(Luận Án Tiến Sĩ) Nghiên Cứu Sử Dụng Nước Nhiễm Mặn Để Tưới Cho Cây Trồng (Ngô, Đậu Tương) Vùng Ven

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ VIỆT HÙNG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƢỚC NHIỄM MẶN ĐỂ TƢỚI CHO

CÂY TRỒNG (NGÔ, ĐẬU TƢƠNG) VÙNG VEN BIỂN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ VIỆT HÙNG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƢỚC NHIỄM MẶN ĐỂ TƢỚI CHO

CÂY TRỒNG (NGÔ, ĐẬU TƢƠNG) VÙNG VEN BIỂN

Chuyên ngành: Tƣới tiêu cho cây trồng

Mã số: 62 62 27 01

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 1.PGS.TS NGUYỄN TRỌNG HÀ

2.PGS.TS NGUYỄN THỊ LAN HƢƠNG

HÀ NỘI, NĂM 2017

XI

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một

nguồn nào và dƣới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã đƣợc thực

hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tác giả luận án

Lê Việt Hùng

XI

LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thành đƣợc luận án, tác giả bảy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể thầy cô

hƣớng dẫn: PGS. TS Nguyễn Trọng Hà và PGS.TS Nguyễn Thị Lan Hƣơng (Trƣờng

Đại học Thủy Lợi) về sự hƣớng dẫn tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu và viết luận

án.

Nhân dịp này, tác giả trân trọng cảm ơn Bộ môn Kỹ thuật và Quản lý tƣới, Khoa Kỹ

thuật và Tài nguyên nƣớc, Phòng Đào tạo Đại học và sau Đại học, Ban Giám hiệu

Trƣờng Đại học Thủy Lợi, Phòng thí nghiệm Đất nƣớc và Môi trƣờng Trƣờng Đại học

Thủy lợi đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để luận án đƣợc hoàn thành.

Tác giả trân trọng cảm ơn Ban giám đốc Công ty Tƣ vấn và Chuyển giao công nghệ -

Trƣờng Đại học Thủy lợi đã tạo điều kiện tốt nhất, quan tâm giúp đỡ về mọi mặt trong

suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Tác giả trân trọng cảm ơn gia đình bác Vũ Xuân Bộ ở huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình

đã tạo điều kiện để tác giả triển khai thí nghiệm đồng ruộng. Cám ơn các thầy giáo

thuộc Trƣờng Đại học Nông nghiệp I, Các thầy giáo thuộc Trƣờng Đại học khoa học tự

nhiên và Viện Nghiên cứu ngô đã hƣớng dẫn và giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu.

Cuối cùng, tác giả xin chân thành cám ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ,

khích lệ tinh thần trong suốt quá trình thực hiện luận án.

Tác giả luận án

Lê Việt Hùng

XI

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU……................................................................................................................................... 1

1. Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài ............................................................................................... 1

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài...................................................................................... 2

3. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................................................... 2

4. Đối tƣợng nghiên cứu.................................................................................................................... 3

5. Phạm vi nghiên cứu....................................................................................................................... 3

6. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................................................... 3

7. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................................................... 4

8. Những đóng góp mới của luận án ................................................................................................ 4

9. Cấu trúc luận án ............................................................................................................................. 4

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƢỚC NHIỄM MẶN ĐỂ

TƢỚI……………............................................................................................................................. 5

1.1 Đặc điểm nguồn nƣớc khu vực ven biển ............................................................. 5

1.1.1 Thành phần vật chất nguồn nƣớc ven biển ................................................... 5

1.1.2 Phân loại nƣớc mặn ...................................................................................... 7

1.1.3 Tình hình sử dụng nƣớc nhiễm mặn để tƣới trên thế giới và Việt Nam ...... 7

1.1.3.1 Hoa Kì ......................................................................................... 8

1.1.3.2 Israel .......................................................................................... 10

1.1.3.3 Tunisia ....................................................................................... 10

1.1.3.4 Ấn Độ ........................................................................................ 11

