Nghiên cứu hiệu quả kinh tế và môi trường của các mô hình tưới lúa trên đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long

Canh tác lúa theo phương pháp tưới ngập thường xuyên - phương pháp tưới truyền thống vẫn đang được người dân áp dụng phổ biến ở nước ta. Đất lúa bị ngập nước lâu ngày dẫn đến bị yếm khí tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật yếm khí hoạt động làm phát sinh các độc tố trong đất gây hại cho cây trồng như Fe, Zn, S và phát thải các khí nhà kính như CH4, N2O.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC MƠ HÌNH TƯỚI LÚA TRÊN ĐẤT PHÙ SA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Quyền Thị Dung1, Âu Thị Hiền2 Trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật - Đại học Thái Nguyên, email: Lkd.Dung@gmail.com GIỚI THIỆU CHUNG Canh tác lúa theo phương pháp tưới ngập thường xuyên - phương pháp tưới truyền thống người dân áp dụng phổ biến nước ta Đất lúa bị ngập nước lâu ngày dẫn đến bị yếm khí tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật yếm khí hoạt động làm phát sinh độc tố đất gây hại cho trồng Fe, Zn, S phát thải khí nhà kính CH4, N2O [2][5] Phương pháp tưới ngập - khô xen kẽ (tiết kiệm nước) thử nghiệm số vùng nước ta, hiệu cho thấy phương pháp giúp giảm lượng nước tưới mà cịn có tác dụng cải thiện độ thống khí đất [1], gia tăng lượng lớn ôxy đất, số lượng vi sinh vật có lợi gia tăng giảm độc chất đất [4] Bên cạnh đó, tưới tiết kiệm nước cịn giảm phát thải khí nhà kính CH4 [2] tăng suất trồng PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thí nghiệm thực năm 2013 năm 2014 đất phù sa Trại giống trồng xã Tân Hưng, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng với tổng diện tích 50ha * Giống lúa sử dụng: OM6976 * Thời vụ kỹ thuật canh tác: - Vụ xuân: Gieo sạ đầu tháng 11 đến 25/11 - Vụ mùa: Gieo sạ đầu tháng đến 25/4 - Kỹ thuật ngâm ủ: bình thường giống lúa khác * Điều kiện thí nghiệm: Chọn ba khu thí nghiệm khu vực Mỗi khu có diện tích 15ha Ba khu thí nghiệm tương ứng với ba cơng thức: + CT1 - Đối chứng (ĐC): Tưới ngập liên tục, chế độ nước thực theo phương pháp mà người dân địa phương áp dụng tưới ngập liên tục 3-5 cm + CT2: Tưới ngập - khô xen kẽ, chăm sóc theo phải giảm (1 phải phải sử dụng giống xác nhận; giảm là: giảm lượng giống gieo sạ, giảm lượng phân bón, giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, giảm lượng nước giảm thất thoát sau thu hoạch) + CT3: Tưới ngập - khơ xen kẽ, chăm sóc người dân địa phương Quy trình tưới ngập - khơ xen kẽ (Tưới tiết kiệm nước): Giữ ngập thường xuyên từ 3-10 ngày sau sạ (NSS) Đất thí nghiệm tưới mực nước ruộng giảm xuống đến độ sâu 10-15cm cách mặt đất tưới nước trở lại mức 5cm Chu kì khơ ngập áp dụng giai đoạn 10-50 NSS [3] * Quy trình cấp nước đo lượng nước cấp vào ruộng Công tác đo lượng nước lấy vào ruộng thực đợt tưới khu ruộng thí nghiệm đối chứng Cơng tác đo nước thực theo quy trình sau: - Quy trình cấp nước: Nước đưa vào khu ruộng thí nghiệm khu ruộng đối chứng đạt lớp nước mặt ruộng yêu cầu theo chế độ tưới qui định đóng cống lại - Đo lượng nước cấp vào ruộng: Xác định thời gian nước bắt đầu chảy vào khu tưới, đo mực nước thượng hạ lưu tràn đo nước Sau cách đo mực nước lần kết thúc tưới Dựa vào cơng thức tính tốn lưu lượng dịng chảy qua tràn 469 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 thời gian tưới để xác định lượng nước tưới đợt tổng lượng nước tưới cho tồn vụ * Phương pháp lấy mẫu, phân tích tính tốn lượng metan phát thải Phương pháp đo đạc, lấy mẫu phân tích dựa theo hướng dẫn Viện lúa quốc tế IRRI triển khai dự án GLO/91/631 hỗ trợ kỹ thuật Viện khí tượng thủy văn [2] * Phương pháp theo dõi suất lúa Năng suất thực thu (NSTT) (tạ/ha): Gặt riêng ô, quạt sạch, đo độ ẩm, cân khối lượng quy độ ẩm 13% P * 100  A  P13%  A 100  13 Trong đó: P13%: Khối lượng hạt độ ẩm 13% PA: Khối lượng hạt độ ẩm A% A: Độ ẩm thu hoạch * Phân tích, xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Excel KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Lượng nước tưới mơ hình tưới Lượng nước tưới mơ hình thí nghiệm trình bày bảng đây: Kết bảng cho