PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.3. CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CẢI TẠO VÀ SỬ DỤNG ĐẤT MẶN
2.3.1. Hệ thống giải pháp cải tạo đất mặn
Có thể biến các đất mặn thành đất thích hợp cho việc sản xuất nông nghiệp. Trước hết phải loại bỏ các muối tan ra khỏi vùng rễ cây, cắt bỏ nguồn muối để tránh cho đất bị nhiễm mặn. Sau đây là một số phương pháp thường được chấp nhận:
2.3.1.1. Biện pháp cơ học: Cạo muối
Dùng biện pháp cạo muối để loại bỏ muối tích lũy trên mặt đất. Đây là cách thức đơn giản và kinh tế nhất để cải tạo đất mặn. Nhưng biện pháp này chỉ phù hợp nếu khu đất cần cải tạo có diện tích nhỏ, như một bãi đất trong vườn, một khoảnh đất ngoài đồng ruộng. Việc cạo muối chỉ cải thiện sự phát triển của thực vật một cách tạm thời vì các muối sẽ lại được tích lũy.
2.3.1.2. Biện pháp xối nước
Đây là biện pháp rửa muối trên mặt đất bằng cách xối nước. Phương pháp này đặc biệt có tính thực tiễn cao đối với những đất có lớp váng muối và có tính thấm kém. Tuy nhiên phương pháp này cũng không triệt để vì muối sẽ lại tích lũy
trên mặt đất. Hơn nữa, nếu việc thoát nước rửa không thuận lợi thì nước thải chứa nhiều muối sẽ gây ra những bất lợi cho những vùng khác.
2.3.1.3. Biện pháp thủy lợi
Rửa mặn bằng nước mưa hay nước tưới không bị nhiễm mặn là cách phổ biến để loại bỏ muối thừa ra khỏi đất. Lợi ích của việc áp dụng thủy lợi rửa mặn: Đất mặn có chứa chủ yếu là các muối hòa tan như chloride, sulfate Na, Ca và Mg, nên chúng có thể dễ dàng được rửa trôi mà không làm tăng pH nhiều. Chỉ cần rửa với nước mưa, nước thủy lợi ngọt hoặc có chứa Na hàm lượng nhỏ. Biện pháp này sẽ có hiệu quả nếu việc tiêu nước thuận lợi vì nó sẽ hạ thấp mực nước ngầm và loại bỏ các muối khỏi các vị trí chứa nhiều muối. Để thực hiện biện pháp này cần xây dựng hệ thống thủy lợi hoàn chỉnh để đưa nước vào các cánh đồng để rửa mặn và sau đó tiêu nước đi. Việc rửa mặn sẽ được tiến hành trong nhiều mùa, tùy theo điều kiện về nguồn nước ngọt sẵn có. Song song với việc rửa mặn cần tiến hành tiêu nước ngầm, hạ mực nước ngầm xuống dưới mức cho phép.
2.3.1.4. Biện pháp nông nghiệp
Sử dụng kỹ thuật canh tác thích hợp như cày sâu không lật, xới nhiều lần, cắt đứt mao quản làm cho muối không bốc lên mặt ruộng.
Cải tạo đất bằng luân canh cơ cấu cây trồng, vật nuôi. Trên các vùng đất mặn vùng sát biển nhất thì nuôi trồng thủy sản, tiếp theo là trồng cói và các cây chịu mặn, trong cùng là trồng lúa. Từ thực tiễn luân canh cơ cấu cây trồng, vật nuôi ở các tỉnh ven biển miền Bắc người ta đã đúc kết công thức kinh nghiệm: Lúa lấn cói, cói lấn cá, cá lấn biển.