1.1.3.5 Ai Cập........................................................................................ 12

1.1.3.6 Việt Nam.................................................................................... 15

1.2 Cơ sở sử dụng nƣớc nhiễm mặn để tƣới cho cây trồng ..................................... 16

1.2.1 Cở sở thực tiễn dùng nƣớc nhiễm mặn để tƣới cho cây trồng ................... 16

1.2.2 Cơ sở khoa học dùng nƣớc nhiễm mặn để tƣới cho cây trồng ................... 17

1.2.2.1 Sự hấp phụ và trao đổi Cation Na+

.............................................. 17

Cation Na+

và Cl-

từ nƣớc nhiễm mặn làm tăng quá trình trao đổi ............ 18

1.2.2.2 Sự hấp thụ Na+ của thực vật ........................................................ 20

1.2.2.3 Sự rửa trôi Na+

và Cl-

................................................................ 21

1.3 Ảnh hƣởng của muối đến thực vật .................................................................... 22

XI

1.3.1 Ảnh hƣởng của muối đến thực vật ............................................................. 22

1.3.1.1 Ảnh hƣởng của muối đến sự thẩm thấu ....................................... 30

1.3.1.2 Ảnh hƣởng của muối tới sự phát triển của thực vật ..................... 30

1.4 Ảnh hƣởng của muối đến tính chất đất ............................................................. 32

1.4.1 Ảnh hƣởng của NaCl đến tính chất lý học đất ........................................... 33

1.4.2 Ảnh hƣởng của NaCl đến tính chất hóa học đất ......................................... 34

1.5 Ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm mặn đến năng suất và chất lƣợng sản phẩm ........ 35

1.5.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến năng suất và chất lƣợng sản phẩm...... 35

1.5.2 Ảnh hƣởng của kỹ thuật tƣới nƣớc nhiễm mặn đến năng suất cây trồng ... 36

1.6 Nhu cầu về đất, nƣớc và phân bón của cây trồng .............................................. 38

1.6.1 Nhu cầu về đất, nƣớc và phân bón của cây đậu tƣơng ............................... 38

1.6.1.1 Nhu cầu về đất ........................................................................... 38

1.6.1.2 Nhu cầu về nƣớc......................................................................... 39

1.6.1.3 Nhu cầu về phân bón .................................................................. 40

1.6.2 Nhu cầu về đất, nƣớc và phân bón của cây ngô ......................................... 41

1.6.2.1 Nhu cầu về đất ........................................................................... 41

1.6.2.2 Nhu cầu về nƣớc......................................................................... 41

1.6.2.3 Nhu cầu về phân bón .................................................................. 43

1.7 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .................................................................................. 43

CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................45

2.1 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu ..................................................... 45

2.1.1 Vị trí địa lý .................................................................................................. 45

2.1.2 Địa hình, địa mạo........................................................................................ 45

2.1.3 Đặc điểm về đất và nƣớc của khu vực nghiên cứu ..................................... 45

2.1.3.1 Đặc điểm về đất.......................................................................... 45

2.1.3.2 Đặc điểm về nƣớc tƣới ............................................................... 54

2.1.4 Đặc điểm khí hậu ........................................................................................ 55

2.1.4.1 Mƣa ........................................................................................... 55

2.1.4.2 Nhiệt độ không khí..................................................................... 55

2.1.4.3 Số giờ nắng ................................................................................ 56

2.1.4.4 Độ ẩm không khí ........................................................................ 56

2.1.4.5 Bốc hơi ...................................................................................... 56

XI

2.1.4.6 Tốc độ gió .................................................................................. 57

2.1.4.7 Diễn biến độ mặn tại cửa sông tại huyện Kim Sơn ...................... 57

2.1.4.8 Nƣớc ngầm khu vực nghiên cứu và khả năng tiêu thoát tại khu vực

nghiên cứu ............................................................................................... 58

