Đánh giá chất lượng môi trường đất, nước và xây dựng hệ thống canh tác thích hợp trên đất nhiễm phèn mặn ở huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre

Xây dựng các mô hình canh tác phù hợp với các tiểu vùng mặn, lợ và ngọt là vấn đề cần thiết được nghiên cứu nhằm giúp nông dân sống ở vùng ven biển có thể thích nghi và tăng thu nhập tro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

- -

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT

MÃ NGÀNH: 62-62-01-03

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG

ĐẤT, NƯỚC VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CANH TÁC THÍCH HỢP TRÊN ĐẤT NHIỄM PHÈN MẶN Ở HUYỆN

THẠNH PHÚ, TỈNH BẾN TRE

LÂM VĂN TÂN

Cần Thơ - 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

- -

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT

MÃ NGÀNH: 62-62-01-03

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG

ĐẤT, NƯỚC VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CANH TÁC THÍCH HỢP TRÊN ĐẤT NHIỄM PHÈN MẶN Ở HUYỆN

THẠNH PHÚ, TỈNH BẾN TRE

LÂM VĂN TÂN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS VÕ THỊ GƯƠNG

Cần Thơ - 2015

TÓM LƯỢC

Do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và sự giảm lưu lượng nước sông Mekong, sự xâm nhập mặn sâu vào nội đồng xảy ra tại huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre gây ảnh hưởng bất lợi trong sản xuất nông nghiệp và đời sống của người dân Xây dựng các mô hình canh tác phù hợp với các tiểu vùng mặn, lợ và ngọt là vấn đề cần thiết được nghiên cứu nhằm giúp nông dân sống ở vùng ven biển có thể thích nghi và tăng thu nhập trong điều kiện thay đổi về môi trường đất, nước do tác động của xâm nhập mặn Đề tài nghiên cứu được thực hiện nhằm (1) Xây dựng các mô hình canh tác đạt hiệu quả kinh tế cao trên đất ven biển bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn; (2) Đánh giá biện pháp cải thiện năng suất cây trồng trên đất nhiễm mặn

Trên vùng ngọt, các mô hình mới được xây dựng gồm lúa - bắp; cá Lóc nuôi trên bể bạt; tôm Càng xanh luân canh với lúa xen tôm Càng xanh; tôm Càng xanh nuôi trong mương vườn dừa Trên tiểu vùng lợ, mô hình canh tác được xây dựng là tôm Sú luân canh với lúa xen tôm Càng xanh

Mô hình tôm Sú trong mùa khô, tôm Thẻ trong mùa mưa được xây dựng trong tiểu vùng mặn Kết quả xây dựng mô hình được đánh giá hiệu quả kinh tế đạt được so với mô hình canh tác hiện tại

Đánh giá môi trường đất, nước được thực hiện qua thu mẫu đất từ ruộng trồng bắp và các đáy ao tại các mô hình canh tác ở độ sâu 0 - 5 cm Các chỉ tiêu đánh giá gồm pH đất, ECe đất, Na trao đổi, phần trăm Na trao đổi Mẫu nước được thu vào 3 đợt đầu vụ, giữa vụ, cuối vụ nuôi thủy sản Các chỉ tiêu đánh giá gồm pH nước, EC nước, đạm hòa tan, lân hòa tan, độ kiềm, H2S, COD

Đánh giá biện pháp cải thiện năng suất cây trồng, các thí nghiệm được thực hiện trong phòng, trong nhà lưới và thí nghiệm đồng ruộng Thí nghiệm trong phòng nhằm đánh giá sự thay đổi đặc tính đất do ngập nước mặn trên đất phù sa ngọt với các nồng độ muối khác nhau: 2, 4, 6, 8, 10, 12

và 25‰ Một số đặc tính hóa học đất sau 2, 4, 6 và 12 tuần ngập mặn được ghi nhận Thí nghiệm trong nhà lưới với mẫu đất được thu từ ruộng canh tác lúa trong mô hình tôm - lúa, nhằm đánh giá sự cải thiện đặc tính đất mặn qua sử dụng 5 tấn phân hữu cơ và 0,5 - 1 tấn vôi/ha trong điều kiện đất được ngập mặn 6‰, 5‰ và 3‰ Một số đặc tính đất được ghi nhận Thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện trên đất canh tác một vụ lúa nhằm đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ 5 - 10 tấn/ha và vôi với lượng 0,5 - 1 tấn/ha trong cải thiện năng suất lúa và bắp

Kết quả nghiên cứu cho thấy môi trường nước các mô hình canh tác

có pH, độ mặn thích hợp cho tôm Càng xanh phát triển nhưng nằm ở ngưỡng thấp đối với tôm Thẻ và tôm Sú Độ kiềm, N hòa tan, P hòa tan đều

ở ngưỡng thấp, COD thích hợp cho tôm Càng xanh, tôm Thẻ và tôm Sú phát triển Tuy nhiên, hàm lượng H2S vượt hơn ngưỡng thích hợp để tôm sinh trưởng và phát triển

Kết quả xây dựng mô hình canh tác mới phát triển tốt trong điều kiện

tự nhiên ở vùng nghiên cứu Các yếu tố thuận lợi, khó khăn, cơ hội và thách thức của từng mô hình canh tác được phân tích Ở tiểu vùng ngọt, các mô hình tôm Càng xanh trong mương vườn dừa, tôm Càng xanh - lúa xen tôm Càng xanh, cá Lóc nuôi trong bể bạt, lúa - bắp giúp đạt hiệu quả kinh tế rất cao so với các mô hình hiện tại của nông dân Tiểu vùng lợ, mô hình tôm

Sú luân canh với lúa xen tôm Càng xanh cho hiệu quả kinh tế rất cao so với

mô hình tôm Sú - lúa mùa Tiểu vùng mặn, mô hình tôm Sú - tôm Thẻ cho hiệu quả cao hơn mô hình tôm Sú chuyên canh hai vụ trong năm như hiện tại Do đó các mô hình canh tác mới cần được phát triển trên ba tiểu vùng sinh thái thuộc huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre

Kết quả nghiên cứu về sự xâm nhập mặn trong điều kiện phòng thí nghiệm cho thấy sau thời gian bị ngập mặn từ 2 đến 12 tuần, độ mặn của đất tăng với nồng độ mặn từ 2‰ trở lên Đất bị sodic hóa sau 2 tuần ngập mặn ở độ mặn từ 6‰ và cao hơn Bón phân hữu cơ và vôi giúp giảm độ mặn, giảm nồng độ Na trao đổi và giảm ESP trong đất, đồng thời tăng đạm hữu dụng, lân dễ tiêu, kali trong đất có ý nghĩa Tuy nhiên cây lúa không thể phát triển Với độ mặn 5‰ và giảm độ mặn vào giai đọan cuối, phân hữu cơ và vôi giúp lúa phát triển tốt và năng suất lúa được cải thiện có ý nghĩa Ứng dụng kết quả này trong thí nghiệm đồng ruộng, qua một vụ canh tác, đặc tính đất mặn chưa được cải thiện rõ Hiệu quả của phân hữu cơ và vôi thể hiện qua tăng năng suất lúa và năng suất bắp có ý nghĩa thống kê

Tóm lại, các mô hình canh tác mới đạt hiệu quả kinh tế cao, thích hợp với điều kiện tự nhiên, cần được khuyến cáo, áp dụng vào thực tế sản xuất Một số đặc tính bất lợi của môi trường nước trong nuôi thủy sản cần

áp dụng biện pháp kỹ thuật để cải thiện Cải thiện năng suất cây trồng trên đất nhiễm mặn nhẹ, nông dân cần bón phân hữu cơ 5 tấn/ha và 500 kg/ha vôi Tuy nhiên thí nghiệm cần được thực hiện dài hạn hơn để đánh giá rõ hiệu quả cải thiện đặc tính đất và năng suất cây trồng trên đất nhiễm mặn

Từ khoá: Đất nhiễm mặn, sodic hóa, mô hình canh tác, hiệu quả kinh tế, năng suất cây trồng, phân hữu cơ và vôi

ABSTRACT

Salinity intrusion, which is an effect from climate change and river level decrease, has been being more severe in the Mekong Delta region In Thanh Phu District - Ben Tre Province, salinity intrusion has caused remarked drawbacks on agricultural production and the livelihood of local people Setting up farming systems which are suitable and gain higher benefit, therefore, are of necessity to make the agricultural production sector in the region becomes more effectively and sustainably in different salinity - affected zones The main objectives of this study are to (i) develop sustainable and high economic farming systems which adapt to different salinity regimes and (ii) investigate integrated soil, nutrient, crop and water management options to improve the production of crops grew on salinity - affected soils During the course of this study, several novel cropping patterns were built in different sub

- regions, depending on the salinity intrusion level In the freshwater sub -

region, the new farming systems set up included (1) rice (Oryza Sativa L.) in rotation with corn (Zea Mays L.), (2) snake-head fish (Channa Striata) cultured in artificial ponds, (3) prawn (Macrobrachium rosenbergii) in

rotation with a combined culture of rice and prawn, (4) prawn cultured in the ditches of coconut orchards In the brackish sub-region, the new farming

systems included tiger shrimp (Penaeus monodon Fabricius) in rotation with

an integrated culture of rice and prawn In the saline sub - region, tiger shrimp

was cultured in the dry season followed by white leg shrimp (Lito penaeus vannamei) in the wet season By the end of the crops, economic efficiency

index of each newly farming model was evaluated in comparison with those of the conventional farming system

In order to evaluate the soil and water characteristics, samples were collected from the fields grew with maize and from the pond bottom sediments Sme selected soil chemical properties were analyzedWater samples were collected 3 times during the season of aquatic cultivation At each sampling, water quality was analyzed including pH, salinity, dissolved N and

P, alkalinity, H2S and COD

In order to investigate the integrated management options to improve crop production, experiments were established in laboratory, green house and field scales Laboratory experiments aimed at evaluating the changes of some soil properties under submergence at different salinity levels To this end, an alluvial soil was artificially submerged with instant ocean at salinity concentrations of 0, 2, 4, 6, 8, 12, 25 parts per thousand (ppt) Experiments established in screen house was conducted with the soil samples collected

from the fields under shrimp - rice cultivation to evaluate te effect of organic amendment in combination with lime in improving of soil quality Soils were submerged with brackish water at salinity of 6 ppt Compost was amended at a dose of 5 tons per ha in combination with 0.5 to 1 tons lime (CaCO3) The field experiments were based on shrimp - rice rotation and mono - rice farming systems affected by salinity intrusion Compost was amended at rates from 5 to 10 tons/ha in concomitant with liming at 0.5 to 1 ton/ha Rice yields were recorded at harvest

The results obtained from analyzing the quality of water sampled in the cropping systems indicated that water pH and salinity were at the suitable levels to support the growth of prawn, but below the critical level required to grow tiger shrimp and white leg shrimp Water alkalinity, dissolved N, P and COD were not the constraint for the growth of shrimps However, significantly high H2S concentration recorded may cause disadvantage condition for shrimp growth

The results obtained from diversifying farming systems in Thanh Phu revealed that the newly set - up systems gave high economic return and adapted well with the regional conditions, especially at different salinity regimes A SWOT analysis was applied to evaluate the strengths, weaknesses, opportunities and threats involved in applying the adaptive farming systems for different sub - regions In freshwater sub - region, the models of culturing prawn in the ditches located in coconut orchards, prawn in rotation with rice and prawn, snake - head fish cultured in artificial ponds and rice in rotation with maize brought more profits than the current conventionalfarming systems In brackish sub - region, culturing tiger shrimp in rotation with a combination of rice and prawn gave much higher income than the system of tiger shrimp in rotation with the local, traditional photoperiod sensitive rice variety In saline sub - region, a combining culture of tiger shrimp and white leg shrimp was more profitable than the double - culture of only tiger shrimp This study suggests that these profitable farming systems should be implemented at larger scales in the sub - regions in Thanh Phu District

The results obtained from artificially submerging soils in laboratory conditions showed that when submerging soil at 2 ppt salinity, electric conductivity of saturated soil (ECe) reached the value of saline soil in the second week Soil sodification was formed after two - week of submergence from 6 ppt salinity treatment and higher Soil available ammonium increased during six weeks and was not significantly different among salinity levels Available phosphorus content in soil at high salinity concentrations were

reduced (P < 0.05), starting from the second week of incubation Findings of this study indicated that water at 4 ppt salinity concentration intruding into inland soils and lasting for two weeks may lead to problems on soil salinization and sodification which threaten agricultural production in the coastal areas in the Mekong delta

