(Luận án tiến sĩ) biện pháp cải thiện hệ thống canh tác tôm lúa trên đất phèn nhiễm mặn ở vùng u minh thượng tỉnh kiên giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ LÊ VĂN DŨNG BIỆN PHÁP CẢI THIỆN HỆ THỐNG CANH TÁC TÔM – LÚA TRÊN ĐẤT PHÈN NHIỄM MẶN Ở VÙNG U MINH THƯỢNG TỈNH KIÊN GIANG LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT 2020 luan an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ LÊ VĂN DŨNG BIỆN PHÁP CẢI THIỆN HỆ THỐNG CANH TÁC TÔM – LÚA TRÊN ĐẤT PHÈN NHIỄM MẶN Ở VÙNG U MINH THƯỢNG TỈNH KIÊN GIANG LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT MÃ NGÀNH: 62 62 01 03 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS VÕ THỊ GƯƠNG TS ĐỖ MINH NHỰT 2020 luan an LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến GS.TS Võ Thị Gương hướng dẫn hỗ trợ thực nghiên cứu này, Cô hỗ trợ tơi suốt q trình nghiên cứu Cơ ln ln dành cho lời động viên lời khuyên giúp tơi có thêm động lực nghiên cứu Nếu khơng có Cơ hướng dẫn mạch lạc sáng tỏ, luận án không đạt kết Chân thành cảm ơn kiên nhẫn, nhiệt tình Cơ việc đọc, thảo luận, góp ý hiệu chỉnh cho tồn luận án Tơi học nhiều điều từ nhận xét xác phản biện Cô nghiên cứu khoa học, lời hướng dẫn nhận xét đầy tính khoa học logic Cô Cô gương sáng để noi theo hành trang sống Tôi chân thành cảm ơn TS Đỗ Minh Nhựt, người anh người lãnh đạo nơi công tác, anh người mà tơi vơ kính nễ Anh tạo điều kiện hỗ trợ nguồn kinh phí, góp ý giúp tơi thực thí nghiệm đồng ruộng Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Trần Văn Dũng, Thầy giúp mô tả phẩu diện đất, thảo luận chuyên môn, tạo điều kiện thuận lợi để học tập Tôi cảm ơn sâu sắc hiểu biết, động viên lời khuyên quan trọng thầy suốt thời gian học tập Bộ môn Khoa học đất Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Nguyễn Duy Cần, thầy giúp tơi hồn thành chun đề nghiên cứu sinh, thầy thảo luận chuyên môn lời khun quan trọng giúp tơi hồn thành luận án Tôi chân thành cảm ơn TS Dương Minh Viễn PGS.TS Châu Minh Khôi, hai Thầy thảo luận chuyên môn, tạo điều kiện hỗ trợ tơi phân tích số liệu giúp tơi lời khun đầy hữu ích q trình nghiên cứu Tôi chân thành cảm ơn Cô PGS.TS Tất Anh Thư giúp đỡ, thảo luận hỗ trợ thực báo khoa học, nhiệt tình hỗ trợ cô giúp nhiều đường nghiên cứu khoa học Xin cảm ơn bạn Trần Huỳnh Khanh, bạn giúp nhiều việc thực tất thí nghiệm mơn Khoa học đất, thí nghiệm ngồi đồng ruộng, xử lý mẫu phân tích mẫu đất Rất cảm ơn bạn hỗ trợ cần giúp đỡ Xin chân thành cảm ơn nhiệt tình bạn i luan an Tơi cảm ơn Anh Nguyễn Văn Q giúp tơi hiệu chỉnh phần viết Abstract Xin cảm ơn em Nguyễn Hồ Lệ Huỳnh, học viên cao học lớp Kinh tế, trường Đại học Tây Đô; em Trang Nàng Linh Chi Đào Lê Kiều Duyên bạn Nguyễn Thị Bích Thủy lớp Cao học Khoa học trồng hỗ trợ điều tra tơi thực thí nghiệm nhà lưới Vơ cảm ơn em Trần Thanh Tồn, Trình Văn Nhiều Danh Minh Học, lớp Nông Nghiệp Sạch khóa 39, học viên cao học Lê Văn Tú, Nguyễn Hồng Giăng, lớp Ni trồng Thủy sản Thầy TS Phạm Đức Hùng, trường Đại học Nha Trang hỗ trợ giúp đỡ tơi q trình thực thí nghiệm Xin gởi lời cảm ơn đến Bạn Nguyễn Hồng Hài anh Nguyễn Văn Út Trạm Khuyến nông huyện An Minh Tỉnh Kiên Giang; Chị Lê Thị Út, Nông dân Ấp Phát Đạt, Xã Vân Khánh Tây Chú Nguyễn Văn Tư, Nông dân Ấp Kim Quy B, Xã Vân Khánh Huyện An Minh hỗ trợ giúp đỡ tơi nghiên cứu ngồi thực tế đồng ruộng Tôi chân thành biết ơn tất Quý Thầy, Cô Ban Chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp, Thầy TS Hồ Quảng Đồ, Quý Thầy, Cô giảng dạy anh, chị, bạn Bộ môn Khoa học đất Tôi không quên khoảng thời gian học tập làm việc đây, làm gia đình Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo bạn đồng nghiệp Trung tâm Khuyến nông tỉnh Kiên Giang, đặc biệt Chú Ths Hoàng Trung Kiên, tạo điều kiện thuận lợi, động viên, hỗ trợ nhân lực vật lực giúp đỡ tơi suốt q trình học tập Nếu khơng có ủng hộ tất thành viên gia đình, tơi khơng hồn thành luận văn không vượt qua khó khăn q trình học tập Lịng biết ơn xin gửi đến cha mẹ tôi, cha mẹ vợ tôi, anh chị em tôi, anh chị em vợ tôi, người cho hỗ trợ vật chất, tinh thần tình yêu thương Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đặc biệt dành nhiều tình cảm đến vợ tơi, u thương, thấu hiểu ủng hộ suốt năm qua Lê Văn Dũng ii luan an TÓM TẮT Hệ thống canh tác tơm-lúa thích hợp vùng đất nhiễm mặn theo mùa vùng ven biển Đồng Sông Cửu Long Vùng U Minh Thượng tỉnh Kiên Giang có hệ thống canh tác tơm-lúa với diện tích canh tác khoảng 80.000 Hệ thống canh tác cịn găp khó khăn, suất tơm lúa thấp, có nhiều ruộng lúa bị chết, sau thời gian canh tác ngắn Nghiên cứu thực nhằm (i) Đánh giá trạng phân tích yếu tố ảnh hưởng đến tính bền vững thống canh tác tôm-lúa (ii) Đánh giá biện pháp thích hợp cải thiện tính chất đất, nước suất tôm, lúa hệ thống canh tác tôm-lúa đất phèn nhiễm mặn vùng U Minh Thượng tỉnh Kiên Giang Phương pháp cứu gồm: (i) Nghiên cứu trạng tác động xâm nhập mặn đến hiệu kinh tế hệ thống canh tác tơm -lúa; (ii) Phân tích mơ hình tương quan yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng suất lúa hệ thống canh tác tôm - lúa; (iii) Đánh giá số đặc tính hố học đất nhiễm mặn hệ thống canh tác tôm-lúa ; (iv) Đánh giá hiệu phân hữu vôi cải thiện đặc tính bất lợi đất phèn nhiễm mặn suất lúa (v) Đánh giá khả cải thiện môi trường đất, nước cỏ thủy sinh canh tác tôm hệ thống tôm-lúa Kết khảo sát trạng cho thấy, hiệu kinh tế hệ thống canh tác tôm - lúa đạt tốt Khu vực khảo sát có hệ thống canh tác khác tôm - cua - màu đạt lợi nhuận cao, chuyên tôm và cuối canh tác hai v lúa Phân tích hồi quy đa biến cho kết bốn yếu tố gồm chi phí sản xuất, diện tích canh tác, suất trình độ kiến thức canh tác nơng nghiệp có ảnh hưởng đến thu nhập người dân với hệ số R2 từ 0,54 đến 0,86 Phân tích mơ hình tương quan cho thấy suất lúa đất nhiễm mặn yếu tố ảnh hưởng tương quan có ý nghĩa với hệ số R2 = 0,84 Thiết lập mơ hình tương quan cho thấy sinh trưởng phát triển lúa bị ảnh hưởng đồng thời yếu tố bên bên có ý nghĩa với Q² = 0,98 Đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến lúa chết hệ thống canh tác tơm-lúa cho thấy tích lũy mặn cao nhóm ruộng có lúa bị chết, đất bị mặn sodic hóa Kết cho thấy ruộng lúa bị chết đặc tính bất lợi đất mặn đất bị sodic hóa Nghiên cứu hiệu phân hữu vôi cải thiện đặc tính bất lợi đất phèn nhiễm mặn đất phèn tiềm tàng nhiễm mặn, điều kiện nhà lưới, cho thấy bón phân hữu vơi kết hợp giúp gia tăng pH đất, giảm độc chất nhôm đất phèn nhiễm mặn, giảm ECe, giảm phần trăm natri trao đổi phức hệ hấp thu (ESP), đồng thời gia tăng hàm lượng chất hữu cơ, đạm lân hữu d ng đất, tăng khả chống chịu mặn lúa thể qua tăng hàm lượng proline thân lúa, từ giúp lúa sinh trưởng iii luan an phát triển tốt, giúp tăng suất lúa có ý nghĩa Kết thí nghiệm đồng ruộng khẳng định hiệu cải thiện qua hai v canh tác lúa Bón phân vơ kết hợp PHC bã bùn mía 0,5 vôi/ha giúp giảm độ dẫn diện ECe, giảm Na+ trao đổi giảm ESP, tăng hàm lượng chất hữu cơ, đạm hữu d ng lân hữu d ng đất, giúp lúa sinh trưởng tốt tăng suất lúa đến 175% v 51,2 % v canh tác thứ hai so với đối chứng bón phân vơ (p