Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word 7486 doc BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU DỰ BÁO NĂNG SUẤT NGÔ, ĐẬU TƯƠNG, LẠC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH[.]
BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU DỰ BÁO NĂNG SUẤT NGƠ, ĐẬU TƯƠNG, LẠC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH GIÁM SÁT KHÍ TƯỢNG NƠNG NGHIỆP CHO CÂY TRỒNG CHÍNH (LÚA, NGÔ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG) BẰNG THÔNG TIN MẶT ĐẤT Ở VIỆT NAM Chủ nhiệm đề tài: TS NGUYỄN THỊ HÀ 7486 19/8/2009 HÀ NỘI – 2009 BTNMT VKTTVMT BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MƠI TRƯỜNG Số 23/62 Nguyễn Chí Thanh - Quận Đống Đa - Hà Nội -******** BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU DỰ BÁO NĂNG SUẤT NGÔ, ĐẬU TƯƠNG, LẠC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH GIÁM SÁT KHÍ TƯỢNG NƠNG NGHIỆP CHO CÂY TRỒNG CHÍNH (LÚA, NGÔ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG) BẰNG THÔNG TIN MẶT ĐẤT Ở VIỆT NAM Tên Chủ nhiệm Đề tài: TS Nguyễn Thị Hà HÀ NỘI, - 2009 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MƠI TRƯỜNG Số 23/62 Nguyễn Chí Thanh - Quận Đống Đa - Hà Nội -******** BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU DỰ BÁO NĂNG SUẤT NGÔ, ĐẬU TƯƠNG, LẠC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH GIÁM SÁT KHÍ TƯỢNG NƠNG NGHIỆP CHO CÂY TRỒNG CHÍNH (LÚA, NGƠ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG) BẰNG THÔNG TIN MẶT ĐẤT Ở VIỆT NAM Chỉ số đăng ký: Chỉ số phân loại: Chỉ số lưu trữ: Cộng tác viên chính: KS Ngơ Sỹ Giai; ThS Ngô Tiền Giang; CN Nguyễn Hồng Sơn; TS Trần Hồng Thái; KS Đặng Thị Thanh Hà; Võ Đình Sức Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009 Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009 Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Ký ghi rõ họ tên) ĐƠN VỊ THỰC HIỆN (Ký ghi rõ họ tên) CƠ QUAN CHỦ TRÌ (Thủ trưởng đơn vị chủ trì ký tên, đóng dấu) TS Nguyễn Thị Hà Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009 Hà Nội, ngày…tháng…năm 2009 HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ CHÍNH THỨC CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên, học hàm, học vị) CƠ QUAN QUẢN LÝ ĐỀ TÀI TL BỘ TRƯỞNG KT VỤ TRƯỞNG VỤ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ PHÓ VỤ TRƯỞNG TS Nguyễn Lê Tâm Nguyễn Lê Tâm HÀ NỘI, - 2009 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU PHẦN I MỘT SỐ MÔ HÌNH GIÁM SÁT VÀ DỰ BÁO KHÍ TƯỢNG NƠNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI VÀ DỰ KIẾN PHÁT TRIỂN Ở VIỆT NAM Chương Mơ hình giám sát dự báo khí tượng nơng nghiệp giới I.1.1 Quan điểm mơ hình giám sát dự báo khí tượng nơng nghiệp I.1.2 Mơ hình giám sát dự báo khí tượng nơng nghiệp tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên hợp quốc I.1.3 Mơ hình giám sát dự báo khí tượng nơng nghiệp Liên minh châu Âu (EU) châu Phi I.1.4 Giám sát dự báo khí tượng nơng nghiệp Mỹ 14 I.1.5 Giám sát dự báo suất trồng Trung Quốc 18 Chương Mơ hình giám sát dự báo khí tượng nơng nghiệp Việt Nam 21 I.2.1 Tình hình giám sát KTNN dự báo suất 21 I.2.2 Đề xuất sơ đồ khung mơ hình giám sát dự báo khí tượng nơng nghiệp thơng tin mặt đất Việt Nam 22 PHẦN II NGHIÊN CỨU DỰ BÁO NĂNG SUẤT TRUNG BÌNH THEO TỈNH CỦA CÂY TRỒNG NGƠ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG Ở VIỆT NAM 25 Chương Phương pháp nghiên cứu số liệu sử dụng 25 II.1.1 Phương pháp hồi quy bước 25 II.1.2 Phương pháp trực giao 28 II.1.3 Phương pháp kiểm nghiệm chọn lọc mơ hình dự báo 29 II.1.4 Số liệu sử dụng 30 Chương Kết nghiên cứu xây dựng mơ hình dự báo suất ngơ, lạc, đậu tương tỉnh gieo trồng Việt Nam 32 II.2.1 Kết áp dụng phương pháp hồi quy bước xác định phương án dự báo suất ngô, lạc, đậu tương 32 i II.2.2 Kết áp dụng phương pháp trực giao xây dựng mơ hình dự báo suất ngơ, lạc, đậu tương 58 II.2.3 Đánh giá chọn lọc mơ hình sử dụng xây dựng quy trình dự báo suất ngơ, lạc, đậu tương Việt Nam 76 Chương Xây dựng phần mềm quy trình dự báo suất cho ngô, lạc, đậu tương Việt Nam 83 II.3.1 Xây dựng phần mềm dự báo suất cho ngô, lạc, đậu tương Việt Nam 83 II.3.2 Quy trình dự báo suất cho trồng ngô, lạc, đậu tương Việt Nam 84 PHẦN III NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH GIÁM SÁT KTNN CHO CÂY TRỒNG CHÍNH (LÚA, NGÔ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG) BẰNG THÔNG TIN MẶT ĐẤT Ở VIỆT NAM 95 Chương Nghiên cứu xây dựng kịch tổng hợp mức độ thuận lợi không thuận lợi điều kiện thời tiết trồng (lúa, ngô, lạc, đậu tương) theo phương pháp nhận dạng 95 III.1.1 Khả áp dụng lý thuyết nhận dạng xây dựng kịch điều kiện khí tượng nơng nghiệp trồng 95 III.1.2 Nghiên cứu xây dựng kịch mức độ thuận lợi điều kiện thời tiết sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng Việt Nam phương pháp nhận dạng 99 III.1.3 Kịch nhận dạng mức độ thuận lợi thực tế thời tiết lúa 103 III.1.4 Kịch nhận dạng mức độ thuận lợi thực tế thời tiết trồng cạn (ngô, lạc đậu tương) 129 III.1.5 Lập tin Thông báo cảnh báo Khí tượng nơng nghiệp 147 Chương Xây dựng quy trình phần mềm giám sát khí tượng nơng nghiệp cho trồng (lúa nước, ngô, lạc, đậu tương) thông tin mặt đất Việt Nam 148 III.2.1 Cơ sở khoa học sử dụng xây dựng quy trình 148 III.2.2 Nội dung quy trình giám sát điều kiện khí tượng nơng nghiệp vụ trồng lúa, ngô, lạc, đậu tương 149 III.2.3 Giới thiệu phần mềm giám sát khí tượng nơng nghiệp cho trồng lúa, ngô, lạc, đậu tương thông tin mặt đất Việt Nam 153 ii Chương Xây dựng thử nghiệm tin giám sát khí tượng nơng nghiệp 157 III.3.1 Bản tin thông báo KTNN 157 III.3.2 Bản tin dự báo suất lúa suất ngô, lạc, đậu tương 158 III.3.3 Bản tin tổng kết điều kiện khí tượng nơng nghiệp vụ 158 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 159 TÀI LIỆU THAM KHẢO 161 PHỤ LỤC P iii MỤC LỤC BẢNG Trang Bảng I.1 Đánh giá suất