Amending saline - sodic soils with organic matter and lime could ameliorate salinity accumulation, exchangeable Na+ and ESP Meanwhile, these amendments could significantly enhance the availability of N, P and K

in soil The results obtained from the field trials after the first growing season showed that applying similar treatments had not reduced soil salinity accumulation yet, but significantly increasing the yields of rice and maize The results revealed that it is necessary to observe the changes on properties of saline - affected soils after amending organic matter and lime in a long - term period Based on the obtained results, it was recommended that applying organic matter at 5 tons/ha and lime at 0.5 ton/ha needs to be implemented to improve the production of crops grew on soil slightly affected by salinity intrusion in the studied regions

Keywords: salinity intrusion, sodification, economic efficiency, farming

systems, crop yield, organic and lime amendment

MỤC LỤC

TÓM LƯỢC I ABSTRACT III MỤC LỤC VI DANH SÁCH BẢNG IX DANH SÁCH HÌNH XI DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT XIII

Chương 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Tính cấp thiết của luận án 1

1.2 Mục tiêu tổng quát 2

1.3 Mục tiêu cụ thể của đề tài 2

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.5 Những điểm mới của luận án 2

1.6 Ý nghĩa của luận án 3

1.7 Nội dung nghiên cứu 3

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên tỉnh Bến Tre 4

2.2 Tổng quan về điều kiện tự nhiên huyện Thạnh Phú 4

2.2.1 Địa hình 5

2.2.2 Địa mạo 6

2.2.3 Khí hậu 6

2.2.4 Thủy văn 7

2.2.5 Đặc tính đất đai 8

2.2.6 Tình hình phát triển kinh tế nông nghiệp của huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre 8

2.3 Tổng quan về tình hình xâm nhập mặn 11

2.3.1 Sự xâm nhiễm mặn ở ĐBSCL 11

2.3.2 Hiện trạng xâm nhiễm mặn tại Bến Tre 12

2.3.3 Xâm nhập mặn huyện Thạnh Phú 13

2.4 Tổng quan về các mô hình canh tác 14

2.4.1 Mô hình canh tác lúa - màu 15

2.4.2 Mô hình nuôi cá Lóc 16

2.4.3 Mô hình nuôi tôm Càng xanh chuyên 16

2.4.4 Nuôi tôm Càng xanh trong hệ thống mương vườn 17

2.4.5 Nuôi tôm Càng xanh trong ruộng lúa 17

2.5 Tổng quan về các hệ thống canh tác trên đất nhiễm mặn 18

2.5.1 Đặc tính đất trong các mô hình canh tác 18

2.5.2 Các chỉ tiêu đất trong mô hình canh tác 19

2.5.3 Các chỉ tiêu nước trong mô hình canh tác 20

2.6 Tổng quan về đất bị nhiễm mặn 25

2.6.1 Sự hình thành đất nhiễm mặn 25

2.6.2 Tính chất và phân loại đất nhiễm mặn 26

2.6.3 Những bất lợi của mặn lên đặc tính môi trường đất 29

2.7 Vai trò của N, P, K, phân hữu cơ và vôi đối với đất và cây trồng 37

2.7.1 Vai trò của đạm 37

2.7.2 Vai trò của lân 38

2.7.3 Vai trò của kali 40

2.7.4 Vai trò của phân hữu cơ 42

2.7.5 Vai trò của vôi (các hợp chất chứa Ca2+) 44

Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46

3.1 Nội dung nghiên cứu 46

3.2 Phương pháp nghiên cứu 47

3.2.1 Đánh giá một số đặc tính chất lượng môi trường đất, nước trong các hệ thống canh tác ở ba tiểu vùng sinh thái 47

3.2.2 Xây dựng các mô hình canh tác phù hợp trên đất ven biển thuộc ba tiểu vùng sinh thái và đánh giá hiệu quả kinh tế 49

3.2.3 Đánh giá ảnh hưởng của ngập mặn đến sự thay đổi một số đặc tính đất trong điều kiện phòng thí nghiệm Hiệu quả cải thiện đất mặn trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới 52

3.2.4 Đánh giá hiệu quả cải thiện năng suất lúa và bắp qua sử dụng phân hữu cơ và vôi trên đất trồng lúa trong hệ thống lúa tôm và đất trồng bắp trong hệ thống một vụ lúa 56

3.3 Các phương pháp phân tích mẫu đất, nước 60

3.3.1 Phương pháp phân tích mẫu đất 60

3.3.2 Phương pháp phân tích mẫu nước 61

3.4 Phương pháp xử lý số liệu 62

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63

4.1 Đặc tính môi trường đất, nước các mô hình canh tác trên các tiểu vùng

sinh thái tại Thạnh Phú, Bến Tre 63

4.1.1 Đặc tính môi trường đất trong các mô hình canh tác 63

4.1.2 Đặc tính môi trường nước trong các mô hình canh tác 67

4.2 Xây dựng mô hình canh tác thích hợp 78

4.2.1 Hệ thống canh tác ở vùng ngọt (tiểu vùng I ) 78

4.2.2 Hiệu quả kinh tế của hệ thống canh tác ở vùng lợ (tiểu vùng II ) 90

4.2.3 Hiệu quả kinh tế của mô hình canh tác ở vùng mặn (tiểu vùng III) 94

4.3 Đánh giá ảnh hưởng của sự xâm nhập mặn 98

4.3.1 Ảnh hưởng của ngập mặn đến sự thay đổi một số đặc tính đất trong điều kiện phòng thí nghiệm 98

4.3.2 Hiệu quả cải thiện đất mặn trong điều kiện thí nghiệm trong chậu 105

4.4 Hiệu quả của phân hữu cơ và vôi trong cải thiện môi trường đất nhiễm mặn và năng suất cây trồng 116

4.4.1 Hiệu quả cải thiện tính chất đất bị nhiễm mặn 116

4.4.2 Hiệu quả sử dụng phân hữu cơ và vôi trong cải thiện năng suất lúa và bắp 120

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 123

5.1 Kết luận 123

5.2 Đề xuất 124

TÀI LIỆU THAM KHẢO 125

PHỤ LỤC 145

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Kết quả quan trắc độ mặn sông Hàm Luông và Cổ Chiên 14

Bảng 3.1 Các mô hình canh tác thử nghiệm ba tiểu vùng sinh thái 49 Bảng 3.2 Thành phần chính của nước biển và tự nhiên 53

Bảng 3.6 Lượng phân bón được tính cho 10 kg đất/chậu ở nhà lưới 54 Bảng 3.7 Một số đặc tính đất trước khi thí nghiệm 55 Bảng 3.8 Nghiệm thức phân bón trong các lô thí nghiệm 57 Bảng 3.9 Lượng phân bón được tính ở các lô thí nghiệm 57 Bảng 3.10 Một số đặc tính đất trước khi bố trí lô thí nghiệm 57 Bảng 3.11 Nghiệm thức phân bón (kg/ha) trong các lô thí nghiệm trồng bắp 59

Bảng 4.2 Giá trị độ dẫn điện của đất các mô hình canh tác 65

Bảng 4.3 Giá trị Na+ trao đổi và phần trăm ESP đất các mô hình

Bảng 4.4 Hiệu quả kinh tế mô hình canh tác lúa - bắp 80

Bảng 4.6 Hiệu quả kinh tế mô hình canh tác cá Lóc nuôi trong bể

Bảng 4.7 Phân tích SWOT với mô hình cá Lóc trong bể bạt 84

Bảng 4.10 Hiệu quả kinh tế hệ thống canh tác tôm Càng xanh mương dừa 89

Bảng 4.11 Phân tích SWOT với mô hình tôm Càng xanh mương vườn dừa 90

Bảng 4.12 Hiệu quả kinh tế hệ thống canh tác tôm Sú - lúa xen tôm

Bảng 4.17 Sự thay đổi EC (1:2,5) của đất theo độ mặn và thời gian ngập nước mặn 100

Bảng 4.18 Ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian ngập mặn đến Na trao đổi (cmol/kg) trong đất 102

Bảng 4.19 Ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian ngập mặn đến phần trăm Na trao đổi (ESP) trong đất 103

Bảng 4.20 Diễn biến giá trị đạm hữu dụng (mg/kg) trong đất theo thời gian ngập mặn và nồng độ muối 104

Bảng 4.21 Ảnh hưởng của thời gian ngập mặn và nồng độ muối lân hữu dụng (mg/kg) trong đất 114

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Bản đồ hành chính theo phân vùng huyện Thạnh Phú 10

Hình 2.3 Sự nhiễm mặn gây ra bởi nước tưới có chứa muối 25 Hình 2.4 Muối tích lũy trong đất khi mực nước biển dâng 26 Hình 2.5 Vai trò của Ca2+

và Na+ trong sự kết tụ keo đất (A) và sự

Hình 2.6 Ảnh hưởng Na+

lên sự phân tán keo đất trên đất nhiễm mặn 29 Hình 2.7 Ảnh hưởng của muối trên sự hấp thu nước của cây Hấp thu

nước của cây ở đất không mặn (A) và ở đất mặn (B) 30

Hình 3.2 Bản đồ hành chính của Huyện với điểm nghiên cứu 48

Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm lúa ngoài đồng 58

Hình 4.1 Sự biến động pH nước trong các mô hình canh tác 68 Hình 4.2 Sự biến động độ mặn nước trong các mô hình canh tác 70 Hình 4.3 Sự biến động đạm Amonium trong các mô hình canh tác 71 Hình 4.4 Sự biến động lân hữu dụng trong các mô hình 72 Hình 4.5 Sự biến động độ kiềm trong các mô hình canh tác 74 Hình 4.6 Sự biến động giá trị H2S trong các mô hình canh tác 75 Hình 4.7 Sự biến động giá trị COD trong các mô hình canh tác 77

Hình 4.9 Bố trí mùa vụ mô hình cá Lóc trong bể bạt 82 Hình 4.10 Bố trí mùa vụ mô hình tôm Càng xanh - lúa xen tôm

Hình 4.11 Bố trí mùa vụ mô hình tôm Càng xanh xen vườn dừa 88 Hình 4.12 Bố trí mùa vụ mô hình tôm Sú - lúa xen tôm Càng xanh 92

Hình 4.26 Diễn biến độ dẫn điện trong nước thí nghiệm ngoài đồng 117 Hình 4.27 Sự thay đổi giá trị pH đất giữa các nghiệm thức 118 Hình 4.28 Sự thay đổi độ mặn đất giữa các nghiệm thức 118 Hình 4.29 Sự thay đổi hàm lượng Na trao đổi giữa các nghiệm thức 119 Hình 4.30 Sự thay đổi giá trị ESP giữa các nghiệm thức 120 Hình 4.31 Năng suất lúa thí nghiệm ngoài đồng 121 Hình 4.32 Hiệu quả của phân hữu cơ và vôi trong cải thiện năng

Khả năng trao đổi cation (Cation Exchange Capacity)

Độ dẫn điện (Electrical Conductivity) Đểm mạnh, Điểm yếu, Cơ hội, Rủi ro (Strengths, Weaknesses, Opporunities, Threats) Đánh giá nông thôn có sự tham gia

(Participatory Rural Appraisal) Natri trao đổi (Exchangeable Sodium Percentage) Trị số tỷ số hấp phụ natri (Sodium Adsorbtion Ratio) Phần ngàn (parts per thousand)

Chi phí biên tế (Marginal Cost) Lợi nhuận biên tế (Marginal Revenue)

Tỷ suất lợi nhuận biên tế (Marginal Rate of Return)