Ở nước ta là biện pháp thích nghi sản xuất rất quan trọng, nhất là trong điều kiện ứng phó với biến đổi khí hậu, xâm nhập mặn. Nhiều tỉnh đã có phương án giảm diện tích lúa 2-3 vụ/năm sang trồng lúa 1 vụ luân canh với nuôi tôm hoặc nuôi trồng thủy sản trong thời gian nhiễm mặn. Nhiều vùng lúa-tôm đã đem lại hiệu quả cao và thu nhập ổn định cho nông dân. Các tỉnh ven biển ở đồng bằng sông Cửu Long có mô hình luân canh tôm sú-lúa là một hệ thống canh tác đặc biệt và đã trở thành tập quán canh tác hàng chục năm nay. Hiện nay ở Đồng bằng sông Cửu Long đang có 7 tỉnh áp dụng hệ thống canh tác tôm-lúa là Sóc Trăng, Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau, Bến Tre, Kiên Giang và Long An. Trong đó, có một số tỉnh không chỉ có tôm sú mà còn có các loài thủy sản khác như tôm thẻ chân trắng, tôm càng xanh, cua, cá các loại…với tổng diện tích khoảng 140.000ha, trong đó diện tích lớn nhất là Kiên Giang với 60.000ha và thấp nhất là Long An với 500ha.
2.3.1.5. Biện pháp sinh học
Tuyển chọn và lai tạo các giống cây chống chịu mặn, xác định các loại cây trồng có khả năng chịu mặn khác nhau, phù hợp với từng giai đoạn cải tạo đất và từng vùng canh tác với các hệ thống canh tác khác nhau. Ví dụ chọn lọc các giống mía chịu mặn cho vùng trồng ở Cù Lao Dung (Tỉnh Sóc Trăng) vụ sản xuất năm 2015 đã bị mặn xâm nhập gây thiệt hại nặng. Chọn lọc các giống lúa chịu mặn cho vùng sản xuất dễ bị nhiễm mặn và cho vùng lúa-tôm.
Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long (2016) đã khuyến cáo các giống lúa do Viện chọn tạo có khả năng chịu mặn như sau: 1. OM6976, chịu mặn 3-4‰, chịu phèn tốt; 2. OM2517, chịu mặn 3-4‰; 3. OM5629, chịu mặn 4-6‰, chịu phèn tốt, đặc biệt vùng phèn mặn. 4. OM8017, chịu mặn 3-4‰, chịu phèn khá; 5. OM9921, chịu mặn 4‰, chịu phèn khá; 6. OM8108, chịu mặn 4‰, chịu phèn khá; 7. OM6677, chịu mặn 4-6‰, chịu phèn khá; 8. OM10252, chịu mặn 4-6‰, chịu phèn khá (mang gene ngập và mặn); 9. OM6162, chịu mặn 3-4‰; 10. OM4900, chịu mặn 2-3‰ và 11. OM5451, chịu mặn 2-3‰, chịu phèn khá; Tất cả các giống trên đều thích hợp cho các tiểu vùng sinh thái ở Đồng bằng sông Cửu Long.
2.3.1.6. Biện pháp hóa học và sử dụng phân bón
Ngô Đình Thức (2006), cho rằng nguyên nhân gây tổn hại cho cây lúa trong
môi trường mặn là do sự tích lũy quá nhiều ion Na+ và ion này trực tiếp gây độc
trên cây trồng, làm cho Cl- trở thành anion chiếm ưu thế trong cây. Trong đất
nhiễm mặn có ion Na+ đóng vai trò hết sức quan trọng. Nó thường ở dạng muối
tan như NaCl, NaHCO3, Na2SO4… và quan trọng hơn là Na+ ở dạng trao đổi hấp
phụ trên bề mặt keo đất. Ion này sẽ gây ra các tính chất ảnh hưởng có hại về mặt vật lí, hóa học, sinh học… Đó là nguyên lý cơ bản trong cải tạo hóa học đất mặn
là nhất thiết phải loại trừ ion Na+ trong dung dịch đất và keo đất.
