Tiêu đề: “Nghiên cứu giải pháp xử lý rơm nhằm cải thiện môi trường đất trồng lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long”.

Tác giả:  Nguyễn Xuân Dũ, Khóa 2011 đợt 2.

 Chuyên ngành: Môi trường đất và nước, Mã ngành: 62440303; Nhóm ngành: Khoa học tự nhiên.

 Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Trương Thị Nga, Trường Đại học Cần Thơ.

 Thời gian bảo vệ: 08 giờ 00, Thứ bảy ngày 24 tháng 9 năm 2016.

 Địa điểm bảo vệ: Hội trường Khoa Môi trường và Tài nguyên thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ.

1. Tóm tắt nội dung luận án

Đề tài: Nghiên cứu giải pháp xử lý rơm nhằm cải thiện môi trường đất trồng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long” được thực hiện nhằm:

- Đánh giá hiện trạng xử lý rơm tại các vùng thâm canh lúa thuộc tỉnh Tiền Giang.

- Đánh giá ảnh hưởng của việc đốt đồng đến tính chất lý hóa đất lúa thâm canh.

- Đánh giá khả năng ủ phân compost từ rơm và quá trình phân hủy rơm trên ruộng với việc bổ sung các chế phẩm sinh học.

- Đánh giá hiệu quả của việc vùi rơm trên ruộng đến tính chất lý hóa đất.

- Quy trình xử lý rơm trên đồng ruộng.

Kết quả nghiên cứu cho thấy:

Kết quả đánh giá được hiện trạng xử lý rơm qua khảo sát hiện trạng sử dụng và xử lý rơm sau thu hoạch tại Tiền Giang trên cơ sở phỏng vấn 400 hộ dân sử dụng phiếu điều tra nông hộ tại các huyện Cái Bè, Cai Lậy, Chợ Gạo và Gò Công Tây. Có 92-97% ý kiến trả lời của người dân ở các huyện khảo sát cho rằng đốt đồng ở vụ Đông Xuân, trừ huyện Chợ Gạo có đến khoảng 95% số hộ tận dụng nguồn rơm sau thu hoạch. Vụ Thu Đông có 25-54% ý kiến nông dân tại huyện Cái Bè và huyện Cai Lậy để rơm phân hủy tự nhiên trên ruộng. Khảo sát, đánh giá tính chất lý hóa đất canh tác có đốt đồng lâu năm và không đốt đồng tại huyện Cái Bè qua thu mẫu đất ở độ sâu 0-20 cm tại ấp Mỹ Thuận, ấp Mỹ Trung xã Hậu Mỹ Bắc B và ấp Hậu Phú 1 xã Hậu Mỹ Bắc A. Tính chất đất canh tác có đốt đồng lâu năm như pH, đạm dễ tiêu, lân dễ tiêu, kali trao đổi thấp và có xu hướng tăng ở ruộng không đốt đồng. Đặc biệt, kết quả cho thấy đất đốt đồng lâu năm có hàm lượng chất hữu cơ thấp. Nghiên cứu ủ phân compost và bón trả lại chất hữu cơ từ rơm rạ và xử lý rơm tại ruộng là một giải pháp duy trì tính chất  đất.

Nghiên cứu ủ phân compost từ rơm được bố trí gồm 5 nghiệm thức với các chế phẩm Biomix, Emic, Trichomix-DT và nước thải Biogas. Kết quả cho thấy các chế phẩm này và nước thải Biogas có hiệu quả thúc đẩy quá trình phân hủy và rút ngắn thời gian phân hủy. Trong đó hai chế phẩm Trichomix-DT và Biomix đáp ứng được yêu cầu xử lý trên đồng ruộng. Nghiên cứu xử lý rơm tại đồng ruộng với các chế phẩm sinh học Biomix, Trichomix-DT, AT bio-decomposer. Kết quả cho thấy xử lý rơm trực tiếp trên đồng ruộng bằng chế phẩm sinh học làm giảm 70% khối lượng rơm, cung cấp lượng chất hữu cơ, làm tăng kali trao đổi trong đất. Bên cạnh đó góp phần làm tăng đạm dễ tiêu (NH4+ và NO3-) và lân dễ tiêu. Nghiên cứu đã xây dựng được quy trình xử lý rơm tại ruộng bằng chế phẩm sinh học thích hợp với điều kiện canh tác lúa ở huyện Cái Bè và có thể nâng cao khả năng áp dụng nhằm quản lý bền vững tài nguyên đất trồng lúa cụ thể trong điều kiện tỉnh Tiền Giang.

 2. Những kết quả mới của luận án

So với các công trình nghiên cứu gần đây, nghiên cứu tập trung vào một số điểm mới cơ bản như sau:

- Đánh giá được hiện trạng xử lý rơm và tính chất đất canh tác đốt đồng lâu năm tại huyện Cái Bè tỉnh Tiền Giang tại thời điểm nghiên cứu (2013-2015).

- Lựa chọn được chế phẩm sinh học có hiệu quả trong xử lý rơm bằng ủ phân compost và vùi rơm tại ruộng.

- Đánh giá được tốc độ phân hủy rơm trong điều kiện vùi rơm có sử dụng chế phẩm sinh học tại đồng ruộng.

- Đánh giá được tác động của vùi rơm trên ruộng đến tính chất lý hóa đất và năng xuất lúa tại vùng thâm canh lúa huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang.

- Đề xuất quy trình xử lý rơm tại ruộng thay thế đốt đồng phù hợp với đều kiện thâm canh lúa tại huyện Cái Bè tỉnh Tiền Giang.

3. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn

- Luận án cung cấp những thông tin khoa học về tính chất đất trong điều kiện canh tác đốt đồng lâu năm và không đốt đồng cho các nhà quản lý, hoạch định chính sách phát triển nông thôn và nông thôn mới. Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khuyến cáo nông dân canh tác lúa theo hướng không đốt đồng, hướng đến canh tác lúa sinh thái và bền vững.

- Luận án đã đề xuất được quy trình xử lý rơm tại ruộng phù hợp với điều kiện thâm canh lúa ở tỉnh Tiền Giang nói riêng và đồng bằng sông Cửu Long nói chung. Điều này làm giảm thiểu những tác động xấu của đốt đồng sau thu hoạch đến môi trường.

- Kết quả nghiên cứu là nguồn số liệu khoa học về tính chất đất ruộng lúa trong điều kiện canh tác có đốt đồng và không đốt đồng.

- Công trình nghiên cứu là các số liệu khoa học cơ bản sử dụng cho giảng dạy và nghiên cứu trong với các đề tài tương tự.

- Kết quả có thể dùng tham khảo cho các mô hình áp dụng xử lý rơm rạ trên đồng ruộng bằng chế phẩm sinh học.

- Quy trình có thể được áp dụng ở những nơi đốt đồng có điều kiện tương tự.

Người hướng dẫn                                                     Nghiên cứu sinh

       PGS. TS. Trương Thị Nga                                     Nguyễn Xuân Dũ

Xác nhận của

Thủ trưởng đơn vị đào tạo sau đại học

INFORMATION OF DOCTORAL DISSERTATION

 Research on rice straw treatment solutions for improving the environment of paddy soil in the Mekong Delta

Specialization: Soil and Water Environment      Code: 62 44 03 03

PhD Candidate: Nguyen Xuan Du

Supervisor: Ass.Prof.Dr Truong Thi Nga

Educational Unit: Can Tho University

1. Summary of the dissertation

Nowadays, the problems of intensive rice cultivation which have affected on depletion and imbalance of nutrients in the soil and rice straw burning which have caused environmental pollution should be solved for community. The study was conducted to propose solutions of straw treatments on the fields to limit crop burning, which improves the quality of paddy soil and decreases environmental pollution. Therefore, the aims of the study were 1) to assess the current situation of straw treatments on the intensive rice cultivation regions in Tien Giang province and the impact of rice straw burning on the physical and chemical properties of intensive soil; 2) to evaluate the possibility of composting straw and the decomposition process of straw on the fields with the addition of bio-products; 3) to evaluate the effectiveness of burying straw on the fields to the soil physical and chemical properties, and 4) to recommend straw treatment processes. By using questionnaires to interview four hundred households in Cai Be, Cai Lay, Cho Gao and Go Cong Tay about their current rice straw using and rice straw treatment after harvests.

The result of surveys showed that 92-97% households burnt rice straw after harvesting in winter-spring croppings, except Cho Gao in which 95% of the households were continuously using the source of rice straw after harvesting. In autumn-winter croppings, 25-54% of interviewed households in Cai Be and Cai Lay let the straw decompose naturally on the fields. The soil samples at a depth of 0 to 20 cm to assess the soil physical and chemical properties were collected in My Thuan Hamlet and My Trung Hamlet of Hau My Bac B Commune where people burn rice residues after harvest annually and Hau Phu 1 Hamlet of Hau My Bac A Commune where people don’t use this method. The burning rice straw soils have low pH, exchangeable ammonium, nitrate, phosphorus and potassium. These properties tend to get higher in the without burning rice straw soils. Especially, the results indicated that perennial burning cultivation soil had low organic matter concentration. Usage of organic matter from rice straw decomposition was the solution to maintain soil quality. Therefore, composting and handling straw in-situ was carried out.

Composting straw was conducted with 5 treatments with bioproducts, including Biomix, Emic, Trichomix-DT and biogas wastewater. The result showed that these bio-products and biogas wastewater enhanced the composting process and shortened the time of decomposition; especially, the Trichomix-DT and Biomix were suitable for the treatment on the fields. The practical results of the study indicated that straw treatment in-situ using Biomix, Trichomix-DT, AT bio-decomposer could reduce 70% the volume of straw and provide more organic matter and exchangeable potassium in the soil. Besides, the rice straw treatment on the fields with the bioproducts helped increase exchangeable ammonium, nitrate and phosphorus concentration in the soil. The study has developed the procedure of rice straw treatment in-situ by using bio-products. The usage of this procedure is suitable for households with rice cultivation conditions in Cai Be district. Furthermore, the application of the procedure could be enhanced to manage sustainably the land resources in Tien Giang Province.

Rice straw treatment processes:

1. 1.      Dry season

Phase 1: Spread the straw evenly

Phase 2: Spray the bio-products

Phase 3: Scarify the straw into the soil

Phase 4: Sowing

1. 2.      Rainy season

Phase 1: Spray the stubble kill compound

Phase 2: Spread the straw evenly

Phase 3: Spray the bio-products

Phase 4: Scarify the straw into the soil

Phase 5: Sowing

2. The new findings of the thesis

- Assessing the current usage of rie straw treatment and soil properties with continuously burning rice straw in Cai Be district, Tien Giang Province (2013 – 2015).

- Selection of probiotics which effectivelly for compost from rice straw treatment and rice straw incorporated in the field.

- Assessing decomposition rate of incorporated rice straw with added bio-products.

               - Assessing the effect of incorporated straw on soil physical and chemical properties and rice yield in Cai Be district, Tien Giang Province.

- Recommended rice straw treatment process instead of burning rice straw on the field in Cai Be district, Tien Giang Province.

3. Ability to apply in practice

- The results support the scientific data on soil properties in case of burning or non-burning rice straw.

- The research provide the basic scientific data for teaching and researching in similar topics in rice straw treatment.

- The results can be used as reference citation for the rice straw treatment on the field by probiotics.

- The process of rice straw treatment can be applied in similar condition

- The thesis provides scientific information on soil properties in case of burning or non-burning rice straw to the managers, policy makers on planning strategies of rural development and moderm rural area. The results of the thesis could use to recommend farmers on rice cultivation with non-burning rice straw which are toward to sustainable rice cultivation.

>> Xem chi tiết nội dung luận án.

>> Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo.