Luận án Nghiên cứu một số biện pháp canh tác hạn chế phát thải khí mê tan trên đất trồng lúa nước vùng đồng bằng sông Hồng

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP CANH TÁC HẠN CHẾ PHÁT THẢI KHÍ MÊ TAN TRÊN ĐẤT TRỒNG LÚA NƯỚC VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

Ngành:

Khoa học đất

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu một số biện pháp canh tác hạn chế phát thải khí mê tan trên đất trồng lúa nước vùng Đồng bằng sông Hồng" tập trung vào vấn đề biến đổi khí hậu và vai trò của nông nghiệp, đặc biệt là canh tác lúa nước, trong phát thải khí mê tan (CH4). Biến đổi khí hậu được xác định là mối đe dọa nghiêm trọng, với sự gia tăng nồng độ khí nhà kính, trong đó CH4 đóng góp đáng kể. Tại Việt Nam, nông nghiệp chiếm 33,2% tổng lượng phát thải khí nhà kính, và trồng lúa nước là nguồn phát thải CH4 chính, chiếm khoảng 50% lượng phát thải từ ngành này. Với dự báo sản lượng lúa cần tăng hơn 40% vào năm 2030 để đảm bảo an ninh lương thực, việc tìm kiếm các biện pháp giảm phát thải CH4 là cấp thiết.

Mục tiêu của đề tài là đánh giá ảnh hưởng của các biện pháp canh tác lúa nước như sử dụng giống lúa ít phát thải CH4, áp dụng mật độ cấy phù hợp, và sử dụng các vật liệu hữu cơ (rơm rạ, than sinh học, phân compost) đến phát thải CH4 từ đất và năng suất lúa. Từ đó, đề tài đưa ra các công thức canh tác có tác dụng giảm phát thải CH4 và duy trì năng suất lúa, đồng thời khuyến nghị các biện pháp canh tác hợp lý.

Phạm vi nghiên cứu được thực hiện trên đất phù sa trung tính vùng Đồng bằng sông Hồng trong các vụ xuân và mùa năm 2015-2016, với kỹ thuật tưới ngập liên tục và sử dụng ba giống lúa thuần: Khang Dân 18, Bắc Thơm 7 và Q5.

Kết quả nghiên cứu cho thấy giống Q5 có lượng phát thải CH4 từ đất cao nhất, trong khi giống Bắc Thơm 7 phát thải thấp nhất trong số ba giống thí nghiệm. Áp dụng mật độ cấy thưa (24-25 khóm/m²) không chỉ làm tăng năng suất lúa mà còn giảm lượng phát thải CH4 từ đất. Về vật liệu hữu cơ, bón phân compost làm từ rơm có tác dụng giảm phát thải CH4 và duy trì năng suất lúa, tốt hơn so với bón rơm trực tiếp hoặc than sinh học, vốn có thể làm giảm năng suất lúa hoặc tăng phát thải.

Luận án đề xuất tuyên truyền về việc lựa chọn giống lúa Bắc Thơm 7 để giảm phát thải CH4, áp dụng mật độ cấy thưa 24-25 khóm/m² để tối ưu hóa năng suất và giảm phát thải, và khuyến khích xử lý rơm rạ sau thu hoạch thành phân compost thay vì cày vùi trực tiếp để tránh tăng phát thải khí mê tan.

Mục lục chi tiết:

• PHẦN 1. MỞ ĐẦU

  • 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
  • 1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
  • 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
  • 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
  • 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
  • 1.5.1. Ý nghĩa khoa học
  • 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn

• PHẦN 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

  • 2.1. PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
  • 2.1.1. Metan, khí gây hiệu ứng nhà kính
  • 2.1.2. Các nguồn phát thải khí CH4
  • 2.1.3. Ruộng lúa là một nguồn phát thải khí metan
  • 2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ PHÁT THẢI KHÍ CH4
  • 2.2.1. pH và thế năng oxy hoá - khử trong đất (Eh)
  • 2.2.2. Ảnh hưởng bởi nhiệt độ
  • 2.2.3. Ảnh hưởng của bón phân và vật liệu hữu cơ
  • 2.3. MỘT SỐ BIỆN PHÁP LÀM GIẢM PHÁT THẢI CH4
  • 2.3.1. Quản lý chế độ nước tưới
  • 2.3.2. Áp dụng kỹ thuật canh tác hợp lý
  • 2.3.3. Lựa chọn giống lúa trồng có phát thải khí mê tan thấp từ đất
  • 2.3.4. Bón phân hợp lý
  • 2.3.5. Sử dụng một số hợp chất khác bón vào đất làm giảm phát thải

• PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 3.1. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
  • 3.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
  • 3.3. VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM
  • 3.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
  • 3.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
  • 3.5.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
  • 3.5.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
  • 3.5.2.1. Các công thức thí nghiệm
  • 3.5.2.2. Bố trí thí nghiệm
  • 3.5.2.3. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng
  • 3.5.3. Phương pháp lấy mẫu
  • 3.5.3.1. Phương pháp lấy mẫu khí
  • 3.5.3.2. Phương pháp phân tích

• PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

  • 4.1. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
  • 4.1.1. Khái quát chung về vùng đồng bằng sông Hồng
  • 4.1.2. Đặc điểm khí hậu
  • 4.1.3. Tài nguyên nước
  • 4.1.4. Hiện trạng sử dụng đất và diện tích các nhóm đất chính trồng lúa
  • 4.2. HIỆN TRẠNG CANH TÁC LÚA VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
  • 4.2.1. Diện tích đất lúa nước vùng đồng bằng sông Hồng
  • 4.2.2. Đặc điểm canh tác lúa nước vùng đồng bằng sông Hồng
  • 4.2.2.1. Các biện pháp kỹ thuật được áp dụng
  • 4.2.2.2. Sử dụng giống trong thâm canh lúa
  • 4.2.2.3. Sử dụng phân bón trong thâm canh lúa
  • 4.2.3. Cơ cấu giống lúa vùng đồng bằng sông Hồng
  • 4.3. ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC ĐẾN PHÁT THẢI KHÍ CH4 TỪ ĐẤT
  • 4.3.1. Đặc điểm của đất thí nghiệm và diễn biến nhiệt độ khi lấy mẫu
  • 4.3.1.1. Đặc điểm đất thí nghiệm
  • 4.3.1.2. Diễn biến nhiệt độ đất và không khí tại thời điểm lấy mẫu khí
  • 4.3.2. Sử dụng giống lúa có lượng phát thải CH4 thấp
  • 4.3.2.1. Lựa chọn giống lúa thí nghiệm
  • 4.3.2.2. Diễn biến Eh đất thí nghiệm
  • 4.3.2.3. Động thái phát thải khí mê tan
  • 4.3.2.4. Lượng CH4 phát thải từ đất trồng 3 giống lúa thí nghiệm
  • 4.3.2.5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất lúa
  • 4.3.3. Ảnh hưởng của mật độ cấy tới phát thải khí CH4 từ đất
  • 4.3.3.1. Diễn biến Eh đất
  • 4.3.3.2. Ảnh hưởng của mật độ cấy tới phát thải CH4 từ đất
  • 4.3.3.3. Ảnh hưởng của mật độ cấy tới các yếu tố cấu thành năng suất lúa
  • 4.3.3.4. Ảnh hưởng của mật độ cấy tới lượng khí mê tan phát thải và năng suất lúa
  • 4.3.4. Ảnh hưởng của vật liệu hữu cơ bón vào đất tới phát thải CH4
  • 4.3.4.1. Ảnh hưởng của việc sử dụng phân khoáng tới phát thải CH4
  • 4.3.4.2. Ảnh hưởng của bón rơm rạ tới phát thải CH4
  • 4.3.4.3. Ảnh hưởng của bón than sinh học và phân compost tới phát thải CH4
  • 4.3.4.4. Mối quan hệ giữa cường độ phát thải CH4 với một số yếu tố
  • 4.3.4.5. Năng suất lúa

• PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

  • 5.1. KẾT LUẬN
  • 5.2. ĐỀ NGHỊ