm có 1.62 ngày nhiệt độ xuống dưới 5 0 C. Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 10 0 C không chỉ xuất hiện ở trong các tháng mùa đông mà còn xuất hiện ở tháng chuyển tiếp (tháng IV), trung bình hàng năm có 15.41 ngày trong đó tháng XII có 6.98 ngày và tháng I là 4.15 ngày, tần suất xuất hiện nhiệt độ tối thấp năm dưới 10 0 C là 94%, tuy năm nào hầu như cũng xảy ra, nhưng số ngày xảy ra không nhiều và không tập trung vì vậy cũng không ảnh hưởng lớn đến cao su. - Ở độ cao 600 - 800m: đã bắt đầu xuất hiện nhiệt độ dưới 0 0 C nhưng với tần suất thấp (5%), trung bình hàng năm chỉ có 0.09 ngày. Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 2 0 C, tần suất năm là 15%, trung bình năm chỉ có 0.34 ngày. Nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong mùa đông, với tần suất năm là 52%, trung bình năm có 2.16 ngày. Ở độ cao này, năm nào cũng có ít nhất một ngày xuất hiện nhiệt độ tối thấp dưới 10 0 C, thời gian xuất hiện kéo dài cả sang tháng IV và tháng X, trung bình hàng năm có 28.16 ngày, trong đó tháng XII là 9.65 ngày và tháng I là 9.79 ngày. - Ở độ cao 800 - 1000m: nhiệt độ tối thấp tuyệt đối là -0.4 0 C, xảy ra vào tháng XII/1982 tại Tam Đường. Trung bình 1 năm có 0.08 ngày có nhiệt độ dưới 0 0 C, với tần suất năm là 6%. Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 2 0 C, tần suất năm là 15%, trung bình năm chỉ có 0.45 ngày,. Nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong mùa đông, hàng năm có 5.41 ngày, với tần suất xuất hiện là 73%. Ở độ cao này năm nào cũng có ngày xuất hiện nhiệt độ tối thấp dưới 10 0 C, thời gian xuất hiện kéo dài cả sang tháng IV, và tháng X, trung bình hàng năm có 45.2 ngày trong đó tháng XII có 14.28 ngày và tháng I là 14.25 ngày. - Ở độ cao 1000 - 1500m: trung bình 1 năm có 0.03 ngày có nhiệt độ dưới 0 0 C. Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 2 0 C, tần suất xuất hiện năm là 45%, trung bình năm có 1.1 ngày xuất hiện. Nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C đã xuất hiện ở trong tháng chuyển tiếp (tháng IV), với tần suất năm là 97%, hàng năm có 7.41 ngày. Ở độ cao này năm nào cũng có ít nhất một ngày xuất hiện nhiệt độ tối thấp dưới 10 0 C, thời gian xuất hiện kéo dài cả sang cả 2 tháng chuyển tiếp (tháng IV, tháng X), trung bình hàng năm có 46.93 ngày, trong đó tháng XII là 13.86 ngày và tháng I là 13.69 ngày. - Ở độ cao trên 1500m: nhiệt độ tối thấp tuyệt đối năm là -3.3 0 C, xảy ra vào tháng XII/1999 tại Shìn Hồ. Ở độ cao này nhiệt độ tối thấp dưới 0 0 C xuất hiện ở hầu hết các tháng trong mùa đông, xác suất xuất hiện là 36% năm, trung bình 1 năm có 1.25 ngày có nhiệt độ dưới 0 0 C. Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 2 0 C không chỉ xảy ra trong mùa đông mà còn xuất hiện trong cả tháng tháng X, với tần suất xuất hiện là 82% năm, trung bình năm có 4.96 ngày có nhiệt độ thấp ở ngưỡng này. Nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C xuất hiện bất cứ lúc nào từ tháng IX năm trước đến tháng IV năm sau, 100% số năm quan trắc đều thấy nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C, trung bình hàng năm có 20.18 ngày. Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 10 0 C, thời gian xuất hiện xảy ra bất cứ lúc nàoi từ tháng IX năm trước đến tháng V năm sau, trung bình hàng năm có 98.46 ngày, trong đó gần như toàn bộ số ngày ở 2 tháng chính đông (tháng XII, tháng I) đều có nhiệt độ tối thấp ở ngưỡng nhiệt độ này. Bảng 2. Số ngày trung bình nhiều năm của các ngưỡng nhiệt độ theo các đai độ cao khác nhau (Đơn vị: ngày) Đai độ cao (m) Ngưỡng nhiệt độ ( 0 C) I II III IV V IX X XI XII Tổng năm <300 5 0.24 0.36 0.60 10 2.22 0.98 0.31 1.10 0.59 3.67 8.86 300 - 600 ≤ 5 0.43 0.14 0.07 0.04 0.04 0.89 1.62 ≤ 10 4.15 2.26 0.58 0.04 0.04 1.37 6.98 15.41 600 -800 ≤ 5 0.57 0.10 0.06 0.19 1.24 2.16 10 9.79 4.74 1.56 0.04 0.14 2.24 9.65 28.16 800 - 1000 ≤ 5 2.02 0.96 0.19 0.07 2.16 5.41 ≤ 10 14.25 8.70 3.89 0.28 0.24 3.56 14.28 45.20 1000 ≤ 5 2.86 1.59 0.76 0.03 2.17 7.41 - 1500 ≤ 10 13.69 8.72 5.69 0.55 0.31 4.10 13.86 46.93 > 1500m ≤ 5 5.86 2.68 0.89 0.04 0.04 0.29 1.54 8.86 20.18 ≤ 10 26.00 18.93 8.86 0.75 0.11 0.57 3.89 13.71 25.64 98.46 Bảng 3. Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối thấp năm theo các ngưỡng nhiệt độ ở các đai độ cao (Đơn vị: %) Đai độ cao (m) Ngưỡng nhiệt độ ( 0 C) ≤ 5 ≤ 10 < 300 18 85 300 - 600 41 94 600 - 800 52 100 800 - 1000 73 100 1000 - 1500 97 100 > 1500 100 100 5.3.3. Ngày bắt đầu và kết thúc các cấp nhiệt độ thấp theo các đai độ cao Để xác định khoảng thời gian an toàn trong năm đối với các ngưỡng nhiệt độ thấp có hại cho cao su ở Lai Châu, thông qua chuỗi số liệu quan trắc, tác giả đã tính toán ngày bắt đầu và kết thúc các ngưỡng nhiệt độ với các suất bảo đảm khác nhau. Kết quả cho thấy (bảng 2.7): - Ở các khu vực độ cao dưới 300m: ngày có nhiệt độ dưới 5 0 C là rất ít, xảy ra vào một số ngày cuối tháng XII và đầu tháng I, vì vậy ngày bắt đầu và kết thúc ngưỡng nhiệt độ này cũng chỉ tập trung vào một vài ngày trên. Đối với ngưỡng nhiệt độ dưới 10 0 C, ngày bắt đầu với suất bảo đảm 5% là ngày 16/11, nghĩa là trong 100 năm thì có 5 năm có nhiệt độ dưới 10 0 C xảy ra trước 16/11 và 95 năm xảy ra sau 16/11. Với suất bản đảm 50% thì ngày bắt đầu là 15/12, và suất bảo đảm 95% là ngày 20/1. Cũng tương tự đối với ngày kết thúc của ngưỡng nhiệt độ dưới 10 0 C, ngày kết thúc tương ứng với các suất bảo đảm 5%, 50% và 95% lần lượt là 30/12; 6/2 và 9/3. - Ở độ cao từ 300-600m: ngày bắt đầu của ngưỡng nhiệt độ dưới 5 0 C với suất bảo đảm 5% xảy ra vào ngày 24/11; với suất bảo đảm 50% xảy ra vào ngày 20/12; và suất bảo đảm 95% xảy ra vào ngày 23/1. Tương tự ngày kết thúc với suất bảo đảm 5%, 50% và 95% tương ứng là 10/12; 15/1 và 2/3. Theo suất bảo đảm ngày bắt đầu 5% và kết thúc 95%, đối với ngưỡng nhiệt độ 10 0 C thì thời gian an toàn để trồng cao su là sau 29/3 đến trước 8/11. - Ở độ cao từ 600-800m: cũng tương tự như các khu vực khác. Kết quả tính toán ngày bắt đầu và kết thúc nhiệt độ các ngưỡng cho thấy: thời gian an toàn của ngày bắt đầu (với suất bảo đảm 5%) và ngày kết thúc (suất bảo đảm 95%) của ngưỡng nhiệt độ dưới 5 0 C là 24/11 và 24/2. Và với ngưỡng nhiệt độ dưới 10 0 C, ngày bắt đầu với suất bảo đảm 5% là 30/10 và kết thúc 95% là ngày 3/4. - Ở độ cao từ 800-1000m: thời gian bắt đầu, kết thúc ngưỡng nhiệt độ có hại khi gieo trồng cao su (ngưỡng dưới 10 o C) là ngày 19/10 (ngày bắt đầu với suất bảo đảm 5%) và ngày 15/4 (ngày kết thúc với suất bảo đảm 95%). - Ở độ cao từ 1000m - 1500m: Đối với cấp nhiệt độ 10 0 C, để đảm bảo thời gian an toàn nên gieo trồng cao su trong khoảng từ sau ngày 22/4 và đến trước ngày 14/10. - Ở độ cao trên 1500m: so với các vành đai