trồng dựa theo số thoả mãn nước (WSI) 13 Bảng I.2 Các nhu cầu số liệu thời tiết cụ thể hoạt động sản xuất nông nghiệp 15 Bảng II.2.1 Kết xây dựng phương trình dự báo xác định sai số dự báo phương án (phép thử) dự báo suất ngô tỉnh Phú Thọ 36 Bảng II.2.2 Tổng hợp kết kiểm chứng phương án (phép thử - PT) dự báo suất ngô tỉnh Phú Thọ 38 Bảng II.2.3 Kết xây dựng phương trình dự báo xác định sai số dự báo phương án dự báo suất lạc (phép thử 1) tỉnh Thừa Thiên Huế 39 Bảng II.2.4 Tổng hợp kết kiểm chứng phương án dự báo suất lạc tỉnh Thừa Thiên Huế 40 Bảng II.2.5 Kết xây dựng phương trình dự báo xác định sai số dự báo phương án dự báo suất đậu tương (phép thử 1) tỉnh Hà Giang 41 Bảng II.2.6 Tổng hợp kết kiểm chứng phương án (phép thử - PT) dự báo suất đậu tương tỉnh Hà Giang 42 Bảng II.2.7 Các phương trình dự báo suất ngơ tỉnh gieo trồng theo phương pháp hồi quy bước 43 Bảng II.2.8 Các phương trình dự báo suất lạc phương pháp hồi quy bước tỉnh gieo trồng Việt Nam 45 Bảng II.2.9 Các phương trình dự báo suất đậu tương tỉnh gieo trồng theo phương pháp hồi quy bước 46 Bảng II.2.10 Khoảng hoạt động phương trình tương quan bảng II.2.7 47 Bảng II.2.11 Khoảng hoạt động phương trình tương quan bảng II.2.8 48 Bảng II.2.12 Khoảng hoạt động phương trình tương quan bảng II.2.9 49 Bảng II.2.13 Kết kiểm chứng mơ hình dự báo suất ngô tỉnh sở số liệu phụ thuộc theo phương pháp hồi quy bước 50 Bảng II.2.14 Kết kiểm chứng mơ hình dự báo suất ngô tỉnh theo phương pháp hồi quy bước sở số liệu độc lập 51 iv Bảng II.2.15 Kết kiểm chứng chất lượng dự báo suất lạc tỉnh sở số liệu phụ thuộc theo phương pháp hồi quy bước 54 Bảng II.2.16 Kết kiểm chứng chất lượng dự báo suất lạc tỉnh sở số liệu độc lập theo phương pháp hồi quy bước 54 Bảng II.2.17 Kết kiểm chứng chất lượng dự báo suất đậu tương tỉnh sở số liệu phụ thuộc theo phương pháp hồi quy bước 56 Bảng II.2.18 Kết kiểm chứng chất lượng dự báo suất đậu tương tỉnh theo phương pháp hồi quy bước sở số liệu độc lập 57 Bảng II.2.19 Sai số phương trình tính suất lạc phương pháp trực giao tỉnh Thừa Thiên Huế 59 Bảng II.2.20 Sai số phương án dự tính suất đậu tương phương pháp trực giao tỉnh Hà Giang 60 Bảng II.2.21 Các phương trình dự báo suất đậu tương tỉnh gieo trồng theo phương pháp trực giao 61 Bảng II.2.22 Các phương trình dự báo suất lạc tỉnh gieo trồng theo phương pháp trực giao 62 Bảng II.2.23 Kết kiểm tra chất lượng dự báo suất lạc tỉnh sở số liệu phụ thuộc theo phương pháp trực giao 64 Bảng II.2.24 Kết kiểm tra chất lượng dự báo suất lạc tỉnh sở số liệu độc lập theo phương pháp trực giao 64 Bảng II.2.25 Kết kiểm tra chất lượng dự tính suất đậu tương tỉnh sở số liệu phụ thuộc theo phương pháp trực giao 66 Bảng II.2.26 Kết kiểm nghiệm chất lượng dự báo suất đậu tương tỉnh phương pháp trực giao sở số liệu độc lập 66 Bảng II.2.27 Sai số phương trình dự báo suất ngô phương pháp TGKH tỉnh Phú Thọ 69 Bảng II.2.28 Các phương trình dự báo suất ngô cho tỉnh theo phương pháp TGKH 70 Bảng II.2.29 Kết kiểm tra chất lượng dự báo suất ngô tỉnh sở số liệu phụ thuộc theo phương pháp TGKH 72 Bảng II.2.30 Kết kiểm tra chất lượng dự báo suất ngô tỉnh theo phương pháp TBKH sở số liệu độc lập 73 Bảng II.2.31 Một số tiêu đánh giá kết dự báo suất ngô cho 49 tỉnh trồng ngơ theo phương pháp: HQTB TGKH 76 Bảng II.2.32 Một số tiêu đánh giá kết dự báo suất lạc cho 24 tỉnh trồng lạc theo phương pháp HQTB phương pháp TG 78 v Bảng II.2.33 Một số tiêu đánh giá kết tính suất đậu tương cho 16 tỉnh trồng đậu tương theo phương pháp (HQTB TG) 80 Bảng III.1.1 Các ngưỡng nhiệt độ (thấp, cao tối ưu) lúa giai đoạn sinh trưởng phát triển 103 Bảng III.1.2 Các giá trị trung bình bốc tiềm (ETo/mm/ngày) vùng khí hậu nơng nghiệp khác 104 Bảng III.1.3 Hệ số trồng lúa tính từ sau ngày gieo, trồng 104 Bảng III.1.4 Số nắng tối ưu ngày lúa giai đoạn phát triển 105 Bảng III.1.5 Mức giảm suất trung bình tuần (%) lúa nhiệt độ chênh lệch lớn so với nhiệt độ tối ưu giai đoạn sinh trưởng 108 Bảng III.1.6 Mức giảm suất trung bình ngày (%) lúa thời tiết khơ nóng giai đoạn sinh trưởng phát triển 109 Bảng III.1.7 Chỉ tiêu phân hạng mức độ khắc nghiệt hạn nơng nghiệp tính theo phương pháp Prescot hiệu chỉnh theo hệ số Xelianinốp 110 Bảng III.1.8 Mức giảm suất trung bình tuần (%) lúa hạn nơng nghiệp (NN) giai đoạn sinh trưởng phát triển 110 Bảng III.1.9 Mức giảm suất trung bình lúa đợt gió mạnh (%/đợt) giai đoạn sinh trưởng phát triển 111 Bảng III.1.10 Mức giảm suất trung bình (%) lúa ngập úng giai đoạn sinh trưởng phát triển 111 Bảng III.1.11 Mức giảm suất so với suất trung bình lúa ngập úng giai đoạn sinh trưởng phát triển 111 Bảng III.1.12 Chỉ tiêu phân loại mức độ thuận lợi thời tiết trồng 116 Bảng III.1.13 Độ dài giai đoạn nhóm giống lúa 119 Bảng III.1.14 Phân loại vụ ñược mùa mùa dựa vào mức ñộ thuận lợi thời tiết (K favt) ñến thời ñiểm ñánh giá 123 Bảng III.1.15 Phân cấp mức độ thuận lợi thực tế tích luỹ thời tiết theo trạng thái sinh trưởng phát triển trồng 124 Bảng III.1.16 Kết kiểm chứng mức độ phù hợp số thuận lợi tích luỹ điều kiện KTNN giống lúa 150 ngày vụ lúa Đơng xn Trạm Thực nghiệm Khí tượng nơng nghiệp Đồng Bắc Bộ 125 Bảng III.1.17 Kết kiểm nghiệm mức độ phù hợp số thuận lợi tích hợp tích luỹ điều kiện KTNN giống lúa 140 ngày vụ lúa mùa Trạm Thực nghiệm Khí tượng nơng nghiệp Đồng Bắc Bộ 126 vi Bảng III.1.18 Kiểm chứng kết giám sát suất lúa vụ đông xuân giai đoạn 1998 – 2007 128 Bảng III.1.19 Kiểm chứng kết giám sát suất lúa vụ mùa giai đoạn 1998 – 2007 129 Bảng III.1.20 Các ngưỡng nhiệt độ (thấp, cao tối ưu) ngô giai sinh trưởng phát triển 130 Bảng III.1.21 Các ngưỡng nhiệt độ (thấp, cao tối ưu) lạc giai đoạn sinh trưởng phát triển 130 Bảng III.1.22 Các ngưỡng nhiệt độ (thấp, cao tối ưu) đậu tương giai đoạn sinh trưởng phát triển 130 Bảng III.1.23 Hệ số trồng số trồng cạn, tính từ sau ngày