THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN
– Tên luận án: Mô hình hóa và dự báo ảnh hưởng của độ cứng bề mặt đất đến khả năng quang hợp và năng suất của cây lúa
– Ngành: Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa
– Mã số: 9520216
– Họ tên nghiên cứu sinh: Bùi Văn Hữu
– Khóa: 2019, đợt 1
– Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Ngô Quang Hiểu
-Cơ sở đào tạo: Trường Bách Khoa, Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt nội dung luận án
Đồng bằng sông Cửu Long là nơi sản xuất và cung cấp phần lớn lương thực trong và ngoài nước. Việc thâm canh lúa 3 vụ/năm, việc làm đất không hợp lý và lực nén của máy móc trên ruộng làm tầng đất canh tác bị nén dẽ. Các nội dung nghiên cứu chủ yếu được thực hiện tại một số ruộng tại các tỉnh tại tỉnh An Giang, Long An và Hậu Giang từ năm 2019-2023 nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của độ cứng đất đến sự sinh trưởng, năng suất lúa và xây dựng các mô hình dự đoán số chối và năng suất lúa. Mỗi tương quan giữa dung trọng, độ xốp, độ cứng đất, NDVI, NDRE với sinh trưởng và năng suất lúa được đánh giá bằng kiểm định tương quan Pearson. Ứng dụng Curve Fitting trong phần mềm Matlab và mạng nơron nhân tạo được sử dụng để xây dựng mô hình dự đoán số lượng chồi và năng suất lúa theo độ cứng đất và NDVI, NDRE. Kết quả nghiên cứu cho thấy độ cứng đất tăng dần theo độ sâu và khác nhau giữa các vị trí trong ruộng lúa. Độ cứng của tầng đất 0-20 cm có mối tương quan thuận với số lượng chồi lúa, các mô hình có thể dự đoán hiệu quả số lượng chồi lúa theo giá trị độ cứng của lớp đất 0-20 cm tại thời điểm dưới 40 ngày sau khi cây. Độ cứng của tầng đất 10 cm có mối tương quan thuận với năng suất lúa, mô hình dự đoán năng suất lúa được xây dựng theo độ cứng đất ở độ sâu 10 cm từ bề mặt. NDVI và NDRE tăng và giảm đều sau khi đạt giá trị lớn nhất (0,79–0,86) trong giai đoạn lúa làm đồng. NDVI và NDRE có mối quan hệ cao với chiều cao cây, số chối và năng suất thành phần của cây lúa. Các mạng nơron nhân tạo được xây dựng, huấn luyện và kiểm tra cho kết quả dự đoán năng suất lúa với độ tin cậy cao. Ngoài ra, độ cứng của lớp đất 0-20 cm khoảng 230 kPa và 338 kPa ở hai vụ Đông Xuân và Hè Thu có thể là giá trị tối ưu để nông dân biết được mức độ làm đất phù hợp cho việc trồng lúa. Độ cứng của lớp đất ở tầng đất 10 cm từ 165–190 kPa có thể là giá trị tối ưu của việc làm đất để trồng lúa với năng suất cao nhất trong vụ Hè Thu. Những kết quả nghiên cứu này có thể giúp nông dân và nhà quản lý biết được mức độ làm đất tối ưu cho việc trồng lúa cũng như dự đoán sớm năng suất lúa. Ngoài ra, bản đồ phân bổ năng suất lúa và độ cứng đất vụ Đông Xuân 2022 và Hè Thu 2022 được xây dựng từ NDVI và NDRE.
2. Những kết quả mới của luận án
Luận án đã đạt được những điểm mới như sau:
-Xác định được mối quan hệ giữa độ cứng đất với sự sinh trưởng và năng suất lúa.
– Xây dựng được mô hình toán để dự đoán sự sinh trưởng và năng suất lúa thông qua độ cứng đất.
-Xác định được môi quan hệ giữa NDVI và NDRE được thu thập bởi UAV với sự sinh trưởng và năng suất lúa.
– Xây dựng được mô hình mạng nơ-ron nhân để dự đoán NS lúa thông qua NDVI và NDRE.
NDVI và NDRE. – Lập được các bản đồ phân bố năng suất lúa và độ cứng đất thông qua
3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
Các mô hình toán và mô hình mạng nơ-ron nhân tạo được xây dựng trong các nội dung nghiên cứu có thể áp dụng để dự đoán sự sinh trưởng và năng suất lúa OM18 hoặc đài thơm 8 tại một số khu vực canh tác lúa trên địa bàn tỉnh An Giang, Long An và Hậu Giang. Ngoài ra, việc lập được bản đồ phân bố độ cứng đất thông qua NDVI và NDRE cũng như giá trị phù hợp của độ cứng đất được xác định trong nghiên cứu này để người dân có các biện pháp canh tác hay cải tạo đất phù hợp cho lúa phát triên mạnh và đạt năng suất cao trong vụ lúa mới.
