Đánh giá khả năng sinh trưởng của cây lúa dựa trên mức độ nhiễm mặn năm 2016 tỉnh bến tre bằng GIS

TÓM TẮT Xâm nhập mặn là vấn đề nghiêm trọng đối với nước ta, Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn [BNN&PTNT], 2016 đã công bố thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra lên đến 5.576 tỷ VNĐ trong đ

KHOA TRẮC ĐỊA VÀ BẢN ĐỒ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH

TRƯỞNG CỦA CÂY LÚA DỰA TRÊN

MỨC ĐỘ NHIỄM MẶN NĂM 2016

TỈNH BẾN TRE BẰNG GIS

Hồ Chí Minh, 2017

S SVTH: Phan Huỳnh Như

GVHD: TS Trần Thống Nhất

LỜI CAM ĐOAN

Tôi, Phan Huỳnh Như, xin cam đoan đây là công trình độc lập của riêng tôi,

được thực hiện với sự hướng dẫn của Thầy TS Trần Thống Nhất

Các số liệu sử dụng trong đồ án có nguồn gốc rõ ràng Các kết quả trong đồ

án này là trung thực, không chỉnh sửa, do chính tôi làm ra

Tp HCM, ngày 30 tháng 11 năm 2017 (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Kết quả của Đồ án được được hoàn thành, ngoài sự cố gắng của em còn là sự giúp đỡ của gia đình, nhà Trường, Thầy Cô, đơn vị cơ quan, và các bác nông dân trồng lúa tại Bến Tre Với những tình cảm sâu sắc đó em không thể quên được Trước hết em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cha, Mẹ và người thân trong gia đình đã luôn bên cạnh em nhắc nhở chăm sóc động viên giúp em có một ý chí kiên cường để hoàn thành đồ án tốt hơn

Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy, Cô, ban lãnh đạo Trường ĐH Tài Nguyên và Môi Trường đã tạo cơ hội cho em được thực hiện đề tài này, trong quá trình thực hiện đồ án em luôn nhận được sự trợ giúp nhiệt tình và tận tụy hơn bao giờ hết của Thầy TS.Trần Thống Nhất dành cho em, luôn đồng hành với em từ khi bắt đầu đến kết thúc đồ án Và em xin gửi lời biết ơn đến Cô TS.Lê Minh Vĩnh đã luôn hướng dẫn, chỉ bảo để đồ án được thực hiện thuận lợi hơn

Em xin bày tỏ lòng biết ơn các anh kỹ sư tại Trung tâm nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao Bến Tre đã luôn hỗ trợ, giải thích và cung cấp mọi thứ cho em trong khi thực hiện đồ án, cũng như các bác nông dân tại địa phương cởi mở và nhiệt tình hết lòng giải thích thông tin giúp em thực hiện đồ án đúng thời hạn

Cuối cùng em xin gửi lời cám ơn rất nhiều đến bạn bè luôn bên cạnh em khuyến khích và chăm sóc cùng em học tập và thực hiện đề tài

Nhưng thời gian thực hiện đồ án có hạn, kinh nghiệm hạn chế nên đồ án cũng còn chút thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến từ Thầy Cô nhiều hơn để em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT

Xâm nhập mặn là vấn đề nghiêm trọng đối với nước ta, Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn [BNN&PTNT], (2016) đã công bố thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra lên đến 5.576 tỷ VNĐ trong đó ĐBSCL thiệt hại 4678 tỷ VNĐ, đặc biệt đầu năm 2015 đến cuối năm 2016 thiệt hại nặng nề nhất 90.000 ha lúa bị ảnh hưởng năng suất, thiếu nước sạch cho người dân, tỉnh Bến Tre sau đợt xâm nhập mặn nông dân trồng lúa trắng tay và không có nước sạch để sử dụng

Hệ thống thông tin địa lý GIS có thể dự báo xâm nhập mặn ảnh hưởng đến điều kiện sinh trưởng của cây lúa bằng phương pháp xây dựng bản đồ trồng lúa bị xâm nhập mặn kết hợp những kiến thức về điều kiện sinh trưởng của cây lúa trong hạn mặn Do đó đề tài “Đánh giá khả năng sinh trưởng của cây lúa dựa trên mức độ nhiễm mặn năm 2016 tỉnh Bến Tre bằng GIS” được thực hiện trong thời gian 20/8 – 30/11/2017 Đề tài sử dụng bản đồ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre năm 2016 kết hợp tài liệu phân bố giống lúa tại địa phương và tài liệu điều kiện sinh trưởng của cây lúa đã chỉ ra được những vùng tiếp tục trồng lúa là huyện Châu Thành, Tp.Bến Tre,

Mỏ Cày Bắc cho cả giai đoạn sinh trưởng của cây lúa cho đến thu hoạch Ngược lại huyện Bình Đại, Thạnh Phú, Ba Tri, Giồng Trôm không thể sinh trưởng trong hạn mặn và thiệt hại giá lúa bán ra cho nông dân tính toán được cho cả Tỉnh là hơn 4000

tỷ Trong đó 4 huyện Châu Thành, Tp.Bến Tre, Mỏ Cày Bắc, Mỏ Cày Nam vẫn thu hoạch 3 vụ/1 năm với giá trị độ mặn 0 – 40/00 lúa không bị ảnh hưởng bởi mặn, nhưng các huyện trồng lúa còn lại không thể nào gieo trồng lúa trong độ mặn cao từ

7 – 220/00 do đó chỉ gieo 1 vụ/năm là Hè Thu từ tháng 7 – 11 để tránh đợt hạn hán xâm nhập mặn từ tháng 11- tháng 4 và tháng 5 Vì vậy kết quả mà đề tài giúp theo dõi tình hình sinh trưởng của cây lúa trong diễn biến xâm nhập mặn và dự trù thiệt hại về kinh tế và điều chỉnh lại mùa vụ của cây lúa

MỤC LỤC Danh Mục Viết Tắt VI Danh Mục Bảng Biểu VII Danh Mục Hình VIII

Chương 1: Mở Đầu 1

1.1 Tính cấp thiết đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

1.3 Phạm vi nghiên cứu 1

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

1.4.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

Chương 2: Tổng Quan Tài Liệu 3

2.1 Khái quát xâm nhập mặn 3

2.1.1 Nguyên nhân 3

2.1.2 Thực trạng xâm nhập mặn ảnh hưởng đến trồng lúa nước tỉnh Bến Tre 4

2.2 Tổng quan GIS 7

2.2.1 Khái niệm 7

2.2.2 Thành phần GIS 8

2.3 Giới Thiệu Khu Vực Nghiên Cứu 9

2.3.1 Vị trí địa lý 9

2.3.2 Đặc điểm khí hậu 10

2.3.3 Thổ nhưỡng 12

2.3.4 Thủy văn 13

2.4 Cơ chế chịu mặn của cây lúa 13

2.4.1 Điều kiện sinh trưởng của cây lúa trong hạn mặn 13

2.4.2 Tài liệu giống lúa chịu mặn 16

Chương 3: Dữ Liệu Và Phương Pháp Nghiên Cứu 19

3.1 Dữ liệu 19

3.2 Phương pháp thực hiện 19

3.2.1 Phương pháp xử lý bản đồ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre năm 2016 19

3.2.2 Phương pháp xây dựng bản đồ trồng lúa tỉnh Bến Tre 23

3.2.3 Phương pháp thành lập bản đồ trồng lúa xâm nhập mặn Tỉnh Bến Tre 26

3.2.4 Phương pháp đánh giá điều kiện sinh trưởng của cây lúa trong hạn mặn 28

Chương 4: Kết Qủa 29

4.1 Kết quả bản đồ tình hình xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre năm 2016 30

4.2 Kết quả bản đồ trồng lúa tỉnh Bến Tre năm 2014 33

4.3 Phân bố giống lúa chịu mặn tỉnh Bến Tre 33

4.4 Đánh giá điều kiện sinh trưởng của cây lúa trong hạn mặn 34

Chương 5: Kết Luận Và Kiến Nghị 42

5.1 Kết luận 43

5.2 Kiến nghị 43

Danh Mục Tài Liệu Tham Khảo 44

Danh Mục Viết Tắt

Tên Viết Tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

Khoa Học Và Công Nghệ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn Việt Nam Đồng

