HỌCVIỆNNÔNGNGHIỆPVIỆTNAM
TRẦN HẢI YẾN
NGHIÊNCỨUCHẾPHẨMSINHHỌC
CẢITẠOĐẤTNHIỄMMẶN
Ngành:
Khoa họ c mô i trường
Mã số:
8440301
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Nguyễn Thị Minh
NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2019
Tác giả luận văn
Trần Hải Yến
.
i
LỜI CẢM ƠN
Bên cạnh sự cố gắng của bản thân, tác giả đã nhận được rất nhiều sự quan tâm,
động viên, giúp đỡ của thầy cơ giáo, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp để hồn thành
chương trình cao học và luận văn thạc sỹ.
Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới tập thể cán bộ, giảng viên của Học
viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập
chương trình Thạc sỹ chun ngành Khoa học mơi trường khóa 26C tại Học viện.
Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Minh đã tận tình hướng dẫn và
có những ý kiến đóng góp giúp tơi hồn thành luận văn này.
Tơi xin cảm ơn các cơ quan, tổ chức, đồng nghiệp, bạn bè, gia đình đã tạo điều
kiện giúp đỡ tơi trong suốt q trình hồn thiện luận văn.
Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên luận
văn vẫn cịn những điểm thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp của Q Thầy/Cơ
và các anh chị học viên.
Hà Nội, ngày tháng năm 2019
Tác giả luận văn
Trần Hải Yến
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục hình ............................................................................................................... viii
Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix
Thesis abstract.................................................................................................................. xi
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.
Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1
1.2.
Mục đích nghiên cứu đề tài ................................................................................ 3
1.3.
Yêu cầu của đề tài ............................................................................................... 3
1.4.
Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................ 3
Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 4
2.1.
Tổng quan về đất nhiễm mặn ............................................................................. 4
2.1.1.
Khái niệm đất nhiễm mặn ................................................................................... 4
2.1.2.
Nguyên nhân gây nhiễm mặn đất ....................................................................... 5
2.2.
Hiện trạng đất bị nhiễm mặn trên thế giới và Việt Nam .................................... 8
2.2.1.
Hiện trạng đất bị nhiễm mặn trên Thế giới......................................................... 8
2.2.2.
Hiện trạng đất bị nhiễm mặn ở Việt Nam........................................................... 9
2.3.
Ảnh hưởng của sự nhiễm mặn đất đến sản xuất và tác động đến môi
trường................................................................................................................ 11
2.3.1.
Ảnh hưởng của sự nhiễm mặn đất đến sản xuất nông nghiệp .......................... 11
2.3.2.
Tác động của nhiễm mặn đến môi trường ........................................................ 13
2.4.
Các biện pháp cải tạo đất nhiễm mặn ............................................................... 13
2.5.
Cơ sở khoa học của việc cải tạo đất nhiễm mặn bằng chế phẩm sinh học ....... 15
2.5.1.
Khả năng chống chịu mặn của vi sinh vật ........................................................ 15
2.5.2.
Khả năng kích thích tăng trưởng của vi sinh vật .............................................. 15
2.5.3.
Khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng của vi sinh vật .................................... 16
2.5.4.
Khả năng kháng bệnh của vi sinh vật ............................................................... 16
iii
2.6.
Tổng quan về nấm rễ cộng sinh ........................................................................ 17
2.6.1.
Khái niệm ......................................................................................................... 17
2.6.2.
Phân loại nấm rễ cộng sinh ............................................................................... 18
2.6.3.
Vai trò của nấm rễ và ứng dụng........................................................................ 21
2.7.
Tình hình nghiên cứu cải tạo đất nhiễm mặn trên thế giới và Việt Nam.......... 26
2.7.1.
Tình hình nghiên cứu cải tạo đất nhiễm mặn trên Thế giới .............................. 26
2.7.2.
Tình hình nghiên cứu cải tạo đất nhiễm mặn ở Việt Nam ................................ 28
Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu.......................................................... 30
3.1.
Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 30
3.2.
Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 30
3.3.
Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 30
3.4.
Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 30
3.4.1.
Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp............................................................... 30
3.4.2.
Phương pháp thu nhận bào tử từ vùng nấm rễ của cậy trồng theo phương
pháp sang ướt cải tiến ....................................................................................... 30
3.4.3.
Phương pháp đánh giá đặc tính sinh học của nấm rễ......................................... 31
3.4.4.
Đánh giá khả năng cộng sinh trên cây chủ của các chủng giống nấm rễ ......... 32
3.4.5.
Phương pháp lựa chọn cây chủ để nhân giống: ................................................ 32
3.4.6.
Phương pháp sản xuất và đánh giá chất lượng của chế phẩm sinh học ............ 33
3.4.7.
Phương pháp bố trí thí nghiệm để đánh giá hiệu quả chế phẩm sinh học ........ 33
3.5.
Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 35
Phần 4. Kết quả nghiên cứu......................................................................................... 36
4.1.
Đặc điểm của các chủng vi sinh vật có tuyển chọn làm giống sản xuất chế
phẩm ................................................................................................................. 36
4.1.1.
Đặc điểm hình thái học của các chủng nấm rễ cộng sinh ................................. 36
4.1.2.
Khả năng sinh trưởng của bào tử nấm rễ cộng sinh ......................................... 38
4.2.
Lựa chọn nguyên liệu chính để sản xuất chế phẩm .......................................... 50
4.2.1.
Lựa chọn chất nền chính ................................................................................... 50
4.2.2.
Lựa chọn dinh dưỡng bổ sung .......................................................................... 52
4.2.3.
Lựa chọn cây chủ để nhân giống nấm rễ .......................................................... 53
4.3.
Chất lượng chế phẩm sinh học để cải tạo đất nhiễm mặn ................................ 55
4.4.
Đánh giá hiệu quả cải tạo đất nhiễm mặn bằng chế phẩm sinh học ................. 56
iv
4.4.1.
Hiệu quả của chế phẩm sinh học đến một số chỉ tiêu sinh trưởng và phát
triển của cây đậu đũa ........................................................................................ 56
4.4.2.
Hiệu quả cải tạo đất của chế phẩm sinh học ..................................................... 58
Phần 5. Kết luận và kiến nghị...................................................................................... 61
5.1.
Kết luận............................................................................................................. 61
5.2.