2.2 Bố trí thí nghiệm đồng ruộng ............................................................................ 58

2.2.1 Mục đích nghiên cứu thí nghiệm đồng ruộng ............................................ 58

2.2.2 Cơ sở khoa học của việc chọn công nghệ tƣới ........................................... 58

2.2.3 Bố trí các ô thí nghiệm ............................................................................... 59

2.2.4 Hệ thống tƣới .............................................................................................. 61

2.2.5 Hệ thống đo độ ẩm đất ................................................................................ 62

2.2.6 Giống cây thí nghiệm ................................................................................. 62

2.2.6.1 Giống Ngô LVN 10 .................................................................... 63

2.2.6.2 Giống Đậu Tƣơng DT84 ............................................................. 63

2.3 Phƣơng pháp đo đạc, lấy mẫu và phân tích ....................................................... 64

2.3.1 Phƣơng pháp quan trắc các chỉ tiêu sinh trƣởng và năng suất của ngô ...... 64

2.3.1.1 Các chỉ tiêu về hình thái ............................................................. 64

2.3.1.2 Chỉ tiêu sinh trƣởng và phát triển ............................................... 64

2.3.1.3 Chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất .................................. 64

2.3.2 Phƣơng pháp quan trắc chỉ tiêu sinh trƣởng, năng suất của đậu tƣơng ...... 64

2.3.3 Phƣơng pháp lấy mẫu và phân tích đất, nƣớc ............................................ 65

2.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu và phân tích thống kê ............................................. 65

2.4.1 Tính các đặc trƣng thống kê mẫu và ƣớc lƣợng cho tổng thể .................... 65

2.4.2 Kiểm định thống kê các kết quả nghiên cứu .............................................. 65

2.4.3 Sử dụng các hàm và công cụ trong Excel để tính toán ............................... 67

2.4.3.1 Tính các đặc trƣng thống kê mẫu ................................................ 67

2.4.3.2 Kiểm định .................................................................................. 67

2.4.3.3 Phân tích tƣơng quan và hồi quy................................................. 67

2.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG II ................................................................................. 69

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................................70

3.1 Mƣa trong các giai đoạn sinh trƣởng của cây ngô và cây đậu tƣơng ................ 70

3.2 Lƣợng nƣớc tƣới của cây ngô và cây đậu tƣơng qua các vụ thí nghiệm .......... 70

3.2.1 Lƣợng nƣớc tƣới của cây ngô ..................................................................... 70

XI

3.2.2 Lƣợng nƣớc tƣới của cây đậu tƣơng........................................................... 71

3.3 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến nảy mầm của cây ngô và đậu tƣơng ...... 71

3.4 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến cây ngô .......................................... 72

3.4.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến cây ngô vụ xuân 2012 ............. 72

3.4.1.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến sinh trƣởng cây ngô ... 72

3.4.1.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến năng suất của cây ngô 77

3.4.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến cây ngô vụ xuân 2013 ............. 82

3.4.2.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến sinh trƣởng của cây ngô 82

3.4.2.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến năng suất ngô ............... 84

3.4.3 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến cây ngô vụ đông 2012 ............ 86

3.4.3.1Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến chiều cao cây ngô.......... 86

3.4.3.2 Ảnh hƣởng của nƣớc tƣới nhiễm mặn đến năng suất ngô đông 201289

3.4.4 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến ngô vụ đông 2013 ................... 92

3.4.4.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm măn đến chiều cao cây ngô ...... 92

3.4.4.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến năng suất cây ngô ...... 94

3.5 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến đậu tƣơng ....................................... 96

3.5.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến cây đậu tƣơng vụ xuân 2012 .. 96

3.5.1.1 Ảnh hƣởng của nƣớc tƣới nhiễm mặn đến chiều cao cây đậu tƣơng 96

3.5.1.2 Ảnh hƣởng của nƣớc tƣới nhiễm mặn đến năng suất cây đậu tƣơng 97

3.5.1.3 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến NS chất khô đậu tƣơng . 99

3.5.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến cây đậu tƣơng vụ xuân 2013 100

3.5.2.1Ảnh hƣởng của nƣớc tƣới nhiễm mặn đến chiều cao cây đậu tƣơng100

3.5.2.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến năng suất cây đậu tƣơng102

3.5.3 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến cây đậu tƣơng vụ đông 2012 106

3.5.3.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến chiều cao cây ..............106

3.5.3.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến năng suất cây đậu tƣơng108