Đồng Bằng Sông Cửu Long

Thông Tin Khoa Học và Công Nghệ Quốc Gia

Hệ Thống Thông Tin Địa Lý

Độ dẫn điện Thành Phố

KH & CN

NN&PTNT

VNĐ

ĐBSCL

TTKH & CNQG

GIS:

EC:

TP Geographic Information System

Electrical Conductivity

Danh Mục Bảng Biểu

Bảng 2 1: Quan hệ giữa EC và năng suất lúa 14

Bảng 2 2: Tài liệu giống lúa chịu mặn 17

Bảng 3 1: Mẫu khảo sát thực địa 28

Bảng 3 2: Bảng giống lúa chịu mặn 28

Bảng 4 1: Bảng thuộc tính bản đồ tình hình xâm nhập mặn 33

Bảng 4 2: Phân bố giống lúa chịu mặn 34

Bảng 4 3: Gía trị và diện tích xâm nhập mặn vùng trồng lúa 36

Bảng 4 4: Đánh giá những vùng trồng lúa tỉnh Bến Tre 40

Bảng 4 5: Bảng đánh giá thiệt hại VNĐ những vùng trồng lúa xâm nhập mặn 41

Danh Mục Hình

Hình 2 1: Sự dịch chuyển của khối nước mặn vào tầng nước ngọt 3

Hình 2 2: Tình hình hạn hán, xâm nhập mặn ĐBSCL 5

Hình 2 3: Thành phần GIS 8

Hình 2 4: Chức năng GIS 9

Hình 3 1: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Bến Tre 20

Hình 3 2: Kết quả đăng kí tọa độ bản đồ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre 20

Hình 3 3: Tạo Shapefile vùng mặn 21

Hình 3 4: Khai báo tọa độ cho vùng mặn 21

Hình 3 5: Vẽ đường mặn dựa theo bản đồ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre 22

Hình 3 6: Chuyển đường mặn thành vùng Mặn 22

Hình 3 7: Nhập giá trị xâm nhập mặn vào bảng thuộc tính 23

Hình 3 8: Phân vùng giá trị xâm nhập mặn 23

Hình 3 9: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Bến Tre 24

Hình 3 10: Chọn thông số chuyển đổi trong Tool mapping and convert 24

Hình 3 11: Chuyển đổi dgn sang định dạng shp 25

Hình 3 12: Đăng kí tọa độ cho lớp trồng lúa 25

Hình 3 13: Chuyển đổi tên xã trong Autocad sang shp 26

Hình 3 14: Sữa lỗi font tên xã 27

Hình 3 15: Phương pháp đánh giá 29

Hình 4 1: Kết quả đăng kí bản đồ tình hình xâm nhập mặn 30

Hình 4 2: Chồng lớp ảnh đăng kí và bản đồ 30

Hình 4 3: Kết qủa số hóa bản đồ vùng mặn 31

Hình 4 4: Bản đồ tình hình xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre năm 2016 32

Hình 4 5: Lớp trồng lúa tỉnh Bến Tre năm 2014 33

Hình 4 6: Biểu đồ diện tích trồng lúa (ha) tỉnh Bến Tre 34

Hình 4 7: Quan hệ ngập mặn ảnh hưởng năng suất lúa 35

Hình 4 8: Diện tích trồng lúa chưa vượt ngưỡng và vượt ngưỡng chịu mặn 39

Chương 1 Mở Đầu

1.1 Tính cấp thiết đề tài

Cuối năm 2014, hiện tượng xâm nhập mặn gây ra thiệt hại nặng nề về lúa, hoa màu, cây ăn quả, cây công nghiệp, thủy sản, gây thiếu nước sinh hoạt, tổng thiệt hại lên đến 5.572 tỷ VNĐ Trong đó, vựa lúa chính VN – ĐBSCL thiệt hại khoảng 4.678 tỷ VNĐ (BNN&PTNT, 2016)

Theo Tổng cục Thủy Lợi ( Bộ NN&PTNT, 2016) cuối năm 2015 và đầu năm

2016, diễn biến xâm nhập mặn được đánh giá nặng nề nhất trong 100 năm qua Ở

vụ Mùa Thu Đông năm 2015, có khoảng 90.000 ha lúa bị ảnh hưởng đến năng suất lúa, trong đó thiệt hại nặng khoảng 50.000 ha.Vụ Đông Xuân 2015-2016, có 104.000 ha lúa bị ảnh hưởng nặng đến năng suất (chiếm 11% diện tích gieo trồng 8 tỉnh ven biển – đang bị ảnh hưởng nặng của xâm nhập mặn Sau Kiên Giang, Bến Tre là tỉnh thứ hai ở ĐBSCL đã thống kê thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra trong đó diện tích lúa vụ Đông Xuân là 10.000 ha (phần lớn diện tích nằm ở huyện Ba Tri)

và 1.000 ha lúa Đông Xuân đang đứng trước nguy cơ bị mất trắng Trước thực trạng trên để giảm thiệt hại cho nông dân cần thực hiện các biện pháp: theo dõi chặt chẽ tình hình diễn biến thời tiết, dự báo khí tượng thủy văn tranh thủ nguồn nước ngọt cho lúa, điều chỉnh lịch thời vụ, chọn giống lúa chịu mặn tốt, chuyển đổi cơ cấu cây trồng Để giải quyết vấn đề phải tốn nhiều chi phí, thời gian tiến hành khảo sát, thống kê khu vực không có khả năng sản xuất lúa, quan trọng hơn phải xác định những vùng trồng lúa đang bị xâm nhập mặn

Những năm gần đây, Hệ thống thông tin địa lý GIS đã được sử dụng ngày càng nhiều, với những khả năng phân tích, đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn, lập bản đồ theo dõi hiện trạng xâm nhập mặn qua từng thời kì, quá trình diễn biến, thống kê phân vùng diện tích xâm nhập mặn Qua đó có thể đánh giá được mức độ gia tăng xâm nhập mặn và kịp thời dự báo chuyển đổi cơ cấu cây trồng và thay thế bằng giống lúa chịu mặn Chính vì vậy, đó là lí do chọn đề tài:

“Đánh giá khả năng sinh trưởng của cây lúa dựa trên mức độ nhiễm mặn năm

2016 tỉnh Bến Tre bằng GIS”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá xâm nhập mặn ảnh hưởng đến khu vực trồng lúa tỉnh Bến Tre năm 2016 Nghiên cứu hướng đến những khu vực trồng lúa tại địa bàn tỉnh Bến Tre tiếp tục trồng lúa hoặc kết thúc trong hạn mặn

1.3 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung đánh giá những vùng trồng lúa bị xâm nhập mặn trong địa bàn tỉnh Bến Tre, và dữ liệu mà nghiên cứu sử dụng để đánh giá trong năm 2016 Thu

thập dữ liệu có giới hạn về điều kiện sinh trưởng của cây lúa trong hạn mặn do đó Nghiên cứu chỉ đề xuất những vùng có thể trồng hoặc kết thúc trồng lúa trên vùng xâm nhập mặn

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.4.1 Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu sử dụng phương pháp lập bản đồ trồng lúa bị xâm nhập mặn và ý kiến chuyên gia, khảo sát thực địa để đánh giá điều kiện sinh trưởng cây lúa trong hạn mặn là hoàn toàn thực hiện được

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu dự báo được tình hình sinh trưởng của cây lúa trong hạn mặn và dự báo thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra đối với diện tích lúa

Chương 2 Tổng Quan Tài Liệu

2.1 Khái quát xâm nhập mặn

2.1.1 Nguyên nhân

Xâm nhập mặn là quá trình thay thế nước ngọt trong các tầng chứa nước ở ven biển bằng nước mặn do sự dịch chuyển của khối nước mặn vào tầng nước ngọt Xâm nhập mặn làm giảm nguồn nước ngọt dưới lòng đất ở các tầng chứa nước ven biển

do cả hai quá trình tự nhiên và con người gây ra

Hình 2 1: Sự dịch chuyển của khối nước mặn vào tầng nước ngọt

(Nguồn: Theo EOE, 2012) Theo Bộ Khoa Học và Công Nghệ ([BKH&CN], 2016):

Dòng chảy thượng nguồn và phân bố dòng chảy trên các sông thuộc ĐBSCL

- Do ảnh hưởng của hiện tượng El-Nino năm 2015 nên mùa mưa đến trễ nhưng lại kết thúc sớm, tổng lượng mưa trên lưu vực thiếu hụt so với trung bình nhiều năm

từ 20 – 50% Vì vậy mùa lũ, năm 2015 thuộc năm lũ nhỏ dần, dẫn đến dòng chảy trong mùa khô từ thượng lưu chảy về ĐBSCL xuống ở mức cực thấp (ở mức lịch sử)

- Chế độ thủy triều ở ĐBSCL: Trong những ngày triều cường nếu xuất hiện gió sẽ làm gia tăng phạm vi xâm nhập mặn trên dòng chính và kênh rạch nội đồng Trong quá trình xâm nhập vào trong hệ thống sông ngòi, kênh rạch, dòng triều đồng thời cũng mang nước mặn từ biển vào Do đó, thủy triều là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến xâm nhập mặn Ngoài ra do ảnh hưởng bởi các yếu tố khí tượng, đặc biệt là gió Đông (gió chướng) trong tháng 2-3 nên mực nước đỉnh triều và bình quân gia tăng đến 20 – 30 cm, dẫn tới độ mặn cũng gia tăng theo

Mưa và bốc hơi nội đồng

- Liên tiếp nhiều tháng không có mưa, gây nên hạn hán nghiệm trọng Lượng bốc hơi trong các tháng mùa khô cao hơn so với các tháng mùa mưa

- Mưa là nhân tố tạo nên lượng nước mặt (dòng chảy trong sông ngòi, kênh, rạch, đồng ruộng và ao hồ…), ngược lại, bốc hơi từ bề mặt đất và mặt nước tiêu hao

nguồn nước mặt Do đó, xu hướng ảnh hưởng của mưa và bốc hơi đến xâm nhập mặn là khác nhau Trong những năm lượng mưa mùa khô dồi dào, nguồn sinh thủy lớn, lượng nước ngọt trong hệ thống kênh, rạch và đồng ruộng lớn sẽ hạn chế mặn xâm nhập vào trong hệ thống kênh, rạch nội đồng; còn bốc hơi lớn thì sẽ làm cạn kiệt nguồn nước ngọt, tạo điều kiện thuận lợi để mặn xâm nhập vào trong nội đồng

Khai thác sử dụng nước

- Một khối lượng nước ngọt khá lớn lấy từ sông Tiền, sông Hậu để cung cấp cho các vùng Đồng tháp mười, tứ giác Long Xuyên, bán đảo Cà Mau sẽ làm giảm lượng nước ngọt chảy về hạ lưu và do đó tạo điều kiện cho mặn xâm nhập vào trong sâu hơn

- Lượng nước ngọt từ thượng lưu chảy về có tác dụng pha loãng nước mặn theo triều từ biển truyền vào và do đó đẩy lùi mặn ra phía cửa sông Chính vì vậy, những năm mặn xâm nhập sâu vào trong hệ thống sông, kênh rạch nội đồng ở ĐBSCL là những năm lượng mưa sông Mê Công chảy vào ĐBSCL giảm đáng kể

- Trong mùa cạn, cùng với sự suy giảm của lưu lượng dòng chảy từ thượng lưu đổ

về mặn cũng tăng lên và đạt giá trị lớn nhất vào giai đoạn triều cường và dòng chảy thượng nguồn nhỏ nhất

2.1.2 Thực trạng xâm nhập mặn ảnh hưởng đến trồng lúa nước tỉnh Bến Tre

TT Địa phương

Diện tích lúa xuống giống

Tổng thiệt hại do hạn xâm

nhập mặn Diện tích có khả

năng bị hạn cao nhất trong tháng 3,4/2016

Diện tích thiệt hại (ha)

Thành tiền (triệu đồng)

- Các con sông chính ở Bến Tre đã có độ mặn 4 0/00 và đang xâm nhập sâu vào các nhánh sông nhỏ từ 45 – 60km Theo thống kê, tổng diện tích lúa Đông-Xuân năm

2015 – 2016 đã bị thiệt hại trên 10.000 ha (phần lớn diện tích ở huyện Ba Tri)

- Tại huyện Giồng Trôm vụ Đông-Xuân 2015 -2016, nông dân đã xuống giống lúa trên 2600 ha Do ảnh hưởng nước mặn lên sớm và xâm nhập sâu vào nội đồng, gây thiệt hại đến sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của người dân, trên 1000 ha lúa Đông-Xuân có nguy cơ mất trắng Hầu hết diện tích lúa bị chết do xuống giống trễ, cây lúa còn non, những vùng nằm sâu bên trong, khó tiêu nước Số diện tích còn lại, cây lúa còn xanh, nhưng không phát triển được, ước lượng thiệt hại trên 1000 ha vào cuối vụ

- Tại huyện Ba Tri, hiện này nước xâm nhập mặn đã gây thiệt hại nặng trên vụ lúa Đông-Xuân năm 2015 – 2016 Trong vụ lúa này toàn huyện Ba Tri đã canh tác 11.200 ha Cho đến 16/2 thì diện tích lúa bị thiệt hại do mặn là 8668 ha, chiếm 77,4 % diện tích gieo sạ Trong đó lúa thiệt hại từ 30% - 70% là 4859 ha

