CANH TÁC VÀ KỸ THUẬT CHE PHỦ để giảm thất thoát nước

Mất nước do bốc hơi từ bề mặt đất có thể được giảm bớt thông qua việc sử dụng lớp phủ hoặc bằng cách làm đất. Hiệu quả của việc làm đất là khác nhau. Mục đích là để đạt được một lớp thô hơn với các lỗ rỗng lớn ở trên cùng của phẫu diện đất. Nói chung đất đã mất một lượng nước đáng kể trước khi điều kiện của nó thích hợp cho việc cày xới. Việc nới lỏng và mở rộng lớp bề mặt sẽ làm lộ ra lớp đất ẩm và do đó có xu hướng làm khô nhanh hơn nhưng có thể làm giảm sự di chuyển của nước từ các lớp bên dưới lên trên. Do đó, việc làm đất có thể ít ảnh hưởng đến sự mất nước từ đất trống.

Nó rất có thể có lợi trong trường hợp đất sét co lại và nứt nẻ đáng kể khi khô. Mất nước trong đất cũng xảy ra thông qua các vết nứt trong các loại đất như vậy và có thể dẫn đến đất rất khô cứng. Xới đất bề mặt trước khi sấy khô có thể ngăn ngừa nứt nghiêm trọng bằng cách giảm thời gian sấy khô.

Việc làm đất cũng có thể hữu ích nếu nó loại bỏ cỏ dại và do đó cắt giảm sự lãng phí nước do sự thoát hơi nước của cỏ dại.

Một lớp phủ là một lớp phủ trên bề mặt đất. Nó có thể bao gồm tàn dư thực vật từ vụ trước, hoặc được sử dụng cho mục đích, ví dụ: rơm và vỏ cây, sỏi, hoặc tấm nhựa. Tác dụng của lớp phủ rất phức tạp. Việc giảm thất thoát nước trong đất xảy ra không chỉ bởi vì lớp phủ hoạt động như một rào cản ngăn ngừa thất thoát; cân bằng bức xạ của đất và chế độ nhiệt của nó cũng thường bị thay đổi, do đó ảnh hưởng đến tốc độ bốc hơi trên bề mặt. Vật liệu phủ thông thường nhất là tàn dư thực vật. Chúng có thể không hiệu quả trong việc giảm tốc độ bay hơi nếu chỉ xuất hiện dưới dạng một lớp mỏng.

Thông thường, sự bay hơi rất nhanh từ đất ướt được ngăn chặn nhưng quá trình khô chậm có thể tiếp tục sau đó. Do đó, tác dụng của lớp phủ có thể chỉ có lợi khi xảy ra tình trạng ẩm ướt thường xuyên. Những ưu điểm của lớp phủ để bảo quản nước trong đất phải được cân nhắc với những bất lợi. Bề mặt của lớp phủ tàn dư thực vật thường phản chiếu nhiều hơn bề mặt đất và do đó đất vẫn mát hơn so với khi không có lớp phủ. Lớp phủ của tàn dư thực vật có thể chứa sâu bệnh và hạt cỏ dại sẽ gây ra vấn đề về sau.

Ở một số vùng khí hậu nông nghiệp nhất định, có những thời kỳ thừa nước, có thể gây bất lợi cho sản xuất cây trồng nếu đất không được thoát nước. Quá nhiều nước trong đất làm giảm sự trao đổi khí giữa đất và khí quyển, thường dẫn đến thiếu oxy làm chậm quá trình hô hấp của rễ, làm giảm tổng thể tích của rễ và cũng gây ra sự hình thành một số hợp chất độc hại trong đất. Các mục tiêu chính trong thoát nước là loại bỏ lượng nước dư thừa và kiểm soát độ mặn. Thoát nước bề mặt của lượng nước dư thừa trên đất liền có thể đạt được bằng các mương mở (cống ngăn chặn), cống bên và đường dẫn nước vận chuyển nước với vận tốc không xói mòn để xả vào đồng cỏ hoặc rừng gần đó hoặc vào các dòng suối gần đó. Hệ thống thoát nước bên trong của đất dư thừa trong mặt cắt thường đạt được bằng một hệ thống mương hở và ống thoát nước chôn trong đó nước thấm qua trọng lực (hệ thống thoát nước gạch).

Một hệ thống thoát nước bằng gạch thường được lắp đặt cho một trang trại lớn hoặc nhiều trang trại nhỏ. Trong nhiều trường hợp, cả hệ thống thoát nước trên bề mặt và dưới bề mặt có thể được yêu cầu để ngăn chặn hiệu quả tình trạng ngập úng.

Trong nông nghiệp, chức năng chính của hệ thống thoát nước bên trong là hạ thấp mực nước ngầm đủ nhanh sau khi mưa hoặc tưới tiêu để tránh thiệt hại cho cây trồng. Vì vậy, việc thiết kế hệ thống thoát nước thường dựa trên chỉ tiêu mực nước hạ thấp, trong đó chỉ tiêu tốc độ hạ mực nước ngầm tại một vị trí mực nước ngầm nhất định và tại một thời điểm nhất định. Tiêu chí này được sử dụng làm đầu vào cho các phương trình hoặc mô hình biểu thị tốc độ hạ mực nước dưới dạng một hàm của hình học hệ thống và các thông số đất nhất định, để ước tính khoảng cách cống. Nhiều kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng đất có kết cấu thô đòi hỏi mực nước ngầm nông hơn (60 đến 90 cm). cho năng suất cây trồng tối ưu hơn so với đất có kết cấu mịn (100 đến 150 cm) và độ sâu mực nước ngầm cụ thể làm giảm năng suất đáng kể phụ thuộc vào loại đất, cây trồng và điều kiện khí hậu.

