Tên luận án:
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ RƠM NHẰM CẢI THIỆN MÔI TRƯỜNG ĐẤT TRỒNG LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Ngành:
Môi trường Đất và Nước
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu và đề xuất các giải pháp xử lý rơm nhằm cải thiện môi trường đất trồng lúa thâm canh tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Bối cảnh nghiên cứu cho thấy nhu cầu lương thực tăng cao dẫn đến canh tác lúa thâm canh 3 vụ liên tục, gây thoái hóa đất, giảm phân hủy chất hữu cơ và hoạt động của vi sinh vật có lợi. Việc đốt đồng sau thu hoạch phổ biến gây mất chất hữu cơ, dưỡng chất và ô nhiễm môi trường (phát thải khí nhà kính như CO2, CO, NOx, CH4).
Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu là tìm ra giải pháp xử lý rơm tại ruộng nhằm hạn chế đốt đồng và cải thiện tính chất đất. Các mục tiêu cụ thể bao gồm đánh giá hiện trạng xử lý rơm tại Tiền Giang, đánh giá ảnh hưởng của việc đốt đồng đến tính chất lý hóa đất, đánh giá khả năng ủ phân compost và phân hủy rơm trên ruộng với chế phẩm sinh học, cũng như hiệu quả của việc vùi rơm đến tính chất lý hóa đất và năng suất lúa, từ đó đề xuất quy trình xử lý rơm.
Nghiên cứu được thực hiện thông qua khảo sát hiện trạng sử dụng và xử lý rơm sau thu hoạch tại Tiền Giang, đánh giá tính chất lý hóa đất ở điều kiện canh tác có đốt đồng lâu năm tại huyện Cái Bè. Các thí nghiệm tập trung vào xử lý rơm bằng ủ phân compost và xử lý trực tiếp trên đồng ruộng với các chế phẩm sinh học như Trichomix-DT, Biomix, Emic và nước thải biogas, theo dõi các chỉ tiêu lý hóa đất và năng suất lúa.
Kết quả cho thấy tại Tiền Giang, phần lớn nông dân (92-97%) đốt rơm sau thu hoạch, trừ huyện Chợ Gạo có tỷ lệ tận dụng rơm cao hơn. Ruộng đốt đồng lâu năm có pH, đạm dễ tiêu, lân dễ tiêu, chất hữu cơ và kali trao đổi thấp hơn so với ruộng không đốt đồng. Các chế phẩm sinh học, đặc biệt là Biomix và Trichoderma-DT, cho thấy hiệu quả cao trong việc thúc đẩy quá trình phân hủy rơm (giảm khoảng 70% lượng rơm) và rút ngắn thời gian phân hủy. Việc xử lý rơm trực tiếp trên đồng ruộng bằng chế phẩm sinh học giúp cải thiện tính chất đất thông qua việc cung cấp chất hữu cơ, tăng kali trao đổi, lân dễ tiêu và đạm dễ tiêu. Luận án cũng đề xuất một quy trình xử lý rơm trên đồng ruộng phù hợp cho cả mùa khô và mùa mưa, đồng thời nhấn mạnh lợi ích môi trường đáng kể (giảm phát thải khí nhà kính) và lợi ích kinh tế.
Từ đó, luận án đề xuất nghiên cứu thêm về vi sinh vật đất và phát thải khí, cần có chính sách hỗ trợ sản phẩm lúa canh tác không đốt đồng và ban hành luật hạn chế đốt đồng để bảo vệ môi trường.
Mục lục chi tiết:
-
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
- 1.1 Đặt vấn đề
- 1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu tổng quát:
- Mục tiêu cụ thể:
- 1.3 Nội dung nghiên cứu
- 1.4 Tính mới của luận án
- 1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học
- Ý nghĩa thực tiễn
-
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
- 2.1 Sản xuất lúa và các vấn đề môi trường trong sản xuất lúa
- 2.2 Các công trình nghiên cứu về biện pháp xử lý rơm rạ
-
CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 3.1 Nội dung và phương pháp nghiên cứu
- 3.1.1 Nội dung 1. Khảo sát hiện trạng sử dụng và xử lý rơm sau thu hoạch tại khu vực thâm canh lúa tỉnh Tiền Giang
- 3.1.2 Nội dung 2. Khảo sát, đánh giá tính chất lý hóa đất ở điều kiện canh tác có đốt đồng lâu năm tại huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang.
