Nghiên cứu cải tạo đất nhiễm mặn bằng than sinh học từ một số phụ phẩm nông nghiệp :Luận văn Thạc sĩ - Chuyên ngành : Quản lý Tài nguyên và Môi trường

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐÀO THỊ YẾN KHANH

NGHIÊN CỨU CẢI TẠO ĐẤT NHIỄM MẶN

BẰNG THAN SINH HỌC TỪ MỘT SỐ

PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP

Ngành : QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Mã ngành : 8.85.01.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Thanh Bình

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại

học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 13 tháng 8 năm 2022.

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. PGS.TS Lê Hùng Anh - Chủ tịch Hội đồng

2. TS. Nguyễn Thanh Phong - Phản biện 1

3. PGS.TS Đinh Đại Gái - Phản biện 2

4. TS. Đào Minh Trung - Ủy viên

5. TS. Trần Thị Tường Vân - Thư ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN KHCN VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Đào Thị Yến Khanh MSHV: 18000281

Ngày, tháng, năm sinh: 09/02/1995 Nơi sinh: Hưng Yên

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã CN: 8.85.01.01

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu cải tạo đất nhiễm mặn bằng than sinh học từ một số phụ phẩm nông

nghiệp

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Khảo sát các đặc tính của than sinh học sản xuất từ các loại phụ phẩm nông nghiệp

khác nhau

- Khảo sát sự thay đổi nồng độ các ion muối theo thời gian bởi các loại than sinh học

- Đánh giá ảnh hưởng của than sinh học đến chất lượng đất nhiễm mặn phèn

- Thảo luận về biện pháp quản lý các phụ phẩm nông nghiệp theo hướng sản xuất

than sinh học phục vụ cải tạo đất nhiễm mặn

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 07/7/2021

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 13/7/2022

IV. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Nguyễn Thanh Bình

Tp. Hồ Chí Minh, ngày ... tháng ... năm 2022

NGƯỜI HƯỚNG DẪN

PGS.TS Nguyễn Thanh Bình

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

PGS.TS. Lê Hùng Anh

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, Tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới Thầy hướng

dẫn là PGS.TS. Nguyễn Thanh Bình đã tận tình giúp đỡ Tôi từ việc định hướng xây

dựng nghiên cứu, triển khai nội dung và đóng góp ý kiến để chỉnh sửa hoàn thành

báo cáo.

Đồng thời, Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi

trường – Trường đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh và đội ngũ Thầy/Cô

tham gia giảng dạy đã truyền đạt cho tôi những kiến thức chuyên ngành, làm nền tảng

để tôi có thể hoàn thành luận văn nghiên cứu.

Ngoài ra, Tôi xin gửi lời tri ân tới gia đình, người thân, các học viên lớp và bạn bè về

những động viên, chia sẻ, giúp đỡ Tôi trong quá trình thực hiện luận văn.

Nghiên cứu này là được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ TP. Hồ

Chí Minh, trong đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu cơ chế và tiềm năng cải tạo

mặn của đất nông nghiệp bằng than sinh học sản xuất từ các phụ phẩm nông nghiệp”

ký ngày 13/07/2020 do PGS.TS Nguyễn Thanh Bình làm chủ nhiệm đề tài.

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ứng dụng than sinh học để cải thiện chất lượng đất là hoàn toàn phù hợp với chiến

lược phát triển nền nông nghiệp carbon thấp, giảm thiểu phát sinh khí gây hiệu ứng

nhà kính. Trong nghiên cứu này, than sinh học được sản xuất (tại nhiệt độ 3500C) từ

các phụ phẩm nông nghiệp bao gồm vỏ trấu, thân lá ngô, thân cành nhãn và phối trộn

với đất nhiễm mặn (EC=4,5 dS/m) ở 05 tỷ lệ khác nhau (0%, 0,7%, 1,5%, 3% và 6%).