Kiến nghị .......................................................................................................... 62
Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 63
Phụ lục .......................................................................................................................... 69
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Nghĩa tiếng Việt
CT1
Công thức 1
CT2
Công thức 2
CT3
Công thức 3
CT4
Công thức 4
CT5
Công thức 5
CT6
Công thức 6
CT7
Công thức 7
CPSH
Chế phẩm sinh học
CS
Cộng sự
FAO
Tổ chức Nông Lương Thế Giới
IAA
Indole-3-acetic acid
OECD
Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế
VLSH
Vật liệu sinh học
VSV
Vi sinh vật
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Diện tích các tỉnh ĐBSH bị nhiễm mặn......................................................... 9
Bảng 3.1. Phương pháp xác định chất lượng chế phẩm sinh học ................................. 33
Bảng 3.2. Các công thức thí nghiệm ............................................................................ 34
Bảng 3.3. Các chỉ tiêu đánh giá đất trồng .................................................................... 34
Bảng 4.1. Hình thái học và phân loại các chủng nấm rễ AM ....................................... 37
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của xử lý nấm rễ đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây
chủ sau 30 ngày thí nghiệm ......................................................................... 47
Bảng 4.3. Sự phát triển của nấm rễ trên cây đậu xanh sau 30 ngày xử lý nấm rễ ....... 49
Bảng 4.4. Đặc điểm của các loại nguyên liệu được chọn làm chất mang: ................... 51
Bảng 4.5. Một số tính chất của các loại nguyên liệu được chọn làm chất mang ........ 51
Bảng 4.6. Kết quả sinh trưởng của nấm rễ trong dịch chiết NPK sau 30 ngày
nuôi cấy ........................................................................................................ 52
Bảng 4.7. Kết quả sinh trưởng của nấm rễ trong dịch chiết NPK 15-0-15 với tỷ
lệ phối trộn khác nhau sau 30 ngày nuôi cấy ............................................... 53
Bảng 4.8. Ảnh hưởng của các chủng nấm rễ đến sinh trưởng của cây chủ (sau 30
ngày trồng) ................................................................................................... 54
Bảng 4.9. Chất lượng chế phẩm sinh học từ nấm rễ cộng sinh .................................... 56
Bảng 4.10. Một số chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây đậu đũa sau 8 tuần
thí nghiệm .................................................................................................... 57
Bảng 4.11. Một số tính chất đất trước và sau thí nghiệm ............................................... 60
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Số lượng bào tử sau 15 ngày và 30 ngày nuôi cấy ở độ mặn 0,5% ............. 38
Hình 4.2. Số lượng bào tử sau 15 ngày và 30 ngày nuôi cấy ở độ mặn 1% ................ 39
Hình 4.3. Số lượng bào tử sau 15 ngày và 30 ngày ni cấy ở độ mặn 1,5% ............. 41
Hình 4.4. Số lượng bào tử sau 15 ngày và 30 ngày ni cấy ở độ mặn 2% ................ 42
Hình 4.5. Sự phát triển của bào tử sau 30 ngày nuôi cấy ở độ mặn 0,5% ................... 43
Hình 4.6. Sự phát triển của bào tử sau 30 ngày nuôi cấy ở độ mặn 1% ...................... 44
Hình 4.7. Sự phát triển của bào tử sau 30 ngày nuôi cấy ở độ mặn 1,5% ................... 44
Hình 4.8. Sự phát triển của bào tử sau 30 ngày nuôi cấy ở độ mặn 2% ...................... 45
Hình 4.9.
Tỷ lệ nảy mầm của bào tử sau 30 ngày nuôi cấy ở các độ mặn khác nhau .......... 46
Hình 4.10. Hai chủng nấm rễ được chọn là: Dentiscutata nigra và Acaulospora sp2 ........... 50
Hình 4.11. Cây đậu đũa sau 8 tuần xử lý nấm rễ ........................................................... 58
viii
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Trần Hải Yến
Tên Luận văn: Nghiên cứu chế phẩm sinh học cải tạo đất nhiễm mặn
Ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 8440301
Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu:
Sản xuất được chế phẩm sinh học dùng để cải tạo đất mặn phục vụ sản xuất
nông nghiệp.
Phương pháp nghiên cứu:
Trong luận văn đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu để thực hiện như: (1)
Phương pháp đánh giá giống vi sinh vật tuyển chọn nấm rễ; (2) Quan sát hình thái, màu
sắc và đo kích thước của bào tử nấm rễ theo phương pháp quan sát và đo trực tiếp bằng
kính hiển vi soi nổi và so sánh với khóa phân loại của Franke và Morton (1994); (3) Xác
định tỷ lệ nảy mầm và phát triển hệ sợi, quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm
rễ theo Nguyễn Thị Minh và cs., 2014; (4) Đánh giá khả năng chịu mặn của nấm rễ
theo 3 mức (Phát triển nhẹ (Mức 1): Bào tử phát triển một vài sợi; Phát triển vừa
phải (Mức 2): Số lượng sợi nấm phát triển trung bình; Phát triển mạnh (Mức 3): Sợi
nấm sinh trưởng mạnh tới mức tối đa với nhiều cấu trúc đặc trưng ( Nguyễn Thị
Minh và cs., 2014)); (5) Đánh giá khả năng ni cấy trên dung dịch chiết đất có độ
mặn khác nhau; (6) Khả năng cộng sinh của nấm rễ được đánh giá thông qua việc xử
lý AM trên cây chủ bằng thí nghiệm chậu vại theo phương pháp của Vincent (1976);
(7) Xác định tỷ lệ xâm chiếm của nấm rễ vào rễ cây chủ theo phương pháp phóng
đại ô giao nhau của McGonige (1990), và đếm số lượng bào tử tạo thành từ thí
nghiệm chậu vại; (8) Thí nghiệm chậu vại để đánh giá hiệu quả của chế phẩm sinh
học theo phương pháp Vincent (1976); (9) Phương pháp lựa chọn cây chủ để nhân
giống nấm rễ theo phương pháp xử lý giống vi sinh vật trực tiếp cho cây con, nuôi
tại 25oC điều kiện ánh sáng/ tối 12 giờ); (10) Đánh giá độ mặn của đất: phương pháp
hóa học và phương pháp điện hóa; (11) Phương pháp xử lý số liệu thống kê theo
chương trình Excel và sử dụng phần mềm xử lý thống kê IRRISTAT 5.0.