- Vụ mùa tại huyện Bình Đại có 156 ha, sau Tết nguyên đán trên ruộng còn 42 ha, trong đó xã Châu Hưng có 13 ha bị mất trắng Nước mặn xuất hiện cuối tháng 11 sau đó nước ngọt tới tháng 3 mới mặn trở lại, nhưng năm nay cuối tháng 11 nước luôn mặn và độ mặn ngày càng tăng

- Theo Trung tâm Dự báo khí tượng Thủy văn Trung Ương tỉnh Bến Tre (2016), hiện tượng El Nino năm 2015 đạt cường độ mạnh kỷ lục 1997-1998 và kéo dài

nhất trong khoảng 60 năm qua Lượng mưa khu vực Nam bộ cuối 2015 đến 4/2016 có khả năng thấp hơn so với nhiều năm 20% - 40% và kết thúc sớm

- Theo số liệu quan trắc Đài khí tượng thủy văn tỉnh Bến Tre (2016) độ mặn 40/00cách cửa sông 45-65 km, 155/164 phường xã bị xâm nhập mặn và cây lúa là đối tượng chịu ảnh hưởng nặng nhất do hạn mặn

Hiện trạng xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre

Theo Cổng thông tin điện tử tỉnh Bến Tre (2017), cho biết:

- Mặn biến đổi theo thời gian: Bến Tre có địa hình chủ yếu nằm dưới mực nước biển trung bình Các con sông chủ yếu chịu tác động của chế độ thủy triều biển Đông Nhiều sông và kênh rạch có độ rộng khá lớn, một số cửa sông rộng từ 2 đến 3km, do đó nước sông bị nhiễm mặn nghiêm trọng và trong mùa khô, mặn xâm nhập gần như hầu khắp diện tích trong tỉnh gây nên tình trạng thiếu nước ngọt gay gắt

- Mặn theo nước thủy triều vào trong sông, nên có quan hệ mật thiết với chế độ thủy triều Sự dao động cũng tương tự như sự dao động của triều Chân và đỉnh mặn thường xuất hiện sau chân và đỉnh triều 1 đến 2 giờ Càng xa biển, chênh lệch này càng lớn Ngoài việc biến đổi theo mùa mặn còn phụ thuộc vào lượng nước từ thượng nguồn về Mùa lũ, lượng nước ngọt lớn, mặn bị đẩy ra xa Tuy vậy, những vùng giáp biển độ mặn không lúc nào nhỏ hơn dưới 2% Độ mặn lớn nhất thường xuất hiện vào tháng 4, tháng có lượng nước ngọt ít nhất

- Mặn biến đổi theo không gian: Mặn từ biển xâm nhập vào sông dưới dạng hình nêm Do sự tiết giảm của sóng triều, sức cản và làm loãng của lượng nước ngọt, nên càng vào sâu trong sông, nồng độ mặn càng giảm

- Mặn xâm nhập còn có sự khác nhau giữa hai bờ, do các bãi bồi vùng cửa sông thường chia ra làm nhều cửa nhỏ Cửa nào có độ sâu lớn diện tích mặt cắt lớn, thì lượng triều vào lớn

- Phân tích đường đẳng mặn ở mức 40/00, 100/00, 150/00 vào các tháng 12 ( cuối mùa mưa) và tháng 2 ( cuối mùa khô) với kết quả quan trắc từ các năm 1982 – 1993 cho thấy:

- Độ mặn xảy ra cao nhất từ các tháng 2, 3, 4 Độ mặn trên 40/00 gây ảnh hưởng cho cây trồng xuất hiện từ tháng 1 – 4 ở 2/3 diện tích của tỉnh (trừ khu vực An Hóa, phường 7, thị xã trở lên phía thượng nguồn)

- Đường đẳng mặn 40/00 ở tháng 12 xuất hiện cách bờ biển huyện Ba Tri 9 km qua các xã Lộc Thuận (huyện Bình Đại), Hưng Nhượng (huyện Giồng Trôm), Thới Thạnh (huyện Thạnh Phú) tiến dần về phía thượng nguồn Vào các tháng 2, cách

bờ biển 37 km, qua các xã Giao Hòa (huyện Châu Thành), Phú Hưng (thị xã), Thuận Điền (huyện Giồng Trôm), Thành Thới (huyện Mỏ Cày)

- Đường đẳng mặn 60/00 vào tháng 12 xuất hiện cách huyện Ba Tri 6km, qua các xã Bình Thới (huyện Bình Đại), Mỹ Nhơn (huyện Ba Tri) Đường đẳng mặn tiến dần về phía thị xã Bến Tre, cách bờ biển Ba Tri 23 km vào tháng 4 qua các xã Vang Quới (huyện Bình Đại), Tân Hào (huyện Giồng Trôm), Hương Mỹ (huyện

Mỏ Cày)

- Đường đẳng mặn 200/00 cách bờ biển Ba Tri 5km vào tháng 4 Trong những năm gần đây, do thâm canh tăng vụ ở thượng nguồn làm giảm lượng nước đổ về phía biển, nên xu hướng mặn càng ngày xâm nhập sâu hơn vào đất liền Ranh giới mặn 40/00 cuối mùa khô đã vượt qua khỏi thị xã lên đến các xã Phú Túc, Phú Đức (phía sông Cửa Đại) và Cái Mơn (phía sông Cổ Chiên)

- Sông Ba Lai có độ dài xâm nhập mặn lớn nhất Nguyên nhân do sông Ba Lai đang ở giai đoạn chết dần, không đẩy mặn ra xa được, vì lượng nước nguồn về quá nhỏ Sông Hàm Luông có độ dài xâm nhập mặn nhỏ nhất Nguyên nhân do cửa sông và suốt dọc chiều dài sông có nhiều bãi bồi, và do lưu lượng nước vào mùa cạn lớn nhất trong số 4 con sông

- Độ mặn trong kênh rạch: Kênh rạch không có nước ngọt từ thượng nguồn về, nên thủy triều dồn vào, mặn ngấm vào trong đất, tích tụ ngày một nhiều, vì vậy với cùng khoảng cách đối với cửa sông, bao giờ độ mặn trong kênh rạch cũng lớn hơn trong sông Vấn đề mặn, nhất là mặn trong kênh rạch, là một vấn đề phức tạp, có ý nghĩa lớn đối với việc cấp nước tưới cho cây trồng, cần được nghiên cứu chu đáo và toàn diện hơn

- Trong các năm qua, theo kế hoạch phát triển nông nghiệp toàn diện của tỉnh, nhiều chương trình đầu tư vào thủy lợi lớn đã được thực hiện, góp phần ngăn việc xâm nhập mặn, dẫn nước ngọt vào đồng ruộng (nhất là khu vực Vàm Đồn, huyện Mỏ Cày), Bốn Mỹ, Vàm Hồ (huyện Ba Tri), đưa năng suất lúa tăng lên rõ rệt

- Theo số liệu quan trắc từ Đài khí tượng thủy văn Bến Tre cho biết, độ mặn 40/00trên các con sông chính đã xâm nhập sâu cách các cửa sông từ 45 – 65km, độ mặn 10/00 cách các cửa sông từ 50 -70km, 155/164 xã phường thị trấn của tỉnh

bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm, máy tính, dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích, và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý”

