BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ  LÂM VĂN TÂN CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT MÃ SỐ: 62 62 01 03 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT, NƯỚC VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CANH TÁC THÍCH HỢP TRÊN ĐẤT NHIỄM PHÈN MẶN Ở HUYỆN THẠNH PHÚ, TỈNH BẾN TRE TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Cần Thơ - 2015 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI: Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ Người hướng dẫn: GS.TS Võ Thị Gương Phản biện 1…………………………………………………………… Phản biện 2 ……………………………………………………………. Phản biện 3…………………………………………………………… Luận án sẽ bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường Họp tại:…………………………………………………… Vào lúc: giờ…… ngày……. Tháng… năm…………… Có thể tìm hiểu tại thư viện: 1. Trung tâm học liệu – Đại học Cần Thơ 2. Thư viện quốc gia Việt Nam 1 Chương 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ LUẬN ÁN 1.1 Tính cấp thiết của luận án Bến Tre có diện tích sản xuất nông nghiệp là 181.252 ha, trong đó có 25% diện tích đất bị nhiễm mặn (UBND tỉnh Bến Tre, 2012). Sự xâm nhập mặn tăng vào mùa khô, ranh giới mặn 4‰ ở các sông lớn vào sâu 50 km, ranh giới mặn 1‰ vào sâu 70 km, vào mùa khô nồng độ mặn 1‰ bao phủ trên toàn địa bàn tỉnh Bến Tre (Sở Tài nguyên và Môi trường Bến Tre, 2011). Thạnh Phú là huyện ven biển được dự báo là chịu ảnh hưởng mạnh của biến đổi khí hậu, trong đó xâm nhập mặn là ảnh hưởng rõ nhất (UBND huyện Thạnh Phú, 2013). Xâm nhập mặn đưa đến thay đổi đặc tính môi trường đất tác động đến hệ thống canh tác (Cline, 2007). Sự xâm nhập mặn ở các vùng ven biển đưa đến đất sản xuất nông nghiệp bị ảnh hưởng, do đất bị mặn và đất mặn sodic gây trở ngại đến tính chất hóa học, vật lý và cấu trúc đất cũng như hoạt động của hệ vi sinh vật đất và tăng trưởng cây trồng (Laudicina et al., 2009). Tác động biện pháp kỹ thuật giúp cải thiện năng suất cây trồng, cải thiện một số đặc tính bất lợi trên đất bị nhiễm mặn là cần thiết (Makoi and Verplancke, 2010). Các mô hình canh tác phù hợp với các vùng mặn, lợ và nước ngọt là vấn đề cần thiết được nghiên cứu và khuyến cáo để giúp nông dân sống trong vùng ven biển có thể thích nghi với sự thay đổi về môi trường đất do tác động của biến đổi khí hậu (Renaud et al., 2013). 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng các mô hình canh tác đạt hiệu quả kinh tế cao trên đất ven biển bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn. - Đánh giá biện pháp cải thiện năng suất cây trồng trên đất nhiễm mặn. 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu được giới hạn tại ba tiểu vùng sinh thái, huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre. Đề tài xây dựng các mô hình mới gồm luân canh, xen canh giữa cây trồng và nuôi thủy sản như lúa, bắp, dừa, cá lóc, tôm càng xanh, tôm sú, tôm thẻ thích hợp trong điều kiện xâm nhập mặn. Đánh giá một số đặc tính thủy hoá của môi trường nước và một số đặc tính môi trường đất liên quan đến sinh trưởng cây trồng và nuôi thủy sản. Nghiên cứu ảnh hưởng xâm nhập mặn đến đặc tính đất, biện pháp cải thiện năng suất lúa và bắp. 1.4 Những điểm mới của luận án - Đánh giá được yếu tố bất lợi của môi trường nước như hàm lượng H 2 S cao, nghèo dinh dưỡng ảnh