Chương 1: GIỚI THIỆU

1.1 Tính cấp thiết của luận án

Bến Tre có diện tích sản xuất nông nghiệp là 181.252 ha, trong đó có 25% diện tích đất bị nhiễm mặn (UBND tỉnh Bến Tre, 2012) Sự xâm nhập mặn tăng vào mùa khô, ranh giới mặn 4‰ ở các sông lớn vào sâu 50 km, ranh giới mặn 1‰ vào sâu 70 km, vào mùa khô nồng độ mặn 1‰ bao phủ trên toàn địa bàn tỉnh Bến Tre (Sở Tài nguyên và Môi trường Bến Tre, 2011) Thạnh Phú là huyện ven biển được dự báo là chịu ảnh hưởng mạnh của biến đổi khí hậu (BĐKH), trong đó xâm nhập mặn là ảnh hưởng rõ nhất Toàn huyện có tổng diện tích lúa 13.895 ha, tập trung nhiều ở các xã vùng ngọt và một phần vùng lợ nhưng năng suất giảm, do bị xâm nhập mặn (UBND huyện Thạnh Phú, 2013) Diện tích dừa khoảng 4.202 ha, khai thác vườn dừa chưa đạt hiệu

quả kinh tế cao trên diện tích đất canh tác (Trần Văn Hâu và ctv., 2011) Thủy

sản là thế mạnh với tổng diện tích nuôi thủy sản là 17.169 ha, trong đó có 930

ha nuôi tôm thâm canh, tuy nhiên do ảnh hưởng của thời tiết cực đoan, nắng nóng kéo dài diễn biến nhiều dịch bệnh nên mô hình nuôi thâm canh không ổn

định và kém bền vững (Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bến Tre, 2013)

Xâm nhập mặn đưa đến thay đổi đặc tính môi trường đất tác động đến

hệ thống canh tác (Cline, 2007; MONRE, 2012; Solomon et al., 2007) Tác

động của xâm nhập mặn ảnh hưởng đến cơ cấu mùa vụ, hệ thống canh tác, nhất là thay đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi trong phát triển nông nghiệp (Mavi

et al., 2012; Tripathi et al., 2006; Pan et al., 2013) Sự xâm nhập mặn ở các

vùng ven biển đưa đến đất sản xuất nông nghiệp bị ảnh hưởng, do đất bị mặn

và đất mặn sodic gây trở ngại đến tính chất hóa học, vật lý và cấu trúc đất cũng như hoạt động của hệ vi sinh vật đất và tăng trưởng cây trồng (Laudicina

et al., 2009; Liang et al., 2005) Hiện nay, xâm nhập mặn gây trở ngại cho mô

hình canh tác lúa truyền thống 2 - 3 vụ, mô hình tôm - lúa được phát triển Tuy nhiên, năng suất lúa thấp, hiệu quả kém, ảnh hưởng thu nhập của nông dân từ

mô hình canh tác này, trong khi đây là mô hình canh tác bền vững so với mô hình chuyên tôm (Võ Thị Gương và Lê Quang Trí, 2005) Tác động biện pháp

kỹ thuật giúp cải thiện năng suất cây trồng, cải thiện một số đặc tính bất lợi

trên đất bị nhiễm mặn là cần thiết (Mahmoud et al., 2004, Makoi and

Verplancke, 2010) Việc trồng xen, nuôi xen giúp gia tăng năng suất, tăng hiệu

quả sử dụng đất, tăng nguồn thu nhập trên cùng đơn vị diện tích (Liyange et al., 1986) Các mô hình canh tác phù hợp với các vùng mặn, vùng lợ và vùng

nước ngọt là vấn đề cần thiết được nghiên cứu và khuyến cáo để giúp nông

dân sống trong vùng ven biển có thể thích nghi với sự thay đổi về môi trường

đất do tác động của biến đổi khí hậu (Lindener, 2012; Renaud et al., 2013)

1.2 Mục tiêu tổng quát

Xây dựng mô hình canh tác phù hợp trên đất ven biển theo hướng hiệu quả và phát triển bền vững trong điều kiện đất bị xâm nhập mặn qua ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

1.3 Mục tiêu cụ thể của đề tài

- Xây dựng các mô hình canh tác đạt hiệu quả kinh tế cao trên đất ven biển bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn

- Đánh giá biện pháp cải thiện năng suất cây trồng trên đất nhiễm mặn

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu được giới hạn tại các xã thuộc ba tiểu vùng sinh thái, huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre Đề tài xây dựng các mô hình canh tác mới gồm luân canh, xen canh giữa cây trồng và nuôi thủy sản như lúa, bắp, dừa, cá Lóc, tôm Càng xanh, tôm Sú, tôm Thẻ thích hợp trong điều kiện xâm nhập mặn Đánh giá một số đặc tính thủy hoá của môi trường nước và một số đặc tính môi trường đất liên quan đến sinh trưởng và phát triển cây trồng và nuôi thủy sản Nghiên cứu ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến đặc tính đất và biện pháp cải thiện năng suất lúa và năng suất bắp

1.5 Những điểm mới của luận án

- Đánh giá được yếu tố bất lợi của môi trường nước như hàm lượng

H2S cao, nghèo dinh dưỡng ảnh hưởng đến sinh trưởng của tôm

- Xây dựng được các mô hình canh tác luân canh, xen canh giữa cây trồng và nuôi thủy sản, thích ứng trong điều kiện xâm nhập mặn trên vùng đất ven biển Các mô hình đạt hiệu quả kinh tế cao so với các mô hình canh tác hiện tại của nông dân gồm mô hình canh tác tôm Càng xanh xen canh trong mương vườn dừa; tôm Càng xanh luân canh với lúa xen tôm Càng xanh; tôm

Sú luân canh với lúa xen tôm Càng xanh; cá Lóc nuôi trong bể bạt; tôm Sú luân canh với tôm Thẻ

- Đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ và vôi trong giảm hàm lượng Na+trao đổi và giảm sự sodic hoá trong đất do xâm nhập mặn, trong điều kiện thí nghiệm trong nhà lưới Xác định hiệu quả của phân hữu cơ và vôi trong cải thiện năng suất lúa trong hệ thống tôm - lúa trên đất bị nhiễm mặn trong mùa khô Hiệu quả cải thiện năng suất bắp trong tăng thêm một vụ bắp thuộc mô hình lúa một vụ

1.6 Ý nghĩa của luận án

1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đồng bằng sông Cửu Long được đánh giá là dễ tổn thương do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu nhất là các tỉnh ven biển do hiện tượng nước biển dâng Huyện Thạnh Phú nằm ven biển của tỉnh Bến Tre, nơi bị xâm nhập mặn sâu nội đồng trong các năm qua đã gây trở ngại đến sản xuất nông nghiệp

Việc xây dựng các hệ thống canh tác thích hợp trên đất nhiễm mặn là yêu cầu thực tiễn trong sản xuất nông nghiệp hiện nay ở các vùng nhiễm mặn, đặc biệt do mục tiêu ứng phó biến đổi khí hậu, xâm nhập mặn và nhiễm mặn ở các vùng ven biển nhất là huyện Thạnh Phú Đề tài cung cấp số liệu, cơ sở khoa học về môi trường đất, nước, hệ thống canh tác hiệu quả trên vùng đất nhiễm mặn và biện pháp cải thiện năng suất cây trồng trên đất bị nhiễm mặn

1.7 Nội dung nghiên cứu

- Nội dung 1 Nghiên cứu một số đặc tính môi trường đất, nước trong

các hệ thống canh tác cây trồng và thủy sản ở ba tiểu vùng sinh thái khác nhau tại huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre

- Nội dung 2 Xây dựng và đánh giá hiệu quả kinh tế các mô hình canh

tác phù hợp trên đất ven biển thuộc ba tiểu vùng sinh thái của huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre

- Nội dung 3 Đánh giá ảnh hưởng của ngập mặn đến sự thay đổi một

số đặc tính đất trong điều kiện phòng thí nghiệm Hiệu quả cải thiện đất mặn

trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới

- Nội dung 4 Đánh giá hiệu quả cải thiện năng suất lúa và bắp qua sử

dụng phân hữu cơ và vôi trên đất trồng lúa trong hệ thống lúa - tôm và đất trồng bắp trong hệ thống một vụ lúa

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên tỉnh Bến Tre

Bến Tre nằm ở phía Đông vùng ĐBSCL, được hợp thành bởi 3 cù lao lớn An Hóa, Bảo và Minh do phù sa của 4 sông lớn là sông Tiền, sông Ba Lai, sông Hàm Luông và sông Cổ Chiên bồi tụ, với tọa độ địa lý chính: kinh độ từ

106048’ đến 105057’ kinh độ Đông, vĩ độ từ 9048’ đến 10020’ vĩ độ Bắc Phía Bắc giáp với tỉnh Tiền Giang, phía Tây và Nam giáp với tỉnh Vĩnh Long và Trà Vinh, phía Đông giáp với Biển Đông với đường bờ biển dài 65 km Bến Tre có diện tích tự nhiên là 2.356,85 km2

, dân số 1.351.472 người, với mật độ dân số trung bình 573 người/km2

(Niên giám thống kê Bến Tre, 2013)

Bến Tre nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, hàng năm có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa (tháng 5 - 11) với gió mùa Tây Nam, mùa khô (tháng 12 - 4 năm sau) với hoàn lưu gió Đông khống chế Nhiệt độ trung bình là 27,020C, tổng giờ nắng trong năm là 2.046 giờ, mùa khô nắng bình quân 240 - 260 giờ/tháng, mùa mưa nắng ít bình quân 170 - 190 giờ/tháng Lượng mưa hàng năm thấp 1.695,5 mm, tập trung chủ yếu tháng 7 đến tháng

10 Bến Tre chịu ảnh hưởng của gió mùa: gió Đông và Đông Nam chủ đạo trong mùa khô, gió Tây và Tây Nam là hướng gió trong mùa mưa, sức gió mạnh nhất 24 m/s Địa hình Bến Tre tương đối bằng phẳng, cao độ bình quân

1 - 2 m, có khuynh hướng thấp dần theo hướng Tây Bắc xuống Đông Nam và nghiêng ra Biển Đông

Thủy văn toàn tỉnh Bến Tre chịu ảnh hưởng của chế độ triều với hệ thống sông, rạch, kênh, mương đan xen chằng chịt Biên độ ngoài biển trên 4

m, khi vào trong sông thì giảm dần, đến huyện Chợ Lách chỉ còn khoảng 2,6

m Thời gian triều lên trung bình 4 - 5 giờ, thời gian triều xuống 6 - 8 giờ Thời kỳ triều cường xuất hiện từ đầu tháng và giữa tháng âm lịch Mực nước lớn nhất trong năm thường xuất hiện vào tháng 10, 11, 12 và thấp nhất vào tháng 6, 7 (UBND tỉnh Bến Tre, 2013)

2.2 Tổng quan về điều kiện tự nhiên huyện Thạnh Phú

Thạnh Phú là huyện miền ven biển của tỉnh Bến Tre, nằm cuối Cù lao Minh, giữa 2 sông Hàm Luông, Cổ Chiên và tiếp giáp Biển Đông Thạnh Phú cách trung tâm hành chính tỉnh khoảng 34 km về hướng Nam, ranh giới huyện được xác định: kinh độ Đông: 1060

24’41’’ đến 106041’47’’; vĩ độ Bắc: 90

47’15’’đến 00

03’52’’ Huyện có các đơn vị hành chính:

- Phía Bắc giáp huyện Ba Tri, Giồng Trôm và Mỏ Cày Nam

- Phía Nam giáp tỉnh Trà Vinh và Biển Đông

- Phía Đông giáp Biển Đông

- Phía Tây giáp huyện Mỏ Cày Nam và tỉnh Trà Vinh

Huyện Thạnh Phú có tuyến Quốc lộ 57 (37,1 km), 56 km đường thủy (sông Hàm Luông và sông Cổ Chiên) và 25 km đường bờ biển, đây là một trong những lợi thế lớn trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của huyện Năm 2013, dân số toàn huyện có 127.662 người (chiếm 10,16% tổng dân số của tỉnh), diện tích tự nhiên 42.565,62 ha (chiếm 18,03% tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh) với 18 đơn vị hành chính (1 thị trấn và 17 xã) (UBND huyện Thạnh Phú, 2013)

2.2.1 Địa hình

Trừ các giồng cát có cao trình khá lớn, địa hình huyện Thạnh Phú tương đối bằng phẳng, chênh lệch cao trình giữa vùng thấp nhất với vùng cao nhất chỉ vào khoảng 50 - 60 cm

Do quá trình bồi lắng phù sa biển và phù sa sông - biển yếu dần từ ngoài biển vào, địa hình có khuynh hướng cao dần từ Tân Phong đến Thạnh Hải và thấp dần hướng ra bờ biển, xen kẽ với các giồng cát cao và một số vùng thấp trũng cục bộ