Con người: là người sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng phân tích và xử

lý các số liệu, thông báo về việc lựa chọn các công cụ GIS để sử dụng, có kiến thức

về số liệu đang được sử dụng và thông hiểu các tiến trình đang và sẽ thực hiện

Dữ liệu: bao gồm các dữ liệu về vị trí địa lý, thuộc tính của thông tin, mối liên hệ

không gian của các thông tin và thời gian

Dữ liệu không gian cho ta biết kích thước vật lý và vị trí địa lý của các đối tượng trên bề mặt trái đất

Dữ liệu thuộc tính là các dữ liệu ở dạng văn bản cho ta biết thêm thông tin thuộc tính của đối tượng

Phương pháp: Muốn một hệ GIS hoạt động có hiệu quả phải đặt trong 1 khung tổ

chức phù hợp và có những hướng dẫn cần thiết để quản lý, thu thập lưu trữ và phân tích số liệu và được điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này được bổ nhiệm

để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách hiệu quả để phục vụ người sử dụng

(Nguồn: http://chuyentrang.monre.gov.vn)

Hình 2 4: Chức năng GIS

Thu thập dữ liệu: Dữ liệu mô tả các đối tượng địa lý được lưu trữ trong cơ sở dữ

liệu địa lý Cơ sở dữ liệu địa lý là một thành phần có chi phí xây dựng cao và tồn trong một thời gian dài cùng với hệ thống, vì vậy việc thu thập dữ liệu là một vấn đề hết sức quan trọng làm thế nào để lấy dữ liệu chỉ tồn tại trên dạng giấy vào cơ sở dữ liệu? Dữ liệu này ở dạng số nhưng không thể sử dụng được, vậy nó ở định dạng nào? Môt hệ thống thông tin địa lý phải cung cấp các phương pháp để nhập dữ liệu địa lý (tọa độ) và dữ liệu dạng bảng (thuộc tính) Hệ thống có nhiều phương pháp nhập dữ liệu thì càng mềm dẻo và linh động

Phân Tích dữ liệu:

Phân tích mối quan hệ không gian giữa các tập dữ liệu để trả lời thông địa lý

Phân tích gần kề xấp xỉ: Sử dụng thuật toán để xác định mối quan hệ gần kề giữa các đối tượng

Phân tích chồng xếp: kết hợp các đối tượng các lớp dữ liệu để tạo ra các lớp mới Lớp kết quả này có thể được phân tích để tìm ra những đối tượng nằm trong một vùng hoặc nhiều vùng nào đó là bao nhiêu

Hiển thị dữ liệu và xuất dữ liệu

GIS công cụ hiển thị những đối tượng địa lý, sử dụng nhiều ký hiệu diễn đạt tượng trưng Kết quả cuối cùng được hiển thị tốt nhất là một bản đồ hoặc đồ thị Bản đồ là phương tiện quen thuộc để chuyển tải thông tin địa lý đến người dùng

Ngoài ra, GIS cho ra các mô hình không gian giúp cho các nhà lãnh đạo quyết định trong các lĩnh vực quy hoạch và quản lý

Dữ liệu GIS có thể xuất ra dưới nhiều dạng khác nhau như: in trên giấy, xuất ra thành các tập tin ảnh, đưa vào các báo cáo, chuyển vào Internet để cung cấp cho người dùng ở xa

2.3 Giới Thiệu Khu Vực Nghiên Cứu

Theo Cổng thông tin điện tử tỉnh Bến Tre (2017), Bến Tre có đặc điểm sau:

2.3.1 Vị trí địa lý

Bến Tre là một trong 13 tỉnh ĐBSCL, có diện tích tự nhiên là 2.350 km2, được hình thành bởi cù lao An Hóa, cù lao Bảo, cù lao Minh, và do phù sa của 4 nhánh sông Cửu Long bồi tụ mà thành (gồm sông Tiền dài 83 km, sông Ba Lai 59 km, sông Hàm Luông 71 km, sông Cổ Chiên 82 km)

Điểm cực Bắc của Bến Tre nằm trên vĩ độ 9048’B

Điểm cực Tây nằm trên 105057’Đ

Điểm cực Nam nằm trên vĩ độ 10020’B

Điểm cực Đông nằm trên kinh độ 1060

48’Đ

- Nhìn từ trên cao xuống, Bến Tre có hình giẻ quạt, đầu nhọn nằm ở thượng nguồn, các nhánh sông lớn như hình nan quạt xòe rộng về phía đông Phía Bắc giáp tỉnh Tiền Giang, có ranh giới chung là sông Tiền, phía nam giáp tỉnh Trà Vinh, phía Tây giáp Vĩnh Long, có ranh giới chung là sông Cổ Chiên, Phía Đông giáp biển Đông, với chiều dài bờ biển là 65km

- Địa hình: có độ cao trung bình từ 1-2 mét so với mực nước biển, thấp dần từ Tây xuống Đông Nam, độ cao chênh lệch khá lớn, tối đa là 3,5m Trong đó, phần cao nhất thuộc khu vực huyện Chợ Lách và một phần huyện Châu Thành, độ cao tuyệt đối có nơi đạt trên 5 mét, nhưng đa số từ 3 đến 3,5 mét Phần đất thấp độ cao trung bình khoảng 1,5m, tập trung tại các vùng Phước An, Phước Tú ở huyện Châu Thành hoặc Phong Phú, Phú Hòa ở huyện Giồng Trôm Phần đất trũng, độ cao tối đa không quá 0,5m, phân bố ở các huyện ven biển như huyện Bình Đại,

Ba Tri và Thạnh Phú Địa hình bờ biển của tỉnh chủ yếu là các bãi bồi rộng với thành phần chủ yếu là bùn hoặc cát Khi triều rút, các bãi bồi nổi lên và trải rộng

ra biển hàng ngàn mét, tạo thuận lợi cho nuôi truồng hải sản

- Địa hình bằng phẳng, rải rác, những giồng cát xen kẽ với ruộng vườn, không có rừng cây lớn, chỉ có một số rừng chồi và những dải rừng ngập mặn ở ven biển và các cửa sông Ngược về phía thượng nguồn đến tận Campuchia; cùng hệ thống kênh rạch chằng chịt khoảng 6000 km đan vào nhau chở nặng phù sa chảy khắp

ba dải cù lao là một lợi thế của Bến Tre trong phát triển giao thông thủy, hệ thống thủy lợi phát triển kinh tế biển, kinh tế vườn, trao đổi hàng hóa với các tỉnh lân cận Từ Bến Tre, tàu bè có thể đến thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh miền Tây và ngược lại

2.3.2 Đặc điểm khí hậu

- Nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo nên nhiệt độ cao, ít biến đổi trong năm, nhiệt độ trung bình hằng năm từ 260

C – 270C Tỉnh Bến Tre chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau và gió mùa Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 11, giữa 2 mùa này thời kỳ chuyển có hướng gió

thay đổi vào các tháng 11 và tháng 4 tạo nên 2 mùa rõ rệt Trong năm không có nhiệt độ tháng nào trung bình dưới 200C Với vị trí nằm tiếp giáp với Biển Đông, nhưng Bến Tre ít chịu ảnh hưởng của bão, vì nằm ngoài vĩ độ thấp (bão thường xảy ra từ vĩ độ 150 B trở lên)