thấy: Lượng nước tưới cho lúa mơ hình tưới có khác khác theo mùa vụ Cụ thể: mơ hình áp dụng kỹ thuật tưới ngập - khô xen kẽ (CT2 CT3) giảm lượng nước tưới từ 28,6%-30,4% vào vụ mùa 24,6%25,0% vào vụ xuân so với tưới ngập liên tục 3.2 Lượng phát thải metan mơ hình tưới Lượng phát thải khí metan vụ mùa, vụ xuân hai năm 2013 2014 trình bày bảng Kết tính tốn cho thấy: - Lượng phát thải mê tan vụ mùa lớn vụ xn mơ hình tưới - Lượng phát thải khí metan áp dụng kỹ thuật tưới ngập - khô xen kẽ (CT2 CT3) vụ mùa giảm từ 29,47% - 29,88% vụ xuân giảm từ 26,13% - 28,55% so với ĐC Bảng Lượng nước tưới năm 2013 2014 Mơ hình Lượng nước 2013 (m3/ha/vụ) Giảm so ĐC (%) Lượng nước 2014 (m3/ha/vụ) Giảm so ĐC (%) Vụ mùa CT1 (ĐC) CT2 CT3 4.900 3.500 3.500 CT1 (ĐC) CT2 CT3 6.500 4.900 4.900 28,6% 28,6% Vụ xuân 24,6% 24,6% 4.600 3.200 3.200 -30,4% -30,4% 5.600 4.200 4.200 -25% -25% Bảng Lượng phát thải metan năm 2013 2014 Lượng phát thải metan Lượng phát thải metan Lượng phát thải metan Giảm so ĐC 2013 (kg/ha/vụ) 2014 (kg/ha/vụ) TB (kg/ha/vụ) Vụ mùa CT1 (ĐC) 546,15 440,92 493,54 CT2 355,30 340,87 348,09 -29,47% CT3 382,02 310,13 346,08 -29,88% Vụ xuân CT1 (ĐC) 345,58 334,22 339,90 CT2 217,06 268,68 242,87 -28,55% CT3 258,72 243,43 251,08 -26,13% Mơ hình 470 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 Bảng Năng suất lúa năm 2013 2014 Mơ hình Năng suất thực tế năm 2013 Tăng so ĐC Năng suất thực tế năm 2014 Tăng so ĐC Vụ mùa CT1 (ĐC) 6,78 CT2 6,90 1,77% 7,00 2,94% CT3 6,81 0,44% 6,90 1,47% 6,80 Vụ xuân CT1 (ĐC) 7,01 CT2 7,30 4,14% 7,20 2,86% CT3 7,15 2,00% 7,10 1,43% 7,00 3.3 Năng suất lúa mơ hình tưới TÀI LIỆU THAM KHẢO Năng suất thực tế ln đích người sản xuất lúa Năng suất lúa hai năm nghiên cứu thể bảng Qua bảng cho thấy: Năng suất lúa mơ hình áp dụng kỹ thuật tưới ngập - khô xen kẽ (CT2 CT3) tăng so ĐC từ 1,47% đến 2,94% vụ mùa từ 1,43% đến 2,86% vụ xuân Trong đó, CT2 suất lúa tăng nhiều so với ĐC, sau đến CT3 KẾT LUẬN - Tưới ngập - khô xen kẽ cho lúa (CT2, CT3) tiết kiệm nước tưới từ 25,0% đến 30,4% tùy vào mùa vụ so với tưới ngập liên tục (ĐC) có giai đoạn rút nước phơi ruộng - Tưới ngập - khô xen kẽ làm giảm lượng phát thải khí metan so đối chứng Cụ thể: CT2 giảm từ 28,55% đến 29,88% so với ĐC; CT3 giảm từ 26,13% đến 29,88% so với ĐC - Tưới ngập - khô xen kẽ làm tăng suất lúa từ 1,43% đến 2,94% so với tưới ngập liên tục Trong CT2 (tưới ngập - khơ xen kẽ, chăm sóc theo phải giảm) làm tăng suất nhiều nhất, đến CT3 [1] Amin, M.S.M, M.K Rowshon and W Aimrun.2011.Paddy water management for precision farming of rice Smart farming technology centre of biological and agricultural engineering, Faculty of engineering Universiti Putra Malaysia, pp.134-136 [2] Nguyễn Việt Anh 2011 Nghiên cứu chế độ nước mặt ruộng hợp lý để giảm thiểu phát thải khí Mê tan ruộng lúa vùng đất phù sa trung tính chua đồng sơng Hồng, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam [3] Bộ Nông nghiệp & PTNT 2013 Sổ tay hướng dẫn quy trình kỹ thuật tưới lúa tiết kiệm nước giảm phát thải khí nhà kính Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [4] Nguyễn Thị Bích Nguyệt 2014 Nghiên cứu động thái dạng Fe Mn đất trồng lúa chế độ tưới khác vùng đồng sông Hồng, Luận án tiến sĩ Khoa học môi trường, Hà Nội, ĐH Khoa học Tự nhiên [5] Đinh Thị Lan Phương Nguyễn Thị Hằng Nga 2016 Diễn biến hàm lượng kẽm dễ tiêu đất lúa ngập nước,Tuyển tập hội nghị Khoa học thường niên năm 2016, ĐH Thủy lợi, Hà Nội, tr.365-367 471 ... phần mềm Excel KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Lượng nước tưới mơ hình tưới Lượng nước tưới mơ hình thí nghiệm trình bày bảng đây: Kết bảng cho thấy: Lượng nước tưới cho lúa mơ hình tưới có khác khác theo... suất lúa mơ hình tưới TÀI LIỆU THAM KHẢO Năng suất thực tế ln đích người sản xuất lúa Năng suất lúa hai năm nghiên cứu thể bảng Qua bảng cho thấy: Năng suất lúa mơ hình áp dụng kỹ thuật tưới. .. thuật tưới lúa tiết kiệm nước giảm phát thải khí nhà kính Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [4] Nguyễn Thị Bích Nguyệt 2014 Nghiên cứu động thái dạng Fe Mn đất trồng lúa chế độ tưới khác vùng đồng sông