Từ ranh giới huyện Mỏ Cày Nam đến xã Mỹ Hưng - Bình Thạnh, huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre cao trình mặt đất phổ biến vào khoảng 1,2 - 1,5 m và có khuynh hướng cao dần về phía Đông và phía Nam Trên địa bàn

có một số khu vực trũng thấp cục bộ tại Thới Thạnh, Quới Điền, Đại Điền, Hòa Lợi, thị trấn Thạnh Phú Ngoài ra còn có 3 giồng cát tại Đại Điền - Phú Khánh, Hòa lợi, thị trấn Thạnh Phú - Bình Thạnh; cao trình của giồng cát trong khoảng 2,0 - 2,2 m và có khuynh hướng cao dần từ hướng Đông sang hướng Tây

Từ Mỹ Hưng - Bình Thạnh đến Thạnh Phong - Thạnh Hải, cao trình cao dần đến độ cao 1,7 - 1,8 m với độ chia cắt lớn do hệ thống sông và lệch triều chằng chịt do quá trình bồi lắng khá mạnh vùng ven bờ và trong rừng ngập mặn Chênh lệch cao trình khá rõ với vùng ven sông lệch triều với vùng

xa sông (1,7 - 1,8 m so với 1,2 - 1,3 m) Trên địa bàn có 16 giồng cát lớn nhỏ theo hình cánh cung, tập trung thành 6 dãy chính và có cao trình lớn (2 - 5 m)

Từ Thạnh Phong - Thạnh Hải đến Biển Đông: cao trình giảm dần từ 1,4

- 1,5 m và thoải dần hướng ra Biển Đông Ngoài bờ biển là một bãi triều cao rộng trên 1.500 ha thoải dần ra biển với 5 cồn cát lớn đang được hình thành: Các cồn cát có độ dốc khá cao do được bồi lắng mạnh

2.2.2 Địa mạo (Có 4 dạng địa mạo chính) (Theo qui hoạch sử dụng đất

huyện Thạnh Phú, 2012)

2.2.2.1 Đồng bằng châu thổ nhiễm lợ

Từ ranh huyện Mỏ Cày đến xã Mỹ Hưng - Bình Thạnh, địa hình tương đối bằng phẳng với nhiều vùng trũng cục bộ Đất phù sa nhiễm mặn ít đến phù

sa nhiễm mặn trung bình, thành phần cơ giới nặng

2.2.2.2 Đồng bằng châu thổ sông nhiễm mặn

Từ Mỹ Hưng - Bình Thạnh đến Thạnh Phong - Thạnh Hải, địa hình tương đối bằng phẳng nhưng có sự chênh lệch giữa vùng ven lạch triều và vùng trũng xa sông do mức độ bồi lắng không đồng đều, độ chia cắt lớn với các lạch triều và hệ thống sông ngòi chằng chịt, ảnh hưởng triều gần như tức thời, phần cuối của đồng bằng là một đầm lầy mặn được phủ rừng ngập mặn Phần lớn đất đai thuộc nhóm đất phù sa nhiễm mặn và phù sa nhiễm mặn thường xuyên dưới rừng ngập mặn và một vài dãy đất phèn tiềm tàng nhiễm mặn

2.2.2.3 Giồng cát

Bao gồm các giồng cát cổ đã phân hóa trắc diện tại Đại Điền - Phú Khánh đến các giồng cát chưa phân hóa trắc diện vùng bãi triều cao ven biển Cao trình giồng cát cao dần và mật độ giồng dày dần ra hướng biển Có nhiều giồng cát cao trình > 5 m

2.2.2.4 Bãi triều cao

Bờ biển Thạnh Phú được bồi lắng rất mạnh hình thành một bãi triều cao rộng lớn tại khu vực bờ Đông Nam với 5 cồn cát trên bãi triều (các cồn Cao, cồn Dài, cồn Ông Mười, cồn Đâm, cồn Năm Ngọng)

2.2.3.2 Độ ẩm

Do gần biển độ ẩm tương đối của huyện Thạnh Phú nhìn chung khá cao (81 - 83,7%), vào mùa mưa các nơi vùng ven biển có khi đạt 84 - 94%, thấp nhất là tháng 02 đến tháng 3 (65 - 80%)

2.2.3.3 Gió

Thạnh Phú chịu ảnh hưởng của gió mùa, gió mùa Tây Nam mang theo mưa từ tháng 5 đến tháng 10 hàng năm và gió mùa Đông Bắc trong mùa khô với vận tốc 3 - 5 m/s, có khi đạt tới 10 m/s trong tháng 3 và tháng 11 đôi khi gây thiệt hại cho vùng bờ biển Vùng biển Thạnh Phú ít có bão; tuy nhiên trong những năm gần đây, xuất hiện nhiều cơn bão đột xuất cũng gây thiệt hại cho dân cư, cơ sở hạ tầng và tàu ghe vùng ven biển

2.2.3.4 Mưa

Với vị trí vùng cận duyên hải Biển Đông, Thạnh Phú là khu vực có lượng mưa thấp nhất ĐBSCL, lượng mưa bình quân hàng năm là 1.279 mm và tương phản rõ rệt giữa hai mùa; lượng mưa mùa khô là 61 mm chiếm 5% lượng mưa cả năm, trong khi đó lượng mưa vào mùa mưa là 1.218 mm chiếm 95% lượng mưa cả năm

2.2.4 Thủy văn

Các sông rạch trên địa bàn huyện chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều không đều của Biển Đông Biên độ triều lớn nhất 4,1 m (từ tháng 11 đến tháng 01 năm sau), yếu nhất 2,6 m (tháng 6 đến tháng 7) Cao trình triều bình quân 2,6 m

Vào mùa nước kiệt khi lượng nước sông đổ ra giảm xuống, quá trình xâm nhập mặn tăng lên (sông Hàm Luông xâm nhập mặn mạnh hơn các sông khác trong huyện) Địa bàn có vị trí xa biển nhất như Phú Khánh, Thới Thạnh cũng có thời gian mặn kéo dài 2 - 3 tháng/năm

Theo số liệu quan trắc hàng năm, chất lượng nước trong mùa khô sạch hơn trong mùa mưa và sông Cổ Chiên sạch hơn sông Hàm Luông

Chế độ thủy văn nước mặt, do ở hạ lưu hai con sông lớn, sông Hàm Luông và sông Cổ Chiên thông ra Biển Đông nên chịu tác động của bán nhật triều không đều của Biển Đông, thuận lợi cho việc cấp thoát nước nuôi trồng thủy sản tự chảy nhờ thủy triều

2.2.5 Đặc tính đất đai

Theo qui hoạch sử dụng đất huyện Thạnh Phú (2012) trên địa bàn huyện Thạnh Phú được xác định có 5 nhóm đất có yếu tố thổ nhưỡng khác nhau với diện tích và sự phân bố như sau:

Nhóm đất cát có diện tích 4.029,43 ha, chiếm 9,45% diện tích tự nhiên toàn huyện Đây là loại đất thoát nước tốt, nhưng độ phì nhiêu tự nhiên và khả năng giữ nước kém do đất có sa cấu thô và hàm lượng hữu cơ thấp

Nhóm đất mặn có diện tích 23.960,21 ha, chiếm 56,17% diện tích tự nhiên Loại đất mặn phân bố đều khắp trên địa bàn huyện, tập trung nhiều ở các xã ven biển Các loại đất mặn nhiều thường bị nhiễm mặn toàn bộ các tháng trong mùa khô, nồng độ muối trong đất cao, phân bố ở các địa hình thấp gần cửa sông hoặc ven các sông lớn, nơi dễ bị ảnh hưởng bởi thủy triều

Nhóm đất phèn có diện tích 2.169,74 ha, chiếm 5,09% diện tích tự nhiên Hầu hết là đất phèn hoạt động có tầng phèn xuất hiện sâu trên 50 cm Đất phèn tiềm tàng là đặc trưng của quy luật bồi tích phù sa trong vùng này suốt thời kỳ hình thành đất, lớp trầm tích chứa Pyrite (FeS2) của các vùng biển

cổ hay các trũng giữa giồng bị bồi đắp nhanh chóng và khá dày bởi lớp phù sa sông biển hỗn tạp của vùng cửa sông giàu hữu cơ và khoáng Fe, S

Nhóm đất phù sa có diện tích 482,79 ha, chiếm 1,13% diện tích tự nhiên Loại đất này phân bố ở phía Tây Bắc huyện, thuộc các xã Phú Khánh, Đại Điền, Quới Điền, Đất phù sa phân hóa yếu, ít chua; bao gồm đất phù sa

có tầng loang lổ, chua, gley nông; đất phù sa có tầng loang lổ trên nền cát

Đất nhân tác (đất liếp) có diện tích 3.584,01 ha, chiếm 8,4% diện tích

tự nhiên Phân bố tập trung ở các xã phía Tây Bắc của huyện, dọc theo các kênh rạch Đất liếp được phân thành các loại đất phụ căn cứ vào nguồn gốc nhóm đất được lên liếp, bao gồm 3 loại như sau: đất phèn lên liếp; đất phù sa lên liếp; đất mặn Các loại đất nhân tác đã chịu ảnh hưởng và tác động của con người trong một thời gian dài chi phối, thay đổi gần như toàn bộ các tính chất

lý hóa của lớp phủ thổ nhưỡng dày hơn 150 cm đã được lên liếp

2.2.6 Tình hình phát triển kinh tế nông nghiệp của huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre

2.2.6.1 Qui hoạch phát triển nông nghiệp

Thạnh Phú có tổng diện tích 416,9 km2

, diện tích đất trồng lúa 11.398

ha, đất nuôi thủy sản là 17.156 ha, đất lâm nghiệp là 2.584 ha, còn lại là nhóm đất phi nông nghiệp (Niên giám thống kê Thạnh Phú, 2013)

Thạnh Phú được chia làm 3 vùng sinh thái rõ rệt, sự phân chia này dựa trên sự xâm nhập mặn và quy hoạch cải tạo thủy lợi (UBND huyện Thạnh Phú, 2005) Các xã thuộc Tiểu vùng I (Phú Khánh, Đại Điền, Tân Phong, Thới Thạnh, Hòa Lợi, Quới Điền, Mỹ Hưng và một phần An Thạnh, Bình Thạnh, thị trấn Thạnh Phú) nằm trong vùng đê theo Dự án 418 của Chính phủ; vùng này sản xuất chuyên lúa Các xã thuộc Tiểu vùng II (Mỹ An, An Thuận, An Qui và một phần An Thạnh, Bình Thạnh, thị trấn Thạnh Phú) nhiễm mặn trung bình trong mùa khô, được quy hoạch sản xuất trồng lúa kết hợp nuôi thủy sản Các xã thuộc Tiểu vùng III (An Điền, An Nhơn, Giao Thạnh, Thạnh Phong, Thạnh Hải) bị nhiễm mặn, độ mặn rất cao nên quy hoạch vùng chuyên nuôi tôm Trên cơ sở bản đồ tài nguyên đất đai và bản đồ khả năng thích nghi đất đai đã được xây dựng cho toàn huyện Thạnh Phú (Hình 2.1), phân vùng đất đai được ghi nhận như sau:

a Vùng có nước ngọt không bị ảnh hưởng mặn

Tập trung các loại đất phù sa và mặn ít, hàm lượng dinh dưỡng đất tốt, nước tưới chủ động cả năm Đây là vùng dành cho sản xuất nông nghiệp thâm canh tăng vụ, bao gồm lúa chất lượng cao và lúa cao sản, đồng thời các biện pháp luân canh và đa dạng hóa cây trồng, vật nuôi trên ruộng lúa cũng được chú trọng Đối với chuyên canh lúa, khả năng thích nghi khoảng 8.000 ha - 8.500 ha, trong đó có 4.500 ha rất thích nghi cho lúa

b Vùng có nước lợ

Đây là vùng ở giữa, có điều kiện tưới nước ngọt một số tháng vào mùa mưa, nhưng chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn Biển Đông Yếu tố thủy lợi, điều tiết nước có tác động rõ và quan trọng Sản xuất nông nghiệp kết hợp nuôi thủy sản nước lợ (tôm Sú), đồng thời các biện pháp luân canh và đa dạng hóa cây trồng - vật nuôi trên ruộng lúa cũng được chú trọng Đối với chuyên canh lúa, khả năng thích nghi khoảng 3.500 - 4.000 ha, chủ yếu ở vùng có địa hình trung bình, đất ít bị nhiễm mặn, có thể phát triển lúa chất lượng cao 1 vụ, kết hợp trồng màu Diện tích thích nghi nuôi tôm kết hợp trồng lúa gồm toàn diện tích vùng này, khoảng gần 10.000 ha

c Vùng ven biển chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn

Hầu hết các mô hình sử dụng đất trong điều kiện sinh thái nước mặn được tập trung ở vùng này Khoảng gần 21.000 ha đất chịu tác động của thủy triều, trong đó có 3.500 - 4.000 ha ngập triều hàng ngày, thích nghi cho rừng ngập mặn Toàn bộ diện tích nuôi tôm nước lợ (có thể đạt 11.000 - 12.000 ha), đất rừng ngập mặn phòng hộ ven biển tập trung ở vùng này nhằm khai thác thế mạnh sinh thái đặc trưng của vùng bờ biển ở huyện Thạnh Phú

(Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường, 2012)

Hình 2.1 Bản đồ phân vùng sinh thái huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre

2.2.6.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp và những trở ngại chính

Toàn huyện có tổng diện tích gieo trồng lúa 13.895 ha, năng suất bình quân 4,2 tấn/ha Diện tích lúa tập trung nhiều ở các xã vùng ngọt và một phần vùng lợ Tuy nhiên năng suất lúa bấp bênh do bị xâm nhập mặn Trong năm

2012, nước mặn xâm nhập sâu và kéo dài dẫn đến thiệt hại 625 ha diện tích lúa Đông Xuân, chiếm 90% tổng diện tích canh tác lúa Đông Xuân trên toàn địa bàn huyện (UBND huyện Thạnh Phú, 2013)

Bên cạnh lúa, diện tích dừa toàn huyện khoảng 4.202 ha, sản lượng đạt khoảng 32 ngàn tấn Diện tích vườn dừa tăng nhưng hiệu quả khai thác vườn dừa chưa được quan tâm, chưa phát huy hiệu quả trên diện tích đất canh tác

Cây mía có 1.120 ha, sản lượng 80 tấn/ha Theo dự báo Phòng Nông nghiệp và PTNT huyện Thạnh Phú (2013) diện tích mía có xu hướng giảm, do vùng đất trồng mía bị nhiễm mặn và một phần diện tích trồng xen trong vườn dừa, khi dừa lớn thì diện tích mía phải thu hẹp

Cây màu có 1.307 ha, sản lượng 27 tấn/ha, cây màu phát triển nhiều trên đất giồng cát, chưa được thử nghiệm trên đất ruộng lúa nên chưa khai thác hiệu quả trên diện tích đất, trong thời gian gần đây, các khu vực đất giồng cát nước ngầm bị cạn kiệt, do khô hạn và xâm nhiễm mặn gây thiếu nước phục vụ tưới trong mùa khô nên hiệu quả chưa cao

Về chăn nuôi, huyện có tổng đàn bò 27.587 con, hiện nay con bò đang phát triển mạnh, nhờ hộ nuôi bò có áp dụng kỹ thuật chăn nuôi theo hướng sind hóa nên lợi nhuận từ con bò cao, tuy nhiên do điều kiện xâm nhập mặn có ảnh hưởng mất diện tích trồng cỏ nên nguy cơ thiếu cỏ làm thức ăn cho bò; tổng đàn heo của huyện có 22.124 con, hiện đang phát triển tốt, chăn nuôi theo hướng nạc hóa đàn heo, chăn nuôi đệm lót sinh học, đảm bảo môi trường, tuy nhiên do giá

cả thị trường không ổn định nên hộ nuôi không mở rộng đầu tư; gia cầm phát triển ổn định 286.000 con Do giá cả thị trường bấp bênh, đầu ra sản phẩm không

ổn định nên chăn nuôi không hiệu quả

Thủy sản là thế mạnh của huyện với tổng diện tích nuôi thủy sản là 17.169 ha Trong đó, có 2.000 ha nuôi tôm thâm canh Tuy nhiên do ảnh hưởng của thời tiết cực đoan, nắng nóng kéo dài diễn biến nhiều dịch bệnh nên

mô hình nuôi thâm canh không ổn định và kém bền vững (Sở Nông nghiệp và PTNT, 2013)

2.3 Tổng quan về tình hình xâm nhập mặn

2.3.1 Sự xâm nhiễm mặn ở ĐBSCL

Ở ĐBSCL do điều kiện kiến tạo, khí hậu, thủy văn, ảnh hưởng của các dòng triều, thủy triều bán nhật triều không đồng đều ở Biển Đông với biên độ

từ 3 - 3,5 m và nhật triều không đều với biên độ từ 0,8 - 1,2 m từ Biển Tây

(MRC, 2005; Tuấn et al., 2007) Thủy triều đã ảnh hưởng ĐBSCL theo ba

hướng (Biển Đông, Biển Tây và vùng giáp Biển Đông và Tây) thông qua hệ thống sông rạch chằng chịt, xâm nhập mặn vào mùa khô là vấn đề nan giải

(Hung, et al., 2001; Tuan et al., 2007) Các tỉnh ven biển như Kiên Giang, Cà

Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Trà Vinh, Bến Tre, Tiền Giang, Long An, mức

độ xâm nhiễm mặn tùy thuộc vào sự xâm nhập của nước biển và tùy vào mùa trong năm, cao điểm vào các tháng có lượng mưa thấp, khoảng tháng 3 - 4 dương lịch Ở ĐBSCL, đất nhiễm mặn theo từng thời kỳ, mùa khô lượng mưa

ít kèm theo nhiệt độ tăng cao, độ ẩm thấp, độ bốc hơi cao, đã tạo điều kiện cho

nước biển theo các kênh rạch sông ngòi đi sâu vào đất liền làm cho đất bị nhiễm mặn Vào mùa mưa, với lượng mưa lớn đã tạo điều kiện rửa mặn được tích tụ trên tầng mặt theo các cửa sông đổ ra biển trở lại hoặc thấm sâu vào đất, hạn chế mức độ xâm nhiễm của nước biển Trình tự được luân phiên từ mùa này sang mùa khác

Đất nhiễm mặn có chứa muối hòa tan chủ yếu là sodium chloride, sodium sulphate, calcium chloride, calcium sulphate, magnesium chloride,

magnesium sulphate, postasium chloride (Dubey, 1997; Hasegawa et al.,

2000) Đất mặn thường liên kết với tính sodic Đất mặn sodic là đất có chứa hàm lượng muối natri cao trên phức hệ hấp thu của đất, Na+

và Cl- gây độc và trở ngại cho phát triển của cây trồng Làm xáo trộn và mất cân đối về sự hấp thu nước và dưỡng chất và gây bất lợi về vật lý đất (Dudley, 1994) Theo (FAO, 1996) đất được xem là đất mặn khi có độ dẫn điện của dung dịch trích đất bão hòa (EC bão hoà) lớn hơn 4 dS m-1

ở 250C EC đất là độ dẫn điện của dung dịch đất, dung dịch càng có nồng độ muối tan cao sẽ có độ dẫn điện cao

2.3.2 Hiện trạng xâm nhiễm mặn tại Bến Tre

Bến Tre nằm ở phía Đông vùng ĐBSCL, phía Bắc giáp tỉnh Tiền Giang, có ranh giới chung là sông Tiền, phía Tây và Nam giáp tỉnh Vĩnh Long

và tỉnh Trà Vinh, có ranh giới chung là sông Cổ Chiên, phía đông giáp biển Đông Bến Tre có hệ thống sông rạch chằng chịt với trên 6.000 km và tiếp giáp với biển Đông với hơn 65 km bờ biển, trải dài từ Ba Tri, Bình Đại đến Thạnh Phú, ôm lấy 3 dãy cù lao Minh, Bảo và An Hóa (Địa chí Bến Tre, 2001) Theo phân bố tự nhiên, Bến Tre được chia thành 3 vùng sinh thái: vùng nước ngọt chiếm 37%, vùng nước lợ chiếm 27% và vùng nước mặn chiếm 36% diện tích Với đặc thù của vùng cù lao ven biển, nên hàng năm Bến Tre phải đối mặt với tình trạng nước mặn xâm nhập sâu vào đất liền, làm ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông nghiệp, chế biến công nghiệp và sinh hoạt của hơn 1,4 triệu dân

Sự ảnh hưởng của BĐKH trong những năm gần đây thể hiện rõ qua vấn

đề xâm nhập mặn Theo báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Bến Tre năm

2005, vào lúc cao điểm ranh mặn 4‰ ở các sông lớn vào sâu 50 km, ranh mặn 1‰ vào sâu 70 km, vào mùa khô hiện tượng nhiễm mặn gần như trọn địa bàn tỉnh Bến Tre, một cách tổng quát các đường đẳng mặn có thể phân chia ở các mức 4‰, 10‰, 20‰, 30‰ (Sở Tài nguyên và Môi trường Bến Tre, 2005) Theo Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn Bến Tre (2011), nước mặn đã theo triều cường Biển Đông và gió chướng xâm nhập sâu vào các sông chính của tỉnh Độ mặn đo được trên sông Hàm Luông tại xã Phú Khánh, huyện

Thạnh Phú cách cửa sông khoảng 25 km là 6,9‰ Trên sông Cửa Đại, tại vàm Giao Hòa, huyện Châu Thành, cách cửa sông 42 km độ mặn đo được là 2,3‰; Trên sông Cổ Chiên độ mặn 2‰ lên đến xã Thành Thới, huyện Mỏ Cày Nam, cách cửa sông khoảng 42 km (Hình 2.2) Độ mặn tại các vị trí này có khả năng duy trì ở mức bằng và cao hơn trong vài ngày, sau đó giảm theo triều

Hình 2.2 Bản đồ ranh giới mặn tỉnh Bến Tre

(Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường Bến Tre, 2011)

Do ảnh hưởng của xâm nhập mặn, vụ đông xuân, tỉnh Bến Tre có tổng diện tích lúa gieo sạ là 20.632 ha, trong đó có 2.615 ha vào thời kỳ lúa trổ bông bị ảnh hưởng; ở các huyện Ba Tri, Giồng Trôm, Bình Đại, Thạnh Phú và thành phố Bến Tre, do ảnh hưởng của sự xâm nhập mặn năng suất lúa giảm từ

30 - 60% (Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Bến Tre, 2011) Sự xâm nhập mặn đã làm cho nguồn nước ngọt trở nên khan hiếm Việc thiếu nước ngọt sinh hoạt làm ảnh hưởng đến đời sống, kinh tế của người dân, tại các xã ven biển

2.3.3 Xâm nhập mặn huyện Thạnh Phú

Thạnh Phú là huyện ven biển, hàng năm đều bị mặn xâm nhập sâu vào nội đồng trong các mùa khô, khi lưu lượng sông Cửu Long giảm thấp Theo kết quả nghiên cứu của Ian White (2002), dòng chảy của sông Cửu Long trong mùa khô không đủ ngăn sự xâm nhập mặn và sự nhiễm mặn xảy ra trên một số diện tích đất ở ĐBSCL, do đó xâm nhập mặn có khả năng kéo dài nếu mưa

muộn Theo số liệu quan trắc của Khí Tượng Thủy văn Bến Tre năm 2012 ở các trạm trên địa bàn huyện Thạnh Phú cho kết quả Bảng 2.1 sau:

Bảng 2.1 Kết quả quan trắc độ mặn sông Hàm Luông và Cổ Chiên năm 2012

(Nguồn: Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn Bến Tre, 2012)

Độ mặn cao nhất thường xảy ra trong các tháng 3 và 4 trên cả hai sông Hàm Luông và Cổ Chiên đạt mức từ 10 - 20‰ Đầu tháng 4 năm 2013, Trung tâm Khí tượng Thủy văn Bến Tre thông báo ranh mặn 4‰ đã xâm nhập sâu vào đất liền khoảng 70 km; nước có độ mặn 1‰ bao phủ toàn tỉnh Trên thực

tế, các xã thuộc tiểu vùng I của huyện đã được đầu tư thủy lợi ngăn mặn và dẫn ngọt hoàn chỉnh, mỗi năm có 6 - 7 tháng nước ngọt, đủ bố trí sản xuất 2

vụ lúa, 1 lúa - 1 màu, hoặc chuyên màu Tuy nhiên, vào mùa khô lưu lượng các sông Hàm Luông và Cổ Chiên bị cạn kiệt, bên ngoài đê bao độ mặn tăng cao, bên trong vùng ngọt hóa khô hạn thiếu nước tạo điều kiện đẩy nhanh tốc