gieo, trồng 131 Bảng III.1.24 Số nắng tối ưu ngày ngô, lạc đậu tương giai đoạn phát triển 132 Bảng III.1.25 Tốc độ gió trung bình ngày tối ưu cây ngô, lạc, đậu tương giai đoạn phát triển 132 Bảng III.1.26 Mức giảm suất trung bình tuần (%) trồng cạn nhiệt độ chênh lệch lớn so với nhiệt độ tối ưu giai đoạn sinh trưởng 135 Bảng III.1.27 Mức giảm suất trung bình ngày (%) ngơ thời tiết khơ nóng giai đoạn sinh trưởng phát triển 136 Bảng III.1.28 Mức giảm suất trung bình ngày (%) lạc thời tiết khơ nóng giai đoạn sinh trưởng phát triển 136 Bảng III.1.29 Mức giảm suất trung bình ngày (%) đậu tương thời tiết khơ nóng giai đoạn sinh trưởng phát triển chỉnh 137 Bảng III.1.30 Mức giảm suất trung bình tuần (%) ngô hạn nông nghiệp giai đoạn sinh trưởng phát triển 137 Bảng III.1.31 Mức giảm suất trung bình tuần (%) lạc hạn nông nghiệp giai đoạn sinh trưởng phát triển 137 Bảng III.1.32 Mức giảm suất trung bình tuần (%) đậu tương hạn nông nghiệp giai đoạn sinh trưởng phát triển 138 Bảng III.1.33 Mức giảm suất trung bình ngơ đợt gió mạnh (%/đợt) giai đoạn sinh trưởng phát triển 138 Bảng III.1.34 Mức giảm suất trung bình lạc đợt gió mạnh (%/đợt) giai đoạn sinh trưởng phát triển 138 Bảng III.1.35 Mức giảm suất trung bình đậu tương đợt gió mạnh (%/đợt) giai đoạn sinh trưởng phát triển 139 vii TT Tỉnh 39 Bình Thuận 40 BRVT 41 Gia Lai 42 Đắc Lắc 43 Đắc Nông 44 Lâm Đồng 45 Kon Tum 46 Tây Ninh 47 Đồng Nai 48 Bình Dương 49 Bình Phước Trung bình Tối cao Tối thấp Mức bảo đảm (P%) Sai số chuẩn Sy, (tạ/ha) Sai số tối đa (tạ/ha) HQTB TGKH HQTB TGKH HQTB TGKH 0,65 0,65 -1,4 -1,4 100 100 0,48 0,48 -0,88 -0,85 100 100 0,81 0,81 -1,6 -1,59 90 90 1,09 1,1 3,16 3,23 100 100 1,22 1,32 3,01 3,18 100 100 1,99 1,8 -6,14 -5,05 95 95 0,93 1,08 1,76 -2,18 100 100 1,74 1,85 4,55 4,69 75 85 1,64 1,67 3,1 3,1 100 100 1,01 1,05 -2,76 -2,75 85 90 0,9 0,94 -2,29 -2,27 85 90 0.99 1,06 93 93 1.99 2,57 -6,14 -6,55 100 100 0.24 0,24 -0,57 0,67 75 60 II.2.3.2 Đối với lạc Cũng tương tự ngô, tiến hành lập bảng tiêu đánh giá kết dự báo suất lạc theo phương pháp, qua nhận thấy: • Đa phần năm chuỗi so sánh có kết dự báo suất lạc theo PPHQTB cho sai số thấp so với PPTG • Sai số chuẩn sai số tối đa chuỗi suất lạc dự báo theo PPHQTB đa phần tỉnh nghiên cứu thấp so với PPTG; sai số chuẩn trung bình lạc cho 24 tỉnh tính theo PPHQTB 0.58 tạ/ha theo PPTG 1,16 tạ/ha • Mức bảo đảm kết dự báo theo PPHQTB lớn so với mức bảo đảm tính theo PPTG - tính trung bình cho 24 tỉnh mức bảo đảm theo HQTB 93% (thấp 79); theo phương pháp trực giao 69% (thấp 50%) II.2.3.3 Đối với đậu tương: Cũng tương tự ngô lạc, tiến hành lập bảng số tiêu đánh giá kết dự báo suất đậu tương theo phương pháp, qua nhận thấy: • Đa phần năm chuỗi so sánh (từ năm 1985 đến 2004) có kết dự báo theo phương pháp hối quy bước cho sai số thấp so với phương pháp trực giao • Sai số chuỗi suất dự báo theo PPHQTB đa phần tỉnh thấp so với PPTG; sai số chuẩn suất tính theo PPHQTB từ 0,17 đến 0,76 tạ/ha (TB cho 16 tỉnh 0,45 tạ/ha) theo PPTG từ 0,62 đến 1,81 tạ/ha (TB cho16 tỉnh 1,17 tạ/ha) • Mức bảo đảm dự báo theo PPHQTB (từ 85 - 100%, trung bình cho 16 tỉnh 94%) lớn so với mức bảo đảm tính theo PPTG (từ 40 - 100%, trung bình cho 16 tỉnh 70%) Từ kết phân tích trên, khẳng định rằng: Các phương án dự báo suất lạc, đậu tương PPHQTB với trợ giúp mơ hình thống kê thời tiết - trồng cho kết tốt so với kết từ PPTG Vì phương án chọn theo phương pháp hồi quy bước (bảng II.2.8 lạc bảng II.2.9 đậu tương) sử dụng xây dựng qui trình cơng nghệ dự báo suất lạc, đậu tương Việt Nam 13 Bảng II.2.7.Các phương trình dự báo suất ngơ tỉnh gieo trồng Việt Nam STT Tỉnh Điện Biên Lai Châu Sơn La Hồ Bình Hà Giang n Bái Tuyên Quang Cao Bằng Bắc Cạn 10 Lào Cai 11 Lạng Sơn 12 Quảng Ninh 13 Hải Phòng 14 Phú Thọ Trạm lấy số liệu Điện Biên Lai Châu Sơn La Hồ Bình Hà Giang n Bái Tuyên Quang Cao Bằng Bắc Cạn Phố Ràng Lạng Sơn Bãi Cháy Phủ Liễn Phú Hộ 15 Thái Nguyên Thái Nguyên 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Bắc Giang Bắc Ninh Vĩnh Phúc Hà Nội Hà Tây Thái Bình Hưng Yên Hải Dương Hà Nam Nam Định Ninh Bình Thanh Hố Nghệ An Hà Tĩnh Quảng Bình Quảng Trị TT Huế Quảng Nam Quảng Ngãi Bình Định Phú n Khánh Hồ Ninh Thuận Bình Thuận BRVT Gia Lai Đắc Lắc Đắc Nông Bắc Giang Bắc Giang Vĩnh Yên Láng Hà Đơng Thái Bình Hưng n Hải Dương Phủ Lý Nam Định Ninh Bình Thanh Hố Vinh Hà Tĩnh Đồng Hới Đông Hà Huế Đà Nẵng Quảng Ngãi Quy Nhơn Tuy Hoà Nha Trang Phan Rang Phan Thiết Vũng Tàu Pleiku Buôn MT Đắc Nông 44 Lâm Đồng Bảo Lộc 45 46 47 48 49 Kon Tum Tây Ninh Xuân Lộc Đồng Phú Đồng Phú Kon Tum Tây Ninh Đồng Nai Bình Dương Bình Phước Phương trình tương quan HSTQ Ydb=Yt+8,023+0,027R3/III-2/IV-0,011S1/IV -0,434T1/II-3/VI 0,60 Ydb =Yt + 8,854-0,015R3/II-2/III-0,364T3/VIII 0,42 Ydb =Yt +12,938-1,52Tbd3/IV-3/VI - 0,028 R1-2/III + 0,01 R3/IV-1/V 0,86 Ydb =Yt - 2,714+0,023 R2/VII-2/VIII 0,76 Ydb =Yt-20,856+0,888T1-3/VII-0,003R3/VI-1/IX-0,023 S2/IV 0,76 Ydb =Yt + 1,182-0,013 R3/II-2/IV-0,041T1/IV 0,53 Ydb =Yt + 2,283+0,1 S2/III-2/V - 0,331 T2/II 0,68 Ydb =Yt+11,128-0,51T2-3/VI +0,062 S3/III-1/VI-0,179Tbd 2/IV 0,71 Ydb =Yt - 5,07+0,114S1/IV-3/V+0,022 T2/II-1/III 0,68 Ydb =Yt-0,258-0,005R2-3/VII+0,088Tbd1/II +0,004R1/V 0,83 Ydb =Yt + 6,937+0,039 R1-2/III-0,997 Tbd 2/V-3/VII 0,68 Ydb =Yt + 7,41-0,317T1-2/II-0,114T3/IV-1/V 0,52 Ydb =Yt + 5,323+0,318 Tbd 2/XII-0,396 T3/III 0,42 Ydb =Yt + 4,424+0,371Tbd1/XI-2/I-0,423T1/XI-2/I 0,51 Ydb =Yt + 6,157-0,034R2/II-2/III-0,171T2-3/II-0,136T2/VII-3/VIII 0,82 + 0,0109 S3/VII Ydb =Yt + 8,494-0,577T2/XI-3/XII+0,0626R 2-3/I 0,60 Ydb =Yt + 8,382-0,531 T3/XI-1/XII+0,025 R2/II-2/III 0,55 Ydb =Yt -3,093+0,345Tbd 1/XI-2/I+0,075 R1/I-3/III 0,65 Ydb =Yt + 4,821+0,346 Tbd 1-2/XII-0,372T3/XI 0,46 Ydb =Yt + 12,065-0,232T2/II-0,465 T1-3/XI+0,089 R2/I-1/II 0,88 Ydb =Yt -1,907+0,047 R1/II+0,1 T1/I 0,54 Ydb =Yt -3,748+0,0154 R2-3/V+0,361 Tbd 1-3/XI 0,47 Ydb =Yt + 11,571-0,722T3/XII-1/IV+0,03R 2-3/II 0,61 Ydb =Yt -13,941+0,1R1-3/XI+0,481T3/XII-1/III +0,036 S2/III 0,72 Ydb =Yt + 0,097-0,045 S 2-3/II+0,071 R 1/I-1/II 0,65 Ydb =Ys - 4,829+0,7Tbd 2/XII+0,042S3/I +0,037 R3/XII-1/II 0,69 Ydb =Yt - 7,148+0,453 T3/XII-3/I 0,58 Ydb =Yt - 6,025+0,45T1/I-1/II-0,032 S 3/III-3/IV 0,58 Ydb =Yt + 2,251+0,03R2/I-0,191T 2/XII+0,003R 2/V 0,84 Ydb =Yt -1,441+0,052R3/I-1/II+0,04 R1-3/IV 0,57 Ydb =Yt + 1,064-0,03 S 1/V+0,065 R 1/I - 2/II 0,84 Ydb =Yt - 4,007+0,62Tbd 2/I 0,71 Ydb=Yt-0,094+1,377Tbd1/IV-3/V-0,431T1/XI+0,242T1/I-0,253T2-3/III 0,67 Ydb=Yt+-5,7+0,043R3/XII-2/I+1,38Tbd1/IV-1/V-0,436Tbd 2/XII 0,80 Ydb =Yt + 13,882-0,011R3/VIII-1,638Tbd 2/II - 2/III 0,63 Ydb =Yt + 3,052-0,37Tbd 3/I - 2/II+0,008R 3/III 0,41 Ydb =Yt + -3,461+0,174R 1/1 - 3/IV 0,65 Ydb =Yt + 39,792-1,431T3/VI - 2/VII-0,046S 3/II - 1/IV 0,71 Ydb =Yt -11,686+0,045S3/I-0,021R2-3/VI+0,382T2/VI-0,014S2-3/V 0,86 Ydb =Yt -7,469+0,96Tbd 3/VIII+0,027R 2/VI-1/IX 0,85 Ydb=Ys+5,283-0,99Tbd1/V-3/VI+0,017R2/VIII-3/X+0,01R1/VI 0,77 Ydb =Yt + 21,169-3,05Tbd 3/VIII-3/X+0,03R 3/V 0,83 Ydb=Yt-3,22+0,6Tbd3/VI-3/VII+0,027R1/IX-3/IX-0,095S1/X-3/X 0,76 Ydb =Yt + 5,182-0,057S1-3/V+0,033R1/V-3/VII -0,045S2-3/VII 0,76 - 0,344Tbd1-3/V Ydb=Yt+27,514-1,232Tbd1/VII-2/X-0,858T1-2/IX+ 0,004R 2/V 0,72 Ydb =Yt + 29,659-0,007R 2/IX-1,192T 2/VIII 0,44 Ydb =Yt + 30,512-3,663Tbd 2/V-2/VII+0,015R 1/VI-2/VII 0,76 Ydb=Yt-6,43+0,012R2/IX-3/X+0,631Tbd3/VIII-3/XI-0,012S3/V 0,51 Ydb=Ys+12,34-0,08Tbd2/VIII-3/XI-0,557T1/VI+ 0,016R2-3/VII 0,69 14 Bảng II.2.8 Các phương trình dự báo suất lạc tỉnh gieo trồng Việt Nam STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Trạm lấy số liệu Hịa Bình Hịa Bình Thái Ngun Thái Ngun Bắc Giang Bắc Giang Phú Thọ Việt Trì Vĩnh Phúc Vĩnh Yên Hà Nội Láng Hà Tây Hà Đông Nam Định Nam Định Ninh Bình Ninh Bình Thanh Hố Thanh Hố Nghệ An Vinh Hà Tĩnh Hà Tĩnh Quảng Bình Đồng Hới Quảng Trị Đông Hà T.T Huế Huế Quảng Nam Đà Nẵng Quảng Ngãi Quảng Ngãi Bình Định Quy Nhơn Bình Thuận Phan Thiết Đắc Lắc B.M.Thuột Gia Lai Pleiku Tây Ninh Tây Ninh Bình Dương Đồng Phú Long An Mỹ Tho Tỉnh Phương trình tương quan HSTQ Ydb = Yt - 4,685 + 0,279T1-3/I + 0,0317R3/II-1/IV Ydb = Yt + 3,979 - 0,01S2/IV - 0,216T2-3/IV + 0,062T1/I + 0,01R1/III Ydb = Yt + 6,211- 0,291T2/IV + 0,011S2/VI - 0,032T1/III-2/IV Ydb=Yt-4,454+0,33Tbd1/V-1/VI+0,07T1/I+0,02R2/II-3/III +0,02S3/IV-1/V Ydb = Yt+11,02-0,46T2/IV-1/VI+0,01R2//V-0,004R3/VI +0,03R1/II-1/IV Ydb = Yt - 0,204 + 0,072R3/I-2/III + 0,028S1/VI - 0,311Tbd1/VI Ydb = Yt +9,72 - 0,215T1/I-2/II + 0,030R2/I-2/IV - 0,30T2/IV-3/V Ydb = Yt - 2,187 - 0,207T2-3/IV + 1,162Tbđ1/VI-2/VII - 0,010R3/V-1/VI Ydb = Yt - 6,895 + 1,586Tbd3/IV-2/VI - 0,089T3/IV - 0,016R1/V-3/VI Ydb = Yt - 0,215 + 0,135T2/II - 0,126T3/I - 0,002R3/VII Ydb = Yt + 0,608 - 0,058R1-2/II + 0,040S1-2/I - 0,016R2/V-3/VI Ydb = Yt - 4,412-0,015R3/V-3/VII+0,031R1/III-1/V +0,236T2/II-3/III Ydb = Yt - 1,959 + 0,017XR1-3/IV + 0,1297T1/III - 0,142Tbd2-3/II Ydb = Ys - 2,001 + 0,022S1/III + 0,040R1/I-2/II + 0,099Tbd1-2/III Ydb = Yt - 3,41- 0,025S2-3/VII + 0,007R2-3/V + 0,254T2/IV Ydb = Yt -2,057 + 0,325Tbd1-2/I + 0,195R1/III-2/IV Ydb = Yt + 1,51+ 0,006R3/V-3/VII - 0,009S1-3/VII - 0,039T2-3/VI Ydb = Yt - 16,883 + 0,301T3/I-1/III + 0,382T3/V-2/VI Ydb = Yt + 2,328 - 6,969R1-2/I - 0,005S2/III - 0,253Tbd2/III-3/V Ydb = Yt + 19,38 - 0,904T2/II-1/III Ydb = Yt + 26,104 - 1,036T2/V-1/VI - 0,233T2-3/VI Ydb = Yt + 4,414 + 0,021S3/I-1/II - 0,254T2/II + 0,002R1/IV Ydb = Yt - 7,48 + 0,012S1/VII + 0,289T1-2/III Ydb = Yt + 0,059 + 0,209R3/II-1/III - 0,083R2-3/III 0,83 0,86 0,76 0,79 0,70 0,70 0,86 0,75 0,84 0,75 0,77 0,77 0,51 0,80 0,73 0,62 0,73 0,60 0,53 0,30 0,63 0,41 0,80 0,41 Bảng II.2.9 Các phương trình dự báo suất đậu tương tỉnh gieo trồng Việt Nam STT 10 11 12 13 14 15 16 Tỉnh Điện Biên Sơn La Hà Giang Lào Cai Cao Bằng Bắc Giang Vĩnh Phúc Hà Tây Thái Bình Hưng n Thanh Hố Đắc Lắc Đắc Nông Đồng Nai Đồng Tháp An Giang Trạm lấy số liệu Điện Biên Sơn La Hà Giang Yên Bái Cao Bằng Bắc Giang Vĩnh n Hà Đơng Thái Bình Hưng n Thanh Hố Bn MT Đắc Nơng Xn Lộc Cao Lãnh Châu Đốc Phương trình tương quan HSTQ Ydb = Yt - 7,369 + 0,336T1/VI - 0,004R3/VII-3/VIII 0,40 Ydb = Yt + 12,546 - 0,011S1-2/IX - 0,239T2-3/IX - 0,313T3/VI 0,70 Ydb = Yt - 2,023 + 0,018S2/VIII-3/IX + 0,15Tbd 2/III-2/V 0,41 Ydb = Yt + 0,59 - 0,0047R1-2/III - 0,005R1/IV-1/V-0,046 Tbd2/V 0,69 Ydb = Ys - 3,419 + 0,016R2/V-1/VI + 0,05S2/V-1/VIII- 0,013S2/III 0,77 Ydb = Yt - 0,646 + 0,036S3/III-1/IV + 0,002R3/IX 0,77 Ydb = Yt + 5,196 + 0,01S2/XII - 0,357T2/XII-2/II 0,78 Ydb = Yt + 6,527 - 0,334T1/I-1/II - 0,01R2/II - 0,078T1-2/XI 0,80 Ydb = Yt -11,5 + 0,761T3/XI-2/I - 0,045R1-2/I 0,73 Ydb = Yt -2,273 + 0,1487T2/II - 0,02R1/XI-2/II 0,71 Ydb = Yt-6,513+0,489 Tbđ2/V-1/VI -0,046 S3/II-2/III+0,22T2-3/III 0,74 Ydb = Yt + 16,788 - 0,842T3/VI + 0,006R3/IX + 0,014S2/VI-1/VII 0,65 Ydb = Yt - 2,628 - 0,06S2/X + 0,016R1-3/IX + 0,373 Tbđ2/X 0,80 Ydb = Yt - 5,817 + 0,448Tbđ1-2/X + 0,034S2/V-2/VI 0,72 Ydb = Yt - 2,609 + 0,027R1/XII-2/II + 0,012S1-2/XI + 0,072T1-2/II 0,75 Ydb = Yt + 3,036 – 0,044S2/IV-2/V + 0,028R2/XII-1/IV 0,62 Ghi chú: Các ký hiệu phương trình bảng II.2.7 - II.2.9 sau: Ydb: Năng suất dự báo; Yt: Thành phần suất xu tính theo phương pháp trung bình trượt, bước trượt 5, (tạ/ha); Ys: Thành phần suất xu tính theo phương pháp phân đoạn, (tạ/ha); R: Tổng lượng mưa (mm); S: Tổng số nắng (giờ); T: Nhiệt độ khơng khí tối thấp (oC); Tbd: Biên độ nhiệt độ khơng khí (oC) trung bình tuần giai đoạn tương ứng số kèm Các số kèm R, T, S tuần tháng giai đoạn 15 Chương XÂY DỰNG PHẦN MỀM VÀ QUY TRÌNH DỰ BÁO NĂNG SUẤT NGÔ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG Ở VIỆT NAM II.3.1 Xây dựng phần mềm dự báo suất cho trồng ngơ, lạc, đậu tương Việt Nam Phần