- Lượng mưa tại TP nhiều hơn khoảng 1.414 mm Vùng ven biển và Chợ Lách có lượng mưa thấp nhất từ 1.210 – 1.240 mm

- Tháng 5, lượng mưa vượt hẳn lên từ 150 – 200 mm trên 10 ngày mưa Hương

Mỹ (Mỏ Cày Nam) đạt khoảng 200 mm, tại Chợ Lách và phía Bắc của TP đạt

150 mm Tháng 6, lượng mưa nhiều nhất từ 175 mm – 250 mm với 14 ngày mưa

Ở Ba Vát, tăng lên 250 mm, nhưng Bắc Giồng Trôm khoảng 175 mm Tháng

7-10 ở ven biển, lượng mưa khoảng 150 mm, Ở Giồng Trôm, Bình Đại và TP.Bến Tre lượng mưa cao nhất Tháng 10, lượng mưa tập trung ở TP.Bến Tre, Thạnh Phú Tháng 11, lượng mưa giảm trung bình trên dưới 100 mm Ven biển Thạnh Phú có lượng mưa cao nhất và Bình Đại có lượng mưa thấp nhất

- Mùa mưa ở các nơi trong Tỉnh Bến Tre bắt đầu và kết thúc không giống nhau Các vùng ven biển mưa thường bắt đầu chậm và kết thúc sớm hơn các nơi khác nhau Số ngày mưa thực sự trong mùa mưa cũng không đồng đều trong toàn tỉnh khoảng từ 50 đến 60 ngày

2 Chế độ nắng, bức xạ

- Do nằm ở vĩ độ thấp hằng năm, mặt trời đi qua thiên đỉnh 2 lần nên Bến Tre tiếp nhận được lượng ánh nắng dồi dào, tổng số giờ nắng trong năm lớn, trung bình khoảng 2.000 giờ Trong mùa khô, số giờ nắng trung bình đạt từ 8-9 giờ/ngày, mùa mưa trung bình đạt từ 5 -7giờ/ngày

- Bức xạ mặt trời lớn và ổn định, cao vào tháng mùa khô và thấp hơn vào các tháng mùa mưa Tổng lượng bức xạ tổng cộng trung bình ngày bình quân 440 cal/m2 Trong đó, mùa khô 440 – 534 cal/cm2

, cao nhất vào tháng 4(534 cal/cm2); mùa mưa 391 – 440 cal/cm2

thấp nhất vào tháng 9 (391 cal/cm2) Tổng bức xạ bình quân năm là 160,3 Kcal/cm2

, biến thiên trong các tháng mùa mưa từ 11,73 Kcal/cm2 (tháng 9) đến 12,52 Kcal/cm2 (tháng 7) trong các tháng mùa khô từ 12,59 Kcal/cm2 (tháng 7) đến 16,55 Kcal/cm2( tháng 3)

3 Chế độ nhiệt

- Khí hậu của tỉnh Bến Tre là khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm Nhiệt độ tương đối cao và ít biến đổi, trung bình khoảng 270C Tháng nóng nhất là tháng 4 và 5, nhiệt độ trung bình khoảng 290C Tháng ít nóng nhất là 12, nhiệt độ trung bình khoảng 250C, chênh lệch giữa tháng ít nhất và tháng nóng nhất là 40C Trong toàn tỉnh, chưa bao giờ nhiệt độ trung bình ngày dưới 250C, nhiệt độ thấp tuyệt đối trong ngày là 18,10C và cao nhất là 360C Trong mùa khô, biên độ dao động ngày đêm lên đến 140C, còn mùa mưa là 11,40

C

4 Độ ẩm

- Do gần biển và có hệ thống sông ngòi chằng chịt nên độ ẩm tương đổi cao, trung bình từ 81-82%, ít thay đổi qua các năm Chênh lệch độ ẩm trung bình giữa tháng cao nhất và thấp nhất là 15% Trong mùa khô từ tháng 12 – 4, độ ẩm trung bình

từ 83-90% Độ ẩm nhỏ nhất thường xảy ra vào tháng 12 – 1 (từ 40 – 50%) Độ

ẩm có xu hướng giảm, năm 2001 là 83 % đến năm 2011 giảm còn lại 81%

2.3.3 Thổ nhưỡng

Cơ cấu nhóm đất:

- Nhóm đất cát: chiếm diện tích 14248 ha (6,4 % diện tích toàn tỉnh) Đất có tỉ lệ sắt khá cao, rất ít chất hữu cơ nghèo dinh dưỡng các lớp đất mới hiện nay ở ven biển Bình Đại, Ba Tri, Thạnh Phú

- Nhóm đất phù sa: có diện tích lớn nhất ở Bến Tre, đất phù sa hình thành trầm tích sông biển (Nam Giồng Trôm – Nam Mỏ Cày), xuống sâu đất sét pha cát Thành phần chủ yếu là sét (50-60%), trong đó nhiều nhất là khoáng sét Kaolinite và lllite, độ phì thấp, nguồn đạm tốt nhưng dự trữ lân không đủ

- Nhóm đất phèn: đất phèn tiềm tàng là đất phèn chưa bị hóa chua, đất phèn tiềm tàng trung bình mặn (3286 ha) Chủ yếu 2 dạng: hữu cơ ở các khu vực thấp, trũng kênh rạch chằng chịt, dạng ít hữu cơ ở các khu vực hơi cao Ngoài ra vùng

lợ và mặn (Ba Tri, Bình Đại, Thạnh Phú) sự xâm nhập mặn vào đất phèn làm cho đất vừa mặn, vừa phèn cây trồng khó sinh trưởng

- Nhóm đất mặn: chiếm diện tích 96739 ha (tỉ lệ 43,11 % diện tích toàn tỉnh), phân

bố ven biển Bình Đại, Ba Tri, Thạnh Phú, tùy theo mức độ và thời gian nhiễm mặn

- Về số lượng: trên 66% diện tích thuận lợi cho cây trồng, 19% diện tích hạn chế cho lúa, dừa, cây công nghiệp, 10% hạn chế quan trọng

- Về chất lượng: Đất vẫn vốn rất nghèo lân, lượng đạm dễ tiêu, khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây kém những khu vực nhiễm mặn chỉ gieo 1 vụ lúa Bình

Đại, Ba Tri, Thạnh Phú rừng ven biển bị khai hoang để trồng lúa, đất mất thảm thực vật càng bốc mặn nghiêm trọng mùa khô

2.3.4 Thủy văn

- Nằm ở hạ lưu sông Mê Kông, giáp với biển Đông, với mạng lưới sông ngòi chằng chịt tổng chiều dài xấp xỉ 6000 km, trong đó có sông Cổ Chiên dài 82 km, sông Hàm Luông dài 72 km, sông Ba Lai 59 km, Mỹ Tho 83 km

- Sông Mỹ Tho: chạy theo chiều dọc của tỉnh dài khoảng 83 km, lưu lượng nước mùa lũ 6.480 m3

/s, vào mùa khô khoảng 1.598 m3/s Lòng sông bề rộng trung bình 1500 – 2000 , càng mở rộng ra biển