3.5.4 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến đậu tƣơng vụ đông 2013 ....... 111

3.5.4.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến chiều cao cây ............111

3.5.4.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến năng suất đậu tƣơng ..113

3.5.5 Thảo luận chung về ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến sinh trƣởng

và năng suất ngô và đậu tƣơng ............................................................................. 117

3.6 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến tính chất đất ................................. 121

XI

3.6.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến đất sau vụ thu hoạch thứ nhất 121

3.6.1.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến tính chất lý học đất....121

3.6.1.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến tính chất hóa học đất .122

3.6.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến đất sau vụ thu hoạch thứ 2 .... 124

3.6.2.1 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến tính chất lý học đất....124

3.6.2.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến tính chất hóa học đất .125

3.6.3 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến đất sau vụ thu hoạch thứ 4 .... 126

3.6.3.1 Ảnh hƣởng tƣới nƣớc nhiễm mặn đến tính chất lý học đất..........126

3.6.3.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến tính chất hóa học đất .127

3.6.4 Đánh giá chung về tƣới nƣớc nhiễm mặn đến tính chất đất ..................... 129

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 132

XI

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.1 Hàm lƣợng trung bình của các nguyên tố vi lƣợng hòa tan trong nƣớc ............ 6

Bảng 1.1 Phân loại nƣớc mặn ........................................................................................... 7

Bảng 1.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn (6,57 dS/m) đến sinh trƣởng cà chua . 24

Bảng 1.3: Ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm mặn (6,57 dS/m) bằng phƣơng pháp tƣới nhỏ

giọt đến sinh trƣởng cây cà chua .................................................................................... 24

Bảng 1.4. Ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm mặn (6.57 dS/m) đến hàm lƣợng các ion trong

cây cà chua ...................................................................................................................... 28

Bảng 1.5: Ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm (6,57 dS/m) bằng phƣơng pháp tƣới nhỏ giọt đến

hàm lƣợng các ion trong cây cà chua .............................................................................. 29

Bảng 1.6 Quan hệ giữa hàm lƣợng Na+

và Cl-

................................................................ 31

Bảng 1.7Ảnh hƣởng của độ mặn đất đến trọng lƣợng củ và tỉ lệdầu trong hạt lạc ........ 36

Bảng 1.8: Năng suất cây đậu tƣơng giảm theo độ mặn của đất ...................................... 39

Bảng 1.9: Hệ số của cây trồng Kc của đậu tƣơng ........................................................... 39

Bảng 1.10: Năng suất cây ngô giảm theo độ mặn của đất .............................................. 41

Bảng 1.11: Ảnh hƣởng của độ ẩm đất đến năng suất ngô .............................................. 42

Bảng 2.1: Tính chất lý, hóa học của đất khu thí nghiệm ................................................ 46

Bảng 2.2: Kết quả phân tích mẫu nƣớc trƣớc khi bố trí thí nghiệm ............................... 54

Bảng 2.4: Nhiệt độ không khí trung bình tháng trong năm ............................................ 56

Bảng 2.5: Số giờ nắng theo tháng trong năm.................................................................. 56

Bảng 2.6: Độ ẩm không khí trung bình tháng trong năm ............................................... 56

Bảng 2.7:Lƣợng bốc hơi trung bình tháng trong năm .................................................... 57

Bảng 2.8: Tốc độ gió trung bình tháng trong năm .......................................................... 57

Bảng 3.2 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến chiều cao cây ngô vụ xuân .......... 72

Bảng 3.3 Trọng lƣợng trung bình chất khô cây ngô vụ xuân 2012 ................................ 77

Bảng 3.4 Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến các yếu tố cấu thành năng suất .... 79

Bảng 3.5: Chiều cao trung bình của cây ngô ở các công thức tƣới ................................ 82

Bảng 3.6: Giá trị trung bình của chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất ngô ............ 84

Bảng 3.7: Trọng lƣợng chất khô cây ngô vụ xuân 2013 ở các công thức thí nghiệm .... 86

Bảng 3.8: Chiều cao trung bình của cây ngô của các công thức thí nghiệm .................. 87