mềm dự báo suất trồng cạn lập trình ngơn ngữ Visual Basic.net phiên 6.0 đóng gói thành chương trình cài đặt phù hợp cho Windows Cấu trúc phần mềm dự báo suất ngô, lạc, đậu tương sau: Nhập liệu (dữ liệu thời tiết, liệu suất) Tính tốn kết dự báo - Năng suất "thời tiết" - Năng suất xu - Năng suất dự báo Kết dự báo suất - in giấy - in file *.exe II.3.2 Quy trình dự báo suất cho trồng ngô, lạc, đậu tương Việt Nam Bước 1: Chuẩn bị số liệu Cần thu thập số liệu suất TB theo tỉnh cần dự báo (theo số liệu Tổng cục Thống kê) năm trước năm dự báo tỉnh số liệu yếu tố khí tượng (theo tuần) cần thiết cho cần dự báo Nếu vào thời điểm tiến hành dự báo số yếu tố khí tượng tuần chưa có thực cần sử dụng thơng tin dự báo khí tượng hạn dài từ thời điểm hết tuần cần thu thập số liệu mà phần mềm dự báo yêu cầu Bước 2: Sử dụng phần mềm dự báo suất: Được đưa phụ lục BCTKĐT Bước 3: Quy trình lập tin dự báo suất ngơ, lạc, đậu tương tỉnh Việt Nam a Thời hạn dự báo Đối với ngô, lạc, đậu tơng tin dự báo đợc lập lần Lần thứ có thời hạn khoảng đến tháng trớc thu ho¹ch, lần thứ vào tháng b Dự báo suất trung bình theo tỉnh cho vụ c Lập tin dự báo suất Bản tin dự báo suất gồm phần sau: ã Phần tổng quan ã Phần dự báo suất trung bình tỉnh ngô, lạc, đậu tơng ã Phần kết luận kiến nghị 16 PHN III NGHIấN CU XY DỰNG QUY TRÌNH GIÁM SÁT KTNN CHO CÂY TRỒNG CHÍNH (LÚA, NGƠ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG) BẰNG THƠNG TIN MẶT ĐẤT Ở VIỆT NAM Chương NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN TỔNG HỢP MỨC ĐỘ THUẬN LỢI VÀ KHÔNG THUẬN LỢI CỦA ĐIỀU KIỆN THỜI TIẾT ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG (LÚA, NGÔ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG) THEO PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG III.1.1 Về khả áp dụng lý thuyết nhận dạng xây dựng kịch điều kiện khí tượng nơng nghiệp trồng * Mục đích việc áp dụng lý thuyết nhận dạng: xây dựng kịch tổng hợp mức độ thuận lợi điều kiện thời tiết sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng * Về số nội dung áp dụng lý thuyết nhận dạng KTNN - Đánh giá trạng khí tượng tuần trạng thái sinh trưởng trồng - Đánh giá ảnh hưởng điều kiện thời tiết bất lợi suất nông nghiệp III.1.2 Nghiên cứu xây dựng kịch mức độ thuận lợi điều kiện thời tiết sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng Việt Nam phương pháp nhận dạng III.1.2.1 Quan điểm tiếp cận việc xây dựng kịch 1) Kế thừa kết nghiên cứu điều kiện sinh lý, sinh thái khí tượng nơng nghiệp (KTNN) trồng giới, nước khu vực Việt Nam 2) Các tiêu KTNN sử dụng sở đối chiếu tiêu WMO, FAO, nước giới, Trung Quốc, đặc biệt kết nghiên cứu Viện KTTVMT; 3) Mục đích: cảnh báo sớm khả mùa mùa theo tiêu chí Việt Nam sau: Vụ mùa; Vụ mùa; Vụ bình thường ; Vụ mùa màng kém; Vụ mùa; Vụ mùa hoàn toàn (mất trắng) 4) Mức độ thuận lợi điều kiện thời tiết trồng xác định hệ số thuận lợi sở để đưa nhận định trạng thái sinh trưởng khả mùa; 5) Việc định giá tuần đầu vụ đến tuần cuối vụ; 6) Việc tính tốn yếu tố KTNN tiến hành theo giai đoạn trồng; 7) Ảnh hưởng thiên tai khí hậu trọng xây dựng kịch 8) Những khó khăn nguồn số liệu khơng có khắc phục tham khảo sử dụng tiêu từ tài liệu tham khảo; 9) Thông tin giám sát cảnh báo phải dễ hiểu người sử dụng III.1.2.2 Các phương pháp áp dụng xây dựng kịch 1) Các phương pháp đánh giá điều kiện KTNN trồng có; 17 2) Sổ tay hướng dẫn sử dụng phần mềm FAO.56 để tính xạ, bốc tiềm lượng mưa hữu hiệu; 3) Phần mềm DSSAT, AgroMetShell để hổ trợ tính tốn tiêu thiếu hụt nước, cán cân nước, mức độ thỏa mãn nhu cầu nước khả mùa mùa; 4) Các phương pháp đánh giá giám sát điều kiện khí tượng nơng nghiệp suất trồng WMO, FAO, Mỹ, Brazil, Trung Quốc, Israel nước giới; III.1.2.3 Các nội dung cần thực xây dựng kịch mức độ thuận lợi thời tiết Đánh giá phân loại mức độ thuận lợi thực tế điều kiện thời tiết tuần, tháng, giai đoạn so với thời tiết thuận lợi chuẩn lúa, ngô, lạc đậu tương III.1.3 Kịch nhận dạng mức độ thuận lợi thực tế thời tiết lúa III.1.3.1 Xây dựng kịch cho nhóm điều kiện KTNN (thời tiết) chuẩn tuần, tháng giai đoạn phát triển chủ yếu lúa 1) Điều kiện KTNN (thời tiết) chuẩn nhiệt độ: Theo tiêu bảng III.1.1-BCTK ĐT 2) Điều kiện KTNN (thời tiết) chuẩn ẩm: Điều kiện ẩm tối ưu thực tổng lượng nhu cầu nước tối ưu tuần cần đánh giá Wi = Kci x EToi (III.1.1) 3) Điều kiện KTNN (thời tiết) chuẩn ánh sáng điều kiện ánh sáng tối ưu thể tổng số nắng tối ưu tuần cần đánh giá: (Theo tiêu bảng III.1.4-BCTKDT) 4) Điều kiện KTNN (thời tiết) chuẩn gió điều kiện gió tối ưu thể tổng số ngày có tốc độ gió tối ưu tuần cần đánh giá III.1.3.2 Xây dựng kịch điều kiện thời tiết (KTNN) thực tế cho tuần, tháng giai đoạn phát triển chủ yếu lúa a) Xác định mức độ thoả mãn thực tế điều kiện nhiệt- Theo công thức: I (Ti) = W(Thđ i)/W(Topti ) (III.1.3) Trong đó: I (Ti): Chỉ số thể mức độ thoả mãn nhu cầu nhiệt lúa tuần i (hoặc tháng i, giai đoạn i); W(Th đ i): Tổng nhiệt độ hoạt động thực tế tuần (hoặc tháng, giai đoạn) giai đoạn sinh trưởng cụ thể; W (Topti): Tổng nhiệt độ tối ưu tuần i (hoặc tháng i, giai đoạn i) b) Xác định mức độ thoả mãn thực tế điều kiện ẩm- Theo công thức: Ij (Hi) = (R hh + 25 mm)/Wiopt - I bl (III.1.4) Trong đó: Rhh - Lượng mưa hữu hiệu thực tế (mm) tuần, tháng giai đoạn cụ thể; 25 mm - Lượng nước tưới hàng tuần cho mạ lượng nước trung bình sẵn có ruộng lúa thời kỳ từ cấy đến 10 ngày trước thu hoạch vùng trồng lúa; Wiopt - Nhu cầu nước tối ưu lúa nước ruộng, tính theo cơng thức (III.1.1) - I bl - Mức độ bất lợi thừa nước so với nhu cầu nước tối ưu ruộng lúa mưa nhiều Mức độ bất lợi tính theo tỷ lệ thừa 100 mm so với nhu cầu nước tối ưu mức độ thuận lợi thực tế giảm 3% Ảnh hưởng hạn hán mưa lớn đánh giá riêng mục “ Xác định mức độ bất lợi thời tiết cực đoan thiên tai” c) Đánh giá mức độ thoả mãn thực tế điều kiện ánh sáng- Theo công