Đôi khi hệ thống thoát nước được lắp đặt trong nông nghiệp để cải thiện khả năng lưu thông của đất nhằm cho phép trồng trọt sớm hơn hoặc để đảm bảo rằng cây trồng có thể được thu hoạch bằng máy ở những khu vực có mưa nhiều trong thời kỳ thu hoạch. Trong những trường hợp như vậy, các đường gạch được lắp đặt để thoát nước càng nhiều khu vực thấp hoặc điểm ẩm ướt càng tốt. Những hệ thống như vậy thường được thiết kế dựa trên kinh nghiệm địa phương. Tuy nhiên, thiết kế hợp lý của một hệ thống thoát nước cho khả năng lưu thông sẽ liên quan đến hàm lượng nước (hoặc sức hút) của lớp đất mặt, lượng mưa và lượng bốc hơi đối với các khoảng cách cống khác nhau, sau đó lựa chọn khoảng cách thích hợp.

O T Nh Ch T Th M Th U C A T T I Ng Ru Ng

Hàm lượng nước trong đất và tiềm năng nước trong đất là những đặc tính hữu ích nhất để đo lường tại hiện trường. Cá nhân cả hai đều hữu ích. Nếu được đo đồng thời, chúng có thể được sử dụng để xác định đặc tính giữ nước của đất và độ dẫn thủy lực của đất tại hiện trường ở một loạt độ sâu trong phẫu diện đất. Ngoài ra, có thể đo được hướng và cường độ của dòng nước trong một mùa sinh trưởng.

Hàm lượng nước trong đất có thể được xác định tương đối dễ dàng bằng cách sấy khô trong lò và cân các mẫu lấy từ hiện trường. Tuy nhiên, có hai thiếu sót đối với phương pháp này. Đầu tiên, hàm lượng nước được biểu thị trên cơ sở thể tích hữu ích hơn đáng kể so với biểu thị trên cơ sở trọng lượng. Nhân hàm lượng nước thể tích với độ sâu của mặt cắt sẽ tạo ra độ sâu tương đương của nước trong mặt cắt đó, một con số tương thích với các phép đo độ sâu được sử dụng để định lượng lượng mưa và đầu vào tưới tiêu. Hàm lượng nước thể tích có thể được tính toán từ hàm lượng nước được đo trên cơ sở trọng lượng nếu biết khối lượng riêng khô của đất. Lý tưởng nhất là nên xác định khối lượng riêng khô của mẫu đất nhưng thường là một giá trị từ một số nguồn khác hoặc giá trị trung bình phải được sử dụng do đó làm giảm độ chính xác. Thiếu sót thứ hai là không thể lặp lại các phép đo tại cùng một vị trí và do đó có sai số do yêu cầu lấy mẫu lặp lại.

Các quy trình thay thế, phương pháp thăm dò neutron và các kỹ thuật dựa trên phép đo tính chất điện môi của đất, hiện có sẵn nhưng yêu cầu đầu tư vào thiết bị đắt tiền. Cả hai phương pháp đều cho phép đo tại chỗ hàm lượng nước theo thể tích. Các phương pháp điện môi được phát triển gần đây phù hợp cho việc lắp đặt cố định cũng như giám sát và ghi nhật ký tự động ở một hoặc một số độ sâu/vị trí theo yêu cầu. Nguy cơ nhỏ liên quan đến sự hiện diện của các nguồn phóng xạ trong các đầu dò neutron ngăn cản việc lắp đặt vĩnh viễn. Tuy nhiên, ưu điểm so với các phương pháp điện môi là khả năng giám sát ở độ sâu vài mét và khả năng đo trong nước mặn và các loại đất dẫn điện khác mà không gặp khó khăn.

Điện thế thủy lực trong khoảng từ 0 đến -85 kPa được đo bằng máy đo độ căng. Một cốc xốp chứa đầy nước gắn với cảm biến áp suất được lắp đặt ở độ sâu cần thiết trong đất. Nếu đất bão hòa, nước trong cốc xốp sẽ cân bằng với nước trong đất xung quanh nó. Nếu đất không bão hòa, nước sẽ được hút ra khỏi cốc xốp cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng giữa hai khối nước. Áp suất của nước trong cốc xốp sau đó sẽ dao động để đáp ứng với những thay đổi tiềm năng của nước trong đất xung quanh nó.

Cảm biến áp suất có thể là áp kế, chân không hoặc bộ chuyển đổi áp suất. Đối với mục đích nghiên cứu, áp kế thủy ngân và hệ thống chuyển đổi áp suất là chính xác nhất. Đối với các mục đích trang trại như lập kế hoạch tưới tiêu, máy đo độ căng chân không thường được sử dụng nhưng sự phát triển gần đây của bộ chuyển đổi áp suất rẻ hơn để sử dụng với máy đo độ căng kín vách ngăn đã cung cấp một giải pháp thay thế đơn giản hơn.