Vai trò của Canxi đã được nhiều nghiên cứu trước đây khảo sát trên đất
nhiễm mặn. Việc bổ sung calcium (Ca2+) vào môi trường đất nhiễm mặn giúp
giảm đáng kể việc hấp thu Na+ ở rễ và sự di chuyển chúng tới chồi, giảm khủng
hoảng bởi việc gia tăng giới hạn ngưỡng mặn với sự tích lũy proline xảy ra và
duy trì sinh trưởng (Shah & cs., 2003). Mức Ca2+ bên ngoài cao gia tăng sự sinh
trưởng và loại trừ Na+ của rễ cây tiếp xúc với khủng hoảng mặn (LaHaye and
Epstein, 1971), duy trì nồng độ K+ của chúng (Lauchli, 1990), duy trì tính chọn
lọc và tính nguyên vẹn của màng tế bào (Aslam & cs., 2000).
Để cải tạo đất mặn, người ta dùng một số dạng phân có chứa ion canxi, ion magie như CaO, CaCO3, CaSO4, Ca(NO3)2, MgO, MgCO3…, chẳng hạn vật liệu
vôi, thạch cao (CaSO4, 2H2O), photpho thạch cao bón ruộng. Khi bón Ca2+, Mg2+
trong phân bón sẽ tan vào trong dung dịch đất, thay thế muối (Na+) trong phức hệ
hấp thụ của keo đất. Khi bón Ca2+, Mg2+ vào đất mặn, quá trình khử mặn trong
đất tạo nên sulfate natri (Na2SO4). Muối này hòa tan trong dung dịch đất, dễ bị rửa trôi, độ mặn của đất được giảm dần. Đối với đất mặn chua, trong keo đất bão
hòa Na+ gây mặn và H+ gây chua thì bón Ca2+ có thể cải tạo tốt. Khi bón Ca2+
cho đất mặn chua, được gọi là đất chua mặn thì ion gây mặn (Na+) trong keo đất
được đẩy ra dung dịch tác động với OH- của vôi tạo nên kiềm mới (NaOH) khử
chua của đất, vừa mất tính mặn trong phức hệ hấp thụ của đất. Ion H+ gây chua
của đất cũng được trung hòa bằng ion OH- của vôi tạo thành nước, giảm độ chua
đất. Quá trình khử mặn bằng biện pháp hóa học luôn kèm theo biện pháp thủy lợi thau chua rửa mặn. Hệ thống thau chua rửa mặn gồm kênh thoát nước mặn nhằm rửa mặn ra khỏi ruộng và kênh tưới nước ngọt để thay thế nước mặn làm ngọt hóa đất. Ngoài ra người ta cũng dùng 1 số biện pháp sau:
- Dùng phân bón có kali nhằm làm tăng hàm lượng K+ trong cây từ đó hạn
chế sự thu hút Na+ vào cây, hạn chế độc do Na+.
- Cần ưu tiên sử dụng phân đạm gốc amon (NH4+) để hạn chế độc Na+, bón
nhiều phân lân để cung cấp lân cho cây, hạn chế sự thu hút các ion Cl- quá nhiều
trong cây.
- Sử dụng phân bón chứa silic có khả năng thúc đẩy quá trình quang hợp,
gia tăng tỷ lệ chọn lọc của K+: Na+ và giảm lượng hút Na+ của cây trồng. Cần lưu
ý là nhu cầu SiO2 của cây lúa cao gấp 4 lần nhu cầu đạm. Cây trồng ở điều kiện đất mặn nếu được hấp thụ silic sẽ tạo ra nhóm enzyme ngăn cản sự phát sinh gốc tự do (antioxidant enzyme). Từ đó giúp ngăn chặn sự phá hoại của các gốc tự do đối với tế bào cây trồng. Silic đã được biết đến như một nhân tố quan trọng trong việc làm giảm tác hại của mặn trên cây lúa.
Áp suất thẩm thấu do độ mặn gây nên làm rối loạn dinh dưỡng thực vật. Mực nước ngầm cao, độ thông khí kém có thể hạn chế chiều dài của rễ và diện tích hấp thụ của nó và điều này hạn chế khả năng hấp thu dinh dưỡng của thực vật. Ngay cả việc chuyển các chất dinh dưỡng hấp thụ được thành các chất hữu cơ cũng có thể bị ảnh hưởng bởi độ mặn của đất.
