Biện pháp kỹ thuật giảm lượng axit hữu cơ và giảm phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa trên đất phèn và đất phù sa tại tỉnh Hậu Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

----------------

NGUYỄN THỊ KIỀU

BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GIẢM

LƯỢNG AXIT HỮU CƠ VÀ PHÁT THẢI KHÍ

NHÀ KÍNH TRONG CANH TÁC LÚA TRÊN

ĐẤT PHÈN VÀ ĐẤT PHÙ SA

TẠI TỈNH HẬU GIANG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ - 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

----------------

NGUYỄN THỊ KIỀU

BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GIẢM

LƯỢNG AXIT HỮU CƠ VÀ PHÁT THẢI KHÍ

NHÀ KÍNH TRONG CANH TÁC LÚA TRÊN

ĐẤT PHÈN VÀ ĐẤT PHÙ SA

TẠI TỈNH HẬU GIANG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT

MÃ NGÀNH: 62-62-01-03

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS. TRẦN KIM TÍNH

Cần Thơ - 2017

i

LỜI CẢM TẠ

Xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến:

PGs.Ts. Trần Kim Tính là giáo viên hướng dẫn chính đã tận tình hướng

dẫn, động viên, dành nhiều thời gian góp ý trong suốt thời gian thực hiện thí

nghiệm và hướng dẫn tôi hoàn thành luận án.

Chân thành biết ơn:

Thầy Trần Văn Dũng, Thầy Châu Minh Khôi và Thầy Cô Khoa Nông

nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạt nhiều

kinh nghiệm quý báu của quý thầy Cô trong việc nghiên cứu và hoàn thành luận

án.

Luận án của tôi sẽ không thực hiện được nếu như không có sự hỗ trợ của

cháu Lê Hoàng Thơ, Nguyễn Hoàng Thuận, Nhựt, bạn Nguyễn Tấn Tài, em

Phan Văn Trạng, em Ngô Thị Nhàng, anh Nguyễn Quốc Trụ và 03 hộ nông dân

trồng lúa: Ông Trần Văn Dũng (xã Vĩnh Viễn A, huyện Long Mỹ), Ông Bùi

Văn Tiến (xã Vị Trung, huyện Vị Thuỷ), Ông Lê Hoàng Hổ (xã Tân Long,

huyện Phụng Hiệp) tỉnh Hậu Giang. Xin chân thành cám ơn quí Anh Chị Phòng

thí nghiệm chuyên sâu đã phân tích mẫu thí nghiệm của đề tài và cán bộ của

Bộ môn Khoa học Đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại

học Cần Thơ.

Ban Giám đốc Sở Khoa học và công nghệ, Trung tâm Thông tin và Ứng dụng

KHCN Hậu Giang, anh chị em đồng nghiệp đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt

khóa học và hoàn thành luận án.

Gia đình là nguồn động viên, là chỗ dựa tinh thần cho tôi luôn luôn ủng hộ và

giúp đỡ rất nhiều để tôi vững bước trong suốt quá trình học tập và làm luận án.

Các anh và các bạn học viên lớp nghiên cứu sinh Khoa Học Đất khóa 2012-2015

đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt khóa học.

Chân thành cảm ơn!

Nguyễn Thị Kiều

ii

TÓM TẮT

Rơm rạ sau thu hoạch vùi trả lại cho đất lúa là cần thiết nhưng khi vùi rơm rạ tươi

phân hủy ở điều kiện yếm khí gây ngộ độc cho cây lúa và gây phát thải khí CH4. Luận

án được thực hiện nhằm đề xuất biện pháp kỹ thuật giảm lượng axit hữu cơ và giảm

phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa trên đất phèn và đất phù sa khi phải vùi rơm

rạ lại cho đất, để hướng tới tăng lợi nhuận và giảm khí gây hiệu ứng nhà kính cho

vùng trồng lúa của tỉnh Hậu Giang. Mục tiêu của luận án: (a) Khảo nghiệm lại các

biện pháp để làm giảm ngộ độc cho cây lúa đã được đề xuất, khi canh tác có vùi rơm

rạ phân hủy trong điều kiện yếm khí; (b) Tìm hiểu diễn biến của lượng axit hữu cơ

trong dung dịch đất, lượng phát thải khí nhà kính và năng suất lúa trên đất phèn và đất

phù sa, khi áp dụng các biện pháp xử lý khác nhau; (c) Nghiên cứu ảnh hưởng của các

biện pháp xử lý để làm giảm khí thải nhà kính; (d) Thử nghiệm các cách xử lý ngộ

độc hữu cơ mới để tăng lợi nhuận cho vùng trồng lúa của tỉnh Hậu Giang. Nghiên cứu