khác, vành đai trên 1500m khoảng thời gian an toàn trong năm khi gieo trồng cao su bị thu hẹp. Thời gian nhiệt độ bắt đầu ảnh hưởng đến cây cao su là từ ngày 2/10 đến ngày 20/4. Bảng 4. Suất bảo đảm ngày bắt đầu và kết thúc của các ngưỡng nhiệt độ theo các đai độ cao Đai độ cao (m) Ngưỡng nhiệt độ ( 0 C) Bắt đầu - Kết thúc Suất bảo đảm (%) 5 20 50 80 95 < 300 10 BD 16/11 04/12 15/12 02/01 20/01 KT 30/12 21/01 06/02 19/02 09/03 300 - 600 5 BD 24/11 06/12 20/12 05/01 23/01 KT 10/12 26/12 15/01 06/02 02/03 10 BD 08/11 22/11 03/12 23/12 13/01 KT 26/12 02/02 18/02 05/03 29/03 600 -800 5 BD 24/11 04/12 16/12 29/12 12/01 KT 26/12 08/01 22/01 08/02 24/02 10 BD 30/10 14/11 30/11 13/12 28/12 KT 27/01 18/02 05/03 17/03 03/04 800 - 1000 5 BD 28/11 07/12 18/12 30/12 11/01 KT 04/01 19/01 07/02 27/02 19/03 10 BD 19/10 02/11 14/11 23/11 11/12 KT 27/02 09/03 23/03 01/04 15/04 1000 -1500 5 BD 01/12 11/12 25/12 19/01 06/02 KT 15/01 03/02 24/02 09/03 22/03 10 BD 14/10 31/10 17/11 21/11 08/12 KT 22/02 13/03 29/03 05/04 22/04 >1500 5 BD 02/11 14/11 29/11 17/12 07/01 KT 22/01 04/02 19/02 07/03 23/03 10 BD 02/10 17/10 02/11 12/11 18/11 KT 09/03 21/03 30/03 09/04 20/04 5.3.4. Đánh giá mức độ khắc nghiệt của nhiệt độ thấp đối với cây cao su khi nhiệt độ xuống dưới 10 0 C cây cao su sẽ bị rối loạn hoạt động trao đổi chất và chết nếu nhiệt độ này kéo dài. Tuy nhiên, theo các nghiên cứu và thực tế trồng cao su ở các tỉnh Tây Bắc cho thấy: cây cao su ngừng sinh trưởng, phát triển khi nhiệt độ tối thấp xuống dưới 10 0 C và kéo dài liên tục trong 3 ngày trở lên (gọi là đợt rét hại đối với cao su) . Trên cơ sở số liệu nhiều năm, tác giả đã tính toán số đợt rét hại đối với cao su, kết quá tính toán được thể hiện ở bảng 2.8. Bảng 5. Các đợt rét hại đối với cây cao su theo các đai độ cao ( Đơn vị: đợt) Đai độ cao Số đợt có T min <10 o C 3 ngày liên tục < 300m 1.6 300 - 600m 2.9 600 - 800m 6.3 800 - 1000m 10.8 1000 - 1500m 18.2 > 1500m 24.6 Để đánh giá mức độ khắc nghiệt của nhiệt độ thấp tới sự sinh trưởng, phát triển của cao su, tác giả đã sử dụng chỉ tiêu đợt rét hại, số đợt rét hại trong năm càng nhiều mức độ khắc nghiệt càng lớn. Căn cứ thực tiễn các đợt rét hại đối với cao su ở Lai Châu, tác giả đã phân ngưỡng mức độ khắc nghiệt của nhiệt độ thấp đối với cao su (bảng 6). Bảng 6. Phân ngưỡng mức độ khắc nghiệt của nhiệt độ thấp đối với cây cao su Số đợt có T min <10 o C 3 ngày liên tục Mức độ khắc nghiệt 0.0 - 2.0 Không ảnh hưởng 2.1 – 4.0 Ảnh hưởng nhẹ 4.0 - 6.0 Ảnh hưởng trung bình 6.0 - 8.0 Ảnh hưởng nặng [...]... 10 năm có đến 8 năm nhiệt độ thấp xảy ra trước ngày 2 tháng 1 Bản đồ phân bố mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đối với cao su: Dựa trên dữ liệu nhiệt độ không khí tối thấp từ các trạm quan trắc kết hợp ảnh vệ tinh MODIS, NOAA, ứng dụng công nghệ viễn thám và công nghệ GIS để thành lập bản đồ phân bố nhiệt độ thấp theo các mức ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển cây cao su Bản đồ thể hiện khả năng... liên tục nhiệt độ tối thấp . Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân bố nhiệt độ thấp ở Lai Châu bằng công nghệ viễn thám và GIS Trần Thị Tâm Trường Đại. su ở Lai Châu. - Xây dựng được các bản đồ chuyên đề về nhiệt độ thấp tác động đến cây cao su bằng công nghệ viễn thám và GIS. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu: