Tên đề tài: “Xây dựng mô hình canh tác thích hợp trên đất phèn nhiễm mặn: Trường hợp nghiên cứu tại xã Lương Nghĩa, Vĩnh Viễn A và Hỏa Tiến của tỉnh Hậu Giang”.

 Tác giả: Lê Hồng Việt, Khóa: 2012

  Chuyên ngành: Khoa học đất; Mã số: 62620103. Nhóm ngành: Nông, lâm nghiệp và thuỷ sản.

 Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Châu Minh Khôi - Trường Đại học Cần Thơ

1. Tóm tắt nội dung luận án

Biến đổi khí hậu đang là thách thức lớn, có tác động trực tiếp đến đời sống kinh tế, xã hội và môi trường toàn cầu, trong đó Đồng bằng sông Cửu Long được dự báo sẽ chịu tác động rất lớn do sự gia tăng nhiệt độ, thay đổi về phân bố lượng mưa, hạn hán và nước biển dâng. Trong những năm tiếp theo, dự báo khô hạn sẽ đến sớm hơn kết hợp với nguồn nước sông Cửu Long ngày càng cạn kiệt sẽ dẫn đến sự xâm nhập mặn ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn, làm biến đổi các đặc tính hóa, lý, sinh học đất theo chiều hướng xấu đi. Tương tự các tỉnh ven biển khác ở Đồng bằng sông Cửu Long, sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Hậu Giang đang chịu tác động của xâm nhập mặn, do đó cần thiết phải có các giải pháp thay đổi cơ cấu cây trồng và quản lý đất phù hợp giúp giảm rủi ro và ổn định thu nhập nông hộ. Đề tài nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu xác định được hiện trạng xâm nhập mặn, các giải pháp hiệu quả để cải tạo đất lúa bị xâm nhiễm mặn, đánh giá đất đai và đề xuất các kiểu sử dụng đất phù hợp để từ đó xây dựng các mô hình canh tác thích ứng và cho hiệu quả cao trong điều kiện xâm nhiễm mặn tại tỉnh Hậu Giang.

Nghiên cứu đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn nước và đất sản xuất nông nghiệp được thực hiện tại huyện Long Mỹ và thành phố Vị Thanh, tỉnh Hậu Giang. Mẫu đất và nước được thu tại 45 vị trí phân bố đều trên địa bàn ba xã Lương Nghĩa, Vĩnh Viễn A và Hỏa Tiến, là các khu vực chịu ảnh hưởng của xâm nhập mặn. Mẫu nước được thu từ các kênh chính và kênh nội đồng vào các thời điểm triều cường (2 lần/tháng) trong mùa khô, từ tháng 02 đến cuối tháng 4, liên tiếp trong hai năm 2012 và 2013. Mẫu đất được thu ở độ sâu từ 0 đến 20 cm từ các ruộng canh tác lúa hoặc rau màu gần vị trí thu mẫu nước. Mẫu đất được thu vào hai thời điểm: giữa mùa khô (đầu tháng 3) và đầu mùa mưa (tháng 5) trong cùng năm khảo sát mẫu nước. Kết quả ghi nhận EC nước kênh trong khu vực đê bao < 2 mS/cm vào đầu mùa khô và tăng cao vào cuối mùa khô với độ mặn được ghi nhận cao nhất đạt từ 5,6 – 7,5 mS/cm trên địa bàn 03 xã. Có sự biến động về độ mặn của nước kênh giữa các năm, độ mặn nước kênh tại 03 xã năm 2013 cao hơn năm 2012. Vào cuối mùa khô năm 2013, EC nước kênh cao nhất đạt 16,0 mS/cm tại xã Lương Nghĩa, 12,0 mS/cm tại xã Vĩnh Viễn A và xã Hoả Tiến. Kết quả cũng ghi nhận tích lũy mặn trong đất thấp. Đất tại đa số các vị trí thu mẫu có ESP dao động trong khoảng 0,1 đến 14,4%, cho thấy đất chưa bị “sodic hóa”. Nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai được thực hiện tại địa bàn ba xã trên nhằm đánh giá tiềm năng thích nghi đất đai đối với các mô hình canh tác trong điều kiện ảnh hưởng của phèn, mặn vào mùa khô. Nghiên cứu đã khảo sát điều kiện tự nhiên và thu mẫu đất, nước cho việc phân tích các chỉ tiêu liên quan phèn và mặn. Kết quả cho thấy, đất phèn trong vùng nghiên cứu chủ yếu xuất hiện ở tầng nông (0 - 50 cm); xâm nhiễm mặn của nước thay đổi tùy năm với độ mặn và thời gian mặn khác nhau, thời gian mặn dài nhất là 3 tháng. Kết quả đánh giá đất đai về mặt tự nhiên theo quy trình của FAO (1976) cho thấy khu vực nghiên cứu chia thành 7 vùng thích nghi và hầu hết thích nghi từ trung bình đến thấp do tác động của nước bị nhiễm mặn và đất bị phèn hóa.