hưởng đến sinh trưởng của tôm. - Xây dựng được các mô hình canh tác luân canh, xen canh giữa cây trồng và nuôi thủy sản, thích ứng trong điều kiện xâm nhập mặn trên vùng đất ven biển. Các mô hình đạt hiệu quả kinh tế cao so với các mô hình canh tác hiện tại của nông dân gồm mô hình canh tác tôm Càng xanh xen canh trong mương vườn dừa; tôm Càng xanh luân canh với lúa xen tôm Càng xanh; tôm 2 Sú luân canh với lúa xen tôm Càng xanh; cá Lóc nuôi trong bể bạt, tôm Sú luân canh với tôm Thẻ. - Đánh giá hiệu quả phân hữu cơ và vôi trong giảm hàm lượng Na + trao đổi và giảm sự sodic hoá trong đất do xâm nhập mặn, trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới. Xác định hiệu quả phân hữu cơ và vôi trong cải thiện năng suất lúa trong hệ thống tôm - lúa trên đất bị nhiễm mặn trong mùa khô. Hiệu quả cải thiện năng suất bắp trong mô hình lúa một vụ tăng thêm một vụ bắp. 1.5 Ý nghĩa của luận án 1.5.1 Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng xâm nhập mặn đến môi trường đất, nước và thiết kế, xây dựng mô hình các vùng mặn, lợ, ngọt là vấn đề cần thiết đối vùng ven biển bị ảnh hưởng xâm nhập mặn. Đề tài đánh giá được các trở ngại của đất, nước đối với các đối tượng cây trồng vật nuôi do bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn, áp dụng các biện pháp kỹ thuật tác động nhằm cải thiện năng suất cây trồng phù hợp với thực tiễn địa phương. 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn: Đồng bằng sông Cửu Long được đánh giá là dễ tổn thương do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nhất là các tỉnh ven biển do sự xâm nhập mặn. Huyện Thạnh Phú nằm ven biển của tỉnh Bến Tre, nơi bị xâm nhập mặn sâu nội đồng trong các năm qua đã gây trở ngại đến sản xuất nông nghiệp. Luận án giải quyết các khó khăn trong sản xuất, phát huy lợi thế và hướng tới sản xuất bền vững. Đề tài nghiên cứu đã xây dựng được các hệ thống canh tác mới, đạt hiệu quả kinh tế cao và thích hợp trong điều kiện nhiễm mặn, khuyến cáo về các trở ngại cần cải thiện đối với chất lượng đất, nước và biện pháp cải thiện độ mặn, giúp tăng năng suất cây trồng ở vùng đất bị nhiễm mặn. Chương 2: TÓM TẮT LUẬN ÁN Xây dựng các mô hình canh tác phù hợp với các tiểu vùng mặn, lợ và ngọt là vấn đề cần thiết được nghiên cứu nhằm giúp nông dân sống ở vùng ven biển huyện Thạnh Phú có thể thích nghi và tăng thu nhập trong điều kiện thay đổi về môi trường đất, nước do tác động của xâm nhập mặn. Đề tài nghiên cứu được thực hiện nhằm (1) Xây dựng các mô hình canh tác đạt hiệu quả kinh tế cao trên đất ven biển bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn; (2) Đánh giá biện pháp cải thiện năng suất cây trồng trên đất nhiễm mặn. Trên vùng ngọt, các mô hình mới được xây dựng gồm lúa - bắp; cá Lóc nuôi trên bể bạt; tôm Càng xanh - lúa xen tôm Càng xanh; tôm Càng xanh trong mương vườn dừa. Trên tiểu vùng lợ, mô hình được xây dựng là tôm Sú - lúa xen tôm Càng xanh. Mô hình tôm Sú trong mùa khô, tôm Thẻ mùa mưa được xây dựng trong tiểu vùng mặn. Hiệu quả kinh tế đạt được trên các mô hình nghiên cứu so với mô hình canh tác hiện tại. Đánh giá môi trường đất, nước được thực hiện qua thu mẫu đất từ ruộng trồng bắp và các đáy ao tại các mô hình canh tác ở độ sâu 0 - 5 cm. Các chỉ tiêu đánh giá gồm pH đất, EC đất, Na