đã thực hiện với 3 nội dung: Nội dung 1: Ảnh hưởng của vùi rơm rạ, theo dõi diễn

biến của axit hữu cơ và biện pháp xử lý để giảm axit hữu cơ. Kết quả thí nghiệm cho

thấy khi vùi 5 tấn/ha rơm rạ ảnh hưởng không rõ ràng đến năng suất lúa, vùi 10 tấn/ha

rơm rạ giảm sinh trưởng và năng suất lúa ở tất cả các loại đất và tất cả các mùa vụ.

Việc vùi 10 tấn/ha rơm rạ không phát hiện ngộ độc sắt trong tất cả các thí nghiệm. Với

sự hiện diện của Fe2+ (20ppm) và pH=6, nồng độ H2S trong dung dịch đất tính được là

10-5.3M, với nồng độ thì quá thấp để phương pháp phân tích phát hiện được (0,01ppm=

0,19µM), do đó không thể dùng H2S như là một chỉ tiêu để chẩn đoán ngộ độc H2S.

Ngộ độc hữu cơ do axit acetic đã làm lúa chết rất nhanh ở nồng độ 189 mgC/L, kết

quả phân tích trong thí nghiệm này cho thấy lượng axit acetic trong axit hữu cơ thấp

hơn nhiều so với lượng gây chết lúa và thấp hơn số liệu của một số tác giả công bố.

Ngoài ra, kết quả thí nghiệm cho thấy, ngộ độc hữu cơ có thể xuất hiện ở giai đoạn

đầu vụ và trước khi trổ, ngộ độc hữu cơ là một liên kết giữa axit hữu cơ, lượng oxy tiết

ra từ rễ lúa, FeS là hợp chất gây nên hiện tượng 'nghẹt rễ', rễ không hô hấp được và

dẫn đến chết. Bón Chelate-Ca làm giảm rõ rệt lượng axit hữu cơ và do vậy mà năng

suất lúa gia tăng rõ rệt. Nội dung 2: Phát thải khí nhà kính trên ruộng lúa và biện pháp

giảm thiểu. Kết quả thí nghiệm cho thấy đỉnh điểm phát thải trên cả ba loại đất thì

không khác nhau, nhưng tổng lượng phát thải khí CH4 thì khác nhau. Tổng phát thải

khí CH4 rất cao trên nghiệm thức vùi 10 tấn/ha rơm rạ tươi và ngập liên tục (45,3 tấn

CO2eq/ha*vụ), vùi 5 tấn/ha rơm là 34,6 tấn CO2eq/ha*vụ và không vùi rơm (chỉ bón

phân hóa học 100N) là 7,3 tấn CO2eq/ha*vụ. N2O phát thải rất thấp và không phát thải

liên tục trong suốt thời gian canh tác, mà chỉ tập trung vào các đợt bón phân. Lượng

phát thải không đáng kể so với lượng CH4 giảm được trong canh tác lúa ở vùng nghiên

cứu. Biện pháp quản lý nước ngập khô xen kẽ đã giảm 30% lượng phát thải khí CH4

so với ngập liên tục và tưới ẩm giảm 70% lượng phát thải khí CH4 so với ngập liên

tục. Nội dung 3: Thực hiện các thí nghiệm đồng ruộng để kiểm chứng lại các kết quả

đã đề xuất. Biện pháp quản lý nước ngập khô xen kẽ (AWD) làm giảm đáng kể phát

iii

thải khí nhà kính, biện pháp này hiệu quả hơn và nông dân dễ áp dụng hơn, khi tưới

theo chu kỳ: ngập 5cm, để 10 ngày sau, rồi tưới ngập lại 5cm. Việc áp dụng AWD gặp

rất nhiều khó khăn do quản lý nước, từ đó mà việc giảm phát thải khí CH4 cho vùng