Ảnh hưởng có hại của độ mặn đất ở mức độ vừa phải có thể được loại trừ dần
SO42- nhờ việc sử dụng đúng đắn phân đạm và phân lân. Nhiều khi tổn thất chất dinh dưỡng do rửa mặn rất cao, cần được bù đắp bằng cách bón đủ phân cho đất.
Thường người ta cho rằng việc bón phân vô cơ có thể làm trầm trọng thêm vấn đề do làm tăng quá mức hàm lượng muối trong đất. Tuy nhiên, khi xét đến bản chất và số lượng các muối trong phân bón, khả năng này không dễ xảy ra. Trong thực tế, trong nhiều đất mặn nếu thiếu các chất dinh dưỡng sẽ làm giảm năng suất thực vật.
Bón phân: bón đủ N, P và K. Việc sử dụng K là quan trọng vì nó cải thiện tỷ lệ K:Na, K:Ca và K:Mg trong thực vật. Sử dụng (NH4)2SO4 là nguồn N và bón N trên mặt đất (thúc) vào thời kì đứng cái (Về cơ bản N ít có ảnh hưởng lên đất mặn). Trong đất mặn sự thay thế Na bởi Ca (thông qua việc bón vôi) có thể làm giảm lượng P2O5 dễ tiêu, dẫn tới tăng nhu cầu về phân lân. Bón thêm Zn (5-10 kg/ha) để điều chỉnh sự thiếu hụt Zn.
Ngoài ra cần bổ sung thêm phân hữu cơ. Phân hữu cơ giúp cải thiện một số tính chất vật lý đất, hạn chế xói mòn, rửa trôi các chất dinh dưỡng, giúp gia tăng khả năng trao đổi các cation và loại bỏ muối ra khỏi vùng rễ cây, giúp rễ cây không bị tổn thương do muối, giúp cây phát triển thuận lợi hơn (Clark & cs., 2007).
2.3.2. Những biện pháp thâm canh cải tạo đất mặn ở huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình Thái Bình
- Biện pháp thủy lợi: Huyện có hệ thống đê biển ngăn mặn, sông Hồng và các chi lưu của nó là sông Trà Lý, sông Lân, sông Long Hầu cung cấp nước ngọt… Đặc biệt là các công trình đầu mối và hệ thống thủy lợi nội đồng cơ bản hoàn thiện vào những năm của thập kỷ 80. Việc cung cấp nước ngọt đáp ứng nhu cầu sinh trưởng và phát triển của cây trồng và nước cho thau chua, rửa mặn được thực hiện chủ động trên 90% diện tích đất mặn từ năm 1987. Trong giai đoạn gần đây, hệ thống thủy lợi ngày càng được hoàn thiện, đa số kênh mương đã được bê tong hóa. Biện pháp thau chua rửa mặn được chú trọng thường xuyên.
- Biện pháp canh tác: Trong thời gian qua nhân dân trong huyện đã thực hiện việc cải tạo đất mặn như: trồng các cây có khả năng chịu mặn như cói, phân xanh trong một số năm đầu để cải tạo độ mặn rồi sau đó mới trồng lúa. Người dân áp dụng duy trì thường xuyên lớp nước mặt trên ruộng.
- Bón phân: Phân chuồng được người dân sử dụng liều lượng khá lớn 5 – 8 tấn/ha. Phân lân được sử dụng từ những năm 1960 với lượng bón 10 – 15kg
P2O5/ha/năm. Hiện nay lượng phân bón cho lúa đã tăng lên 50 – 100 P2O5 kg/ha/vụ, 100 – 150 kg N/ha/vụ, 60 - 90 kg K2O/ha/vụ.
- Sử dụng các giống mới: Cùng với quá trình cải tạo đất mặn các giống địa phương dần được thay thế bằng các giống lúa chịu thâm canh có năng suất cao,
thích hợp với vùng đất mặn như: TBR225, BC15, TBR1, Thiên ưu 8... Một phần
diện tích được người dân sử dụng giống đặc sản như lúa Tám, lúa nếp… cho chất lượng gạo tốt.
2.4 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PHÂN BÓN CHO LÚA Ở VIỆT NAM VÀ THÁI BÌNH