trao đổi, phần trăm Na trao đổi. Mẫu nước được 3 thu vào 3 đợt đầu vụ, giữa vụ, cuối vụ nuôi thủy sản. Các chỉ tiêu đánh giá gồm pH nước, EC nước, đạm hòa tan, lân hòa tan, độ kiềm, H 2 S, COD. Đánh giá biện pháp cải thiện năng suất cây trồng qua các thí nghiệm trong phòng, trong nhà lưới và thí nghiệm đồng ruộng. Thí nghiệm trong phòng nhằm đánh giá sự thay đổi đặc tính đất do ngập nước mặn trên đất phù sa ngọt với các nồng độ muối khác nhau: 2, 4, 6, 8, 10, 12 và 25‰. Một số đặc tính hóa học đất sau 2, 4, 6 và 12 tuần ngập mặn được ghi nhận. Thí nghiệm trong nhà lưới với mẫu đất được thu từ ruộng canh tác lúa trong mô hình tôm - lúa, nhằm đánh giá sự cải thiện đặc tính đất mặn qua sử dụng 5 tấn phân hữu cơ và 0,5 - 1 tấn vôi/ha trong điều kiện đất được ngập mặn 6‰, 5‰ và 3‰. Thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện trên đất canh tác một vụ lúa nhằm đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ 5 - 10 tấn/ha và vôi với lượng 0,5 - 1 tấn/ha trong cải thiện năng suất lúa và bắp. Kết quả nghiên cứu cho thấy môi trường nước của các mô hình canh tác có pH, độ mặn thích hợp cho tôm Càng xanh phát triển nhưng nằm ở ngưỡng thấp đối với tôm Sú. Độ kiềm, N hòa tan, P hòa tan đều ở ngưỡng thấp, COD thích hợp cho tôm Càng xanh, tôm Thẻ và tôm Sú phát triển. Tuy nhiên, hàm lượng H 2 S vượt cao trên ngưỡng thích hợp để tôm sinh trưởng. Các mô hình canh tác mới đều phát triển tốt trong điều kiện tự nhiên ở vùng nghiên cứu. Các yếu tố thuận lợi, khó khăn, cơ hội và thách thức của từng mô hình canh tác được phân tích. Ở tiểu vùng ngọt, các mô hình tôm Càng xanh trong mương vườn dừa, tôm Càng xanh - lúa xen tôm Càng xanh, cá Lóc nuôi trong bể bạt, lúa - bắp giúp đạt hiệu quả kinh tế rất cao so với các mô hình hiện tại của nông dân. Tiểu vùng lợ, mô hình tôm Sú luân canh với lúa xen tôm Càng xanh cho hiệu quả kinh tế rất cao so với mô hình tôm Sú - lúa mùa. Tiểu vùng mặn, mô hình tôm Sú - tôm Thẻ cho hiệu quả cao hơn mô hình tôm sú chuyên canh hai vụ trong năm của nông dân. Kết quả nghiên cứu về sự xâm nhập mặn trong điều kiện phòng thí nghiệm cho thấy sau thời gian bị ngập mặn từ 2 đến 12 tuần, độ mặn của đất tăng với nồng độ mặn từ 2‰ trở lên. Đất bị sodic hóa sau 2 tuần ngập mặn ở độ mặn từ 6‰ và cao hơn. Trong điều kiện ngập mặn 6‰, bón phân hữu cơ và vôi giúp giảm độ mặn, giảm nồng độ Na trao đổi và giảm ESP trong đất, đồng thời tăng đạm hữu dụng, lân dễ tiêu, kali trong đất có ý nghĩa. Tuy nhiên cây lúa không thể phát triển. Với độ mặn 5‰ và giảm độ mặn vào giai đoạn cuối, phân hữu cơ và vôi giúp lúa phát triển tốt và năng suất lúa được cải thiện có ý nghĩa. Ứng dụng kết quả này trong thí nghiệm đồng ruộng, qua một vụ canh tác, đăc tính đất mặn chưa được cải thiện rõ. Hiệu quả của phân hữu cơ và vôi thể hiện qua tăng năng suất lúa và năng suất bắp có ý nghĩa thống kê. 4 Tóm lại, các mô hình canh tác mới trong nghiên cứu đạt hiệu quả kinh tế cao, thích hợp với điều kiện tự nhiên, cần được khuyến cáo, áp dụng vào thực tế sản xuất. Một số đặc tính bất lợi của môi trường nước trong nuôi thủy sản cần áp dụng biện pháp kỹ thuật để cải thiện. Cải thiện năng suất cây trồng trên đất nhiễm mặn nhẹ, nông dân cần bón phân hữu cơ 5 tấn/ha và 500 kg/ha vôi. Tuy nhiên thí nghiệm cần được thực hiện dài hạn hơn để đánh giá rõ hiệu quả cải thiện đặc tính đất và năng suất cây trồng trên đất nhiễm mặn. Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nội dung nghiên cứu: Được tóm tắt trong sơ đồ ở hình 3.1 Hình 3.1 Lược đồ các nội dung nghiên cứu Xây dựng hệ thống canh tác thích hợp trên đất nhiễm mặn ở huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre Nội dung 1: Nghiên cứu một số đặc tính môi trường đất, nước trong các hệ thống canh tác tại Thạnh Phú, Bến Tre. Nội dung 3: Đánh giá ảnh hưởng của ngập mặn đến sự thay đổi một số đặc tính đất. Hiệu quả cải thiện đất mặn trong chậu. Nội dung 4: Đánh giá hiệu quả cải thiện năng suất lúa và bắp qua sử dụng phân hữu cơ và vôi. Thu mẫu đất, nước ngoài thực địa Điều tra, phỏng vấn. Thu thập số liệu TN1: Theo dõi ảnh hưởng mặn đến tính chất đất TN 4: Cải thiện ns bắp trên đất lúa 1 vụ TN 3: Cải thiện ns lúa trên trên đất tôm - lúa Nội dung 2: Xây dựng và đánh giá hiệu quả kinh tế các mô hình phù hợp của huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre. Đánh giá hiệu quả kinh tế Phân tích một số đặc tính đất, nước TN 2: Cải thiện đất mặn trong chậu 5 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.2.1 Đánh giá một số đặc tính chất lượng môi trường đất, nước trong các hệ thống canh tác ở ba tiểu vùng sinh thái Khảo sát đặc tính môi trường đất: Đánh giá môi trường đất trong thời gian bị nhiễm mặn. Đất được thu từ ruộng trồng lúa - bắp (vùng ngọt) và các ao tại các mô hình nuôi tôm (ngọt, lợ, mặn). Các chỉ tiêu phân tích đất gồm pH, EC, Na + trao đổi, phần trăm Na + trao đổi (ESP). Khảo sát đặc tính môi trường nước: Đánh giá sự biến động về hóa, lý và độ mặn trong vụ canh tác. Mẫu nước được thu trong từng tiểu vùng (ngọt, lợ, mặn), vị trí thu mẫu nước trùng với các vị trí thu mẫu đất ao nuôi thủy sản. Mẫu nước được thu trong 3 đợt: đầu vụ, giữa vụ, cuối vụ nuôi thủy sản, trong năm 2012. Các chỉ tiêu phân tích gồm pH, EC, đạm hòa tan, lân hòa tan, độ kiềm, H 2 S, COD. 3.2.2 Xây dựng các mô hình canh tác phù hợp trên đất ven biển thuộc ba tiểu vùng sinh thái và đánh giá hiệu quả kinh tế Đề tài được thực hiện qua thử nghiệm 6 hệ thống canh tác, trên 3 tiểu vùng sinh thái ngọt, lợ, mặn với 17 hộ nông dân tham gia thực hiện mô hình. Thông tin về các hệ thống canh tác thử nghiệm tại các tiểu vùng sinh thái của huyện Thạnh Phú được trình bày ở Bảng 3.1. Hiệu quả kinh tế của các mô hình được tính toán dựa trên số liệu thu thập ở các hộ nông dân. Đánh giá về hiệu quả kinh tế chủ yếu phân tích chi phí, lợi nhuận và hiệu quả đồng vốn (B/C) dựa trên ghi chép kết quả thử nghiệm mô hình của nông hộ từ năm 2011 đến năm 2013. Phân tích tỷ suất lợi nhuận biên tế (MRR). Bảng 3.1 Các mô hình canh tác thử nghiệm trên ba tiểu vùng sinh thái Tiểu vùng sinh thái Địa điểm (xã) Mô hình canh tác hiện tại Mô hình thử nghiệm Số hộ thử nghiệm Vùng ngọt An Thạnh Lúa 1 vụ Lúa - bắp 02 Thới Thạnh Vườn dừa Cá lóc trong bể bạt 03 Tôm càng xanh trong mương dừa 06 Quới Điền Lúa 2 vụ Tôm càng xanh - lúa xen tôm càng xanh 02 Vùng lợ An Thạnh Tôm sú - lúa mùa Tôm sú - lúa xen tôm càng xanh 02 Vùng mặn Giao Thạnh Tôm sú quảng canh Tôm sú - tôm thẻ 02 3.2.3 Đánh giá ảnh hưởng ngập mặn đến một số đặc tính đất trong phòng thí nghiệm. Hiệu quả cải thiện đất