đất phèn nặng, nhẹ và đất phù sa không phèn canh tác lúa vụ Hè Thu và ĐX (0,45-

15,11 tấn CO2eq/ha*vụ). N2O phát thải không đáng kể ở các ruộng lúa áp dụng ngập

khô xen kẽ và N2O không phát thải khi đất khô và bón phân đạm. Bón Chelate-Ca và

vôi sữa giúp nông dân gia tăng lợi nhuận đáng kể và biện pháp này có ưu thế hơn hẳn

các biện pháp đã được khuyến cáo.

Từ khóa: Đất phèn, đất phù sa, ngộ độc hữu cơ, axit hữu cơ, phát thải KNK, ngập khô

xen kẽ (AWD), vùi rơm, CH4, N2O.

iv

ABSTRACT

Rice straw incorporation into the paddy after harvesting is essential, but fresh rice

straw incorporation which decays in anaerobic condition, causes toxic substrates to

rice and CH4 gas emission. Thesis was conducted to investigate propose technical

measures in reducing organic acid and greenhouse gas emission in rice cultivation on

acid sulphate soil and alluvial soil when burying straw back into the field, to increase

profits and reduce greenhouse gas emission for the rice cultivation area of Hau Giang

Province. Objectives of thesis:

(a) Re-test the proposed measures of reducing rice toxicity, when cultivating

with decomposed buried straw in reduduced condition;

(b) Learn about the occurring of organic acid in soil solution, green house gas

emission and rice productivity on acid sulphate soil and alluvial soil, when applying

various measures;

(c) Research the impacts of measures in order to reduce greenhouse gas

emission; (d) Test new treatments help to reduce organic toxicity of rice in order to

raise profit for the rice cultivation area of Hau Giang. The thesis studied 3 contents.

Study 1: The effect of straw burying, monitoring organic acid and way of treatment

for reducing organic acid. The results showed that burying 5 tons/ha of straw

unobviously impacted on rice productivity; burying 10 tons/ha of straw reduced rice

growth and productivity at all types of soil and all crops. Burying 10 tons/ha of straw

did not discover iron poison in all of experiments. With the presence of Fe2+ (20 ppm)

và with pH = 6, H2S concentration in soil solution calculated was 10-5.3M, with

concentration, it was so low for the analysis method to discover (0.01ppm= 0.19µM),

so, H2S cannot be used a an indicator to diagnose H2S poison. Organic poison caused

by acid acetic made rice die very fast at concentration of 189 mgC/L; the analysis

results in this experiment showed that the volume of acic acetic in organic acid was

much lower than the volume caused death of rice and lower than the data announced

by some authors. Besides, the experiment results showed that organic poison might

appear at the beginning crop period and before flowering; organic poison was a link

between organic acid and oxygence generated from rice root, FeS was a compound

that caused phenomenon of “root obstruction“, root could not breathe and resulting in

death. Chelate-Ca organic fertilizer was to reduce organic acid volume and greenhouse

gas emission.

Study 2: Greenhouse gas emission on rice field and ways to reduce emission. The

results showed that the peak of emission on three types of soil was not different, but

total CH4 emission volume was different. Total CH4 emission volume was very high at

the treatment of burying 10 tons/ha of fresh straw and uninterrupted flooded (45.3 tons

of CO2eq/ha*crop), burying 5 tons/ha of straw reached 34.6 tons of CO2eq/ha*crop

and without burying straw (only 100N chemical fertilizer was used) reached 7.3 tons

of CO2eq/ha*crop. N2O emission was very low and did not emit continuosly during

the cultivation period, but only focusing on the fertilizing stages. The emission volume

was insignificant in comparison with CH4 reduced in cultivating rice at the studied

areas. The alternate flooded and dry water management method reduced 30% of CH4

emission volume in comparison with uninterrupted flooded method and wet watering

method reduced 70% of CH4 emission volume in comparison with uninterrupted

flooded method.