Bảng 3.9: Giá trị trung bình của các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất ngô ..... 89

Bảng 3.10: Trọng lƣợng chất khô cây ngô vụ đông 2012 của các công thức ................. 90

Bảng 3.11: Chiều cao trung bình cây ngô 2013 của các công thức thí nghiệm .............. 92

Bảng 3.12: Giá trị trung bình của các chỉ tiêu cấu thành năng suấtvà năng suất ngô .... 94

Bảng 3.13: Trọng lƣợng chất khô cây ngô vụ đông 2013 của các công thức ................. 95

Bảng 3.14: Ảnh hƣởng của độ mặn nƣớc tƣới đến chiều cao cây đậu tƣơng ................. 96

Bảng 3.15: Các yếu tố cấu thành năng suất của cây đậu tƣơng trong các công thức thí

nghiệm ............................................................................................................................. 97

Bảng 3.16: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất của đậu tƣơng ..................... 98

Bảng 3.17: Năng suất chất khô cây đậu tƣơng trong thí nghiệm ................................... 99

XI

Bảng 3.18: Ảnh hƣởng của độ mặn của nƣớc tƣới đến chiều cao cây đậu tƣơng ........ 101

Bảng 3.19: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất của đậu tƣơng vụ xuân 2013 ................. 102

Bảng 3.20: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất đậu tƣơng vụ xuân 2013 ... 103

Bảng 3.21: Hàm lƣợng trung bình của năng suất chất khô cây trong thí nghiệm ........ 105

Bảng 3.22: Ảnh hƣởng của độ mặn của nƣớc tƣới đến chiều cao cây ......................... 106

Bảng 3.23: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất của cây đậu tƣơng .................................. 108

Bảng 3.25 Năng suất chất khô cây đậu tƣơng vụ đông 2012 ....................................... 111

Bảng 3.26: Ảnh hƣởng của độ mặn của nƣớc tƣới đến chiều cao cây đậu tƣơng ........ 111

Bảng 3.27 Các chỉ tiêu cấu thành năng suất của cây đậu tƣơng ................................... 113

Bảng 3.28: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất cây đậu tƣơng ................... 113

Bảng 3.29: Năng suất chất khô cây đậu tƣơng vụ đông 2013 ...................................... 115

Bảng 3.30: Tổng hợp mức giảm các chỉ tiêu so với đối chứng (CT1) ở các công thức

CT2 và CT3 của cây ngô và cây đậu tƣơng qua các vụ ................................................ 118

Bảng 3.31: Tổng hợp sự khác biệt qua kiểm định thống kê giữa công thức đối chứng (CT1)

với CT2 và CT3 về các chỉ tiêu của cây ngô và cây đậu tƣơng qua các vụ thí nghiệm ......... 120

Bảng 3.32: Tính chất lý học đất ở các công thức thí nghiệm sau vụ thứ nhất .............. 121

Bảng 3.33:Tính chất hóa học đất ở các công thức thí nghiệm sau vụ thứ nhất ............ 122

Bảng 3.35:Tính chất hóa học đất ở các công thức thí nghiệm sau vụ thứ hai .............. 125

Bảng 3.36: Tính chất lý học đất ở thí nghiệm sau vụ thu hoạch thứ tƣ ........................ 127

Bảng 3.37:Tính chất hóa học đất ở các công thức thí nghiệm sau vụ thứ tƣ ................ 128

XI

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình1.1 Sơ đồ phân chia ion (I) và nồng độ ion (II) ở lớp điện kép của phức hệ .......... 18

Hình1.2 Đƣờng kính và năng lƣợng hydrat hóa của các Cation và tỉ lệ trao đổi ........... 19

Hình1.3 Sự hấp phụ của Cation Na+

và K+

.................................................................... 20

Hình1.4 Mô hình khái quát về một số quá trình lý sinh chủ yếu ở hệ thống tƣới .......... 23

Hình 1.5. Sự thay đổi EC (độ dẫn điện) của đất ở 3 mức tƣới ....................................... 33