mặn trong thí nghiệm nhà lưới Thí nghiệm ảnh hưởng mặn đến một số đặc tính đất phòng thí nghiệm Mẫu đất được thu trên nền đất trồng lúa - bắp thuộc huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre. Đất tầng mặt được thu ở độ sâu 0 - 20 cm. Thời gian thu mẫu đất vào cuối tháng 2 năm 2012. Đất được băm nhỏ với kích thước khoảng 2 cm và cho 6 vào bình thủy tinh (1000 ml) với khối lượng 1,5 kg đất khô/bình. Đất được cho ngập trong các dung dịch muối có độ mặn khác nhau là 0‰ (mẫu đối chứng), 2‰, 4‰, 6‰, 8‰, 10‰, 12‰ và 25‰, với 4 lần lặp lại, độ sâu ngập 5 cm. Nước mặn được pha từ nước biển nhân tạo (Instant Ocean) và nước cất. Dung dịch 2‰ được pha từ 2 g muối (Instant Ocean) cho vào 1 lít nước. Các nghiệm thức khác cũng thực hiện tương tự. Mẫu đất được thu bằng khoan tay nhỏ vào thời gian 1, 2, 4, 6 và 12 tuần sau khi ngập mặn, các chỉ tiêu phân tích gồm pH, ECe, Na trao đổi, ESP, N hữu dụng, P hữu dụng trong đất. Thí nghiệm đánh giá hiệu quả cải thiện đất mặn - Thí nghiệm trong nhà lưới vụ 1: Mẫu đất được thu từ ruộng canh tác lúa - tôm, độ sâu 0 - 20 cm tại huyện Thạnh Phú. Theo kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm thì sau 2 tuần ngập mặn với độ mặn từ 6 - 25‰, đất đã bị mặn sodic. Trên cơ sở kết quả này, thí nghiệm trồng lúa trong chậu, với độ mặn 6‰ được thực hiện. Đất được băm nhỏ khoảng 2 cm, trộn đều cho vào chậu sứ, khối lượng 10 kg đất/chậu. Đất được ngâm trong nước có độ mặn 6‰ trong 2 tuần (Sử dụng muối NaCl tinh khiết pha loãng ở độ mặn 6‰ để tạo ngập mặn trong thí nghiệm), sau đó tháo nước ra và cấy lúa 15 ngày tuổi vào mỗi chậu. Tiếp tục vô nước có độ mặn 6‰ 1 tuần sau khi cấy và kiểm soát độ mặn 6‰ của nước trong chậu thí nghiệm đến lúc thu hoạch. Giống lúa OM10252. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức, 4 lần lặp lại (Bảng 3.2). Đất thí nghiệm có pH 6,5, ECe đạt 2,1 mS.cm -1 . Mẫu đất trong chậu được thu ở các giai đoạn trước khi cấy (đầu vụ), 45 ngày sau khi gieo (giữa vụ) và lúc thu hoạch (cuối vụ) để phân tích các chỉ tiêu pH đất, ECe đất, N hữu dụng, P hữu dụng, Na + , ESP. Bảng 3.2 Các nghiệm thức thí nghiệm trên cây lúa Nghiệm thức Phân bón Nghiệm thức 1 Phân vô cơ (100N-40P 2 O 5 -30K 2 O) Nghiệm thức 2 Phân vô cơ + phân hữu cơ 5tấn/ha Nghiệm thức 3 Phân vô cơ + phân hữu cơ 5tấn/ha + vôi 0,5tấn/ha Nghiệm thức 4 Phân vô cơ + phân hữu cơ 5tấn/ha + vôi 1tấn/ha - Thí nghiệm trong nhà lưới vụ 2: Trên thực tế đồng ruộng, độ mặn giảm theo thời gian trong mùa mưa, vào cuối vụ mưa, độ mặn của nước giảm thấp hơn 3‰. Vì thế thí nghiệm trong nhà lưới được tiếp tục vụ 2, đất ngập mặn giảm còn 5‰ từ 7 ngày sau khi cấy đến 45 ngày sau khi cấy, sau đó độ mặn giảm còn 3‰ ở giai đoạn lúa nảy chồi tối đa và tưới nước bình thường ở giai đoạn tượng khối sơ khởi đến lúc thu hoạch nhằm đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ và vôi lên sinh trưởng của cây lúa trong điều kiện ngập mặn giảm. Ghi nhận số liệu nông học như số chồi, chiều cao và sinh khối rơm, số bông, số hạt, phần trăm hạt chắc, trọng lượng hạt. 7 3.2.4 Đánh giá hiệu quả cải thiện năng suất lúa và bắp qua sử dụng phân hữu cơ và vôi trên đất trồng lúa trong hệ thống lúa tôm và đất trồng bắp trong hệ thống một vụ lúa Thí nghiệm trên đất trồng lúa trong hệ thống lúa - tôm Thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện tại xã An Thạnh, huyện Thạnh Phú, trong đê bao ngọt hóa nhưng gần đây bị nhiễm mặn vào mùa khô, chỉ trồng lúa được một vụ lúa Mùa/năm. Thí nghiệm được tiến hành vào vụ lúa Hè Thu năm 2013. Thí nghiệm bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức, 4 lần lặp lại, diện tích mỗi lô thí nghiệm là 30 m 2 (5 m x 6 m), bờ bao giữa các lô được đắp và nén chặt để ngăn chặn tình trạng thấm lậu giữa các lô thí nghiệm. Giống lúa sử dụng trong thí nghiệm là giống lúa OM10252, lượng giống gieo sạ là 15 kg/1000 m 2 . Bảng 3.3 Nghiệm thức phân bón trong các lô thí nghiệm Nghiệm thức Phân bón Nghiệm thức 1 Phân vô cơ (N 100 kg/ha - P 2 O 5 40 kg/ha - K 2 O 30 kg/ha). Nghiệm thức 2 Phân vô cơ + phân hữu cơ 5 tấn/ha. Nghiệm thức 3 Phân vô cơ + phân hữu cơ 5 tấn /ha + vôi 0,5 tấn/ha. Nghiệm thức 4 Phân vô cơ + phân hữu cơ 5 tấn/ha + vôi 01 tấn/ha. Ghi nhận độ mặn trong các ô thí nghiệm và nguồn nước tưới được đo theo chu kỳ hàng tuần kể từ khi sạ đến khi thu hoạch. Xác định pH, ECe, N hữu dụng, Na + trao đổi, ESP, CEC trong đất. Năng suất được ghi nhận trên mỗi một ô thí nghiệm thu hoạch 5m 2 , cân trọng lượng ở ẩm độ 14%. Thí nghiệm trên đất trồng bắp trong hệ thống một vụ lúa Thí nghiệm được thực hiện ở xã An Thạnh, huyện Thạnh Phú, thuộc vùng chỉ canh tác lúa một vụ trong năm. Thí nghiệm được tiến hành khoảng giữa tháng 5/2012. Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức 4 lần lặp lại, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 50 m 2 , giống bắp được sử dụng là giống MX10, khoảng cách trồng là 90 x 30 cm. Lượng phân bón cho mỗi nghiệm thức được trình bày ở Bảng 3.4. Năng suất bắp được ghi nhận ở các lô thí nghiệm. Bảng 3.4 Nghiệm thức phân bón (kg/ha) trong các lô thí nghiệm trồng bắp Nghiệm thức Phân bón Nghiệm thức 1 Bón phân vô cơ: 150N - 60P 2 O 5 - 90K 2 O Nghiệm thức 2 Bón phân vô cơ + 5 tấn phân hữu cơ Nghiệm thức 3 Bón phân vô cơ + 10 tấn phân hữu cơ Nghiệm thức 4 Bón phân vô cơ + 5 tấn phân hữu cơ + 500 kg vôi Nghiệm thức 5 Bón phân vô cơ + 10 tấn phân hữu cơ + 500 kg vôi 3.3 Các phương pháp phân tích mẫu đất, nước Phương pháp phân tích mẫu đất: pH, EC đất được trích bằng nước cất, tỉ lệ ly trích 1:2,5 (đất:nước) và đo bằng pH, EC (Jackson, 1962). N hữu dụng 8 xác định bằng phương pháp Gianello và Bremner (1986). P hữu dụng xác định bằng phương pháp Olsen (1954). Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ trao đổi mẫu đất được trích bằng dung dịch BaCl 2 , sau đó được xác định trên máy hấp thu nguyên tử. CHC được xác định bằng phương pháp Walkley - Black (1934). ECe được đo bằng cách cho một lượng nước vào đất và trộn đều để vừa đến độ ẩm bão hòa, trích dung dịch trích đất và đo EC. CEC xác định bằng dung dịch BaCl 2 0,1M không đệm (Houba et al., 1988). Phần trăm natri trao đổi ESP (Exchange Sodium Percentage) tính toán dựa trên tỷ lệ giữa Na + hấp phụ và khả năng trao đổi cation của đất (CEC, cmol/kg). Mẫu đất được xác định Na + trao đổi sau khi trừ đi lượng Na + hòa tan trong đất. Phương pháp phân tích mẫu nước: N hòa tan được xác định bằng phương pháp phenate (Clesceri et al.,1998). P hòa tan được xác định bằng phương pháp hiện màu malachite green (Hens, 1999). Độ kiềm tổng số (CaCO 3 ) được xác định bằng phương pháp Apha (1998). Hydrogen sulfide (H 2 S) xác định theo phương pháp Iodine và chuẩn độ bằng Na 2 S 2 O 3 0,01N (Clesceri et al., 1998). Nhu cầu oxy hóa học (COD) xác định theo phương pháp oxy hóa bằng permanganate kali trong môi trường kiềm, sau đó môi trường được acid hóa bằng H 2 SO 4 và KI và chuẩn độ với Na 2 S 2 O 3 0,05N (Clesceri et al., 1998). 