v

Study 3: The field experiments were carried out to test the proposed results. The

results showed that effect of water management method (AWD) reduces the

importance of greenhouse gas emissions, can be achieved and easier to use, when

cyclical irrigation: flooded 5cm, after 10 days, and irrigated 5cm . The application of

AWD greatly hinders water management, thereby reducing CH4 emission volume for

the areas with serious and light acid sulphate soils and non-acid sulphate alluvial soil

in Summer-autumn and Winter-spring crops (0.45 – 15.11 tons of CO2eq/ha*crop)

when cultivating rice on field. N2O emissions are negligible in those who apply

intermittent oil sprays and N2O does not emit when the AWD and fertilized with

nitrogen. Applying liquid CaO and Chelate-Ca organic fertilizer helps farmers

increase their profitability and this approach is superior to the proposed measures.

Keywords: acid sulphate soil, alluvial soil, organic toxic, organic axit, GHG emission, AWD, rice

straw incorporation, CH4, NO2.

vi

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu “Biện pháp kỹ thuật giảm

lượng axit hữu cơ và giảm phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa trên

đất phèn và đất phù sa tại tỉnh Hậu Giang” được thực hiện bởi chính bản

thân nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Kiều với sự hướng dẫn của PGs.Ts. Trần

Kim Tính. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa ai công

bố trong bất kỳ công trình nào.

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Kiều

vii

MỤC LỤC

Tran

g

Lời cám ơn i

Tóm tắt

v

i

i

Abstract

v

i

i

i

Trang cam kết kết quả

i

x

Mục lục xi

Danh sach bảng

x

i

i

i

Danh sách hình

x

v

Danh mục từ viết tắt

x

v

i

i

Các ký tự hóa học

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 3

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 4

1.5 Những đóng góp mới của luận án 5

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

2.1 Đặc điểm thổ nhưỡng của tỉnh Hậu Giang 6

2.2 Phân bố mưa và hiện trạng thủy lợi 6

2.2.1 Đặc điểm khí hậu 6

2.2.2 Nguồn nước 7

2.2.3 Thủy văn 7

2.3 Hiện trạng cây trồng trong tỉnh 8

2.4 Hiện trạng ảnh hưởng biến đổi khí hậu tại Hậu Giang 9

viii

2.5 Môi trường canh tác lúa ở điều kiện yếm khí 11

2.5.1 Tiến trình khử trong đất lúa ngập nước 11

2.5.2 Hoạt động của vi sinh vật 13

2.6 Các trường hợp dẫn đến ngộ độc cho cây lúa 18

2.6.1 Độ dẫn điện cao (EC: Electric Conductivity) 18

2.6.2 Axit hữu cơ 19

2.6.3 pH thấp, Fe, Al 20

2.6.4 Ngộ độc H2S 23

2.6.5 Thế oxy hóa khử (Eh) của dung dịch đất 24

2.6.6 Ngộ độc hữu cơ 24

2.7 Khí nhà kính và canh tác lúa phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính 28

2.7.1 Sự phát thải khí Mêtan (CH4) từ ruộng lúa 29

2.7.2 Sự phát thải khí nitrous oxide (N2O) từ ruộng lúa 32

2.7.3 Các chiến lược và giải pháp làm giảm phát thải khí nhà kính từ ruộng lúa 33

2.8 Các biện pháp kỹ thuật và hiệu quả đã được nông dân áp dụng để khắc

phục ngộ độc hữu cơ lúa 37

2.8.1 Thời gian nghỉ giữa 2 vụ 37

2.8.2 Xử lý rơm rạ đầu vụ bằng chế phẩm nấm Trichoderma sp. 37

2.8.3 Bón lót phân lân 38

2.8.4 Bón lót vôi (CaCO3) 39

2.8.5 Biện pháp rút nước 39

2.8.6 Giống chống chịu ngộ độc hữu cơ 40

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41

3.1 Cách tiếp cận nghiên cứu 41

3.2 Vật liệu nghiên cứu 44

3.2.1 Đất thí nghiệm 44

3.2.2 Địa điểm nghiên cứu 44

3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 44

3.3.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của lượng rơm vùi và các giải pháp kỹ thuật xử lý đầu

vụ để làm giảm ngộ độc hữu cơ (3 loại đất) 45

3.3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của xử lý nấm Tricoderma và thời gian nghỉ giữa 2 vụ