thức: 18 I (Li) = W(L tti)/W(L opti) (III.1.5) Với - I (Li): Chỉ số thể mức độ thoả mãn nhu cầu ánh sáng tối ưu lúa tuần i (hoặc tháng i, giai đoạn i); W (Ltti): Tổng số nắng thực tế; W (L opti): Tổng số nắng tối ưu tuần i (hoặc tháng i, giai đoạn i) tính tích số số nắng tối ưu ngày số ngày tuần i (tháng i, giai đoạn i) lúa Ảnh hưởng nắng nhiều, đánh giá riêng (mục III.1.3.1) d) Đánh giá mức độ thoả mãn thực tế điều kiện gió- Theo cơng thức: I (Gi) = W(Gtti)/W(Gi) (III.1.6) Trong đó: I (Gi): Chỉ số thể mức độ thoả mãn nhu cầu gió lúa; W(Gtti): Số ngày có gió tối ưu thực tế; W(Gopti): Số ngày có gió tối ưu lúa tuần i (tháng giai đoạn) III.1.3.3 Đánh giá mức độ bất lợi thực tế loại thiên tai khí hậu xảy tuần (tháng giai đoạn) lúa Mức độ bất lợi thiên tai đánh giá thông qua mức giảm suất trồng theo giai đoạn cụ thể loại thiên tai: a) Đánh giá mức độ bất lợi nhiệt độ cao thấp: Theo bảng III.1.5 BCTK ĐT b) Đánh giá mức độ bất lợi thời tiết khơ nóng: Theo bảng III.1.6 BCTK ĐT c) Đánh giá mức độ bất lợi hạn nông nghiệp: Theo bảng III.1.8 BCTK ĐT d) Xác định mức độ bất lợi bão gió mạnh: Theo bảng III.1.9 BCTK ĐT e) Xác định mức độ bất lợi lũ lụt ngập úng lúa: Theo bảng III.1.10 III.1.3.4 Xác định mức độ thuận lợi thực tế điều kiện khí tượng nơng nghiệp (thời tiết) lúa tuần, tháng giai đoạn sinh trưởng, phát triển cụ thể a) Xác định hệ số thuận lợi nhóm điều kiện Được thực cách tích hợp hệ số thoả mãn hệ số bất lợi thực tế đến cuối tuần j nhóm yếu tố i (Wij); j = ÷ n; n - số tuần thời kỳ sinh trưởng Có nhóm điều kiện KTNN cần tích hợp với hệ số yếu tố hợp phần sau: 1) Nhóm điều kiện nhiệt (A1) với hệ số yếu tố hợp phần: Hệ số thoả mãn điều kiện nhiệt, Ij (Ti); hệ số bất lợi nhiệt độ thấp, Ij (Tlow); q cao, Ij (Thigh); thời tiết khơ nóng, Ij (Thot ) Hệ số thuận lợi tích hợp nhiệt, Ij (Tinteg): Ij (Tinteg) = Ij (Ti) – Ij (Tlow) – Ij (Thigh) – Ij (Thot) (III.1.8) 2) Nhóm điều kiện ẩm (A2) với hệ số thoả mãn điều kiện ẩm Ij (Hi); hệ số bất lợi hạn hán Ij (Hdrought); hệ số bất lợi ngập úng Ij (Hwaterlod); Hệ số thuận lợi tích hợp ẩm, Ij (Hinteg): Ij (Hinteg) = Ij (Hi) – Ij (Hdrought) – Ij (Hwaterlod) (III.1.9) 3) Nhóm điều kiện ánh sáng (A3) với hệ số thoả mãn điều kiện ánh sáng Ij (Li); Hệ số thuận lợi tích hợp ánh sáng, Ij (Linteg): Ij (Linteg) = Ij (Li) (III.1.10) 19 4) Nhóm điều kiện gió (A4) với hệ số thoả mãn điều kiện gió Ij (Vi); hệ số bất lợi bão gió mạnh Ij (Vstrong) Hệ số thuận lợi tích hợp gió, Ij (Vinteg): Ij (Vinteg) = Ij (Vi) – Ij (Vstrong) (III.1.11) b) Tính chênh lệch mức độ thuận lợi tích hợp điều kiện thời tiết thực tế Được tiến hành với nội dung theo công thức sau: Ijdepi (A1) = 1- Ij (Tinteg) (III.1.12) Ijdepi (A2) = 1- Ij (Hinteg) (III.1.13) Ijdepi (A3) = 1- Ij (Linteg) (III.1.14) Ijdepi (A4) = 1- Ij (Vinteg) (III.1.15) c) Tính tổng chênh lệch mức độ thuận lợi tích hợp điều kiện thời tiết thực tế (Ijdefktnn) : Thực theo công thức III.1.6 Ijdepktnn = Ijdep (A1) + Ijdep (A2) + Ijdep (A3) + Ijdep (A4) (III.1.16) d) Tính tỷ trọng chênh lệch mức độ thuận lợi tích hợp điều kiện thời tiết thực tế Được thực cho nhóm điều kiện nhóm sau: i) Tỷ trọng nhóm điều kiện nhiệt: Cjdep(A1) = Ijdep(A1)/Ijdepktnn (III.1.17) ii) Tỷ trọng nhóm điều kiện ẩm: Cjdep(A2) = Ijdep(A2)/Ijdepktnn (III.1.18) iii) Tỷ trọng nhóm điều kiện ánh sáng: Cjdep(A3) = Ijdep(A3)/Ijdepktnn (III.1.19) iv) Tỷ trọng nhóm điều kiện gió: Cjdep(A4) = Ijdep(A4)/Ijdepktnn (III.1.20) e) Tính hệ số thuận lợi thực tế tích hợp đến tuần (tháng, giai đoạn) j (WAiktnn) i) Hệ số thuận lợi thực tế (HSTLTT) nhóm điều kiện nhiệt: WA1ktnn = Ij (Tinteg) *Cjdep(A1) ii) (III.1.21) HSTLTT nhóm điều kiện ẩm tích hợp đến tuần (tháng, giai đoạn) j: WA2ktnn = Ij (Hinteg) *Cjdep(A2) (III.1.22) iii) HSTLTT nhóm điều kiện ẩm tích hợp đến tuần (tháng, giai đoạn) j: WA3ktnn = Ij (Linteg) *Cjdep(A3) (III.1.23) iv) HSTLTT nhóm điều kiện ẩm tích hợp đến tuần (tháng, giai đoạn) j: WA4ktnn = Ij (Vinteg) *Cjdep(A4) (III.1.24) f) Xác định mức độ thuận lợi thực tế điều kiện khí tượng nơng nghiệp lúa theo tuần i) Xác định hệ số thuận lợi tích hợp điều kiện thời tiết thực tế Kfavj lúa đến thời đoạn (tuần, tháng, giai đoạn) j theo công thức: Kfavj = WA1ktnn + WA2ktnn + WA3ktnn + WA4ktnn 20 (III.1.25) ii) Phân loại mức độ thuận lợi thời tiết thực tế trồng đến tuần (tháng, giai đoạn) j dựa vào hệ số thuận lợi tích hợp điều kiện thời tiết thực tế đến thời đoạn dựa theo tiêu chí bảng III.1.12 g) Đánh giá tổng hợp mức độ thuận lợi thời tiết lúa theo tuần, tháng, giai đoạn vụ tính từ đầu vụ đến thời điểm đánh giá: Theo tiêu bảng III.1.12 Bảng III.1.12 Chỉ tiêu phân loại mức độ thuận lợi thời tiết trồng TT Giá trị hệ số Kfavi < 0.25 0.25 - 0.34 0.35 - 0.44 0.45 - 0.54 0.55 - 0.74 0.75 - 0.89 0.90 - 1.00 Phân loại mức độ thuận lợi thời tiết Rất khắc nghiệt Khắc nghiệt Khơng thuận lợi Trung bình Khá thuận lợi Thuận lợi Rất thuận lợi III.1.3.5 Đánh giá khả mùa mùa vụ lúa a) Đánh giá khả mùa mùa vụ lúa: Nội dung tiến hành sau: 1) Đánh giá điều kiện KTNN sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng đến thời điểm cần nhận định 2) Nhận định khả mùa mùa cho trồng cạn theo phương pháp FAO dựa vào số thoả mãn nhu cầu nước trồng (WRSI) Chỉ số chia thành cấp định lượng để ước lượng suất trồng Trong điều kiện Việt Nam, lúa trồng cạn, để nhận định suất mong đợi theo điều kiện thời tiết tích luỹ đến giai đoạn vụ sử dụng hệ số thuận lợi thời tiết thực tế tích luỹ đến thời điểm đánh số thoả mãn nhu cầu nước trồng Trên sở đó, dựa vào tiêu chí xác định vụ mùa mùa FAO, bao gồm suất tối đa (Ym) thời kỳ tham chiếu hệ số WRSI trình bày bảng I.1BCTKĐT chúng tơi xây dựng lại tiêu chí phân loại vụ mùa mùa với cấp dựa theo suất tối đa (Ym) thời kỳ tham chiếu số thuận lợi thời tiết tích luỹ (Kfavt ) trồng Việt Nam với kết trình bày bảng III.1.14 Bảng III.1.14 Phân loại