Kết quả và kết luận
Trên cơ sở quan sát và so sánh đặc điểm hình thái học của 12 chủng nấm rễ đã
được phân lập và lồi trừ các giống có sự giống nhau để tiến hành đánh giá, hai chủng
nấm rễ được chọn là: Dentiscutata nigra và Acaulospora sp2. Hai chủng nấm rễ AM có
đặc tính sinh học tốt nhất (có khả năng sinh trưởngvà phát triển nhanh, có hệ sợi phát
ix
triển mạnh, tỷ lệ nảy mầm và sức sống cao, sự hình thành nấm rễ và tái sản xuất bào tử
lớn và đặc biệt là khả năng chịu mặn và cộng sinh cao với cây chủ) được chọn để làm
giống sản xuất chế phẩm sinh học nhằm phục hồi đất bị nhiễm mặn.
Chất nền chính cho VLSH được chọn là đất phù sa cổ do các điều kiện thích hợp
cho AM sinh trưởng và phát triển, khoảng tỷ lệ phối trộn NPK 15-0-15 cho kết quả tốt ở
nấm rễ AM là khoảng 10-20 g/ kg vật liệu đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho cây sinh
trưởng và phát triển, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho sự nhân lên giống VSV.
Kết quả sử dụng CPSH, VLSHđược thử nghiệmtrên cây đậu đũa ở các điều kiện
độ mặn lần lượt là 0,5%; 1,0%; 1,5% trong 8 tuần thử nghiệm chậu vại cho thấy rõ sự
chênh lệch về mức độ sinh trưởng và phát triển của cây trồng ở mức sai số có ý nghĩa
giữa các cơng thức thí nghiệm. Ở cơng thức sử dụng chế phẩm các đặc tính dinh dưỡng
dễ tiêu và hàm lượng VSV tổng số trong đất đều tăng hơn so với đất không dùng. Công
thức sử dụng chế phẩm các chỉ tiêu theo dõi so công thức đối chứng ở mức sai số có ý
nghĩa LSD5%: Chiều cao cây cao hơn từ 8,31 – 26, 71cm tăng 7,9 – 15,59%; Chiều dài
rễ tăng 1,25 – 4,22cm tương ứng 14,69 – 46,27%; Số lượng quả tăng 1,4 – 1,6 quả/cây
tương đương 29,17 – 40%; Diện tích lá tăng 10,07 – 21,51cm2/cây tương ứng 12,5 –
26,78%; Tỷ lệ sâu bệnh giảm 23,29 – 32,24% ở tất cả các thí nghiệm có độ mặn khác
nhau (0,5% - 1,5%). Hơn thế nữa, chế phẩm sinh học cịn có xu hướng góp phần cải
thiện tính chất đất, chuyển hóa các chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng.
x
THESIS ABSTRACT
Author name: Yen Tran Hai
Thesis title: Research on Bioproduct for restoration of saline soils
Major: Environmental Science
Code: 8440301
Name of training institution: Vietnam National University of Agriculture
Research purposes:
Production of Bioproducused to restoration of saline soils for agricultural production
Research Methods:
In the thesis, the research methods used to perform such as: (1) Method of
assessing the selection of mycorrhizal fungus; (2) Observe the morphology, color and
size measurement of mycorrhizal fungi by direct observation and measurement using a
stereo microscope and compare with classification keys of Franke and Morton (1994);
(3) Determine the germination rate and development of the mycelia system, the process
of growth and development of mycorrhizal mushrooms according to Nguyen Thi Minh
et al, 2014; (4) Assess the salinity tolerance of mycorrhizal fungi according to 3 levels
(Light development (Level 1): Spores develop a few strands; Moderate development
(Level 2): Average number of mycelia growing; Strong development (Level 3): Mycelia
grow to the maximum with many characteristic structures (Nguyen Thi Minh et al,
2014); (5) Evaluate the ability to grow on soil extracts of different salinity; (6) The
symbiotic ability of mycorrhizal fungi was assessed by AM treatment on host plants by
means of a pot-plant experiment by Vincent method (1976); (7) Determine the invasion
rate of mycorrhizal fungi in host roots by McGonige's method of magnifying the
intersection (1990), and counting the number of spores formed from the pot planter; (8)
Experimental pots to evaluate the effectiveness of probiotics by Vincent method (1976);
(9) Method of selecting host plants to propagate mycorrhizal fungi according to the
method of treating direct microorganisms for seedlings, reared at 25oC light / evening
for 12 hours); (10) Evaluation of soil salinity: chemical and electrochemical methods;
(11) Method of processing statistics according to Excel program and using statistical
processing software IRRISTAT 5.0.
Results and conclusions
Based on the observation and comparison of morphological characteristics of 12
isolates of mycorrhizal fungi were isolated and species except for similarities to conduct
the evaluation, two strains of mycorrhizal fungi were chosen: Dentiscutata nigra and
xi
Acaulospora sp2. . The two strains of AM root fungi have the best biological properties
(have the ability to grow and grow fast, have a well-developed filament, high
germination and vitality rate, mycorrhizal mushroom formation and large spore
reproduction. and especially salinity tolerance and high symbiosis with host plants)
were selected for breeding to produce probiotics to restore saline soils.
The main substrate for biosynthesis is selected as ancient alluvial soil due to the
suitable conditions for AM growth and development, the NPK 15-0-15 mixing ratio for
good results in AM mycorrhizal mushrooms is about 10-20 g / kg of materials meet the
nutritional needs of plants for growth and development, and create favorable conditions
for VSV propagation.
The results of using CPSH and VLSH were tested on cowpea under salinity
conditions of 0.5%; 1.0%; 1.5% during the 8 weeks of the pot test showed a clear difference
in plant growth and development at a significant margin of error between the treatments. In
the formula using inoculant, the characteristics of easily digestible nutrients and the total
VSV content in the soil were increased compared to the soil not used. The formula using
the preparation of the monitoring indicators compared to the control formula at the
significance level of LSD5% significance: The height of the tree is higher from 8.31 to 26,
71cm increases from 7.9 to 15.59%; Root length increased from 1.25 to 4.22cm
corresponding to 14.69 - 46.27%; The number of fruits increased from 1.4 to 1.6 fruits / tree
equivalent to 29.17 - 40%; Leaf area increased from 10.07 to 21.51cm2 / tree, respectively
from 12.5 to 26.78%; Pest rate decreased by 23.29 - 32.24% in all experiments with
different salinity (0 , 5% - 1.5%). Moreover, probiotics also tend to contribute to improving
soil properties and metabolism of nutrients provided to plants.
xii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ở Việt Nam cũng như nhiều khu vực trên thế giới, vấn đề nhiễm mặn đất
là một trong những nhân tố mơi trường chính gây hạn chế hiệu quả của canh tác
nông nghiệp (Gregorio, 1997; Allakhverdiev et al., 2000; Rui and Ricardo, 2017).
Có khoảng 10% trong số 7 × 109 ha đất trồng trọt trên thế giới bị nhiễm mặn và
diện tích này đang có xu hướng tăng nhanh do ảnh hưởng ngày càng nghiêm
trọng của vấn đề biến đổi khí hậu. Đất mặn có nguồn gốc chủ yếu là do bị nước
biển xâm lấn, đất bị nhiễm mặn, đất mặn chiếm phần diện tích tương đối lớn –
khoảng 2 triệu ha, khoảng 6% diện tích đất tự nhiên, đặc biệt là các vùng đồng
bằng thấp, ven biển như các vùng đồng bằng ven biển ở Hải Phòng, Nam Định,
Huế,… và khu vực đồng bằng sông Cửu Long – các vùng Trà Vinh, Sóc Trăng,
Bạc Liêu, ảnh hưởng xấu đến việc canh tác, năng suất cây trồng của nhân dân.
Nông nghiệp là một trong những ngành mũi nhọn của nền kinh tế và tập
trung phát triển nông nghiệp là ưu tiên hàng đầu của Việt Nam. Cùng với sự phát
triển đó là việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hóa
học làm cho đất đai ngày càng thối hóa, dinh dưỡng bị mất cân bằng, hệ vi sinh
vật trong đất bị xáo trộn, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao và các
nguồn bệnh tích lũy trong đất ngày càng nhiều dẫn đến có thể phát sinh các loại
dịch bệnh hại nghiêm trọng khó dự báo trước. Vì vậy, việc cải tạo đất mặn nhằm
đáp ứng yêu cầu của sản xuất nông nghiệp là vô cùng cấp bách và cần sự quan
tâm của tất cả mọi người.
Một số biện pháp nhằm cải thiện đất nhiễm mặn đang dùng trong thực tế
như: Biện pháp canh tác (Áp dụng thủy lợi, lượng mưa để rửa mặn, thay thế các
loại cây trồng chống chịu mặn kém sang trồng cỏ chịu mặn làm thức ăn gia súc,
cày sâu không lật, xới đất nhiều lần, cắt đứt mao quản làm cho muối không thể
bốc lên mặt đất được; biện pháp luân canh cây trồng: lúa/cây trồng chịu mặn –
tôm, lúa – cá; cải tạo đất mặn bằng áp dụng biện pháp hóa học và cải tạo đất mặn
bằng áp dụng các biện pháp tổng hợp. Tuy nhiên, các biện pháp này còn tồn tại
một số nhược điểm như: tác dụng chậm, làm kiềm hóa phản ứng đất, chi phí
cao… và ảnh hưởng đến mơi trường ở khía cạnh khác.
1
Việc sử dụng chế phẩm sinh học có tầm quan trọng đặc biệt đối với một
nước nông nghiệp như Việt Nam, góp phần xây dựng một nền nơng nghiệp an
tồn và bền vững. Tuy nhiên, tình hình sản xuất chế phẩm sinh học ở Việt Nam
vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu thực tiễn sản xuất của nền nông nghiệp do quy mô
sản xuất nhỏ, chất lượng sản phẩm chưa hồn thiện và ổn định. Vì vậy, việc
nghiên cứu để hoàn thiện và nâng cao chất lượng chế phẩm sinh học là hết sức
cần thiết.
Nấm rễ Arbuscular mycorrhizae (AM) đang nhận được sự quan tâm bởi
khả năng ứng dụng chúng trong thực tế đồng ruộng cũng như đa dạng sinh học,
nơng nghiệp bền vững, các chương trình tái tạo rừng và quản lý hệ sinh thái
(Gianinazzi and Schuepp, 1994). Nấm rễ có khả năng cộng sinh với cây, giúp cho
cây tăng cường hấp thu và vận chuyển dinh dưỡng ( Haystead et al., 1988; Smith
và Read, 2008). Nấm rễ AM cũng giúp thực vật tăng khả năng hút nước (Gavito
and Varela, 1995), đóng vai trị quan trọng trong việc hình thành kết cấu đất
(Miller and Jastrow, 1991; Hamel et al., 1997), giúp giống cây chống lại các
bệnh và côn trùng gây hại ( Azcon – Aguilar and Barea, 1996). Chính vì vậy
việc sử dụng nấm rễ như một “cộng sự” của thực vật có thể giúp chúng chống
chịu lại các điều kiện bất thuận, sinh trưởng tốt hơn ( Smith and Read, 1997). Ở
Việt Nam, một số tác giả đã nghiên cứu xử lý AM cho cây trồng và khẳng định
xử lý nấm rễ có tác dụng làm tăng khả năng sinh trưởng phát triển của cây chủ và
sự thiết lập mối quan hệ cộng sinh của nấm rễ trên cây chủ giúp cây có sức sống
cao hơn, có khả năng chống chịu tốt hơn với các điều kiện bất lợi của môi trường
sống (Nguyễn Thị Minh 2005,2007; Nguyễn Văn Sức, 2005, 2007).Tuy nhiên,
hiệu quả của các chế phẩm sinh học này còn hạn chế khi ứng dụng đại trà. Mặt khác,
các chế phẩm đã và đang sử dụng ở Việt Nam thường chỉ có tác dụng đơn lẻ trong
việc phòng trừ sâu bệnh, cải tạo đất hay xử lý phế thải,… và cũng khơng có tác dụng
tổng hợp như các sản phẩm của nước ngồi.
