Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................ii MỤC LỤC ............................................................................................................ iii DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... v DANH MỤC ĐỒ THỊ ............................................................................................ vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................. vii MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu.............................................................. 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu: .................................................................................... 2 1.3. Yêu cầu: ....................................................................................................... 2 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU .......................................... 3 1.1 Quá trình hình thành đất ............................................................................... 3 1.2 Quá trình hình thành đất phèn ....................................................................... 3 1.3 Những nguyên nhân chính dẫn đến nhiễm mặn, chua và chua mặn đất ......... 5 1.4 Tính chất của đất phèn .................................................................................. 6 1.4.1 Phân loại đất phèn ........................................................................................ 6 1.4.2 Tính chất thổ nhưỡng, nông hóa của đất phèn ............................................... 8 1.4.3 Chỉ thị sinh học trên đất phèn ..................................................................... 13 1.5 Các kết quả nghiên cứu về đất phèn trên thế giới ........................................ 16 1.6 Các kết quả nghiên cứu về đất phèn ở Việt Nam ......................................... 19 1.7. Sử dụng và cải tạo đất phèn ........................................................................ 23 1.7.1. Sử dụng đất phèn ........................................................................................ 23 1.7.2. Cải tạo đất phèn .......................................................................................... 23 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 27 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 27 2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 27 2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 27 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................. 32 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng nghiên cứu .................................... 32 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 3.1.1. Ví trí địa lý, địa hình vùng đồng bằng sông Cửu Long ................................ 32 3.1.2. Khí tượng thủy văn ..................................................................................... 33 3.2 Điều tra đánh giá tình hình sử dụng đất phèn trong sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Cửu Long ...................................................... 37 3.2.1. Tình hình sử dụng đất phèn trong sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Cửu Long................................................................................... 37 3.2.2. Hoạt động sản xuất các cây trồng chủ lực và tình hình sản xuất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long ................................................................. 38 3.2.3.Đánh giá diễn biến chất lượng đất phèn ĐBSCL giai đoạn 20092013:....... 42 3.3 Đánh giá những nguyên nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng đất phèn trồng lúa những năm qua ở vùng đồng bằng sông Cửu Long .............. 54 3.4 Đề xuất một số giải pháp bảo vệ và sử dụng đất phèn trong sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Cửu Long ............................................. 57 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................. 59 1. Kết luận: ..................................................................................................... 59 2. Đề nghị ...................................................................................................... 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 61
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM *** NGUYỄN THANH CẢNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT PHÈN TRỒNG LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2014 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM *** NGUYỄN THANH CẢNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT PHÈN TRỒNG LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Mã số : 60.44.03.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN XUÂN THÀNH HÀ NỘI - 2014 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Nội dung đề tài này là những kết quả nghiên cứu, những ý tưởng khoa học được tổng hợp từ công trình nghiên cứu, các công tác thực địa, phân tích do tôi trực tiếp tham gia thực hiện. Tôi xin cam đoan, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc ./. TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Thanh Cảnh Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận văn, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: + Ban giám hiệu Học viện Nông nghiệp Việt Nam, khoa Môi Trường, cùng các Thầy Cô giáo đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian tôi tham gia khóa học của Trường. + PGS.TS. Nguyễn Xuân Thành đã hết lòng quan tâm, trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. + Viện Môi trường Nông nghiệp – Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn. + Các cán bộ Bộ môn hóa môi trường – Viện môi trường Nông nghiệp. Xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình đã giúp đỡ động viên, đóng góp ý kiến trong suốt quá trình học tập . TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Thanh Cảnh Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC ĐỒ THỊ vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu: 2 1.3. Yêu cầu: 2 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 3 1.1 Quá trình hình thành đất 3 1.2 Quá trình hình thành đất phèn 3 1.3 Những nguyên nhân chính dẫn đến nhiễm mặn, chua và chua mặn đất 5 1.4 Tính chất của đất phèn 6 1.4.1 Phân loại đất phèn 6 1.4.2 Tính chất thổ nhưỡng, nông hóa của đất phèn 8 1.4.3 Chỉ thị sinh học trên đất phèn 13 1.5 Các kết quả nghiên cứu về đất phèn trên thế giới 16 1.6 Các kết quả nghiên cứu về đất phèn ở Việt Nam 19 1.7. Sử dụng và cải tạo đất phèn 23 1.7.1. Sử dụng đất phèn 23 1.7.2. Cải tạo đất phèn 23 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 27 2.2. Nội dung nghiên cứu 27 2.3. Phương pháp nghiên cứu 27 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 32 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng nghiên cứu 32 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 3.1.1. Ví trí địa lý, địa hình vùng đồng bằng sông Cửu Long 32 3.1.2. Khí tượng thủy văn 33 3.2 Điều tra đánh giá tình hình sử dụng đất phèn trong sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Cửu Long 37 3.2.1. Tình hình sử dụng đất phèn trong sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Cửu Long 37 3.2.2. Hoạt động sản xuất các cây trồng chủ lực và tình hình sản xuất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long 38 3.2.3. Đánh giá diễn biến chất lượng đất phèn ĐBSCL giai đoạn 2009-2013: 42 3.3 Đánh giá những nguyên nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng đất phèn trồng lúa những năm qua ở vùng đồng bằng sông Cửu Long 54 3.4 Đề xuất một số giải pháp bảo vệ và sử dụng đất phèn trong sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Cửu Long 57 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 59 1. Kết luận: 59 2. Đề nghị 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 : Hệ thống phân loại cho đất phèn 6 Bảng 2.1. Phương pháp phân tích chất lượng mẫu đất 29 Bảng 3.1. Các thông số khí tượng năm 2013 Vùng đồng bằng sông Cửu Long 33 Bảng 3.2 Quy mô sử dụng đất lúa theo nhóm đất ở ĐBSCL 37 Bảng 3.3. Các cây trồng chủ lực vùng ĐBSCL 38 Bảng 3.4. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa vùng ĐBSCL 39 Bảng 3.5. Diễn biến tình hình sử dụng đất trồng lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long giai đoạn 1980 – 2010 41 Bảng 3.6 Vị trí các điểm quan trác 28 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1. pHH2O tại các điểm quan trắc đất phèn năm 2013 42 Đồ thị 3.2. Diễn biến pHH2O các điểm đất phèn năm 200-2013 ( a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 43 Đồ thị 3.3. Al3+ tại các điểm quan trắc đất phèn năm 2013 44 Đồ thị 3.4. Diễn biến hàm lượng Al 3+ các điểm đất phèn năm 2009– 2013 (a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 45 Đồ thị 3.5. Sắt trao đổi (Fe td) tại các điểm quan trắc đất phèn năm 2013 47 Đồ thị 3.6. Diễn biến hàm lượng Fetd các điểm đất phèn năm 2009 – 2013 (a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 47 Đồ thị 3.7. Lưu huỳnh ht (SO42- ht) tại các điểm quan trắc đất phèn năm 2013 48 Đồ thị 3.8. Diễn biến hàm lượng SO 4 ht các điểm đất phèn năm 2009-2013 (a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 49 Đồ thị 3.9. Lưu huỳnh tổng số(Sts) tại các điểm quan trắc năm 2013 50 Đồ thị 3.10. Diễn biến hàm lượng Sts tại các điểm quan trắc năm 2009-2013 50 Đồ thị 3.11. Hàm lượng lân dễ tiêu tại các điểm quan trắc năm 2013 52 Đồ thị 3.12. Diễn biến hàm lượng P 2 O 5 dt tại các điểm quan trắc năm 2009- 2013 (a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 52 Đồ thị 3.13. Hàm lượng lân tổng số tại các điểm quan trắc năm 2013 53 Đồ thị 3.14. Diễn biến hàm lượng P 2 O 5 ts tại các điểm quan trắc năm 2009- 2013 (a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 54 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CTV : Công tác viên ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long Fe tđ : Sắt trao đổi SO 4 2- ht : Lưu huỳnh hòa tan Sts : Lưu huỳnh tổng số P 2 O 5 dt : Lân dễ tiêu P 2 O 5 ts : Lân tổng số Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu Đất phèn là loại đất khá phổ biến ở các vùng đất bằng phẳng ven biển nước ta, đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Ở Việt Nam, sự hình thành đất phèn là kết quả của sự tích tụ Pyrit trong điều kiện ngập nước, ở đất chứa nhiều chất hữu cơ, sunphat, sắt, nhôm. Đất phèn được hình thành ở vùng nước lợ hoặc ở vùng biển cũ và có sự tham gia của vi sinh vật trải qua nhiều giai đoạn. Đối với vùng đất phèn, trong đất tồn tại nhiều độc tố gây hại như các hợp chất sunfua, H 2 S, SO 4 2- , Độ pH trong đất thấp là môi trường thuận lợi để hòa tan các ion, trao đổi với các hợp chất muối sunfat, hydroxyt sắt, tạo điều kiện giải phóng một lượng lớn Al 3+ trao đổi, H + và Fe 2+ /Fe 3+ di động ra khỏi phức hệ hấp phụ dễ gây ngộ độc cho cây trồng. ĐBSCL là một trong những đồng bằng châu thổ rộng, phì nhiêu ở Đông Nam Á và trên thế giới, vùng quan trọng trong sản xuất lương thực lớn nhất nước và cũng là vùng thủy sản, vùng cây ăn trái nhiệt đới trọng điểm của quốc gia nằm ở hạ lưu của lưu vực sông Mê kông với tổng diện tích là 39.734km 2 bao gồm 13 tỉnh thành (Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang, Hậu Giang, Sóc Trăng, Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau và Cần Thơ), chiếm khoảng 12% diện tích tự nhiên cả nước với dân số trên 17 triệu người Đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 1,89 triệu ha đất phèn và phèn mặn. Đất phèn được hình thành do trầm tích biển chứa nhiều lưu huỳnh. Sự chuyển hoá các hợp chất chứa lưu huỳnh trong đất theo mức độ thoáng khí hay nói cách khác phụ thuộc nhiều vào điều kiện ngập nước hay thoát nước. Trong 6 tháng mùa khô, do mực nước ngầm hạ thấp nên tầng sinh phèn trong phẫu diện đất chịu ảnh hưởng của quá trình ôxy hóa, sản sinh ra nhiều độc chất cho cây trồng như axit sunfuric gây chua đất, các ion nhôm hòa tan, sắt hóa trị 2 tác động xấu tới sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Khi gặp mưa, các hợp chất chứa lưu huỳnh và sắt, nhôm hòa tan theo nước mưa rửa trôi xuống kênh mương gây chua cho môi trường nước và tác hại tới thủy sản. Vì vậy, đầu mùa mưa, nước kênh rạch thường rất chua không sử [...]