3.4 Phương pháp xử lý số liệu Phần mềm Microsoft Excel, SPSS xử lý số liệu. Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Đặc tính môi trường đất, nước các mô hình canh tác trên các tiểu vùng sinh thái 4.1.1 Đặc tính môi trường đất trong các mô hình canh tác pH đất: Kết quả phân tích ở Bảng 4.1 cho thấy, pH đất ở các mô hình dao động khoảng 5,6 đến 6,6. Khi so với thang đánh giá của Brady (1990) thì đất thuộc nhóm chua vừa, đây là khoảng pH phù hợp cho cây trồng phát triển, chỉ trừ mô hình tôm Sú - lúa xen tôm Càng xanh có giá trị pH rất thấp 3,8. Sự giảm thấp pH trong hệ thống canh tác này có thể do ruộng khảo sát thuộc nhóm đất có tầng phèn tiềm tàng ở tầng bên dưới. Khi đất được thu vào giai đoạn khô, pH mẫu đất giảm thấp. EC đất: Kết quả được trình bày ở Bảng 4.1 cho thấy, độ dẫn điện ở các mô hình canh tác lúa - bắp, tôm Càng xanh trong mương vườn dừa, tôm Càng xanh - lúa xen tôm Càng xanh (vùng ngọt) ở mức thấp, dao động từ 1,08 - 1,27 mS.cm -1 , độ dẫn điện này xếp vào loại đất có EC thấp, chưa ảnh hưởng đến năng suất cây trồng (Wester Agricultural Laboratories, 2002). Mô hình tôm Sú - lúa xen tôm Càng xanh (vùng lợ) có giá trị dao động khoảng 3,7 mS.cm -1 , theo thang đánh giá của Lamond and Whitney (1992) thì đất bị nhiễm mặn nhẹ. Tương tự, mô hình tôm Sú - tôm Thẻ, tôm Sú quảng canh tổng hợp ở vùng mặn [...]... ổn định phù hợp cho tôm nuôi Các hệ thống canh tác vùng ngọt, vùng lợ, vùng mặn trong thử nghiệm mang lại hiệu quả kinh tế cao so với các hệ thống canh tác độc canh, truyền thống nên cần có dự án tiếp tục triển khai nhân rộng thích hợp từng hệ thống canh tác với từng tiểu vùng đối với vùng đất ven biển của huyện Thạnh Phú Đối với các hệ thống canh tác thuộc tiểu vùng ngọt đất bị nhiễm mặn Do đó cần... chưa thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của tôm Một số đặc tính đất có pH phù hợp ngưỡng sinh trưởng của tôm nuôi Đất có hàm lượng Na+ trao đổi cao Tuy nhiên đất ở tiểu vùng ngọt chưa bị sodic hóa, đất tiểu vùng lợ và vùng mặn đã bị sodic hóa - Kết quả xây dựng được 6 mô hình canh tác mới và tác động biện pháp kỹ thuật giúp nâng cao năng suất, đạt hiệu quả kinh tế cao và phù hợp trên đất ven... khi đất bị ngập nước mặn ở 2‰ thì đất bị mặn hóa, ECe trên 4 mS/cm và khi ngập mặn từ 6‰ thì đất bắt đầu bị mặn sodic, vì có ESP cao đến 18% Nhìn chung, cây trồng bị ảnh hưởng bất lợi của mặn và nhất là mặn sodic do áp suất thẩm thấu của dung dịch đất cao, từ đó cản trở sự hấp thu nước và dinh dưỡng của cây trồng Do đó cần có biện pháp giảm mặn qua rửa mặn và giảm Na+ trong đất cũng như Na+ bão hòa trên. .. Tôm sẽ chết đột ngột khi trong nước có hàm lượng H 2S ở mức độ 0,037 - 0,093 mg/l (Kutty, 1987) Như vậy, ở các hệ thống canh tác vùng ngọt, lợ, mặn đều ở mức độ cao có ảnh hưởng đến môi trường nước trong nuôi tôm Theo thời gian, các mô hình canh tác có H2S giảm ở giữa vụ và tăng trở lại vào cuối vụ, có thể do sự tích lũy chất chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí, dẫn đến lượng H2S tăng cao Hình 4.6 Sự... quảng canh tổng hợp 4.1.2 Đặc tính môi trường nước trong các mô hình canh tác pH nước: Kết quả trình bày ở Hình 4.1 cho thấy, trong môi trường nước ở các mô hình canh tác có giá trị pH tương đối cao, dao động trong khoảng 7,51 - 8,48 từ đầu vụ đến cuối vụ tôm Giá trị pH trong khoảng thích hợp để tôm sú sinh trưởng và phát triển là pH từ 7,5 - 8,35 (Chanratchakool et al., 2002), tôm càng xanh thích hợp. .. Long và Nguyễn Hồng Giang, 2014 Hiệu quả kinh tế các mô hình canh tác phù hợp trên đất ven biển huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số 32b năm 2014 ISSN 1859-2333: 76-82 3 Lâm Văn Tân, Nguyễn Minh Chánh, Nguyễn Hồng Giang, Châu Minh Khôi và Võ Thị Gương, 2014 Hiệu quả phân hữu cơ và vôi trong cải thiện một số đặc tính đất và sinh trưởng của lúa trên đất nhiễm mặn Tạp... kết quả thống kê, pH ở các mô hình canh tác có khuynh hướng giảm dần theo thời gian Tuy nhiên pH nước vẫn trong khoảng thích hợp cho sự phát triển của tôm pH môi trường nước có xu hướng cao ở đầu vụ, giảm ở giữa vụ và tăng ở cuối vụ Có thể do nông dân bón vôi để cải tạo ao nên pH tăng cao ở đầu vụ 9 Hình 4.1 Sự biến động pH nước trong các mô hình canh tác Độ mặn của nước: Kết quả được trình bày ở Hình... tôm Sú - tôm Thẻ chân trắng không khác biệt Trong hầu hết các hệ thống canh tác không có sự biến động COD nhiều trong các lần phân tích đầu vụ, giữa vụ và cuối vụ Hình 4.7 Sự biến động hàm lượng COD trong các mô hình canh tác 4.2 Xây dựng mô hình canh tác thích hợp 4.2.1 Hệ thống canh tác ở vùng ngọt (tiểu vùng I) a Mô hình lúa - bắp Đánh giá hiệu quả kinh tế: Kết quả cho thấy, vụ bắp thu hoạch đạt... mS/cm, đạt ngưỡng đất mặn (Brady et al., 1999) Khi gia tăng nồng độ muối từ 4‰ đến 25‰ sau 2 tuần ngập nước mặn thì độ mặn của đất tăng cao, giá trị EC trích bão hòa tăng đạt từ 7 mS.cm-1 - 46 mS.cm-1 Như vậy, khi đất bị ngập nước mặn chỉ với nồng độ muối từ 2‰ có thể đất trở thành đất mặn, với độ mặn cao hơn giá trị này thì đất bị mặn càng trầm trọng hơn, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của... thiện đất mặn (Ladeiro, 2012) 4.3.2 Natri trao đổi và sự sodic hóa trong đất Kết quả trình bày ở Bảng 4.2 cho thấy khi đất được ngập trong nước mặn, Na+ trao đổi trong đất tăng theo nồng độ mặn, khác biệt có ý nghĩa thống kê Na+ trao đổi tăng đưa đến giá trị ESP tăng cao Trong đất mặn, phần trăm Na+ trên phức hệ hấp thu là trị số để đánh giá sự sodic hóa của đất, gây bất lợi trong dinh dưỡng cây trồng và . Xây dựng hệ thống canh tác thích hợp trên đất nhiễm mặn ở huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre Nội dung 1: Nghiên cứu một số đặc tính môi trường đất, nước trong các hệ thống canh tác tại Thạnh. GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT, NƯỚC VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CANH TÁC THÍCH HỢP TRÊN ĐẤT NHIỄM PHÈN MẶN Ở HUYỆN THẠNH PHÚ, TỈNH BẾN TRE TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP . trên đất lúa 1 vụ TN 3: Cải thiện ns lúa trên trên đất tôm - lúa Nội dung 2: Xây dựng và đánh giá hiệu quả kinh tế các mô hình phù hợp của huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre. Đánh giá