Vì vậy, việc nghiên cứu và sản xuất chế phẩm sinh học có tác dụng giữ ẩm
cho đất, cải tạo, tăng khả năng chống chịu để phục hồi đất bị nhiễm mặn, đảm
bảo được năng suất cây trồng và chất lượng môi trường là vấn đề cần được quan
tâm. Đặc biệt đối với một nước nơng nghiệp như Việt Nam vơ cùng cấp thiết,
góp phần xây dựng một nền nơng nghiệp an tồn và bền vững.
2
Từ thực tiễn như vậy, nhằm mục đích cho việc phục vụ sản xuất nông
nghiệp và bảo vệ môi trường, tôi tiến hành làm đề tài “Nghiên cứu chế phẩm
sinh học cải tạo đất nhiễm mặn”.
1.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Sản xuất được chế phẩm sinh học dùng để cải tạo đất mặn phục vụ sản
xuất nông nghiệp.
1.3. YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
Chế phẩm sinh học có chất lượng ổn định, có tác dụng cải tạo và phục hồi
đất nhiễm mặn.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC
TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Những đóng góp mới:
Trước đây đã có những đề tài nghiên cứu về việc cải tạo đất nhiễm mặn phục
vụ sản xuất nông nghiệp. Các nghiên cứu còn tồn tại một số nhược điểm như: tác
dụng chậm, làm kiềm hóa phản ứng đất, chi phí cao… và ảnh hưởng đến mơi trường
ở khía cạnh khác. Nghiên cứu này khơng chỉ khai thác các đặc tính tốt của loại vi
sinh vật cải tạo đất nhiễm mặn, mà còn phát huy hiệu quả của AM để tạo thành quy
trình sản xuất CPSH nhằm tăng cường sự phát triển của cây trồng.
- Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài
Với thực tế hiện nay, việc sản xuất chế phẩm sinh học cải thiện đất nhiễm
mặn có tầm quan trọng đặc biệt đối với một nước nông nghiệp như Việt Nam,
góp phần xây dựng một nền nơng nghiệp an tồn và bền vững. Đề tài đã góp
phần vào việc sản xuất được chế phẩm sinh học dùng để cải tạo đất mặn phục vụ
cho sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, việc thử nghiệm chế phẩm sinh học mới
chỉ được tiến hành trên chậu vại.
3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NHIỄM MẶN
2.1.1. Khái niệm đất nhiễm mặn
Ngồi diện tích tưới, độ mặn đặt ra một vấn đề quan trọng trong chính
sách quản lý của nhiều vùng, nhiều quốc gia trên thế giới. Vùng đất khô mặn là
một mối đe dọa đến tài nguyên đất và nước ở nhiều vùng trên thế giới mặc dù chỉ
trong những năm gần đây mức độ nghiêm trọng của vấn đề trở nên phổ biến
rộng rãi. Vùng đất khô mặn là một vấn đề quản lý cấp tính ở miền Tây nước Úc
và trong khu vực Great Plains của Bắc Mỹ. Tại Canada nó xảy ra nhiều ở các
tỉnh: đồng cỏ của Manitoba, Saskatchewan và Alberta và tại Hoa Kỳ trong các
tiểu bang Montana, North và South Dakota.Các vùng đất bị nhiễm mặn xảy ra
trong các khu vực khô hạn đã được biết đến bởi một số tên địa phương, nhưng
phổ biến nhất là thấm nước muối ở các vùng ven biển, cửa sông (trong đó có Việt
Nam). Đất mặn gây ra các vấn đề nghiêm trọng trong công tác quản lý và sử
dụng, gây ảnh hưởng không nhỏ đến khả năng canh tác của người dân sống trên
đó. Các vấn đề liên quan đến nguồn gốc và quản lý của đất mặn vùng đất khô hạn
đã được thảo luận tại một số các cuộc họp trong quá khứ gần đây (Holmes and
Talsma., 1981).
Ở nước ta, đất mặn phân bố chủ yếu ở đồng bằng Nam bộ, Bắc bộ và một
phần nhỏ ở đồng bằng miền Trung. Đất mặn là loại đất có chứa nhiều loại muối
khác nhau, trong đó các muối Clorua bao giờ cũng chiếm ưu thế, trừ tầng tích tụ
xác các cây sú vẹt do lưu huỳnh nhiều nên Sunfat có thể chiếm ưu thế (Lê Văn
Khoa và cs.,2000). Đất mặn do muối NaCl, Na2SO4, MgSO4, NaNO3,
Mg(NO3)2,CaCl2, CaSO4,…nghĩa là có sự tích tụ với nồng độ cao các muối kim
22loại kiềm và kiềm thổ gốc acid là những ion Cl-, SO4 , NO3-, CO3 …. trong đó
vai trị của Clo là quan trọng nhất. Ngồi ra, đất tích luỹkhá nhiều kim loại, chủ
yếu là kim loại kiềm và kiềm thổ, trong đó vai trò của Na là quan trọng nhất (Lê
Huy Bá, 2009).
Đất mặn được hình thành ở gần các cửa sơng nơi có địa hình thấp chủ yếu
≤ 1m (nơi cao nhất cũng chỉ khoảng 2m so với mực nước biển) trên nền mẫu chất
4
kết hợp giữa phù sa sông và phù sa biển; phù sa biển trầm tích ở bên dưới cịn phù
sa sông được phủ lên trên. Phù sa biển thường thô cứng phù sa sông thường nhỏ
mịn, chủ yếu là sét vật lý. Các hạt phù sa dạng huyền phù do được vận chuyển ra
cửa sơng sau đó gặp điều kiện lý hố thay đổi của mơi trường biển sẽ lắng đọng
tạo thành lớp bùn mịn có khi dày tới vài mét (Lê Văn Khoa và cs., 2000).
* Định nghĩa đất nhiễm mặn:
Đất nhiễm mặn từ quan điểm nông nghiệp, là đất đó có tồn tại các loại muối
hịa tan ở một nồng độ cao hơn bình thường, gây ảnh hưởng xấu đến cây trồng.
Hiện nay, để đánh giá độ mặn của đất, trên thế giới người ta dùng đại
lượng EC là độ dẫn điện của đất, có đơn vị là dS/m (1dS/m = 0,64‰). Đất mặn là
những loại đất có độ dẫn điện lớn hơn 4 dS/m ở 25oC (Richards 1954) tương
đương với nồng độ muối hòa tan khoảng 2,56 ‰ (cách tính thơng thường tại Việt
Nam). Các loại muối hòa tan muối phổ biến nhất hiện nay trong đất mặn là
clorua và sunphat canxi, natri và magie. Nitrat có thể có mặt với số lượng hiếm.