Đất sau khi phối trộn được chứa trong các chậu và tiến hành theo dõi sự biến thiên

các giá trị theo 05 thời điểm (5 ngày, 15 ngày, 30 ngày, 60 ngày và 100 ngày). Kết

quả phân tích tính chất đất sau khi xử lý thống kê bằng phần mềm JMP (Phân tích

một chiều, phân tích phương sai Anova) đã cho thấy tác động của việc sử dụng than

sinh học trên đất nhiễm mặn thay đổi theo nguyên liệu, tỷ lệ bổ sung than và thời gian

thử nghiệm. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy than vỏ trấu và than nhãn có tiềm

năng cải tạo đất mặn phèn tốt hơn so với than ngô. Như vậy, việc tăng cường quản lý

và sử dụng các phụ phẩm nông nghiệp sản xuất than sinh học và sử dụng để cải tạo

đất nhiễm mặn là một giải pháp khả thi và có hiệu quả kinh tế.

Từ khóa: Than sinh học, đất nhiễm mặn, phụ phẩm nông nghiệp

ABSTRACT

The use of biochar to improve soil quality is completely consistent with the strategy

of developing carbon agriculture, which reduces greenhouse gas emissions. More

biologicals were produced (at 3500C) from industry by-products such as rice husks,

corn stalks, and stems, and combined with saline soil (EC=4.5 dS/m) at 05 different

rates in this section of the study (0%, 0.7%, 1.5%, 3% and 6%). Land after the

combination is included in the series and tracks the value change over 05 time points

(5 days, 15 days, 30 days, 60 days and 100 days). The results of soil quality analysis

using JMP software (one-way analysis, Anova analysis) revealed that the impact of

more biological work on saline soils varied with materials, supplement rate, and time

trial. According to the findings, more rice husks and more than longan have the ability

to improve saline soil better than corn. As a result, improving the management and

utilization of agro-industries that are more productive than biological and used to

improve saline soils is a viable and economically viable solution.

Key words: Biochar, saline soil, agricultural by-products

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Đào Thị Yến Khanh, là tác giả của luận văn “Nghiên cứu cải tạo đất nhiễm

mặn bằng than sinh học từ một số phụ phẩm nông nghiệp”, Tôi xin cam đoan luận

văn này là công trình nghiên cứu khoa học do bản thân tôi thực hiện dưới sự hướng

dẫn của PGS.TS. Nguyễn Thanh Bình. 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 dưới bất kỳ hình

thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và

ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tôi xin cam đoan các nội dung ghi trên là đúng sự thật và hoàn toàn chịu trách nhiệm

về toàn bộ nội dung nghiên cứu và kết quả của luận văn.

Học viên

Đào Thị Yến Khanh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ............................................................................iv

ABSTRACT................................................................................................................v

LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................vi

MỤC LỤC.................................................................................................................vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH .........................................................................................ix

DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................xi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT....................................................................................xii

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

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU ...................................5

1.1 Giới thiệu về than sinh học ...................................................................................5

1.2 Giới thiệu chung về đất nhiễm mặn và các giải pháp cải tạo đất nhiễm mặn.......5

1.2.1 Đất nhiễm mặn ...................................................................................................5

1.2.2 Giải pháp cải tạo đất nhiễm mặn........................................................................8

1.3 Tổng quan về nghiên cứu than sinh học trên đất nhiễm mặn ...............................9

1.3.1 Tại Việt Nam......................................................................................................9

1.3.2 Trên thế giới .....................................................................................................11

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................13

2.1 Nội dung nghiên cứu...........................................................................................13

2.2 Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................13

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..................................................................22

3.1 Khảo sát đặc tính của than sinh học sản xuất từ các phụ phẩm nông nghiệp .....22

3.2 Đánh giá ảnh hưởng của than sinh học đến chất lượng đất nhiễm mặn .............28

3.2.1 Tính chất đất nhiễm mặn..................................................................................28

3.2.2 Động lực thay đổi nồng độ của các ion theo thời gian.....................................29

3.2.3 Ảnh hưởng của than sinh học đến các tính chất khác của đất phèn nhiễm

mặn............................................................................................................................45

3.2.4 Ảnh hưởng của than sinh học đến các chỉ số đất phèn nhiễm mặn .................53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................60

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................61

PHỤ LỤC..................................................................................................................64

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN .........................................................82