để làm giảm ngộ độc hữu cơ (3 loại đất) 48

3.3.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của vùi rơm, axit acetic và SO4 đến lượng axit hữu cơ

trong dung dịch đất, H2S và khí nhà kính CH4, N2O phát thải trên đất trồng lúa trong 50

ix

chậu

3.3.4 Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của lượng rơm, chất hữu cơ và lượng đạm đến sự phát

thải khí CH4 55

3.3.5 Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của vùi rơm rạ tươi và các biện pháp tránh ngộ độc hữu

cơ đến lượng phát thải khí nhà kính CH4, N2O lên năng suất trồng ngoài đồng vụ lúa

Đông Xuân (2014-2015).

57

3.3.6 Thí nghiệm 6: Thực hiện mô hình trình diễn ảnh hưởng của vùi rơm rạ và các biện

pháp tránh ngộ độc hữu cơ đến lượng phát thải khí CH4, N2O lên năng suất trồng ngoài

đồng trên ruộng của dân vụ lúa Hè Thu năm 2015.

60

3.3.7 Thí nghiệm 7: Diễn biến của chất hữu cơ trong dung dịch đất khi áp dụng các biện

pháp xử lý để làm giảm ngộ độc hữu cơ 61

3.4 Đặc điểm khí hậu vùng nghiên cứu 64

3.5 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 64

3.4.1 Phương pháp phân tích 64

3.5.2 Phương pháp xử lý số liệu 64

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 65

A4. KẾT QUẢ 65

4AI: Nội dung I: Ảnh hưởng của vùi rơm rạ, diễn biến của axit hữu cơ và

cách xử lý để giảm axit hữu cơ trong đất trồng lúa

65

4AI.1 Diễn biến của Fe, pH và H2S 65

4AI.2 Diễn biến của tổng chất hữu cơ hoà tan (axit hữu cơ + chất hữu cơ không axit)

trong dung dịch đất 66

4AI.3 Diễn biến của axit hữu cơ trong dung dịch đất 69

4AI.4 Diễn biến của chất hữu cơ không axit trong dung dịch đất 70

4AI.5 Diễn biến của tỷ lệ axit hữu cơ/chất hữu cơ không axit 72

4AII: Nội dung II. Phát thải khí gây ảnh hưởng nhà kính trong canh

tác lúa và các phương pháp giảm thiểu

74

4AII.1 Tiềm năng phát thải khí CH4 74

4AII.2 Chất hữu cơ và phát thải 74

4AII.3 Bón phân khoáng và phát thải 75

4AII.4 Quản lý nước trong canh tác lúa và phát thải 76

4AII.5 Phát thải khí N2O trong canh tác lúa 77

4AII.6 Canh tác lúa và phát thải khí CH4 và N2O 79

4AII.6.1 Ảnh hưởng của các yếu tố giảm ngộ độc hữu cơ lên phát thải khí CH4 trên đất

phèn nặng trồng lúa ngoài đồng vụ Đông Xuân (2014-2015) và Hè Thu (2015) 79

x

4AII.6.2 Ảnh hưởng của các yếu tố giảm ngộ độc hữu cơ lên phát thải khí CH4 trên đất

phèn nhẹ trồng lúa ngoài đồng vụ Đông Xuân (2014-2015) và Hè Thu (2015) 79

4AII.6.3 Ảnh hưởng của các yếu tố giảm ngộ độc hữu cơ lên phát thải khí CH4 trên đất

phù sa không phèn trồng lúa vụ Đông Xuân (2014-2015) và Hè Thu (2015) 79

4AII.6.4 Phát thải khí N2O trên đất phù sa không phèn 81

4AII.6.5 Tổng lượng khí thải giảm so với đối chứng canh tác lúa ngoài đồng vụ ĐX và

HT khi vùi 10 tấn/ha rơm rạ

82

4AIII: Nội dung III: Các thí nghiệm đồng ruộng để kiểm chứng lại các kết

quả đã đề xuất

84

4AIII.1 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý để giảm thiểu ngộ độc hữu cơ đến sinh

trưởng và năng suất của lúa trong điều kiện có vùi 10 tấn rơm rạ tươi 84

4AIII.1.1 Trên đất phù sa không phèn 84

4AIII.1.2 Trên đất phèn nhẹ 87

4AIII.1.3 Trên đất phèn nặng 90

4AIII.2 Ảnh hưởng các giải pháp xử lý rơm rạ và bón lót để giảm ngộ độc hữu cơ 93

4AIII.2.1 Đất phù sa không phèn 93

4AIII.2.2 Trên đất phèn nhẹ 94

4AIII.2.3 Trên đất phèn nặng 96

4AIII.3 Ảnh hưởng của xử lý chế phẩm nấm Trico-LV và thời gian nghỉ giữa 2 vụ để

làm giảm ngộ độc hữu cơ 97

4AIII.3.1 Đất phù sa không phèn 97

4AIII.3.2 Trên đất phèn nhẹ 99

4AIII.3.3 Trên đất phèn nặng 100

4AII.4 Các giải pháp mới được đề xuất trong nghiên cứu này (Quản lý nước (ngập khô

xen kẽ), bón chelate-Ca và bón vôi sữa) trên đất có vùi 10 tấn rơm rạ cho 1 ha 101

4AIII.4.1 Trên đất phù sa không phèn 101

4AIII.4.2 Trên đất phèn nhẹ 103

4AIII.4.3 Trên đất phèn nặng 105

4AIII.5 Hiệu quả kinh tế (HQKT)1 của các biện pháp hạn chế ngộ độc hữu cơ thực hiện

thí nghiệm diện rộng Hè Thu 2015 108

4AIII.5.1 Trên đất phù sa không phèn 108

4AIII.5.2 Trên đất phèn nhẹ 108

4AIII.5.3 Trên đất phèn nặng 109

xi

B4. THẢO LUẬN 110

4B.1 Diễn biến chất hữu trong dung dịch đất 110

4B.2 Sự thay đổi Fe2+, Eh và H2S trong dung dịch đất 114

4B.3 Ngộ độc hữu cơ trên cây lúa ngập nước 116

4B.4 Phân biệt ngộ độc hữu cơ và H2S/FeS 118

4B.5 Vùi rơm và các biện pháp xử lý đầu vụ ảnh hưởng đến năng xuất lúa 121

4B.6 Phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính trên ruộng lúa và các biện pháp làm giảm thiểu 121

4B.7 1P5G-giảm phát thải - giảm ngộ độc hữu cơ 127

CHƯƠNG 5: CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 129

5.1 Kết luận 129

5.1.1 Ngộ độc cho cây lúa và khí thải 129

5.1.2 Hiệu quả kinh tế mang lại khi áp dụng các biện pháp giảm ngộ độc hữu cơ và

lượng khí phát thải cắt giảm được 130

5.2 Đề nghị 130

Tài liệu tham khảo 132

PHỤ LỤC: Quy trình sản xuất lúa một phải sáu giảm

Phụ chương 2

Phụ chương 3

Phụ chương 4 : Hiệu quả kinh tế

xii

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1. Quy trình phân hủy yếm khí hợp chất hữu cơ 16

Hình 2.2: Các quá trình ảnh hưởng đến sự chuyển hóa carbon trong đất 17

Hình 2.3: Sự hình thành khí CH4 và khí N2O trên ruộng lúa 31

Hình 3.1 Các bước nghiên cứu luận án 44

Hình 3.2: Bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng (thí nghiệm 1) 47

Hình 3.3: Bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng (thí nghiệm 2) 50

Hình 3. 1: Dụng cụ thu mẫu khí thải (trái); Bố trí thí nghiệm nhà lưới (phải) (thí

nghiệm 3) 55

Hình 3. 2: Thí nghiệm và thu mẫu khí thải ngoài đồng (Thí nghiệm 4) 56

Hình 3.6: Chuẩn bị thí nghiệm ngoài đồng (trái); lúa được 30 NSS (phải) thí nghiệm

5,6

59

Hình 3.7: Hút dung dịch mẫu và bố trí thí nghiệm nhà lưới (thí nghiệm 7) 64

Hình 4.1: Diễn biến của Fe trong dung đất sau 10 tuần ngập nước trồng lúa 65

Hình 4.2: Diễn biến của pH sau 10 tuần ngập nước 67

Hình 4. 3: Diễn biến của tổng chất hữu cơ hoà tan trong dung dịch đất của ba loại

đất; (a): đất phù sa không phèn; (b): đất phèn nhẹ và (c): đất phèn nặng

68

Hình 4. 4: Diễn biến của axit hữu cơ hòa tan trong dung dịch của ba loại đất; (a): đất

phù sa không phèn; (b): đất phèn nhẹ và (c): đất phèn nặng

69

Hình 4. 5: Diễn biến của axit hữu cơ hòa tan trong dung dịch của ba loại đất; (a): đất

phù sa không phèn; (b): đất phèn nhẹ và (c): đất phèn nặng

71

Hình 4.6: Diễn biến của tỷ số axit hữu cơ/chất hữu cơ không axit trong dung dịch

của ba loại đất; (a): đất phù sa không phèn; (b): đất phèn nhẹ và (c): đất phèn nặng 73

Hình 4. 7: Tốc độ phát thải của 3 loại đất (đất phèn nhẹ, đất phù sa không phèn và

đất phèn nặng có tầng sulfuric ở độ sâu 56cm)

74

Hình 4. 8: Tốc độ phát thải khí CH4 khi vùi rơm và bón Gypsum 75

Hình 4. 9: Tốc độ phát thải trung bình của 3 nghiệm thức trên 3 loại đất. 76

Hình 4.10: Phát thải N2O ở nghiệm thức ngập liên tục, vụ Hè Thu, trồng lúa trong

chậu, các màu khác nhau chỉ 3 lần lặp lại 78

Hình 4.11: Phát thải N2O ở nghiệm thức ngập khô xen kẽ, vụ Hè Thu, trồng lúa

trong chậu, các màu khác nhau chỉ 3 lần lặp lại 78

Hình 4.12: Phát thải N2O ở nghiệm thức tưới ẩm, vụ Hè Thu, trồng lúa trong chậu,

các màu khác nhau chỉ 3 lần lặp lại

78

Hình 4. 13: Tổng lượng phát thải khí CH4 ở các nghiệm thức trong vụ Đông Xuân 79

xiii

(a) và Hè Thu (b) trên đất phèn nặng canh tác lúa 3 vụ

Hình 4. 14: Tổng lượng phát thải khí CH4 ở các nghiệm thức trong vụ Đông Xuân

(a) và Hè Thu (b) trên đất phèn nhẹ canh tác lúa 3 vụ

80

Hình 4. 15: Tổng lượng phát thải khí CH4 ở các nghiệm thức trong vụ Đông Xuân

(a) và Hè Thu (b) trên đất phù sa không phèn canh tác lúa vụ 3

81

Hình 4.16: Phát thải khí N2O vụ Đông Xuân trên đất phù sa không phèn canh tác

lúa vụ 3

82

Hình 4. 17: Phát thải khí N2O vụ Hè Thu trên đất phù sa không phèn canh tác lúa

vụ 3

82

Hình 4. 168: Quan sát rễ lúa ở hai giai đoạn 118

Hình 4. 19: Lưu đồ cho thấy trình tự phân hủy chất hữu cơ và sự hình thành CH4,

H2S và FeS trong đất lúa ngập lúa nước (Jacq, 1992)

120

Hình 4. 20: Mực nước đo được ở các chậu quản lý nước, tưới sau mỗi 10 ngày, 0:

chỉ mặt đất. Số liệu – 10 chỉ nước rút sâu trong đất

124

Hình 4. 17: Phát thải ở 2 vị trí trên cùng một ruộng (mg/CH4/m2

*giờ), áp dụng ngập

khô xen kẽ

124

Hình 4. 182: Phát thải N2O ở nghiệm thức ngập liên tục, có và không có vùi rơm

(Zucong Cai et al., 2001)

126