- 3.1.3 Nội dung 3. Nghiên cứu xử lý rơm bằng ủ phân compost và xử lý trực tiếp trên đồng ruộng với các chế phẩm sinh học
- + Nội dung 3.1: Nghiên cứu xử lý rơm bằng ủ phân compost với chế phẩm sinh học
- + Nội dung 3.2: Xử lý rơm trên đồng ruộng bằng chế phẩm sinh học
- 3.1.4 Nội dung 4. Đánh giá đặc tính lý hóa đất thông qua xử lý rơm bằng chế phẩm sinh học trên đồng ruộng
- 3.1.5 Nội dung 5. Triển khai quy trình áp dụng thực tế giải pháp xử lý rơm trên đồng ruộng
- 3.2 Phương pháp xử lý số liệu
-
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
- 4.1 Phân tích và đánh giá hiện trạng xử lý rơm sau thu hoạch
- 4.1.1 Hiện trạng xử lý rơm
- 4.1.2 Hình thức thu hoạch
- 4.1.3 Sử dụng phân bón
- 4.1.4 Những thuận lợi và hạn chế của các biện pháp xử lý rơm của nông dân
- 4.2 Phân tích và đánh giá tính chất đất đốt đồng lâu năm
- 4.2.1 Dung trọng đất trồng lúa
- 4.2.2 pH đất lúa
- 4.2.3 Chất hữu cơ trong đất
- 4.2.4 Hàm lượng đạm tổng số trong đất
- 4.2.5 Hàm lượng đạm NH4+-N trong đất
- 4.2.6 Hàm lượng đạm NO3 trong đất
- 4.2.7 Hàm lượng lân tổng số trong đất
- 4.2.8 Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất
- 4.2.9 Hàm lượng kali trao đổi.
- 4.3 Nghiên cứu xử lý rơm bằng các chế phẩm sinh học
- 4.3.1 Nghiên cứu lựa chọn chế phẩm sinh học xử lý rơm bằng ủ phân compost
- 4.3.1.1 Diễn biến nhiệt độ trong quá trình xử lý rơm bằng cách ủ phân compost
- 4.3.1.2 Diễn biến Ẩm độ trong quá trình ủ phân compost
- 4.3.1.3 Diễn biến của giá trị pH trong quá trình ủ phân compost
- 4.3.1.4 Diễn biến của hàm lượng carbon trong quá trình ủ phân compost
- 4.3.1.5 Diễn biến hàm lượng đạm tổng số tong quá trình ủ phân compost
- 4.3.1.6 Diễn biến tỷ số C/N trong quá trình ủ phân compost
- 4.3.1.7 Hiệu quả phân hủy rơm
- 4.3.1.8 Đánh giá hiệu quả môi trường của giải pháp ủ phân compost từ rơm
- 4.3.2 Khảo sát sự phân hủy rơm rạ ngoài đồng ruộng
- 4.3.2.1 Đánh giá sự phân hủy rơm vùi trong đất theo thời gian
- 4.3.2.2 Tỷ số C/N của rơm vùi trong đất
- 4.3.2.3 Điện thế oxy hóa khử (Eh) trong dung dịch đất
- 4.4 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý rơm đến tính chất đất và năng suất lúa
- 4.4.1 Đánh giá hiệu quả xử lý rơm bằng các chế phẩm sinh học lên tính chất đất
- 4.4.1.1 Dung trọng đất
- 4.4.1.2 pH đất
- 4.4.1.3 Độ dẫn điện trong đất (EC)
- 4.4.1.4 Hàm lượng carbon trong đất
- 4.4.1.5 Hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất
- 4.4.1.6 Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất
- 4.4.1.7 Tỷ số C/N của đất
- 4.4.1.8 Năng suất lúa
- 4.4.2 Tính chất đất sau khi kết thúc thí nghiệm
- 4.4.3 Đánh giá hiệu quả ứng dụng thực tế xử lý rơm trên đồng xuộng
- 4.4.3.1 Thuận lợi về mặt kỹ thuật
- 4.4.3.2 Lợi ích về mặt chi phí đầu tư
- 4.4.3.3 Lợi ích về mặt Môi trường
- 4.5 Quy trình xử lý rơm trên đồng ruộng
- 4.5.1 Giai đoạn 1: Chuẩn bị
- 4.5.2 Giai đoạn 2: Pha và phun chế phẩm
- 4.5.3 Giai đoạn 3: Xới rơm vào đất
- 4.5.4 Giai đoạn 4: Gieo hạt
-
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT