Để đỏnh giỏ ảnh hưởng của nền canh tỏc lỳa nước đến chất lượng mụi trường khụng khớ chỳng tụi đó tiến hành lấy mẫu và đo kiểm tra một số cỏc thụng số: CH4, CO và CO2 tại cựng một vị trớ lấy mẫu trờn cỏnh đồng trồng lỳa trong cỏc giai đoạn khỏc nhau như: giai đoạn đẻ nhỏnh làm đũng; giai đoạn lỳa đang chớn (hạt đang chuyển sang màu vàng); giai đoạn lỳa vừa được thu hoạch xong. Đồng thời so sỏnh hàm lượng cỏc khớ này trong cựng một giai đoạn nhưng ở cỏc thời vụ khỏc nhau trong năm.
Kết quả phõn tớch hàm lượng cỏc khớ này được thể hiện ở Bảng 3.22 và Bảng 3.23.
Bảng 3.22. Kết quả phõn tớch hàm lượng khớ CH4, CO, CO2 theo cỏc giai đoạn canh tỏc lỳa tại cỏnh đồng lỳa vụ Đụng Xuõn năm 2009
TT Thời điểm lấy mẫu
Hàm lượng
(mg/m3 khụng khớ)
CH4 CO CO2
1 Giai đoạn đẻ nhỏnh làm đũng 4,354 2,098 313 2 Giai đoạn lỳa đang chin 4,107 2,102 319 3 Giai đoạn lỳa vừa thu hoạch 3,881 2,317 357
Bảng 3.23. Kết quả phõn tớch hàm lượng khớ CH4, CO, CO2 theo cỏc giai đoạn tại cỏnh đồng lỳa vụ Mựa năm 2009
TT Thời điểm lấy mẫu
Hàm lượng (mg/m3 khụng khớ)
CH4 CO CO2
1 Giai đoạn đẻ nhỏnh làm đũng 4,341 2,104 320 2 Giai đoạn lỳa đang chin 3,120 2,110 328 3 Giai đoạn lỳa vừa thu hoạch 2,287 2,321 382
* Khớ mờ tan (CH4)
Từ cỏc số liệu thu được trong cỏc Bảng 3.22 và Bảng 3.23 cú thể mụ tả kết quả trờn Biểu đồ 3.1.
Từ cỏc số liệu trong cỏc Bảng 3.20 và Bảng 3.21 và trờn cỏc Biểu đồ 3.1 và Biểu đồ 3.2 khi so sỏnh theo thời vụ, thấy rằng hàm lượng khớ mờtan đạt giỏ trị cao nhất tại giai đoạn đẻ nhỏnh, làm đũng đối với cả hai vụ Đụng Xuõn và Mựa. Nguyờn nhõn cú thể do trong giai đoạn này nhu cầu nước của lỳa cao nờn đất trồng luụn luụn được ngõm nước tạo điều kiện mụi trường kỵ khớ, làm cho cường độ phỏt thải khớ mờtan trong cỏc giai đoạn này là lớn nhất.
Tuy nhiờn, ở giai đoạn lỳa đang chớn và sau thu hoạch thỡ nồng độ khớ CH4 ở vụ Đụng Xuõn lớn hơn nhiều so với vụ Mựa do sau khi thu hoạch vụ Mựa, bà con nụng dõn thường thỏo nước hết khỏi ruộng để phơi ải trong cỏc thỏng 11 và 12. Ngược lại, sau khi thu hoạch vụ Đụng Xuõn, bà con nụng dõn thường tiến hành làm đất ngay đề tiếp tục cấy vụ Mựa nờn lượng nước trong ruộng vẫn cũn do đú tạo điều kiện cho sự phỏt thải CH4 cao hơn.
0.0001.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 Vụ Đụng Xuõn Vụ Hố Thu Vụ canh tỏc kh ớ m ờ ta n (m g/ m 3) Đẻ nhỏnh, làm đũng Giai đoạn Lỳa chớn Sau thu hoạch
Biểu đồ 3.1. So sỏnh hàm lượng khớ CH4 trong khụng khớ ở cỏc giai đoạn phỏt triển của cõy lỳa
4.354 4.107 4.107 3.881 4.341 3.120 2.287 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000
Đẻ nhỏnh, làm đũng Giai đoạn lỳa chớn Giai đoạn thu hoạch
Vụ Đụng Xuõn Vụ Hố Thu
Biểu đồ 3.2. So sỏnh nồng độ khớ CH4 trong khụng khớ theo vụ canh tỏc
So sỏnh theo giai đoạn phỏt triển của cõy lỳa, thấy rằng ở giai đoạn lỳa vừa thu hoạch xong, nồng độ khớ mờ tan đạt giỏ trị nhỏ nhất. Lý do cú thể là trong giai đoạn lỳa chớn gần thu hoạch nụng dõn thường thỏo nước để ruộng khụ tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu hoạch sau này. Hơn nữa trong giai đoạn lỳa chớn nhu cầu nước của lỳa cũng nhỏ. Kết quả đo được cũng phự hợp với nghiờn cứu của PGS.TS. Nguyễn Văn Tỉnh – Phú giỏm đốc Sở nụng nghiệp và Phỏt triển nụng thụn tỉnh Ninh Thuận và cỏc cộng sự về ảnh hưởng của chế độ nước mặt ruộng đến phỏt thải khớ mờtan trờn ruộng lỳa vựng Đồng bằng sụng Hồng.
Theo nghiờn cứu này [4], chế độ nước mặt ruộng là một trong cỏc nhõn tố chớnh tỏc động đến quỏ trỡnh phỏt thải khớ mờtan ruộng lỳa.
Cỏc tỏc giả đó nghiờn cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của chế độ nước mặt ruộng đến phỏt thải khớ mờtan trờn ruộng lỳa từ năm 2004 ữ 2006 tại Trạm Khớ tượng Nụng nghiệp Hoài Đức. Số liệu đo đạc cho thấy, cường độ phỏt thải khớ Mờ tan trong cỏc giai đoạn phơi ruộng đa số đều nhỏ hơn so với trường hợp tưới ngập thường xuyờn, nhưng giảm rừ rệt nhất ở thời kỳ cú lượng phỏt thải lớn nhất (giai đoạn đẻ nhỏnh và làm đũng). Tổng lượng phỏt thải khớ Mờ tan trong trường hợp tưới ngập nụng thường xuyờn từ 369,1 ữ 457,2 kg CH4/ha/vụ, cũn trường hợp tưới nụng lộ phơi từ 340,3 ữ 401,5 kg CH4/ha/vụ, tỷ lệ giảm phỏt thải trung bỡnh từ 7,8 ữ 14,9 %. Ngoài ra, trong một số kết quả nghiờn cứu liờn quan của tỏc giả đó chỉ rừ, ỏp dụng tưới nụng lộ phơi cú thể tiết kiệm nước tưới và tăng năng suất lỳa so với phương phỏp tưới ngập truyền thống.
*Khớ CO
Từ cỏc số liệu thu được trong cỏc Bảng 3.20 và Bảng 3.21 cú thể mụ tả kết quả trờn Biểu đồ 3.3 và Biểu đồ 3.4.
2.098 2.102 2.104 2.11 2.317 2.321 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25 2.3 2.35 Vụ Đụng Xuõn Vụ Hố Thu N ồn g độ C O ( m g/ m 3) Đẻ nhỏnh, làm đũng Giai đoạn lỳa chớn Giai đoạn thu hoạch
Biểu đồ 3.3. So sỏnh hàm lượng khớ CO trong khụng khớ ở cỏc giai đoạn khỏc nhau
2.098 2.102 2.317 2.317 2.104 2.11 2.321 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25 2.3 2.35
Đẻ nhỏnh, làm đũng Giai đoạn lỳa chớn Giai đoạn thu hoạch
Vụ Đụng Xuõn Vụ Hố Thu
Biểu đồ 3.4. So sỏnh hàm lượng khớ CO trong khụng khớ theo vụ canh tỏc
Từ cỏc kết quả đưa ra trong Bảng 3.22 và Bảng 3.23 và trờn cỏc Biểu đồ 3.3 và Biểu đồ 3.4 cho thấy hàm lượng khớ CO đạt giỏ trị cao nhất tại giai đoạn thu hoạch đối với cả hai vụ Đụng Xuõn và Mựa do trong giai đoạn này phụ phẩm (rơm, rạ) thường được phơi khụ ngay ở đồng ruộng sau đú được chất thành cỏc đống và đem đốt. Việc đốt rơm rạ tại đồng ruộng đó làm cho nồng độ khớ CO trong giai đoạn này cao hơn giai đoạn lỳa đẻ nhỏnh, làm đũng và giai đoạn lỳa chớn. Hàm lượng khớ CO ở giai đoạn lỳa đẻ nhỏnh, làm đũng và giai đoạn lỳa chớn là rất nhỏ do địa điểm lấy mẫu hoàn toàn là những cỏnh đồng, xa khu dõn cư cũng như cỏc khu cụng nghiệp nờn ớt cú những nguồn tỏc động làm phỏt thải khớ CO.
Hàm lượng khớ CO ở cựng một giai đoạn ớt bị biến đổi trong cả hai vụ Đụng Xuõn và Mựa.
Khớ CO2:
Từ cỏc số liệu thu được trong cỏc Bảng 3.22 và Bảng 3.23 cú thể mụ tả kết quả trờn Biểu đồ 3.5 và Biểu đồ 3.6.
313 319 357 320 328 382 382 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Vụ Đụng Xuõn Vụ Hố Thu N ồn g độ C O ( m g/ m 3) Đẻ nhỏnh, làm đũng Giai đoạn lỳa chớn Giai đoạn thu hoạch
Biểu đồ 3.5. So sỏnh hàm lượng khớ CO2 trong khụng khớ ở cỏc giai đoạn khỏc nhau
313 319 357 320 328 382 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Đẻ nhỏnh, làm đũng Giai đoạn lỳa chớn Giai đoạn thu hoạch
Vụ Đụng Xuõn Vụ Hố Thu
Biểu đồ 3.6. So sỏnh hàm lượng khớ CO2 trong khụng khớ theo vụ canh tỏc
Kết quả phõn tớch cho thấy hàm lượng khớ CO2 đạt giỏ trị cao nhất tại giai đoạn sau thu hoạch đối với cả hai vụ Đụng Xuõn và Mựa. Tuy nhiờn, lượng CO2 ở giai đoạn sau thu hoạch trong vụ Mựa cao hơn vụ Đụng Xuõn do khi thu hoạch vụ Mựa thời tiết thường hanh khụ và ruộng thường được phơi ải, bà con nụng dõn hầu như khụng lấy rơm rạ mà thường phơi khụ ngay tại đồng ruộng sau đú chất thành cỏc đống khỏc nhau và đem đốt. Việc đốt rơm rạ thành đống, ngoài phỏt thải khớ CO đó làm phỏt thải đỏng kể khớ CO2 trong giai đoạn này và gúp phần vào việc làm tăng hàm lượng khớ CO2 trong khớ quyển.
Hàm lượng khớ CO2 ở giai đoạn lỳa đẻ nhỏnh, làm đũng và giai đoạn lỳa chớn là rất nhỏ do địa điểm lấy mẫu hoàn toàn là những cỏnh đồng, xa khu dõn cư cũng như cỏc khu cụng nghiệp nờn ớt cú những nguồn tỏc động làm phỏt thải khớ CO2.
Hàm lượng khớ CO2 ở cựng một giai đoạn ớt bị biến đổi trong cả 2 vụ Đụng Xuõn và Mựa.
Trong khuụn khổ luận văn, tuy chưa khảo sỏt được cỏc chỉ tiờu phỏt thải cỏc khớ CH4, CO, CO2 trong giai đoạn từ sau thu hoạch đến khi làm đất để trồng vụ mới, nhưng trong phạm vi nghiờn cứu của đề tài tại tỉnh Hải Dương, trờn điều tra, khảo sỏt thực tế thỡ hầu như toàn bộ rơm rạ được gom đống và đốt, khụng cú hiện tượng cày dập rạ (rạ được cắt sỏt gốc) nờn cú thể kết luận rằng, trong giai đoạn này, đúng gúp lượng khớ phỏt thải vào mụi trường từ đồng ruộng chủ yếu do sự phõn hủy yếm khớ cỏc phế phẩm gốc rạ nằm dưới ruộng từ canh tỏc lỳa.
Theo kết quả nghiờn cứu đưa ra trong Bảng 3.24 dưới đõy về năng suất sinh khớ mờtan của một số phụ phẩm nụng nghiệp thỡ rơm rạ là nguồn phỏt thải ra khớ mờtan khỏ lớn.
Bảng 3.24. Năng suất phỏt thải CH4 đối với cỏc loại phụ phẩm khỏc nhau
Loại phụ phẩm Năng suất phỏt thải
(Cm3 CH4/kg phụ phẩm) Tỷ lệ CH4 (%) Phõn bũ 180 -250 60 - 70 Phõn heo 210 – 300 58 - 60 Phõn gia cầm 350 – 400 58 - 65 Cõy, cỏ xanh 250 – 450 55 - 62 Rơm 150 – 180 60 - 62 Xỏc trỏi cõy ộp 300 – 450 60 - 65
(Nguồn: Renjie Dong, Energy supply and environment protection in countryside development, 2007)
Như vậy, rơm rạ là nguồn phỏt sinh khớ mờtan khỏ lớn. Nếu vựng hay địa phương nào khụng thu gom rơm rạ để sử dụng mà cày dập và ủ tại ruộng thỡ
vấn đề phỏt thải cỏc khớ trờn vào mụi trường trong giai đoạn làm đất để trồng vụ mới cần phải được quan tõm. Đõy là đối tượng cú thể sẽ được quan tõm khảo sỏt ở nội dung của đề tài nghiờn cứu khỏc.