độ xâm nhập mặn, độ mặn có khi lên tới 4‰ ở những vùng ven tuyến đê bao ngọt hóa (UBND huyện Thạnh Phú, 2013) Đối với các xã thuộc tiểu vùng II

có hệ thống đê bao chưa hoàn chỉnh thì bố trí chế độ canh tác vùng lợ 1 lúa - 1 tôm và nuôi trồng thủy sản tùy theo độ mặn và thời gian bị nhiễm mặn

Nhìn chung, tình hình xâm nhập mặn khu vực ven biển vùng ĐBSCL

có xu hướng ngày càng tăng, đặc biệt trên địa bàn huyện Thạnh Phú Theo dự báo của kịch bản BĐKH mực nước biển có xu hướng dâng cao và xâm nhập mặn ngày càng tăng, tiểu vùng ngọt sẽ bị lợ, tiểu vùng lợ sẽ bị mặn và tiểu vùng mặn sẽ tăng nồng độ mặn Qua thực tế, sự xâm nhập mặn đã tác động đến tính chất đất, giảm năng suất cây trồng, thay đổi môi trường sống vật nuôi

2.4 Tổng quan về các mô hình canh tác

Phong trào chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp từ độc canh lúa sang mô hình canh tác kết hợp được phát triển mạnh vùng ven biển ở ĐBSCL ở cuối những năm 1990 Thạnh Phú là huyện ven biển, thực hiện quy hoạch chuyển

đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi giai đoạn 2005 - 2010 (UBND Thạnh Phú, 2005) trên 3 vùng sinh thái của huyện có các mô hình canh tác phổ biến như 3 vụ lúa, 2 lúa - 1 màu, 2 lúa - 1 cá trong vùng sinh thái ngọt, mô hình phù hợp với vùng nhiễm mặn là mô hình lúa - tôm (HĐND Thạnh Phú, 2009) Theo kết

quả nghiên cứu của Nguyễn Thanh Phương và ctv., (2004) thì mô hình lúa -

tôm luân canh là mô hình có tính đặc thù của vùng nhiễm mặn, mang lại hiệu quả kinh tế cao

2.4.1 Mô hình canh tác lúa - màu

Canh tác cây lúa liên tục trong nhiều năm liền đã làm cho đất đai ngày càng suy kiệt, đồng ruộng mất cân bằng sinh thái, sâu bệnh có điều kiện bộc phát gây hại, năng suất lúa có khuynh hướng giảm,… do đó việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi trên những vùng đất độc canh cây lúa là thật sự cần thiết (Trịnh Thị Thu Trang, 1997) Hơn nữa, luân canh cây màu là giải pháp cắt đứt nguồn sâu bệnh hại cho lúa, tạo được năng suất lúa cũng khá hơn, góp phần tăng thu nhập cho nông dân, hạn chế sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, giữ

gìn hệ sinh thái bền vững (Liyange et al., 1986) Phong trào chuyển dịch cơ cấu

nông nghiệp từ độc canh lúa sang mô hình canh tác kết hợp được phát triển mạnh vùng ven biển ở ĐBSCL ở cuối những năm 1990 Theo tổng hợp của trung tâm khuyến nông các tỉnh vùng ĐBSCL, thời gian qua, nông dân đã áp dụng rất hiệu quả 4 mô hình chuyển dịch xen canh trên đất lúa như: lúa - bắp; lúa - cá; lúa - tôm và lúa - rau, vừa góp phần phá thế độc canh cây lúa, cắt đi nguồn sâu bệnh có hại trên đồng ruộng, vừa cho hiệu quả kinh tế cao

Tại Bến Tre, trong những năm qua, những vùng sản xuất lúa liên tục 3 vụ/năm, thì có 1 vụ dịch bệnh trên lúa xuất hiện nhiều và năng suất thấp, đó là

vụ Hè Thu nên không mang lại hiệu quả cho người sản xuất, do đó việc thực hiện chuyển dịch cơ cấu cây trồng từ sản xuất độc canh cây lúa sang luân canh cây màu trên ruộng lúa (2 vụ lúa - 1 vụ màu, hoặc 2 vụ màu - 1 vụ lúa) là một giải pháp nhằm tăng năng suất cây trồng, mang lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân đồng thời giảm thiểu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp Theo Sở Nông nghiệp & PTNT Bến Tre (2010), hiện nay một số mô hình canh tác đang được các hộ dân triển khai như: Mô hình lúa - dưa leo (huyện Mỏ Cày Nam), mô hình lúa - khổ qua (huyện Châu Thành), mô hình lúa - ớt cay (huyện Ba Tri) đều có hiệu quả kinh tế cao Tuy nhiên đây là những mô hình tự phát, do người dân tự mài mò, tích lũy kinh nghiệm qua nhiều vụ canh tác, việc áp dụng khoa học kỹ thuật còn hạn chế

sống của cá giống đạt 80%, tăng trưởng tốt, đó là kết quả nghiên cứu khi thực

nghiệm ương cá Lóc giống trong phòng thí nghiệm cá được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên trên hệ thống 9 bể xi măng có thể tích 1 m3/bể với 3 nghiệm thức thức ăn tổng hợp có hàm lượng protein thô khác nhau (30%, 40% và 50%) Hệ

số thức ăn của cá Lóc khi nuôi trong vèo và cho ăn cá tạp là 3,0 - 4,4 Hệ số này thấp hơn khi nuôi cá trong ao và trong bè Lợi nhuận thu được từ mô hình nuôi cá Lóc là 48.200 đồng/m2 ao, 32.400 đồng/m2 vèo và 219.400 đồng/m3 bè tương ứng với tỷ suất lợi nhuận là 13,7%, 4,5% và 8,5% (Phan Hồng Cương,

2009) Kết quả thực nghiệm của Lam Mỹ Lan và ctv., (2008) thì khối lượng

trung bình của cá Lóc nuôi dao động từ 268 g/con đến 304 g/con, tỷ suất lợi nhuận là 0,27 đến 0,53 khi cho ăn bằng thức ăn cá tạp Mô hình nuôi cá Lóc phù hợp với vùng nước ngọt, mang lại hiệu quả kinh tế cao, áp dụng rộng rãi trên mọi điều kiện nuôi

2.4.3 Mô hình nuôi tôm Càng xanh chuyên

Trên thế giới, tôm Càng xanh được nuôi dưới nhiều hình thức khác nhau như nuôi trong ruộng lúa, trong lồng, nuôi thâm canh, bán thâm canh trong ao đất hay bể xi măng… Năng suất tôm thu được khác nhau tùy theo hình thức nuôi và mức độ thâm canh Mô hình nuôi tôm Càng xanh có sử dụng giá thể sẽ làm tăng tỷ lệ sống, sản lượng, kích cỡ tôm và tăng hiệu quả trong

hệ thống Khi nuôi trong cùng một hệ thống và mật độ như nhau thì mô hình

có sử dụng giá thể sản lượng tôm tăng lên 14% (Raanan and Cohen, 1983 trích bởi Lý Văn Khánh, 2006)

Kết quả thực nghiệm từ mô hình nuôi tôm Càng xanh trong ao đất ở tỉnh Long An với 7 ao, diện tích 33.200 m2, mật độ thả 40 con/m2

, sau 6 tháng nuôi, trọng lượng trung bình của tôm đạt 35,5 g/con (dao động từ 25 - 95 g/con), tỷ lệ sống đạt từ 16,8 - 26,3%, năng suất đạt 1,6 - 3,3 tấn /ha, hiệu quả của mô hình đem lại khá cao 32,6 - 82,8 triệu đồng/ha, tỷ suất lợi nhuận từ 28

- 62% (Dương Nhật Long và ctv., 2006) Tại tỉnh Bến Tre, mô hình nuôi tôm

Càng xanh công nghiệp trong ao đất ở huyện Mỏ Cày và Chợ Lách với mật độ

40 con/m2 Sau 6 tháng nuôi, năng suất của tôm nuôi ở huyện Mỏ Cày đạt 3,53 tấn/ha, tỷ lệ sống đạt 29,26%; Ở huyện Chợ Lách, năng suất tôm thu được là

1,5 tấn/ha, tỷ lệ sống là 16,94% (Dương Nhật Long và ctv., 2006)

2.4.4 Nuôi tôm Càng xanh trong hệ thống mương vườn

Theo Nguyễn Thanh Phương và ctv., (2001) kết quả của mô hình nuôi

tôm Càng xanh trong mương vườn với mật độ 10 con/m2, sau 7 tháng nuôi, năng suất đạt 525 - 625 kg/ha, tỷ lệ sống đạt 26 - 34% Nuôi tôm Càng xanh trong mương vườn với mật độ 4 con/m2, sau 6 tháng nuôi đạt năng suất 600

kg/ha (Nguyễn Thanh Phương và ctv., 2001) Theo Lý Văn Khánh và Nguyễn

Thanh Phương (2006), mô hình nuôi tôm Càng xanh trong mương vườn khi thả tôm bột (PL15) với mật độ 9 con/m2

cho năng suất từ 1 - 1,4 tấn/ha cao hơn khi thả tôm giống (PL45) với mật độ 6 con/m2

cho năng suất 664 - 704 kg/ha

Mô hình thực nghiệm nuôi tôm Càng xanh trong vườn dừa ở huyện Bình Đại tỉnh Bến Tre với mật độ thả nuôi 8 con/m2

, bằng thức ăn viên công nghiệp kết hợp với thức ăn tươi sống, sau 6 tháng nuôi tôm đạt khối lượng từ 27,6 - 42,7 g/con, năng suất đạt 510 - 611 kg/ha (Nguyễn Thế Diễn, 2010) Theo Trịnh Hoàng Hảo (2011), nuôi tôm Càng xanh trong mương vườn dừa ở Bến Tre với mật độ thả nuôi từ 2 - 20 con/m2, nguồn thức ăn được sử dụng chủ yếu từ cá tạp, ốc và nguồn phụ phẩm nông nghiệp, lợi nhuận đạt được từ

mô hình là 0,2 - 12 triệu đồng/ha

2.4.5 Nuôi tôm Càng xanh trong ruộng lúa

Kết quả của mô hình nuôi tôm Càng xanh xen canh trên ruộng lúa ở 3 tỉnh Cần Thơ, Trà Vinh và Vĩnh Long đạt năng suất bình quân là 154 kg/ha/vụ Theo Lý Văn Khánh (2006) tôm nuôi trong ruộng lúa thực hiện tại Vĩnh Long với mật độ 5 con/m2

, thu được kết quả hoàn toàn khác nhau Mô hình nuôi tôm Càng xanh trong ruộng lúa ở Trà Vinh với mật độ tôm thả nuôi

25% (Nguyễn Thanh Phương và ctv., 2001)

Kết quả của mô hình thực nghiệm nuôi tôm Càng xanh xen canh trong ruộng lúa với mật độ thả nuôi là 2 con/m2, diện tích thực nghiệm là 100 m2

, cho tỷ lệ sống đạt 62%, năng suất tôm thu hoạch 412 kg/ha, lợi nhuận thu

được là 9,2 triệu đồng/ha, hiệu suất đồng vốn là 1,58 (Lam Mỹ Lan và ctv.,

2008) Thực nghiệm mô hình nuôi tôm Càng xanh toàn đực trên ruộng lúa tại

xã Nhị Mỹ, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp, với mật độ 4,6 - 7,2 con/m2

, đạt

tỷ lệ sống 70,3 - 87,7%, năng suất thu được là 1.071 - 2.111 kg/ha, thu được lợi nhuận từ 67,2 - 213,3 triệu đồng/ha Mô hình nuôi tôm Càng xanh trong ruộng lúa kết hợp tại huyện Hồng Dân, tỉnh Bạc Liêu của Hồ Thanh Thái (2011), với mật độ thả 1, 2 và 3 con/m2

(cỡ giống 1,2 cm/con), sau 6 tháng

nuôi tôm có khối lượng lần lượt là 47,9 g/con, 46,0 g/con và 37,0 g/con, tỷ lệ sống dao động từ 21 - 24%, năng suất lần lượt là 104 và 234 kg/ha, lợi nhuận dao động từ 8,1 - 19,5 triệu đồng/ha/vụ