Trên cơ sở đánh giá đặc tính đất, thực tế xâm nhập mặn và tính thích nghi của hệ thống canh tác lúa trên nền đất phèn bị xâm nhiễm mặn, đã xây dựng 4 mô hình canh tác thực nghiệm áp dụng luân canh cây trồng cạn trên nền đất lúa hai vụ gồm: đậu xanh – lúa – dưa hấu, bắp nếp – lúa – bắp nếp, lúa – dưa hấu – lúa và khoai lang – lúa – bắp nếp. Hệ thống cây trồng được lựa chọn cho mỗi mô hình dựa vào đánh giá phân vùng thích nghi của các kiểu sử dụng đất. Các vụ trồng cây trồng cạn được thực hiện vào mùa khô do rủi ro thiếu nước tưới cho canh tác lúa và xâm nhập mặn. Mỗi mô hình có diện tích khoảng 1.000 m², được thực hiện lặp lại ở 3 hộ liền kề nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy các loại cây trồng được lựa chọn luân canh đều có khả năng phát triển tốt trên các nhóm đất trong vùng nghiên cứu. Các mô hình thực nghiệm lúa - màu cho thấy thích ứng với điều kiện đất đai, khí hậu tại địa bàn nghiên cứu thông qua các số liệu về năng suất và hiệu quả kinh tế cao hơn so với mô hình đối chứng (lúa – lúa). Tỷ suất lợi nhuận biên của các mô hình thực nghiệm dao động trong khoảng từ 1,6 – đến 4,5 lần so với mô hình chuyên canh lúa hai vụ.

Nghiên cứu cũng thực hiện đánh giá ảnh hưởng của luân canh cây màu đến khả năng cải thiện hàm lượng đạm (N) hữu dụng, lân (P) hữu dụng trên nền đất canh tác lúa bị nhiễm phèn và chịu tác động của xâm nhập mặn tại 03 xã vùng nghiên cứu. Kết quả cho thấy hàm lượng N hữu dụng trong đất ở nghiệm thức luân canh lúa - màu có hàm lượng đạm (N) hữu dụng (26,4 - 111,5 mg N/kg) cao khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức chuyên canh lúa (13,6 - 33,5 mg N/kg) trên địa bàn 03 xã.  Hàm lượng lân hữu dụng ở các mô hình luân canh (14,8 – 24,5 mg P/kg) trên địa bàn xã Lương Nghĩa và xã Hoả Tiến cao hơn hàm lượng lân hữu dụng ở mô hình đối chứng lúa – lúa (6,6 – 7,9 mg P/kg), nhưng trên địa bàn xã Vĩnh Viễn A không có sự khác biệt giữa hàm lượng lân hữu dụng ở mô hình lúa – màu và mô hình đối chứng lúa – lúa.

Song song với nghiên cứu các mô hình canh tác thích ứng với điều kiện xâm nhập mặn, nghiên cứu các giải pháp giảm độ mặn trong đất và cải thiện chất lượng đất trong điều kiện xâm nhiễm mặn cũng được thực hiện. Biện pháp kỹ thuật được thử nghiệm để cải tạo đất nhiễm mặn được đánh giá trong nghiên cứu này là rửa mặn kết hợp bón CaO, CaSO₄. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 5 nghiệm thức (NT) và 4 lần lặp lại gồm: NT1. Đối chứng (không rửa mặn, không bổ sung CaO và CaSO₄); NT2. Rửa mặn sau khi ngâm đất với nước 1 ngày; NT3. Rửa mặn sau khi ngâm đất với nước 2 ngày; NT4. NT3 kết hợp bổ sung CaO (tương đương 2 tấn CaCO₃/ha); NT5. NT3 kết hợp bón 2 tấn CaSO₄/ha. Kết quả thí nghiệm cho thấy tăng thời gian ngâm đất từ 1 ngày lên 2 ngày không tăng hiệu quả rửa mặn. Tuy nhiên, bón CaO và CaSO₄ kết hợp với rửa mặn có hiệu quả tốt..

2. Những kết quả mới của luận án:

- Đánh giá được tình hình xâm nhập mặn trên đất phèn chuyên trồng lúa tại xã Lương Nghĩa, Vĩnh Viễn A và Hỏa Tiến (vùng nghiên cứu), tỉnh Hậu Giang;

- Đánh giá thích nghi đất đai cho vùng nghiên cứu làm cơ sở để xây dựng mô hình canh tác phù hợp trên đất phèn nhiễm mặn;

- Xây dựng được các mô hình canh tác phù hợp trên nền đất lúa bị nhiễm phèn và chịu tác động của xâm nhập mặn tại vùng nghiên cứu;

- Nghiên cứu đã đề xuất biện pháp cải tạo đất trồng lúa bị phèn, nhiễm mặn trên địa bàn các xã Lương Nghĩa, Vĩnh Viễn A và Hỏa Tiến.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:

Đề tài đã đánh giá khả năng thích nghi đất đai và xây dựng các mô hình canh tác phù hợp trên đất chuyên trồng lúa bị nhiễm phèn và chịu tác động của xâm nhập mặn làm cơ sở để người dân và chính quyền địa phương vùng bị xâm nhập mặn tại Hậu Giang nói riêng và các vùng chuyên trồng lúa chịu tác động của xâm nhập trong mùa khô nói chung có thể chuyển đổi mô hình canh tác mang lại hiệu quả kinh tế hơn so với trồng lúa cũng như tận dụng tối đa nguồn tài nguyên đất đai cho phát triển kinh tế hộ gia đình.

Bên cạnh kết quả đạt được, đề tài cần nghiên cứu biện pháp cải tạo đất nhiễm mặn trong điều kiện ngoài đồng để có cơ sở vững chắc hơn, là cơ sở khuyến cáo cải tạo đất nhiễm mặn trước tác động ngày càng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)