... Đất phèn trồng lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long: Địa điểm nghiên cứu bao gồm 4 tỉnh: Long An (6 điểm), Đồng Tháp (6 điểm), Kiên Giang ( 4 điểm), Cà Mau ( 4 điểm) 2.2 Nội dung nghiên cứu - Điều tra đánh giá tình hình sử dụng đất phèn trong sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Cửu Long - Đánh giá hiện trạng chất lượng đất phèn trồng lúa ĐBSCL năm 2013: + Đánh giá hiện trạng chất lượng của đất phèn trồng. .. sản xuất nông nghiệp hiện nay, góp phần giữ vững nguồn tài nguyên đất đai phục vụ sản xuất nông nghiệp của khu vực đồng bằng sông Cửu Long một cách bền vững 1.2 Mục tiêu nghiên cứu: - Đánh giá được hiện trạng môi trường đất phèn trồng lúa năm 2009 & 2013 ở đồng bằng sông Cửu Long - Xác định được nguyên nhân chính ảnh hưởng tới chất lượng đất phèn trồng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long - Đề xuất một số... cứu đất phèn ở đồng bằng sông Hồng và đã đưa ra một số kết luận sơ bộ về quá trình hình thành đất phèn vùng đồng bằng sông Hồng, cùng một số biện pháp cải tạo và sử dụng loại đất này Cũng vào những năm 1960, Moorman đã nghiên cứu về đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long đã đề xuất sơ bộ về quá trình hình thành đất phèn Từ năm 1960 đến 1975, có một số tác giả nghiên cứu về đất phèn đồng bằng sông Cửu Long. .. nhằm bảo vệ và khai thác đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long 1.3 Yêu cầu: - Phân tích, đánh giá một cách khoa học chất lượng môi trường đất phèn trồng lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Quá trình hình thành đất Đất hay thổ nhưỡng là lớp ngoài cùng của vỏ Trái Đất bị biến đổi do sự tác... được cho bất cứ mục đích gì Đất phèn vốn được xem là đất có vấn đề và rất khó khăn trong khai thác sử dụng do độ chua cao và chứa nhiều độc tố mặc dù hàm lượng chất hữu cơ và độ phì nhiêu tự nhiên khá cao Vì vậy việc Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường đất phèn trồng lúa đồng bằng sông Cửu Long có ý nghĩa quan trọng, thông qua việc đánh giá diễn biến về quá trình phèn hóa, đề xuất các giải pháp... phân loại cho đất phèn Loại đất Kí hiệu Đất phèn Ký hiệu ( S) 1 Đất phèn tiềm tàng Sp 2 Đất phèn tiềm tàng nhiễm mặn Spm 3 Đất phèn tiềm tàng nông Sp1 4 Đất phèn tiềm tàng sâu Sp2 5 Đất phèn hoạt động Sj 6 Đất phèn hoạt động nhiễm mặn Sjm 7 Đất phèn hoạt động nông Sj1 8 Đất phèn hoạt động sâu Sj2 9 Đất phèn hoạt động trên trầm tích cát biển Sj/c Nguồn: Những thong tin cơ bản về các loại đất chính Việt... nước phèn, tạo ra dòng chảy một chiều từ Đồng Tháp Mười ra sông Vàm Cỏ trong suốt thời gian trong năm, đẩy đi lượng nước lưu cữu gây chua phèn, góp phần cải tạo đất và môi trường vùng đất phèn 1.7 Sử dụng và cải tạo đất phèn 1.7.1 Sử dụng đất phèn Đất phèn chiếm phần lớn trong các loại đất ở ĐBSCL Tuy nhiên đất phèn là 1 loại đất xấu, ít có khả năng canh tác nông nghiệp Vì thế, việc sử dụng đất phèn. .. không xảy ra ở vùng đất phèn Chỉ xảy ra ở đất mặn hoặc mặn phèn Ở đất phèn nhiều có thể Na là dinh dưỡng có tác dụng hạn chế ảnh hưởng của Al3+ , Fe, nâng cao pH và cải tạo đất phèn nhưng ở đất phèn mặn Na lại là yếu tố hạn chế sự phát triển của cây trồng *) Một số chất khác trong đất phèn: Kali: là sản phẩm được phóng thích từ các khoáng vật trong mẫu chất ( fenspat, mica, …) Trong đất chúng ở các dạng... 2,7 g/cm3: Đất giàu Fe2O3 1.4.2.2 Hóa tính đất phèn Nói đến đất phèn, thường người ta nói đến tính chất hoá học, vì tính chất hoá học đóng vai trò quyết định đất phèn hay không phèn và mức độ phèn Nó còn quyết định đến năng suất và phẩm chất cây trồng, quyết định số lượng và chất lượng phân bón cần thiết, loại cây trồng, biện pháp thủy lợi và môi sinh Nghiên cứu về tính chất hoá học của đất phèn có tầm... cải tạo đất phèn Hàm lượng các chất trong đất phèn: Lượng tổng số : Lượng toàn bộ có trong đất, có thể chất đó ở dạng hợp chất hay đơn chất, hữu cơ hay vô cơ, dễ tan hay không tan Lượng dễ tiêu : Lượng của một chất nào đó, có khả năng dễ tan vào dung dịch đất để cây trồng có thể sử dụng được Ion trao đổi : hàm lượng các ion và cation trao đổi trong phức hệ hấp thụ đất Thành phần hoá học của các chất trong . trạng môi trường đất phèn trồng lúa năm 2009 & 2013 ở đồng bằng sông Cửu Long - Xác định được nguyên nhân chính ảnh hưởng tới chất lượng đất phèn trồng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long . vệ và khai thác đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long 1.3. Yêu cầu: - Phân tích, đánh giá một cách khoa học chất lượng môi trường đất phèn trồng lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long Học viện. THANH CẢNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT PHÈN TRỒNG LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Mã số : 60.44.03.01