Tóm lại, các mô hình truyền thống mang lại hiệu quả kinh tế cao và bền vững về môi trường trong thời gian qua Tuy nhiên, hiện nay do trong điều kiện BĐKH, nước mặn xâm nhập, các mô hình canh tác truyền thống không mang lại hiệu quả kinh tế cao, nhiều mô hình mới xuất hiện như tôm Càng xanh, cá Lóc, rau màu, tôm lúa,… nhưng do thiếu cơ sở khoa học, thiếu kỹ thuật nên hiệu quả chưa cao Do đó, cần thiết có nghiên cứu những mô hình sản xuất mới thích ứng với tình hình xâm nhập mặn và trong điều kiện BĐKH

2.5 Tổng quan về môi trường đất, nước trong các hệ thống canh tác

2.5.1 Đặc tính đất trong các mô hình canh tác

Đất là những thành phần quan trọng gắn liền với các mô hình canh tác Đặc tính đất trong hệ thống canh tác có thể là một trong những nguyên nhân gây giới hạn cho sự phát triển của đối tượng nuôi trong ao (Avnimelech and Ritvo, 2003) Hàm lượng chất dinh dưỡng, vật chất hữu cơ và mật độ vi sinh vật nhiều có vai trò quan trọng hơn trong nước ao Tôm thường sống trên mặt hoặc vùi vào đáy ao, vì vậy những chất độc trong đáy ao sẽ gây nguy hiểm cho tôm như: tôm giảm ăn, chậm lớn, tăng tỷ lệ chết và mẫn cảm với bệnh tật Do

đó, kiểm soát điều kiện đất đáy ao là cần thiết, sục khí vừa phải ở những nơi

có tích lũy bùn, xây dựng ao có nơi lắng bùn trước khi đưa vào ao nuôi, kích thích tính hoạt hóa của bồi lắng, dùng hóa chất để cân bằng tiến trình oxy hóa khử và sử dụng lại nguồn nước lọc từ bùn đáy (Avnimelech and Ritvo, 2003)

Ô nhiễm môi trường ao nuôi hình thành trong quá trình nuôi, như các chất thải từ thức ăn thừa, từ quá trình bài tiết vật nuôi (Nguyễn Tác An, 2010) Ngoài ra, trong quá trình nuôi còn sử dụng vôi hoặc các loại hóa chất trong xử

lý môi trường Các chất thải này có thể là nguyên nhân làm thay đổi môi trường của các đầm phá có thể gây các bệnh cục bộ cho vật nuôi thủy sản, biến đổi hệ sinh thái của đất và nước, ảnh hưởng đến sinh vật vùng nước (Trần Thị Hồng Ngọc, 2005) Hàm lượng chất hữu cơ trong ao hồ nuôi cũng tăng dần theo thời gian nuôi, đầu vụ nuôi có giá trị thấp hơn 2 - 3 lần so với cuối vụ nuôi Chúng thường tích tụ ở đáy đầm ao tạo thành một lớp bùn ô nhiễm Thành phần bùn chủ yếu là các chất hữu cơ như protein, lipids, axits béo Lớp bùn này luôn ở trong tình trạng ngập nước, yếm khí, các vi sinh vật yếm khí phát triển mạnh phân hủy các hợp chất trên tạo thành các sản phẩm là hydrosunphua (H2S), amonia (NH3), khí metan (CH4), rất có hại cho vi sinh vật (Nguyễn Tác An, 2010) Để đảm bảo cho vật nuôi thủy sản phát triển tốt,

đặc biệt là ao nuôi tôm, nông dân thường bỏ các lớp đất lắng ở đáy ao sau mỗi

vụ nuôi, do đó hàm lượng chất hữu cơ thường rất ít, đất đáy ao ở các mô hình nuôi thủy sản bán thâm canh/thâm canh trong vụ nuôi có giá trị thấp dao động

từ 3,96 - 7,46% có thể thích hợp cho sự phát triển của tôm nuôi (Nguyễn Hữu Kiệt, 2008)

2.5.2 Các chỉ tiêu đất trong mô hình canh tác

2.5.2.1 pH

Theo Boyd (1998), giá trị pH của đất từ 6,5 - 7,5 là thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của tôm nuôi và thủy sinh vật Tại vùng ĐBSCL, các huyện ven biển phát triển mạnh với nghề nuôi thủy sản, kết quả phân tích chất lượng môi trường đất trong ao nuôi thủy sản tại huyện Vĩnh Châu và Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng cho thấy giá trị pH đất đáy ao dao động trong khoảng 7

- 8 có giá phù hợp thủy sản (Tất Anh Thư và Võ Thị Gương, 2010)

2.5.2.2 EC

Tổng muối hòa tan trong đất được xác định bằng cách trích đất bão hòa giúp xác định EC đất EC đất canh tác lúa - tôm thường thấp hơn so với EC đất bán thâm canh và thâm canh (Tất Anh Thư và Võ Thị Gương, 2010) Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tuấn Anh (2010) tổng muối hòa tan trong đất trên các mô hình nuôi tôm tại các huyện ven biển tỉnh Sóc Trăng rất cao ở đầu

vụ nuôi, dao động từ 5,47 - 12,83‰, tuy nhiên vào cuối vụ tôm, tổng muối hòa tan giảm so với đầu vụ ở mô hình tôm quảng canh cải tiến, bán thâm canh/thâm canh một và hai vụ do độ mặn trong nước giảm vào mùa mưa làm tổng muối hòa tan trong đất cũng giảm Tuy nhiên khi nuôi tôm liên tục trong một thời gian dài (trên 10 năm) thì đất mỗi ngày một mặn hơn và đất bị sodic hóa, rất khó khăn để cải tạo cho các loại cây trồng phát triển (Võ Thị Gương

và ctv., 2003)

2.5.2.3 Na + trao đổi

Đất sodic có tỷ lệ hấp thụ của Na+ so với Ca2+

và Mg2+ là trị số tỷ số hấp phụ Natri (SAR - Sodium Adsorbtion Ratio) trong dung dịch đất được kết hợp

để đánh giá phải lớn hơn 13 và quan trọng là lượng Na+ dạng trao đổi trên phức hệ hấp thu cao (ESP > 15%) Đất có lượng Na+

cao sẽ gây bất lợi cho sinh trưởng của cây trồng Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Hữu Kiệt (2008) về chất lượng đất và nước các mô hình canh tác vùng nuôi tôm thuộc huyện Mỹ Xuyên, Long Phú và Vĩnh Châu tỉnh Sóc Trăng thì đất canh tác mô hình hai vụ lúa và ba vụ lúa, mô hình tôm lúa đất chưa bị sodic nhưng đất ở các mô hình canh tác tôm quảng canh cải tiến, tôm thâm canh/bán thâm canh

một vụ, tôm thâm canh/bán thâm canh hai vụ có giá trị ESP > 15% đất đã bị sodic

2.5.3 Các chỉ tiêu nước trong mô hình canh tác

Các yếu tố của môi trường là điều kiện quan trọng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của thủy sinh vật Theo Dierberg và Kiattisimkul (1996) thì sự thay đổi các đặc tính lý hóa học của của môi trường nước ao nuôi tôm là thông số hữu dụng biểu hiện cho yếu tố môi trường

2.5.3.1 pH

Theo Chanratchakool et al., (1995) cho rằng pH nước rất quan trọng, có

ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến tôm nuôi và phiêu sinh vật Giá trị pH ở mức thích hợp cho sự sinh trưởng tối ưu của tôm Sú từ 7,5 - 8,5 và dao động hằng ngày không được vượt quá 0.5 độ pH Theo Phạm Văn Tình (2001) tìm thấy pH trong ao thường thấp vào buổi sáng và cao vào buổi chiều, pH của

nước trong ao tốt nhất là 7,5 - 8,9 Theo Kungvankij et al., (1986); Nguyễn Trọng Nho et al., (2002) thì giá trị pH từ 7,5 - 8,5 là thích hợp cho nuôi tôm Sú

và biến thiên trong ngày không quá 0,5 đơn vị, pH từ 4 - 6,5 và 9 - 11 làm cho tôm chậm phát triển và thấp dưới 4 hoặc cao quá 11 là giới hạn cho tôm chết Theo Tất Anh Thư và Võ Thị Gương (2010) nghiên cứu chất lượng môi trường đất, nước và sự tích lũy dưỡng chất trong các ao nuôi thủy sản tại huyện Vĩnh Châu và Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng cho thấy hàm lượng pH trong ao nuôi thủy sản dao động trong khoảng 8,42 - 9,03 thì thích hợp cho sự sinh trưởng của các loài thủy sản

Theo George (1989) pH của nước thường không ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của tôm, tuy nhiên pH ảnh hưởng lớn đến ammonia (NH3 khi pH cao) và hydrogen sulfide (H2S khi pH thấp) Theo Pekar (2002) khi pH cao môi trường nước có hàm lượng NH3 cao gây hại cho tôm Khi pH giảm từ 7,9 đến 6,7 sẽ làm cho vỏ tôm, mai rùa, mai cua bị giảm khối lượng, tăng thành phần magnesium và giảm thành phần strontium (Wickins, 1984) Khoảng pH nước thích hợp cho tôm Sú là 7 - 9 (Kungvankij and Chua, 1986; Nguyễn

Trọng Nho và ctv., 2002; Whetston et al., 2002; Boyd et al., 2002) Giá trị pH

môi trường nước thường phụ thuộc vào các yếu tố sau: Tính chất của đất đáy ao; Quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh, hấp thụ CO2 làm tăng pH; Quá trình hô hấp của thủy sinh vật, quá trình phân hủy của các hợp chất hữu

cơ sẽ phóng thích CO2 làm giảm pH; Sự biến động pH trong ao nuôi thủy sản phụ thuộc rất nhiều vào mật độ tảo có trong ao nuôi (Primary industries and resources South Australia, 1999)

sinh trưởng và phát triển của tôm Sú là 15 - 25‰ và tôm Sú có khả năng sinh

trưởng và phát triển tốt ở nồng độ muối từ 15 - 35‰ (Whetston et al., 2002)

Nồng độ muối trong ao nuôi tôm cao hơn 30‰ tôm thường bị bệnh đặc biệt là bệnh đốm trắng và bệnh đầu vàng Nếu nồng độ muối trong ao thấp hơn 7‰ nhất là giai đoạn tôm còn nhỏ sẽ đưa đến tình trạng tôm bị còi, vỏ mềm, tỷ lệ sống thấp (Chanratchakool, 2003)

Tôm Sú có thể chịu được sự biến thiên của độ mặn 3 - 45‰ nhưng độ mặn lý tưởng cho tôm Sú có ngưỡng độ muối là 18 - 20‰ Độ mặn của nước là nhân tố rất quan trọng ảnh hưởng tới sự phân bố và mức độ phong phú của các loài thủy sinh Tùy theo khả năng chịu đựng sự biến đổi của độ mặn mà người ta chia sinh vật ở nước thành hai nhóm: nhóm chịu muối rộng và nhóm chịu muối hẹp Nhiều sinh vật chịu muối hẹp khi độ mặn của môi trường tăng lên một ít hoặc làm giảm đi một ít là chúng không thể phát triển bình thường Thông thường tôm Sú có ngưỡng độ muối từ 0 - 40‰, chịu đựng tốt với sự thay đổi đột ngột của độ muối, cụ thể tôm Sú giống và tôm Sú trưởng thành ưa thích độ muối từ

10 - 25‰ Theo Tạ Văn Phương (2006), các ao nuôi thủy sản thường có độ mặn tăng dần theo thời gian trong mùa khô và ngược lại độ mặn sẽ giảm dần trong mùa mưa

2.5.3.3 Độ kiềm

Đó là tổng số những kết tinh của titratable bases mà chính yếu là bicarbonate và carbonate được tính bằng mg/l calcium carbonate tương đương Bicarbonate thường được hình thành do tác dụng của CO2 với các chất bases trong đá và đất Ao hồ có độ kiềm cao có thể chế ngự được sự thay đổi pH Ao

hồ có độ kiềm khoảng 20 - 150 mg/l thì thích hợp cho phiêu sinh vật

(plankton) cũng như tôm cá Theo Trần Văn Hòa và ctv., (2002) cho rằng độ

kiềm để tôm Sú sống được là phải cao hơn 60 mg/l, độ kiềm tối ưu để tôm Sú phát triển là từ 80 - 120 mg/l Môi trường nước có độ kiềm cao sẽ làm giảm bớt sự thay đổi pH, mặt nước có lượng kiềm tổng cộng 20 - 150 mg/l thì thích hợp cho sự phát triển của phiêu sinh, các loại thủy sản và mức độ dinh dưỡng của ao tăng lên đồng nghĩa với lượng kiềm tổng cộng tăng (Boyd, 1998b)