- Sông Ba Lai: nằm trọn vẹn trong tỉnh, chảy từ xã Tân Phú, huyện Châu Thành ra biển, chiều dài 59 km Lưu lượng nước vào mùa lũ khoảng 240 m3/s, vào mùa khô khoảng 59 m3/s

- Sông Hàm Luông: có chiều dài 71 km, là con sông lớn nằm trọn vẹn trong địa giới tỉnh và là ranh giới giữa 2 cù lao Bảo và Minh Lòng sông rộng, lưu lượng nước dồi dào vào mùa lũ khoảng 3360 m3/s, mùa khô khoảng 1480 m3/s

- Sông Cổ Chiên: nằm ở phía Nam, chiều dài khoảng 82 km, mang đặc điểm tương

tự sông Mỹ Tho, lưu lượng khoảng 6000 m3/s, mùa khô khoảng 828 m3/s

- Ngoài ra Bến Tre có khoảng 46 kênh rạch chính tổng chiều dài 300 km Kênh quan trọng nhất là: Giao Hòa ( Châu Thành – Bình Đại), Mỏ Cày, Cái Cấm, Vàm Thơm ( Mỏ Cày Nam); Băng Cung, Éo Lói, Khém Thuyền(Thạnh Phú), Bến Tre,

Sơn Đốc (Tp.Bến Tre); Vàm Hồ, Cây Da, Mương Đào, Ba Tri (Ba Tri)…

2.4 Cơ chế chịu mặn của cây lúa

2.4.1 Điều kiện sinh trưởng của cây lúa trong hạn mặn

Ảnh hưởng đến giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lúa

Được đánh giá bằng mức độ thiệt hại ở từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau Ở mức nhiễm mặn trung bình và thấp có thể ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng

và phát triển của cây, thay đổi về hình thái, sinh lý, sinh hóa và làm giảm năng suất, trong khi mức độ nhiễm mặn cao sẽ làm cây chết Mối quan hệ giữa EC và năng suất lúa được trình bày ở bảng bên dưới

Bảng 2.1: Quan hệ giữa EC và năng suất lúa

EC

( dS/m)

Mức độ độc

hại Mức độ hạn chế sinh trưởng và năng suất lúa

< 2 Thích hợp Không giảm năng suất lúa

< 4 Nhẹ Giảm nhẹ 10 – 15%

>6 Độc vừa Hạn chế sinh trưởng của cây vừa phải, năng suất

giảm 20 – 50 %

>10 Độc Năng suất giảm >50%

(Nguồn: Trịnh Thị Sen, 2016) Hầu hết các loại cây trồng đều bị ảnh hưởng mặn trong giai đoạn nảy mầm nhiều hơn bất kỳ giai đoạn nào khác Giai đoạn chịu mặn của cây trồng thay đổi theo giai đoạn sinh trưởng và cây lúa chịu đựng được nồng độ muối tương đương với lúa mạch, lúa mì, và ngô

Mặn làm giảm diện tích lá ở cây lúa Trong điều kiện thiệt hại nhẹ, khối lượng khô

có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau đó giảm nghiêm trọng vì diện tích lá giảm Nếu ảnh hưởng mặn lớn hơn, khối lượng khô của chồi và rễ sẽ giảm tương ứng Ở giai đoạn mạ, lá già hơn sẽ bị hại nhiều hơn lá non

Ảnh hưởng của độ mặn thay đổi tùy theo giai đoạn sinh trưởng, phát triển của lúa Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng cây lúa chịu được mặn trong quá trình nảy mầm, nhưng trở nên rất nhạy cảm trong thời kỳ mạ non Mặc dù chịu được mặn trong suốt thời gian sinh trưởng sinh dưỡng và chín, cây lúa lại rất nhạy cảm với độ mặn trong thời gian thụ phấn Ảnh hưởng của mặn trong các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lúa cụ thể như sau:

+ Giai đoạn nảy mầm và mạ non: Mặn không làm thiệt hại khả năng nảy mầm của hạt giống mà chỉ kéo dài thời gian nảy mầm Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy cây lúa mẫn cảm với mặn ở giai đoạn mạ non (2-3 lá) nhiều hơn trong giai đoạn nảy mầm và ảnh hưởng của mặn trong giai đoạn mạ thay đổi tùy theo giống lúa Mặn ảnh hưởng tới sự gia tăng chiều dài của lá là việc hình thành lá mới, đồng thời nó cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ

+ Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng: Lúa có khả năng chịu mặn trong suốt giai đoạn sinh dưỡng Khả năng chống chịu mặn tăng dần theo tuổi cây, khi cây già thì tính chống chịu càng tăng Tuy nhiên, một số giống lúa chịu mặn tốt trong thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, nhưng lại nhạy cảm ở giai đọan trổ và chống chịu tốt ở giai đoạn chín Trong suốt giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, chiều cao cây, khối lượng rơm rạ, số nhánh/khóm, khối lượng khô của rễ, thời gian từ khi cấy đến trổ, đều bị ảnh hưởng bởi mặn ở các mức độ khác nhau, trong đó chiều cao cây,

số nhánh/khóm và thời gian sinh trưởng bị ảnh hưởng mạnh nhất Sự thiệt hại do mặn nghiêm trọng hơn trong điều kiện nhiệt độ cao (30,70C) và độ ẩm không khí thấp (63,5%) vì làm tăng quá trình thoát hơi nước và hấp thụ mặn ở cây lúa + Giai đoạn sinh trưởng sinh thực: Mặn ảnh hưởng ở giai đoạn này sẽ làm giảm năng suất hạt nhiều hơn giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Trong thời kỳ sinh sản, mặn ảnh hưởng đến sự hình thành gié và hoa, đến sự thụ phấn và sự nảy

mầm của hạt phấn, giảm số hoa hữu hiệu/bông, làm cho tỷ lệ lép gia tăng Đồng thời mặn cũng làm giảm chiều dài bông, số hạt/bông và khối lượng 1000 hạt dẫn đến năng suất lúa giảm

Ảnh hưởng của mặn đến đặc điểm hình thái của cây lúa

Phát triển kém, lá cuốn lại, khô đầu lá, phiến lá xuất hiện nhiều chấm lốm đốm màu trắng và lá bên dưới bị khô cháy

Hầu hết các thông số như số nhánh ít, bông lép, số hoa trên bông ít, khối lượng

1000 hạt thấp và cháy lá đều là biểu hiện của sự ảnh hưởng mặn Các triệu chứng chính về mặt hình thái là lá chuyển màu nâu và chết ( trong trường hợp mặn kiềm), cây thấp, đẻ nhánh kém, tăng số bông hấp thụ, chỉ số thu hoạch thấp, giảm số hạt trên bông, giảm khối lượng 1000 hạt, năng suất thấp và thay đổi thời gian sinh trưởng, lá cuốn lại, lá khô trắng, rễ sinh trưởng kém và ruộng lúa sinh trưởng, phát triển không đều