vụ mùa mùa dựa vào mức ñộ thuận lợi thời tiết (K favt) ñến thời ñiểm ñánh giá % Năng suất mong đợi so với suất tối đa (Ym) thời kỳ tham chiếu ≥ 100 TT Chỉ số thuận lợi thời tiết thực tế (Kfavt) Khả mùa mùa 0,80 ÷1,00 Rất mùa 90-99 0,65 ÷0,79 Được mùa 70-89 0,5 ÷0,64 Bình thường 50-69 0,35 ÷ 0,49 Mùa màng 40-49 Mất mùa ≤ 40 0,2 ÷ 0,34 15%) (chiếm tỷ lệ 3%) - Đối với vụ mùa: Trong 10 vụ kiểm chứng suất mong đợi tính tốn cho giai đoạn (đầu vụ, vụ cuối vụ) có 24/30 trường hợp (chiếm tỷ lệ 80%) có sai số < 10% (sai số chấp nhận được), 4/30 trường hợp (chiếm tỷ lệ 13%) có sai số từ 10.1-15% (sai số có tương đối cao) số trường hợp có sai số cao (>15%) trường hợp (chiếm tỷ lệ 7%) Như vậy, việc kiểm chứng cho thấy kết đánh giá khả năng suất mong đợi lúa tương đối phù hợp với suất thực tế, mức bảo đảm sai số 10% đạt 80% cho vụ đơng xn mùa Vì vậy, phương pháp giám sát cho lúa sử dụng xây dựng quy trình giám sát sinh trưởng khả năng suất trồng giai đoạn tại, chưa có ứng dụng thơng tin viễn thám 22 III.1.4 Kịch nhận dạng mức độ thuận lợi thời tiết trồng cạn Kịch nhận dạng mức độ thuận lợi thực tế thời tiết trồng cạn ngô, lạc đậu tương tương tự lúa, khác lúa ngưỡng tiêu KTNN mức giảm suất ảnh hưởng điều kiện thời tiết bất lợi gây khác loại cây, khơng đưa lặp lại mà tham khảo lúa Sau đưa kiểm chứng kịch cho trồng cạn III.1.4.6 Kiểm chứng kịch nhận dạng mức độ thuận lợi thời tiết trồng cạn Kiểm chứng thực ngô vụ đông xuân Trạm Thực nghiệm Khí tượng Nơng nghiệp khu vực đồng Bắc Bộ từ năm 2001-2005 Kết cho thấy: - Trong 34 trường hợp so sánh kiểm chứng có 25 trường hợp (74%) kết đánh giá TTST theo kịch theo quan trắc hồn tồn giống nhau, có trường hợp (26%) có sai khác cấp số thuận lợi TTST, khơng có số trường hợp sai lệch cấp Như vậy, ngô trạm Thực nghiệm KTNN khu vực đồng Bắc Bộ số thuận lợi đánh giá trạng thái trồng theo kịch giám sát tương đối phù hợp với thực tế quan trắc (tỷ lệ số trường hợp giám sát hoàn toàn đạt 74%) - Kiểm chứng kết đánh giá khả mùa mùa trồng cạn Việc kiểm chứng tiến hành cho ngô vụ đông xuân Số liệu KTNN dùng tính tốn hệ số thuận lợi tích luỹ thời tiết Kfavtl lấy từ TNKTNN KV ĐBBB suất thực tế lấy từ suất trung bình tỉnh Hà Tây Kết kiểm chứng cho thấy: Từ năm 1998 đến năm 2006 có vụ (năm 2003, 2005 chuyển sang thí nghiệm trồng khác), suất mong đợi tính cho giai đoạn (đầu vụ, vụ cuối vụ) với 21 trường hợp có 15/21 trường hợp (71%) có sai số < 10% , 6/21 trường hợp (chiếm 29%) có sai số từ 10.1-15% (sai số tương đối cao) khơng có trường hợp có sai số cao (>15%) Như vậy, việc kiểm chứng cho thấy kết đánh giá khả năng suất mong đợi ngô theo giám sát tương đối phù hợp với suất thực tế, mức bảo đảm sai số 10% đạt 71% Vì vậy, giai đoạn phương pháp đánh giá khả năng suất cho trồng cạn chấp nhận sử dụng xây dựng quy trình giám sát sinh trưởng khả năng suất trồng Chương XÂY DỰNG QUY TRÌNH VÀ PHẦN MỀM GIÁM SÁT KHÍ TƯỢNG NƠNG NGHIỆP CHO CÂY TRỒNG (LÚA NƯỚC, NGÔ, LẠC, ĐẬU TƯƠNG) BẰNG THÔNG TIN MẶT ĐẤT Ở VIỆT NAM III.2.1.1 Cơ sở khoa học sử dụng xây dựng quy trình 1) Các số liệu KTNN thời gian thực mặt đất; 2) Các kết tính tốn đánh giá điều kiện KTNN theo kịch bản; 3) Phân loại mức độ thuận lợi điều kiện KTNN trồng nhóm trồng cần giám sát theo theo tuần, tháng giai đoạn; 4) Nhận định hàng tháng khả mùa mùa; 23 5) Các kiến nghị giải pháp cần áp dụng nhằm khai thác điều kiện thuận lợi khắc phục điều kiện KTNN bất lợi III.2.1.2 Nội dung quy trình giám sát điều kiện khí tượng nông nghiệp cho trồng Bước 1: Thiết lập hệ thống thông tin đầu vào, bao gồm thu thập số liệu khí tượng nơng nghiệp trồng cần giám sát từ mã điện AGROM, KSAGROM, Bước 2: Tính giá trị tối ưu nhóm điều kiện (nhiệt độ, ẩm, ánh sáng gió) trồng nhóm trồng cần giám sát Bước 3: Đánh giá mức độ thoả mãn thực tế thời tiết tuần (tháng, giai đoạn) trồng nhóm trồng cần giám sát Bước 4: Đánh giá mức độ bất lợi thực tế loại thiên tai khí hậu xảy tuần (tháng giai đoạn) trồng nhóm trồng Bước 5: Xác định mức độ thuận lợi thực tế điều kiện khí tượng nông nghiệp (thời tiết) lúa tuần, tháng giai đoạn sinh trưởng, phát triển cụ thể Bước 6: Đánh giá triển vọng suất khả mùa, mùa III.2.3 Giới thiệu phần mềm giám sát khí tượng nơng nghiệp cho trồng lúa, ngô, lạc, đậu tương thông tin mặt đất Việt Nam Phần mềm giám sát khí tượng nông nghiệp cho trồng lúa, ngô, lạc, đậu tương thông tin mặt đất Việt Nam xây dựng sở kịch tổng hợp mức độ thuận lợi không thuận lợi điều kiện thời tiết trồng lúa, ngô, lạc, đậu tương theo phương pháp nhận dạng (chương phần III) quy trình giám sát KTNN cho trồng (chương phần III) Phần mềm giám sát khí tượng nơng nghiệp cho trồng bao gồm phần mềm hợp phần sau đây: - Phần mềm dịch mã điện khí tượng nơng nghiệp (AGROM KSAGROM) - Phần mềm tính hệ số thoả mản nhu cầu nước trồng - Phần mềm quản lý sở liệu - Phần mềm tính tốn thành lập đồ, bảng biểu phục vụ giám sát khí tượng nơng nghiệp cho trồng lúa, ngơ, lạc, đậu tương Hệ thống phần mềm đóng gói đĩa CD với file setup.exe Hệ thống chạy tốt Windows - XP với phần mềm Microsoft Ofice 2003 Ngồi để thể đồ, cần phải có hệ thống chương trình Arcview 3.2 trở lên cài sẵn máy Hướng dẫn sử dụng phần mềm giám sát KTNN cho trồng đưa phụ lục III.2 Chương XÂY DỰNG THỬ NGHIỆM BẢN TIN VỀ GIÁM SÁT KHÍ TƯỢNG NƠNG NGHIỆP III.3.1 Bản tin thơng báo KTNN Thông báo KTNN biên soạn phát hành trang Web Viện KH Khí tượng Thuỷ văn Môi trường tháng lần với nội dung sau đây: 24 a Thơng tin đặc điểm thời tiết bật tháng qua có ảnh hưởng lớn đến trồng, vật ni sản xuất nơng nghiệp • Những đặc điểm bật thời tiết tuần tháng qua; • Những đặc điểm nhóm điều kiện KTNN tháng qua vùng sản xuất nơng nghiệp Việt Nam; • Các điều kiện thời tiết bất lợi mức độ khắc nghiệt thiên tai vùng; • Thơng tin khí tượng tháng qua dạng bảng biểu số liệu, biểu đồ, đồ minh hoạ; • Những đặc điểm bật sản xuất nơng nghiệp tháng