Natri và Clorua là các ion chiếm tỉ lệ nhiều nhất trong các loại đât mặn. Nhiều
đất mặn có chứa lượng đáng kể của thạch cao [4CaSO.2H2O].
Ngồi ra, cịn có một định nghĩa được sử dụng phổ biến hơn về đất mặn: là
đất chứa nhiều muối hòa tan (1 – 1,5% hoặc hơn). Những loại muối tan thường
gặp trong đất là NaCl, Na2SO4, CaCl2, CaSO4, MgCl2, NaHCO3…Những loại
muối này có nguồn gốc khác nhau (nguồn gốc lục địa, nguồn gốc biển, nguồn
gốc sinh vật…), nhưng nguồn gốc nguyên thủy của chúng là từ các thành phần
khống của đá núi lửa. Trong q trình phong hóa đá, những muối này bị hịa tan
di chuyển tập trung ở những dạng đất trũng khơng thốt nước (Viện nơng hóa
Thổ nhưỡng, 2001).
2.1.2. Ngun nhân gây nhiễm mặn đất
Đất mặn là nhóm đất phù sa ven biển được hình thành do trầm tích sơng và
biển, chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước mặn biển theo thuỷ triều tràn vào hoặc
gián tiếp do nước ngầm mặn từ biển xâm nhập vào. Như vậy, sự hình thành của
nhóm đất mặn Việt Nam chủ yếu là do q trình mặn hố ở các vùng đất ven
biển do tác động của nước biển (Trần Văn Chính và cs., 2006).
Đất mặn được hình thành trong q trình tích muối và rửa muối. Có hai
thuyết về hình thành đất mặn:
+ Gedroi cho rằng việc hình thành và phát triển ñất mặn phải trải qua 3
5
giai đoạn: solonchaks, solonet và solot.
+ Viliam coi việc hình thành đất mặn lục địa là do đất đen thoái hố,
muối được tích luỹ do việc phân giải xác hữu cơ chứa muối và vì vậy nhất
thiết khơng cần trải qua 3 bước như trên. Quan điểm của Viliam chỉ đúng
trong điều kiện bán khô hạn, đồng thời những nghiên cứu gần đây cho thấy
đất mặn không nhất thiết phải trải qua 3 giai đoạn như quan điểm của
Gedroi (Trần Văn Chính và cs., 2006).
Nguyên nhân gây nhiễm mặn đất
Sự hình thành đất mặn là kết quả tác động của nhiều yếu tố: đá mẹ, địa
hình trũng khơng thốt nước, mực nước ngầm mặn ở nơng, khí hậu khơ hạn và
sinh vật ưa muối. Trong tất cả các yếu tố trên, nước ngầm mặn là nguyên nhân
trực tiếp làm cho đất bị mặn, giữa độ sâu và độ mặn của nước ngầm có quan hệ
chặt chẽ. Để xác định mối tương quan này Polưnôp đã đưa ra khái niệm về “độ
sâu tới hạn” của nước ngầm. Đó là độ sâu mà từ đó nước ngầm mặt có thể leo lên
theo mao quản, làm mặn lớp đất mặt. Độ sâu tới hạn phụ thuộc vào độ khô hạn,
vào thành phần cơ giới, độ chặt và độ xốp của đất (Trần Văn Chính và cs., 2006).
Do đặc điểm tích luỹ muối, mà muối trong đất thường có tỷ lệ khác nhau
về cation Na+, Ca2+, Mg2+, K+… và các anion Cl-, SO42-, CO32-, HCO3-… nguồn
gốc trực tiếp tạo thành các muối này chính là từ các khống vật và đá mẹ, chủ
yếu là trong đá lộ thiên của vỏ trái đất. Clarke đã ước tính là hàm lượng trung
bình của clo và lưu huỳnh trong vỏ trái đất tương ứng là 0,05 – 0,06%, trong khi
natri, Canxi và magiê mỗi chất có thể chứa từ 2 đến 3%. Q trình phong hố,
gồm có các q trình thuỷ phân, hydrat hố, ơxy hố, cacbonat hố…. Các q
trình trên tác động vào khống vật và mẫu chất làm phá huỷ chuyển hoá chúng
thành dạng dễ hoà tan. Bởi vậy mà chúng di chuyển được đến vùng thung lũng
hoặc chảy ra biển hình thành nên các yếu tố gây ra độ mặn (Lê Huy Bá, 2009).
Tuy nhiên nguời ta tìm thấy ở một số nơi trên thế giới như một phần bang
Colorado, Utah, và Washington độ mặn gây ra do một lượng lớn hàm lượng
muối gốc nitrat. Sự phong hoá các khoáng vật là nguyên nhân gián tiếp gây ra độ
mặn cho đất. Tuy vậy, trong một số ít trường hợp lượng muối tích tụ ngay tại đó,
ở một số nơi tồn tại những mỏ muối là nguyên nhân chính gây ra độ mặn. Hầu
hết đất bị mặn do muối từ nơi khác di chuyển đến và nước là thể mang chính. Đại
dương là nguồn muối nói trên tạo ra đất mặn, trong đó vật liệu sơ khai là trầm
6
tích biển lắng tụ được hình thành từ rất sớm, do quá trình nâng lên của vỏ trái
đất. Loại đá phiến tại Colorado, Wyoming và Utah là các ví dụ điển hình về
những nơi đất mặn được hình thành do trầm tích biển. Đại dương cịn là nguồn
muối chính ở những vùng đất thấp dọc theo duyên hải.
Theo Lê Huy Bá (2009), dựa vào nguồn gốc, đặc điểm hình thành các
muối, người ta phân chia các q trình mặn hóa thành 3 loại:
Q trình mặn hóa do ảnh hưởng của nướcbiển:
Quá trình này xảy ra ở miền nhiệt đới do ảnh hưởng trực tiếp từ biển. Nước
biển xâm nhập vào nội đồng theo sơng ngịi khi thuỷ triều lên cao, qua các trận mưa
bão vỡ đê biển hoặc vào mùa khô khi nước ngọt ở các con sông chảy ra biển có lưu
lượng thấp, nước ngọt khơng đủ lực để đẩy nước mặn khi thuỷ triều mạnh. Nước
mặn cũng theo các mao mạch, đường nứt trong đất đi qua các con đê biển thấm sâu
vào nội đồng. Nơi cách xa biển 40 km vẫn bị ảnh hưởng của quá trình này. Ở Việt
Nam, đất mặn do ảnh hưởng của nước biển là chủ yếu, do đó thành phần của các
muối tan ở đất mặn Việt Nam giống như thành phần muối tan của nước biển.
Q trình mặn hố lục địa
Ở những vùng khô hạn và bán khô hạn, các loại muối khó tan vẫn cịn tồn
tại trong đất, chỉ những muối dễ tan như NaCl, MgCl2, NaSO4, … mới bị hồ tan,
rửa trơi, nhưng cũng khơng được vận chuyển đi xa, mà tích đọng ở những địa
hình trũng khơng thốt nước dưới dạng nước ngầm. Ở đây do hanh khô và mực
nước ngầm nông, muối được di chuyển và tập trung lên lớp đất mặt nhờ quá trình
bốc hơi và thốt nước. Có nơi muối tập trung lên mặt đất thành một lớp vỏ muối
trắng xoá dày đến 1 - 2 cm. Một ví dụ rất điển hình ở bang Texas (Mỹ) đó là việc
mực nước mặn quá nông làm muối bốc mặn lên trên tầng mặt.
Các nguyên nhân gây mặn hoá lục địa là:
+ Dâng nước mao quản từ nước ngầm (là ngun nhân chính)
+ Do gió chuyển muối cùng với bụi từ biển và các hồ nước mặn
+ Do mưa rửa muối từ nơi địa hình cao xuống nơi có địa hình thấp
+ Do khống hố xác thực vật ưa mặn có chứa nhiều muối, đơi khi đến
50% khối lượng chất khô
+ Do tưới tiêu không hợp lý.
Q trình mặn hố thứ sinh
7
Những vùng khơ hạn và bán khơ hạn có lượng mưa rất thấp (200 –
500mm), do đó nền nơng nghiệp có tưới và cần tưới là phổ biến. Đất có thể bị
nhiễm mặn do dùng nguồn nước tưới bị nhiễm mặn. Như vậy, do tác động nhân
sinh đã làm mặn hố tầng mặt. Q trình này phổ biến rộng ở các vùng Trung
Đơng, Tây Á. Điển hình như trong cuộc cách mạng xanh của Ấn Độ những năm
1950 – 1960 đã làm mặn hố phần lớn diện tích đất sử dụng trong cuộc cách
mạng xanh, khoảng nửa triệu km2 gây khó khăn đối với sản xuất nơng nghiệp của
nước này ( Đào Xuân Học và cs., 2005).
2.2. HIỆN TRẠNG ĐẤT BỊ NHIỄM MẶN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.2.1. Hiện trạng đất bị nhiễm mặn trên Thế giới
Theo một số nghiên cứu, đất nhiễm mặn chiếm khoảng 7% (952,1 triệu
ha) diện tích đất trên tồn thế giới và phân bố trên các châu lục, các vùng khí hậu
và các quốc gia (OECD và FAO, 2013).
Quá trình nhiễm mặn là một xu hướng suy thối đất nơng nghiệp khá phổ
biến hiện nay trên phạm vi toàn thế giới, đặc biệt là những vùng đất trồng màu có
tưới. Thâm canh cao trong nông nghiệp thường gắn liền với việc tăng cường
nước tưới, mà trong nước tưới bao giờ cũng có muối. Theo Glassmi (1995) giả sử
nước tưới có chứa 500 mg muối/l thì cứ 1000 m3 nước tưới để lại cho đất 0,5 tấn
muối. Trong khi đó nước tưới cho nơng nghiệp trong 1 năm là 5000 đến 10.000
m3/ha. Như vậy trong một năm nước tưới mang vào đất lượng muối là 5 tấn/ha.
Olademan và các cộng sự cho biết 76 triệu ha đất nơng nghiệp trên thế giới đã bị
mặn hóa, trong đó Châu Á là 2,7 triệu ha (69%), Châu Phi là 14,8 triệu ha (19%)
và Châu Âu là 3,8 triệu ha (5%).
Theo số liệu của FAO, hơn 80 triệu ha đất được tưới bị ảnh hưởng mặn ở
mức độ khác nhau, hơn 30 triệu ha đất được tưới bị mặn đê dọa nghiệm trọng,
hàng năm có them khoảng 1,5 triệu ha đất được tưới bị hủy hoại vì ứng và nhiễm
mặn. Một số nước có tỉ lệ đất bị nhiễm mặn cao như Mỹ (28%), Trung Quốc
(23%), Pakistan (21%).
Thông báo đầu tiên về đất mặn trên thế giới do F.Massound thực hiện theo
bản đồ đất thế giới của FAO/UNESCO. Thông báo về đất mặn ở các nước Châu
Âu theo tài liệu công bố của Szabolls (1974;1979). Szabolls (1979) cũng đưa ra
bản đồ phân bố của hầu hết các đại lục. Tổng diện tích đất mặn trên thế giới là
351.560.160 ha, phân bố nhiều nhất Cháu Á 195.006.300 ha (55,49%).
8
Cụ thể như khoảng 10% diện tích của vành đai lúa mì ở miền Tây nước
Úc - 1,8 triệu héc ta - đã bị nhiễm mặn. Cùng tình trạng đó là 710.000 héc ta ở
miền Nam và miền Đông. Cái giá phải trả hàng năm cho hiểm họa này là 130 triệu
AUD trong việc thất thu sản lượng hoa màu, 100 triệu AUD trong việc tổn thất về
cơ sở hạ tầng, và 40 triệu AUD trong việc mất các tài ngun mơi trường. Các nhà
khoa học đánh giá rằng có khoảng 12,5 triệu héc ta, trong đó có một số vùng cho
năng suất cao nhất nước, sẽ nằm trong vùng đất khô ngập mặn. Riêng trong vùng
châu thổ Murray- Darling - khu vực có sản lượng nơng nghiệp quan trọng nhất
nước Úc - một điện tích từ 3 đến 5 triệu héc ta có khả năng sẽ bị ảnh hưởng.