Hình 1.6: Quang hệ giữa sự thiếu hụt nƣớc tƣơng đối (1-ETa/ETm) và sự giảm năng

suất tƣơng đối (1-Ya/Ym) của cây đậu tƣơng. ............................................................... 39

Hình 1.7: Quan hệ giữa sự thiếu hụt bốc hơi nƣớc (1-ETa/ETm) và giảm năng suất (1-

Ya/Ym) tƣơng đối của ngô ............................................................................................. 42

Hình 2.1: Bản đồ vị trí địa lý của tỉnh Ninh Bình ........................................................... 45

Hình 2.1a: Mô hình tập trung muối tại các kỹ thuật tƣới khác nhau. ............................. 59

Hình 2.2: Sơ đồ bố thí nghiệm đồng ruộng của ngô và đậu tƣơng ................................. 60

Hình 2.3: Mặt cắt ngang luống thí nghiệm ngô .............................................................. 61

Hình 2.3a. Sơ đồ hệ thống tƣới nhỏ giọt tại khu thí nghiệm .......................................... 61

Hình 2.4. Hình ảnh thiết bị Tensiometer đặt tại luống ngô thí nghiệm .......................... 62

Hình 2.5: Pha muối và kiểm tra nồng độ muối trong các công thức tƣới ....................... 62

Hình 3.3. Ảnh hƣởng của tƣới nƣớc nhiễm mặn đến chiều cao cây ngô xuân 2012 ...... 73

Hình 3.5.Quan hệ giữa độ dẫn điện của nƣớc tƣới và tổng số lá ngô xuân 2012 ........... 75

Hình 3.6 Quan hệ giữa độ dẫn điện của nƣớc tƣới và chỉ số diện tích lá ngô 2012 ....... 75

Hình 3.7 Quan hệ giữa độ dẫn điện nƣớc tƣới và thời gian sinh trƣởng của cây ngô .... 76

Hình 3.8. Quan hệ giữa độ dẫn điện của nƣớc tƣới và trọng lƣợng chất khô ................. 78

Hình 3.9. Quan hệ giữa độ dẫn điện của nƣớc tƣới và năng suất ngô vụ xuân .............. 80

Hình 3.10: Quan hệ giữa độ mặn nƣớc tƣới và chiều cao cây ngô giai đoạn trổ cờ ...... 84

Hình 3.11: Năng suất hạt khô của ngô vụ xuân 2013 ở công thức CT1 và CT3. ........... 85

Hình 3.12: Quy luật giảm và biểu đồ giảm chiều cao thân cây ngô vụ đông năm 2012 88

Hình 3.12: Năng suất hạt khô (kg/cây) ngô vụ đông 2012 của CT1 và CT3 ................. 90

Hình 3.13: Quy luật giảm dần chiều cao cây ngô giai đoạn trổ cờ vụ đông năm 2013 .. 93

Hình 3.14: Năng suất hạt khô (kg/cây) ngô vụ đông 2013 của CT1 và CT3 ................. 95

Hình 3.15: Năng suất chất khô (kg/cây) của đậu tƣơng vụ xuân 2012 ......................... 100

Hình 3.16: Quy luật hóa xu thế giảm chiều cao cây đâu tƣơng vụ xuân 2013 ............. 102

Hình 3.17: Năng suất hạt khô (kg.cây) của đậu tƣơng vụ xuân 2013 .......................... 105

Hình 3.18: Năng suất chất khô (kg/cây) của đậu tƣơng vụ xuân 2013 ......................... 106

Hình 3.19: Quy luật giảm giảm chiều cao thân cây đậu tƣơng vụ đông năm 2012 ..... 108

Hình 3.20: Năng suất hạt khô (kg/cây) của đậu tƣơng vụ đông 2012 .......................... 110

Hình 3.21: Quy luật giảm và biểu đồ giảm chiều cao thân cây đậu tƣơng năm 2013 . 113

Hình 3.22: Năng suất hạt khô (kg/cây) của đậu tƣơng vụ đông 2013 .......................... 115

Hình 3.23: Năng suất chất khô (kg/cây) của đậu tƣơng vụ đông 2013 ........................ 116