qua; • Nhận xét tổng hợp trồng mùa màng tháng qua; • Tổng kết điều kiện thời tiết tháng qua; • Các giai đoạn phát triển trồng tháng vùng sản xuất nơng nghiệp chính; b Nhận định đánh giá ảnh hưởng điều kiện thời tiết đến sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng • Những kết giám sát điều kiện thời tiết khí tượng nơng nghiệp trồng chính, trọng lương thực - thực phẩm (lúa, ngơ, lạc đậu tương); • Đánh giá mức độ thuận lợi thực tế tích luỹ đến tháng đánh giá lúa, ngô, lạc đậu tương vùng sinh thái ; • Đánh giá mức độ ảnh hưởng thiên tai đến tháng đánh giá lúa, ngô, lạc đậu tương vùng sinh thái ; • Nhận định triển vọng mùa nguy mùa lương thực thực phẩm (lúa, ngơ, lạc đậu tương) vùng sinh thái c Kết dự báo thời tiết tháng tới d Kiến nghị biện pháp nhằm khai thác tốt điều kiện thời tiết thuận lợi, khắc phục điều kiện thời tiết bất lợi III.3.2 Bản tin dự báo suất lúa suất ngơ, lạc, đậu tương Nội dung tin dự báo suất lúa, ngô, lạc, đậu tương bao gồm: a Nhận định chung tình hình thời tiết từ đầu vụ, đưa phân tích đánh giá mức độ thuận lợi bất lợi thời tiết, thiên tai sinh trưởng, phát triển hình thành suất lúa, ngơ, lạc, đậu tương tháng qua; b Kết dự báo suất lúa, ngô, lạc, đậu tương cho tỉnh; c Kết dự báo thời tiết tháng tới; d Các kiến nghị giải pháp cần áp dụng nhằm nâng cao ổn định suất trồng III.3.3 Bản tin tổng kết điều kiện khí tượng nơng nghiệp vụ 25 Bao gồm nội dung sau đây: a) Tổng kết đặc điểm thời tiết điều kiện KTNN giai đoạn sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng vùng sản xuất nơng nghiệp đất nước; b) Đánh giá mức độ thoả mãn sở đưa đánh giá mức độ thuận lợi thực tế nhóm điều kiện KTNN sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng vụ cần đánh giá; c) Đánh giá mức độ ảnh hưởng điều kiện bất lợi thiên tai vụ sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng theo giai đoạn cụ thể cho vùng cụ thể; d) Xếp loại mức độ thuân lợi điều kiện thời tiết giai đoạn cụ thể vụ trồng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ kết nghiên cứu dự báo suất ngơ, lạc, đậu tương xây dựng quy trình giám sát KTNN trồng (lúa, ngô, lạc, đậu tương) Việt Nam rút kết luận kiến nghị sau đây: Đã xây dựng phương án dự báo suất ngô, lạc, đậu tương theo phương pháp hồi quy bước phân tích trực giao cho 49 tỉnh trồng ngô, 24 tỉnh trồng lạc, 16 tỉnh trồng đậu tương; qua so sánh kết kiểm chứng xác định phương pháp dự báo suất ngô, lạc, đậu tương cho tỉnh gieo trồng Việt Nam áp dụng cơng tác dự báo suất với mức bảo đảm dự báo đạt 75% ngô, 79% lạc 85% đậu tương Đã xây dựng phần mềm quy trình dự báo cho phép dự báo suất ngô, lạc, đậu tương trung bình theo tỉnh cách thuận tiện, dễ dàng Đã nghiên cứu xây dựng kịch mức độ thuận lợi trạng điều kiện thời tiết sinh trưởng, phát triển hình thành suất lúa, ngơ, lạc, đậu tương phạm vi nước theo phương pháp nhận dạng theo điều kiện thực tế vùng sinh thái nơng nghiệp Việt Nam, từ làm sở phương pháp cho xây dựng quy trình giám sát khí tượng nơng nghiệp trồng lúa, ngô, lạc, đậu tương thông tin mặt đất Việt Nam Phương pháp giám sát xây dựng cho kết tương đối phù hợp với thực tế nước ta với mức bảo đảm hoàn toàn cho đánh giá trạng thái sinh trưởng 72% - 74%, cho đánh giá khả năng suất 71 - 80% Đã xây dựng quy trình phần mềm giám sát khí tượng nơng nghiệp cho trồng lúa, ngô, lạc, đậu tương thông tin mặt đất Việt Nam, quy trình phần mềm cho phép đánh giá trạng thái sinh trưởng khả năng suất đạt trồng 26 Việc phân tích, đánh giá mơ hình dự báo suất ngơ, lạc, đậu tương cho thấy: ngồi yếu tố tính đến mơ hình dự báo giải thích cho trường hợp dự báo có sai số lớn, cịn có yếu tố khác chưa tính đến chưa đủ thơng tin Vì vậy, dự báo suất ngô, lạc, đậu tương cần lưu ý đến diễn biến bất thường tượng sâu bệnh hại, hạn hán, mưa lớn , trường hợp yếu tố có giá trị lớn đột biến, cần có cảnh báo khả năng suất giảm đạt thấp giá trị dự báo tính tốn Bên cạnh đó, cần thường xun thu thập, làm nối dài chuỗi số liệu thiên tai, dịch bệnh để xác định phần hiệu đính cho mơ hình dự báo trường hợp Đối với dự báo suất trồng, có quy trình dự báo suất cho lúa, ngơ, lạc, đậu tương, đó, lúa phạm vi áp dụng quy trình có cho vùng Đồng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ Đồng sơng Cửu Long Vì cần thiết tiếp tục phát triển nghiên cứu dự báo suất cho loại trồng có giá trị kinh tế xuất nhập cao cho lúa vùng trồng lúa mà chưa có quy trình dự báo suất để góp phần ổn định sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực chiến lược xuất nhập nước ta Phần lớn tiêu mức độ giảm suất điều kiện thời tiết bất lợi thiên tai sử dụng đề tài kế thừa từ kết nghiên cứu nước ngồi Vì cần tiếp tục nghiên cứu thực nghiệm kiểm chứng để nâng cao mức độ phù hợp kịch nhận dạng, hoàn thiện khả giám sát mức độ thuận lợi thời tiết, nhận định khả mùa mùa trồng nghiên cứu Do điều kiện số liệu quan trắc độ ẩm đất đa phần trạm KTNN khơng có nên q trình xây dựng quy trình giám sát KTNN cho trồng lúa, ngô, lạc, đậu tương thông tin mặt đất Việt Nam, đánh giá điều kiện ẩm chủ yếu dựa sở lượng mưa Việc sử dụng thông số liên quan độ ẩm đất chủ yếu dựa theo phân loại đất nước ta theo tài liệu tham khảo Vấn đề giám sát điều kiện ẩm đồng ruộng giải trọn vẹn có mạng lưới quan trắc độ ẩm đất đủ lớn hợp lý cho loại đất nước ta Ngoài ra, ứng dụng thông tin viễn thám độ ẩm đất biện pháp hữu hiệu để đánh giá điều kiện ẩm trồng đồng ruộng Vì vậy, cần thiết đầu tư phát triển mạng lưới quan trắc độ ẩm đất nghiên cứu phát triển quy trình cơng nghệ áp dụng thơng tin viễn thám nhằm nâng cao khả giám sát điều kiện KTNN trồng Việt Nam 10 Do thời hạn thực đề tài năm nên chưa có điều kiện tiến hành dự báo giám sát thử nghiệm theo phần mềm xây dựng Vì vậy, trước đưa áp dụng công tác dự báo giám sát KTNN nghiệp vụ cần thiết tổ chức thực dự báo giám sát thử nghiệm năm Viện KHKTTVMT 27