Theo Tất Anh Thư và Võ Thị Gương (2010) nghiên cứu về chất lượng đất, nước và sự tích tụ các dưỡng chất trong các ao nuôi thủy sản tại hai huyện Vĩnh Châu và Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng thì độ kiềm trong nước thích hợp cho canh tác cua, tôm, cá,… dao động trong khoảng 95 - 147 mg/l và có khuynh hướng giảm vào cuối vụ nuôi do độ mặn vào cuối vụ giảm Theo Nguyễn Tuấn Anh (2010) nghiên cứu tại Sóc Trăng thì độ kiềm trong nước của mô hình hai vụ lúa và ba vụ lúa thấp, dao động trong khoảng 78,5 - 80 mg/l nhưng độ kiềm ở mô hình nuôi tôm biến động trong khoảng 78 - 182 mg/l và thích hợp cho sự phát triển của tôm

Độ kiềm của nước là tổng lượng carbonate và bicarbonate Trong thủy vực, độ kiềm được biểu hiện bằng nồng độ của các ion HCO3

-, CO3 2-

, OH-

trong nước (Chanratchkool et al., 1995; Andrew Lazur, 2007) Độ kiềm ảnh

hưởng đến pH nước và các tiến trình thủy hóa khác Độ kiềm trong ao giảm vì các lý do sau: Độ mặn của nước ao thấp, thường có độ kiềm thấp do carbonate

và bicarbonate; Phiêu sinh thực vật kém phát triển, vì hàm lượng muối carbonate (CO3

2-) và bicarbonate (HCO3

-) có quan hệ thuận với sức sản xuất

sơ cấp của ao (thực vật phù du), ao có độ kiềm cao thường cho năng suất cao hơn Độ kiềm cao đưa đến giảm sự biến động của pH Nhờ có hệ đệm HCO3

-và CO3

giúp cho độ pH của môi trường nước không biến động lớn Theo

Chanratchakool et al., (2003) độ kiềm thích hợp cho sự sinh trưởng của tôm

trong khoảng 80 - 120 mg/l Độ kiềm mong muốn trong ao nuôi thủy sản nên đạt 50 mg/l hoặc cao hơn ở dạng bicarbonate, dạng này có thể giữ pH ổn định Nếu độ kiềm của ao lớn hơn 150 mg/l và pH cao hơn 8,3 calcium sẽ tích lũy trong vỏ tôm làm tôm bị còi, chậm lớn, giảm pH dưới 8,3 bằng cách thay nước

có thể khắc phục được bất lợi này (Wurst and Durborow, 1992)

2.5.3.4 Hydrogen sulfide

H2S là sản phẩm của sự phân hủy các vật chất hữu cơ chủ yếu trong điều kiện yếm khí, gây ảnh hưởng bất lợi cho môi trường nước Đất có hàm lượng hữu cơ từ trung bình đến cao và trong tình trạng yếm khí sẽ phóng thích

ra nhiều H2S ra môi trường nước H2S gây độc đối với đời sống sinh vật, gây chết trực tiếp cho thủy sinh vật, H2S làm tiêu hao lượng oxy trong nước dẫn đến hiện tượng thiếu oxy, gây cản trở quá trình hô hấp của các loài thủy sản,

do đó tốt nhất không có hàm lượng H2S hiện diện trong môi trường nước

(Andrew Lazur, 2007) Theo Chanratchakool et al, (2003), hàm lượng H2S thích hợp cho ao tôm phải nhỏ hơn 0,03 mg/l, nếu hàm lượng H2S cao trên 0,03 mg/l sẽ gây hại cho tôm, cá Hydro sulfide chia làm 2 nhóm: H2S (un - ionized) và HS- (ionized) Chỉ có dạng un - ionized của hydro sulfide là chất độc, pH rất có ảnh hưởng tới độ độc của hydro sulfide, ví dụ: Với ao hồ pH =

5 và nhiệt độ 240

C người ta thấy 99,1% hydro sulfide dưới dạng H2S (un - ionized), trong khi đó pH = 8 với cùng nhiệt độ 240

C lại chỉ có 0,8% lượng hydro sulfide dưới dạng chất độc Theo Nguyễn Phương Hùng (2012), hàm lượng H2S nhỏ hơn 0,03 mg/l phù hợp cho sự phát triển của tôm Sú

H2S là sản phẩm của sự phân hủy các vật chất hữu cơ chủ yếu trong điều kiện yếm khí, gây ảnh hưởng bất lợi đến môi trường nước Đất có hàm lượng chất hữu cơ từ trung bình đến cao và trong tình trạng yếm khí sẽ phóng thích rất nhiều H2S ra ngoài môi trường nước H2S gây hại cho tôm ngay cả khi môi trường nước có nồng độ rất thấp (Andrew Lazur, 2007) H2S gây độc đối với đời sống sinh vật, gây chết trực tiếp cho thủy sinh vật, H2S làm tiêu hao oxy trong nước dẫn đến hiện tượng thiếu oxy, gây cản trở quá trình hô hấp của các loài thủy sản, do đó tốt nhất là không có hàm lượng H2S hiện diện trong môi trường nước (Andrew Lazur, 2007) Theo Boyd (1998) hàm lượng

H2S trong khoảng 0,01 - 0,05 mg/l có thể gây bất lợi cho cá Dù hàm lượng

H2S trong ao rất nhỏ (0,001 mg/l) nhưng nếu hiện diện trong thời gian dài cũng làm giảm sự sinh trưởng và phát triển của tôm, cá Tôm sẽ chết đột ngột khi trong nước có hàm lượng H2S ở mức độ 0,037 - 0,093 mg/l Theo Chanratchakool (2002) hàm lượng H2S trong ao nuôi tôm, cá không được vượt 0,03 mg/l H2S trong nước cao làm hạn chế sự phát triển loài động vật đáy

2.5.3.5 Ammonium

Là sản phẩm của sự phân giải do vi khuẩn đối với các vật chất hữu cơ, thức ăn thừa, xác chết của tảo hoặc của các chất thải và sự bài tiết của tôm, cá Trong hầu hết môi trường nước, NH4

Là sản phẩm của sự oxy hóa ammonia, nitrate không gây độc cho tôm,

cá và nồng độ nitrate trong ao nuôi có thể lên đến 3,0 mg/l Nitrate giúp tảo phát triển mạnh gây nên hiện tượng hoa tảo, hàm lượng N-NO3

ở các ao nuôi

cá thâm canh thường khoảng 0,25 mg/l (Boyd, 1990) Herpher và Pruginin (1981) quan sát các ao nuôi cá ở Israel nhận thấy khi hàm lượng nitrate cao hơn 1,4 mg/l không ảnh hưởng đến năng suất cá

2.5.3.7 Photphat

Là hợp chất lân hòa tan trong nước dưới dạng muối hòa tan (PO4

3-, HPO4

2-, H2PO4), lân trong nước thường xác định dưới dạng PO4

3- Lân trong nước do sự khuyếch tán từ đất, từ sự phân hủy các mùn bã hữu cơ và do phân bón đưa vào ao nuôi Sự biến động của PO4

trong môi trường nước ao từ 0 - 1,0 mg/l và có thể cao hơn (Nguyễn Đức Hội, 2000) Theo Boyd (1990) hàm lượng lân hòa tan trong ao nuôi thủy sản thường cao hơn 0,02 mg/l và ít khi vượt quá 0,1 mg/l Một trong những vấn đề trở ngại trong các ao nuôi tôm thâm canh là sự hiện diện các chất dinh dưỡng với nồng độ cao, đặc biệt là lân hòa tan, ammonia và nitrate, yếu tố gây nên hiện tượng hoa tảo, giảm chất lượng nước ao nuôi Hàm lượng lân thích hợp cho nuôi tôm, cá được khuyến cáo là 0,5 mg/l (Nguyễn Đức Hội, 2000)

Theo Nguyễn Tác An (2010) khảo sát hàm lượng lân ở các vùng ao nuôi tôm tại Đồng bằng sông Cửu Long cho thấy mùa mưa hàm lượng lân hòa tan trung bình khoảng 0,04 mg/l Theo Tạ Văn Phương (2006) hàm lượng lân hòa tan ở các ao nuôi tôm thâm canh vào mùa mưa là 0,08 mg/l và mùa nắng

là 0,22 mg/l Tăng độ kiềm, bón vôi để ổn định pH có thể là nguyên nhân làm giảm hàm lượng lân hòa tan trong nước Phơi nắng nền đáy ao, cải tạo ao đầu

vụ nuôi là những yếu tố giúp quá trình khoáng hóa xảy ra nhanh hơn, lân tích lũy trong đất từ vụ trước được khoáng hóa đưa đến hàm lượng lân hòa tan đầu

vụ cao (Boyd, 1998)

2.5.3.7 Nhu cầu oxy hóa học

Là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật COD của nước tăng

cùng với sự tăng của các chất hữu cơ, theo Boyd (1998) và Smith et al., (2002)

khuyến cáo nhu cầu oxy hóa học trong ao nuôi khoảng 20 mg/l Theo Trương Quốc Phú (2004) COD thích hợp cho các ao nuôi ở ĐBSCL từ 15 - 30 mg/l, ngưỡng giới hạn từ 15 - 40 mg/l Hàm lượng COD trong mùa mưa thường cao hơn trong mùa nắng vì hàm lượng chất hữu cơ trong mùa mưa cao hơn và tốc

độ khoáng hóa chậm hơn trong mùa nắng (Sansanayuth et al., 1998; Latt,

2002; Tạ Văn Phương, 2006) Kết quả thí nghiệm của Briggs và Fungs-Smith (1994) hàm lượng COD trong nước nên thay đổi tùy theo mật độ tôm Khi nuôi tôm ở mật độ 20 con/m2

, 30 con/m2 và 75 con/m2 thì hàm lượng COD lần lượt sẽ là 18 mg/l, 27 mg/l và 39 mg/l Mật độ nuôi càng cao thì hàm lượng COD trong nước càng cao

Tóm lại, các chỉ tiêu môi trường pH, độ mặn, độ kiềm, đạm hòa tan, lân hòa tan, COD, H2S,…là điều kiện quan trọng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của thủy sinh vật Các loài sinh vật đều có giới hạn môi trường thích nghi Do đó, khi thả nuôi các loại thủy sản cần nghiên cứu đánh giá chất lượng môi trường đất, nước; quản lý chặt chẽ môi trường nuôi để tạo điều kiện tối ưu cho tôm nuôi sinh trưởng và phát triển tốt

2.6 Tổng quan về đất bị nhiễm mặn

2.6.1 Sự hình thành đất nhiễm mặn

Định nghĩa về đất mặn được chấp nhận rộng rãi nhất là đất mặn có độ dẫn điện (Electrical conductivity - EC) của chất ly trích lúc đất bão hòa lớn hơn 4 mS/cm, ở 250

C (U.S Salinity Laboratory, 1954) EC đất là độ dẫn điện của dung dịch đất, dung dịch càng có nồng độ muối tan cao sẽ có độ dẫn điện cao

Muối trong đất mặn có thể có nguồn gốc tại chổ từ trầm tích hoặc do xâm nhập mặn của nước biển hay được cung cấp vào bởi việc sử dụng nước

mặn (James Camberato, 2001) Theo Brouwer et al., (1985), sự tích tụ của

muối trong đất bắt đầu xuất hiện khi lượng nước bốc hơi vượt quá lượng nước cung cấp vào đất do hầu hết nước tưới có chứa một lượng muối hòa tan Sau khi tưới, nước bổ sung vào đất được cây trồng sử dụng hoặc bay hơi trực tiếp nhưng muối được giữ lại trong đất Nếu không được lấy đi, muối tích tụ trong đất Quá trình này được gọi là sự mặn hóa (Hình 2.3)

Theo Brouwer et al., (1985) cho rằng nước mặn ngầm cũng có thể đóng

góp cho sự nhiễm mặn Khi mực nước dâng cao, nước mặn ngầm có thể đạt

(Nguồn: Brouwer et al., 1985)

Hình 2.3 Sự nhiễm mặn gây ra bởi nước tưới có chứa muối