XI

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT Viết tắt Ý nghĩa

1 SAR Tỷ số Natri hấp thụ

2 EC độ dẫn điện

3 ECiw độ dẫn điện của nƣớc muối

4 dS/m dexiSiemens/mét

5 mmolc

/l milimol/lít

6 ECe độ dẫn điện dịch chiết đất bão hoà nƣớc

7 TDS Tổng số chất tan

8 Mg/l Mili gam/lít

9 CT1 Công thức tƣới có nồng độ muối tỷ lệ ≤ 1%o

10 CT2 Công thức tƣới có nồng độ muối tỷ lệ 2%o

11 CT3 Công thức tƣới có nồng độ muối tỷ lệ 3%o

1

MỞ ĐẦU

1. Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài

Việt nam là quốc gia nằm bên bờ biển Đông có bờ biển dài hơn 3000 km, dọc theo bờ

biển là những vùng đồng bằng châu thổ, các vùng đồng bằng duyên hải, nơi sản xuất

nông nghiệp có vai trò quan trọng đối với nền kinh tế của cả nƣớc. Ngày nay, sản xuất

lƣơng thực ở Việt Nam đang và sẽ gặp nhiều rủi ro vì những tác động của hiện tƣợng

BĐKH. Đối phó với tình hình biến đổi khí hậu là ƣu tiên hàng đầu của Chính phủ do

những tác động tiêu cực của nó đến sản xuất nông nghiệp và sinh kế của ngƣời dân

trong thời gian gần đây, điển hình là hạn hán ở Nam Trung Bộ; xâm nhập mặn diễn ra

ở hầu hết các tỉnh ven biển, đặc biệt là các tỉnh vùng ĐBSCL,... khiến hàng chục nghìn

ha đất nông nghiệp thiếu nƣớc tƣới, v.v. Theo dự báo, hạn hán sẽ tiếp tục kéo dài ở vụ

Hè Thu 2016, dự kiến ở các tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận sẽ có khoảng

40.000 ha đất lúa phải dừng sản xuất (Khánh Hòa 10.000 ha, Ninh Thuận 10.000 ha,

Bình Thuận 20.000 ha). Trong đó, theo kết quả điều tra, chỉ riêng huyện Thuận Bắc,

tỉnh Ninh Thuận, trong 2 năm (từ vụ hè thu 2014 đến nay) đã phải ngƣng gieo trồng

khoảng 12.500 ha lúa (Phòng Nông nghiệp Thuận Bắc, 2016).

Một trong những nguyên nhân chính gây ra hạn hán, đƣợc xác định là do tác động của

BĐKH gây nên các hiện tƣợng thời tiết cực đoan, sự thay đổi về chế độ mƣa, nhiệt

độ,... làm cho nhu cầu nƣớc tăng cao trong bối cảnh thiếu hụt nguồn nƣớc. Theo thống

kê của các cơ quan chuyên môn, ở Nam trung Bộ, hiện tại dung tích trữ của các hồ

chứa thủy lợi từ Đà Nẵng đến Phú Yên đạt từ 60-80% dung tích thiết kế (DTTK); các

tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận chỉ đạt 30-50% DTTK (Tổng cục Thủy lợi,

2016).

Những thông tin trên cho thấy, sản xuất nông nghiệp ở nƣớc ta đang và sẽ phải đối mặt

với rất nhiều khó khăn, vừa phải đảm bảo lƣơng thực cho lƣợng dân số ngày càng gia

tăng vừa phải đảm bảo nâng cao giá trị gia tăng trƣớc sức ép của sự cạnh tranh trên thị

trƣờng trong điều kiện có ít đất và ít nƣớc hơn do tác động của BĐKH. Nhận thức

đƣợc các rủi ro đó, Chính phủ Việt Nam đã và đang đề ra nhiều chính sách tái cơ cấu

nền kinh tế. Trong đó, Đề án Tái cơ cấu ngành nông nghiệp; Tái cơ cấu ngành thủy lợi;

Nâng cao hiệu quả quản lý khai thác công trình thủy lợi hiện có, v.v. đều đặt ra mục

tiêu cơ bản là nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững dựa trên cơ sở phát triển