Ảnh hưởng của mặn đến đặc tính sinh lý, sinh hóa của cây lúa

Dưới điều kiện mặn cao, hầu hết các cây trồng có những thay đổi về mặt sinh lý và sinh hóa như tăng vận chuyển Na+ tới chồi, tích lũy natri nhiều hơn trong lá già, tăng hấp thu ion Cl-, giảm hấp thụ ion K+, giảm khối lượng tươi và khô của chồi và

rễ, giảm hấp thu photpho và kẽm, thay đổi enzyme, tăng cường sự hòa tan các hợp chất hữu cơ không độc hại và tăng mức polyamine

Mặn ảnh hưởng đến cả sự phát triển lá và tính trạng nước của cây lúa Tác dụng thẩm thấu do độ mặn của đất có thể gây ra rối loạn cân bằng nước trong quá trình sinh trưởng, đồng thời hạn chế sự sinh trưởng, kích thích sự đóng khí khổng và làm giảm quá trình quang hợp Cây phản ứng bằng cách điều chỉnh thẩm thấu, thường bằng cách tăng nồng độ Na+ và Cl- trong các mô bào cũng như làm ảnh hưởng cả quá trình quang hợp và hô hấp Sự điều chỉnh phần nào áp suất thẩm thấu này không đủ để tránh tình trạng thiếu nước trong cây, do đó có sự sụt giảm hàm lượng nước trong rễ sau thời kỳ khủng hoảng mặn

Mặt khác, các sắc tố quang hợp, đường và protein trong các tế bào lá lúa cũng bị giảm bởi ảnh hưởng của độ mặn Ngoài ra, sự giảm hàm lượng diệp lục diễn ra cùng với sự gia tăng của nồng độ NaCl Sự giảm hàm lượng diệp lục trong cây chịu mặn

có thể do sự gia tăng các enzyme có chức năng làm suy giảm diệp lục Sự tích lũy ion trong lá cũng có tác động tiêu cực đối với hàm lượng diệp lục Giảm hàm lượng các carotenoid dưới ảnh hưởng mặn dẫn đến sự suy thoái β-carotene và sự hình thành các zeaxanthin, các hợp chất có liên quan đến việc bảo vệ cây khỏi sự ức chế quang hợp Một khi độ mặn ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình quang hợp của cây lúa, sự sản xuất các sản phẩm quang hợp cũng bị hạn chế Hàm lượng đường trong

lá mạ sụt giảm trong điều kiện mặn Bên cạnh đó, sự tăng nồng độ ion Na+ và sự giảm nồng độ ion K+ cũng làm rối loạn sự cân bằng ion trong tế bào của cây

Ngưỡng chịu mặn của cây lúa

Lúa là cây trồng chịu mặn khá Lúa có khả năng tương đương với lúa mì nhưng ảnh hưởng của mặn ở giai đoạn sinh trưởng sinh thực đối với lúa là nghiêm trọng và phức tạp hơn so với lúa mì Tuy nhiên, nghiên cứu khác lại xếp lúa là cây có khả năng chịu mặn trung bình

Ngưỡng chống chịu mặn là nơi mà năng suất không bị ảnh hưởng bởi mặn, khi tốc

độ phân phát muối tới chồi có thể cân bằng bởi việc tạo không bào, nó làm chậm lại

sự đi vào của muối theo cách loại trừ muối ở bề mặt rễ hay qua sự sinh trưởng, nơi cung cấp cho muối đi vào bằng cách tạo ra nhiều không bào hơn

Hầu hết các giống lúa chống chịu mặn bị ảnh hưởng ở mức độ mặn EC>6dS/m và các giống lúa nhạy cảm sẽ bị tổn thương tại độ mặn rất thấp (EC = 2dS/m) Tuy nhiên, tại ngưỡng mặn 4 dS/m đã làm giảm năng suất lúa từ 10 – 15% và lớn hơn 10 dS/m năng suất lúa giảm trên 50%

Ngưỡng chịu mặn của cây lúa khác nhau ở các giai đoạn sinh trưởng và phát triển Lúa có khả năng chịu mặn cao ở giai đoạn nảy mầm nhưng lại rất mẫn cảm ở thời

kỳ cây con, gieo cấy, trổ và vào chắc Tại độ mặn rất thấp 1,9 dS/m đã gây ảnh hưởng bất lợi đến cho sự phát triển của cây con, đặc biệt ở giai đoạn 2-3 lá nhưng ảnh hưởng này không liên quan đến sự suy giảm năng suất hạt ở giai đoạn sau Với

độ mặn trên 3,4 dS/m làm giảm tỷ lệ sống của cây con Tại độ mặn 6 dS/m làm gia tăng số hạt lép, giảm khối lượng 1000 hạt Tuy nhiên, trong những trường hợp độ mặn thấp ở các giai đoạn không mẫn cảm với mặn (giai đoạn nảy mầm, đẻ nhánh, làm đòng), thì một lượng ion Na+

có thể thúc đẩy sự sinh trưởng của cây lúa Khả năng chịu mặn thay đổi tùy thuộc vào giống lúa, các giống lúa chịu mặn khác nhau

có khả năng chịu mặn khác nhau, yếu tố này rất quan trọng giúp cây lúa có thể thích nghi được với nhiều điều kiện môi trường Đây cũng là cơ sở lý luận trong công tác tuyển chọn giống lúa chịu mặn thích ứng với điều kiện mặn ở các vùng sinh thái khác nhau

Cây lúa có khả năng chịu mặn tốt nhất ở giai đoạn nảy mầm và chín, nhạy cảm nhất

ở cây con (1-2 lá) và trổ Tuy nhiên, mặn ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng, phát triển đều đóng góp làm ảnh hưởng đến năng suất lúa Ở Châu Á, lúa được mệnh danh là cây trồng thân thiện với độ mặn, nó có khả năng thích ứng tốt với mặn theo thời gian

2.4.2 Tài liệu giống lúa chịu mặn

Bảng 2.2: Tài liệu giống lúa chịu mặn

Giống

lúa Nguồn gốc

Đặc tính

Thời gian sinh trưởng Hình dạng

Khả năng chịu mặn

Năng suất

OM

1352

Viện lúa ĐBSCL, công

Đông Xuân 110-

120 ngày

Hè thu 125-140 ngày

Chiều cao: 110-115

cm Hình thẳng đẹp, nhảy chồi, chắc hạt, gạo trong, nở cơm, không bạc bụng

2 – 5 0/00

Vụ Đông Xuân: 6-8 tấn/ha

Vụ Hè Thu : 5-6 tấn/ha

Gạo trong, nở cơm, không bạc bụng

3 – 4 0/00

OM

9921

95 – 100 ngày

Chiều cao cây: 95

-100 cm Nhảy chồi khá, lá hơi lớn, thẳng, cứng cây Gạo trong, cơm dẻo, mùi thơm

2 – 40/00 Vụ Đông

Xuân: 6-7 tấn/ha

Vụ Hè Thu: 5-6 tấn/ha

OM

6162

3 – 4 0/00 Vụ Đông

Xuân: 6-7

OM

4900

2 -3 0/00 tấn/ha

Vụ Hè Thu: 5-5.5 tấn/ha OC10 Chưa rõ,

giống lúa mới

40/00 7.5-8

tấn/ha, nhất là trong Vụ Đông Xuân

95 – 100 cm Gạo dài, dẻo.Trọng lượng 1000 hạt

2 – 4 0/00 7 – 9

tấn/ha

Hè Thu: 6 – 7 tấn/ha