Hiện tượng bốc thoát hơi nước và ảnh hưởng của nó đến sản xuất nông nghiệp Hơi nước được đưa vào bầu khí quyển do quá trình bốc thoát hơi nước từ các bề mặt:

đại dương, biển, sông hồ, ao, suối, mặt đất, thảm thực vật... Trong đó khoảng 86 % lượng hơi nước trong khí quyển có nguồn gốc từ đại dương và biển.

Bốc hơi là quá trình chuyển trạng thái của nước từ trạng thái lỏng sang khí. Thăng hoa là hiện tượng nước chuyển từ trạng thái rắn sang khí. Thoát hơi là hiện tượng nước từ đất (dạng lỏng) chuyển thành dạng hơi nước trong không khí qua các lổ khí khổng thực vật.

Quá trình bốc hơi, hóa hơi là các quá trình hấp thu nhiệt (cần năng lượng).

* Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bốc hơi nước

- Yếu tố khí tượng (nhiệt độ, độ thiếu hụt ẩm, tốc độ gió...)

- Tính chất của đất (thành phần cơ giới, độ tơi xốp...)⁽⁹⁾: đất chặt, hạt đất nhỏ sẽ bốc hơi nhiều hơn đất tơi xốp, hạt cát to.

- Loại đất (đất cát, đất thịt, đất sét...) - Độ sâu của mạch nước ngầm⁽¹⁰⁾

- Đặc tính bề mặt bốc hơi: bốc hơi từ bề mặt nhẵn nhụi ít hơn bề mặt gồ ghề; ở những nơi nhô cao, sự bốc hơi xảy ra mạnh hơn ở những thung lũng, phồn địa, máng trũng.

- Màu sắc của đất (ảnh hưởng gián tiếp qua chế độ nhiệt)

- Ảnh hưởng của lớp phủ thực vật: lớp phủ thực vật đóng vai trò như màng che chở, làm giảm sự bốc hơi từ mặt đất. Cần chú ý, sự mất nước từ mặt đất có thảm phủ thực vật bao gồm sự thoát hơi nước qua thực vật và bốc hơi từ mặt đất: sự mất nước ở đất trồng trọt lớn hơn trên đất trơ trụi.

Bảng 8.2: Lượng nước mất đi (mm) trong mùa nóng trên đất có và không có trồng trọt

Tháng 5 Tháng 6 Tháng 7 Tháng 8

Đất cày ải 90 83 82 66

Đất trồng tiểu mạch 132 175 206 97

* Sự biến thiên hàng ngày và hàng năm của sự bốc hơi nước

- Biến thiên hàng ngày của sự bốc hơi nước giống như biến thiên hàng ngày của nhiệt độ không khí.

- Biến thiên hàng năm của sự bốc hơi nước giống như biến thiên hàng năm của nhiệt độ không khí: vào mùa xuân, do độ ẩm tuyệt đối nhỏ nên sự bốc hơi lớn hơn trong mùa thu.

Sự bốc hơi hàng năm lơn nhất không phải ở xích đạo, mà ở vùng nhiệt đới; càng xa vùng nhiệt đới, sự bốc hơi càng giảm. Ở vùng xích đạo và vùng có vĩ độ cao, trung bình hàng

9 Đường kính hạt đất (mm) 0.07 0.07 – 0.25 0.25 0.50 – 1.00 1.00 – 2.00

Độ bốc hơi (%) 100 95.7 81.1 29.9 22.2

10 Độ sâu của mạch nước ngầm (cm) 20 40 80

Độ bốc hơi từ đất trơ trụi (mm) 314 244 217

Độ bốc hơi từ đất có cỏ mọc (mm) 475 442 362

năm của sự bốc hơi trên đất liền và mặt biển tương đương nhau; còn ở vùng nhiệt đới và ôn đới, sự bốc hơi ở mặt biển nhiều hơn từ đất liền.

* Hệ số thoát hơi nước

Hệ số thoát hơi nước là của cây lượng nước tiêu hao để cây tổng hợp được một đơn vị chất khô. Hệ số thoát hơi phụ thuộc vào chủng lọai cây trồng, điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng…

Lượng nước bốc hơi được đo bằng chiều dày lớp nước bị bốc hơi (mm). Tốc độ bốc hơi là lượng nước bốc hơi trong một đơn vị thời gian. Nhiệt hóa hơi là nhiệt lượng cần cung cấp để 1g nước hóa thành hơi nước.

Bảng 8.3: Hệ số thoát hơi nước của một số cây

Cây trồng Hệ số thoát hơi nước Cây trồng Hệ số thoát hơi nước Lúa

Khoai tây Bông vải

500 – 800 300 – 600 300 – 600

Đậu Bắp

200 – 400 250 – 300

Trên bề mặt nếu e < E: hiện tượng bốc hơi; e = E: trạng thái bão hòa (cân bằng động); e > E: hiện tượng ngưng tụ.

Các yếu tố tác động đến sự bốc hơi nước cũng chính là các yếu tố ảnh hưởng đến ẩm độ không khí.

Trong cùng điều kiện, tốc độ bốc hơi trực tiếp từ đất trống thấp hơn tốc độ bốc thoát hơi nước của đất có thảm thực vật che phủ.

Biến thiên của quá trình bốc hơi nhìn chung là trùng với biến thiên nhiệt độ.

8.4.1 Vai trò của sự thoát hơi nước trong đời sống thực vật

- Thoát hơi nước là động lực chủ yếu cho quá trình hút và vận chuyển nước trong cây.

- Thoát hơi nước giúp duy trì độ bão hòa nước trong các tổ chức thực vật, duy trì các hoạt động bình thường của nguyên sinh chất.

- Thoát hơi nước làm giảm nhiệt độ thân, lá (cứ mỗi 1g nước bốc hơi, năng lượng trên mặt lá sẽ giảm 590 calo).

- Nhờ thoát hơi nước mà khí khổng mở, giúp cây hấp thu CO₂ cho quá trình quang hợp.

8.4.2 Vai trò của bốc hơi nước trong đất

- Bốc hơi mặt đất là một thành phần của cân bằng nước trong đất: nếu lượng nước bốc hơi > lượng mưa  khô hạn và ngược lại.

- Bốc hơi mặt đất làm giảm lượng nước trong đất  tăng độ thoáng khí cho đất  tác động tốt đến hoạt động của các sinh vật đất.

- Cùng với quá trình bốc hơi là sự vận chuyển các muối lên mặt đất (nhất là vùng đất ven biển)  mất dinh dưỡng và nguy hiểm hơn đó là đất bị nhiễm mặn, có hại cho sinh trưởng của phần lớn các lọai thực vật.