2.2.2. Hiện trạng đất bị nhiễm mặn ở Việt Nam
Đất bị nhiễm mặn ở Việt Nam có diện tích khoảng 1 triệu ha (Hoàng Kim,
Phạm Văn Biên và R.H. Howeler, 2003), chiếm 3% diện tích đất tự nhiên cả
nước. Trong đó, hai vùng nhiễm mặn tập rung chủ yếu là châu thổ lớn Đồng bằng
sông Cửu Long, Đồng bằng sông Hồng. Ảnh hưởng của nước biển ở vùng cửa
sông vào đất liền Đồng bằng Sông hồng chỉ khoảng 15km, nhưng ở Đồng bằng
sơng Cửu Long lại có thể xâm nhập tới 40 – 50 km (FAO, 2000).
Các tỉnh vùng Đồng bằng sơng Cửu Long như: Sóc Trăng, Bến Tre, Tiền
Giang, Trà Vinh, Bạc Liêu, Và Mau, Kiên Giang đều bị nhiễm mặn. Đất mặn cố diện
tích là 744.000ha, chiếm 18,9 % làn hạn chế tăng vụ và tăng năng suất của vùng.
Các vùng nhiễm mặn ở đồng bằng sông Hồng thuộc các tỉnh như: Thái
Bình, Hải Phịng, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa.
Bảng 2.1. Diện tích các tỉnh ĐBSH bị nhiễm mặn
Tỉnh
Diện tích nhiễm mặn (ha)
Thái Bình
Hải Phịng
Nam Định
18.000
20.000
10.000
Thanh Hóa
22.000
Nguồn: Hồ Quang Đức (2010)
Dọc theo ven biển các tỉnh miền Trung đất cũng bị nhiễm mặn như: Hà
Tĩnh có khoảng 17.979 ha, Quảng Bình có hơn 9.300 ha bị nhiễm mặn và Ninh
Thuận có gần 2300 ha đất bị nhiễm mặn.
Đất mặn Việt Nam chủ yếu tập trung ở ven biển và theo tổ chức FAO –
UNESCO có các loại sau:
9
* Đất mặn sú, vẹt, đước
Theo FAO – UNESCO có diện tích 105.318 ha, phân bố ở nhiều vùng ven
biển từ Nam ra Bắc nhưng nhiều nhất là ở vùng ven biển Nam Bộ từ Bến Tre đến
Cà Mau. Đất mặn sú vẹt đước chiếm 0,34% diện tích tự nhiên tồn quốc và 10,63
nhóm đất mặn phân bố như sau:
Khu vực
Đồng bằng sông Cửu Long
Duyên hải miền Trung
Khu bốn cũ
Đồng bằng sơng Hồng
Tổng cộng
Diện tích (ha)
56.448
5.166
1.796
15.807
105.318
Nguồn: Hồ Quang Đức (2010)
Đất mặn sú, vẹt, đước chưa thuần hục, tầng mặt nước thường dở đất, dở
nước, đang trong quá trình bồi lắng, dạng bùn lỏng, lầy ngập nước triều, bão hòa
NaCl, lân hữu cơ, glay mạnh, đất trung tính hay kiềm yếu, tầng mặt lượng hữu cơ
khá, đạm tổng số trung bình và khá…. Thành phần cơ giới trung bình ở miền
Bắc, nặng ở miền Nam.
* Đất mặn nhiều
Theo FAO – UNESCO vó diện tích 133.288 ha, loại đất này chiếm 0,42%
diện tích đất tự nhiên cả nước và 15% nhóm đất mặn. Phần lớn tập trung ở ven
biển Đồng bằng sông Cửu Long: 102.000 ha.
Khu vực
Đồng bằng sông Cửu Long
Ven biển khắp các vùng
Khu 4 cũ
Duyên Hải miền Trung
Đông Nam Bộ
Trung du miền núi Bắc Bộ
Tổng cộng
Diện tích (ha)
102.000
14.318
6.609
11.426
19.592
18.704
133.288
Nguồn: Hồ Quang Đức (2010)
Đất mặn nhiều thường do nước mặn tràn theo thủy triều và cũng có nơi do
nước mạch mặn do muối NaCl trong nước biển. Đất mặn nhiều thường ở địa hình
thấp ven biển, cửa sơng. Đất mặn nhiều thường có Cl-> 0,25%, tổng số muối hịa
tan > 1% và EC thường > 4m/s. Về mùa mưa các chỉ số trên hạ thấp hơn. Đất
mặn nhiều thường chứa chất dinh dưỡng trung bình đến khá, nhất là ở Nam Bộ.
10
Thành phần cơ giới nặng hơn và sâu hơn. Đất mặn ở miền Bắc thường có thành
phần cơ giới trung bình và có nền cát hat cát pha ở độ sâu chưa đến 100 cm và ở
độ sâu khoảng 50 – 80 cm thường gặp lớp cát xám xanh, có xác vỏ sị, ốc biển.
* Đất mặn trung bình và ít
Có tổng diện tích 732.584 ha, phân bố tiếp giáp với đất phù sa, bên trong
vùng đất mặn nhiều, đại bộ phận ở địa hình trung bình, cao cịn ảnh hưởng của
thủy triều. Loại đất này chiếm 2,4% của diện tích đất tồn quốc và khoảng 75%
của nhóm đất mặn, tập trung ở Đồng bằng sơng Cửu Long.
Khu vực
Diện tích (ha)
% diện tích nhóm
586.422
53.307
38.358
35.561
25.00
16.360
732.584
80
7,30
5,20
4,90
0,34
2,20
100
Đồng bằng sơng Cửu Long
Đồn bằng sơng Hồng
Khu 4 cũ
Duyên hải miền Trung
Đông Nam Bộ
Trung du miền núi Bắc Bộ
Tổng cộng
Nguồn: Hồ Quang Đức (2010)
Đất mặn trung bình và ít có Cl-< 0,25% VÀ EC < 4 m/s, đất có phản ứng
trung tính ít chua, xuống sâu pH có tăng lên do nồng độ muối tăng cao hơn, tỷ lệ
Ca++/ Mg++< 1, mùn, đạm trung bình, lân trung bình và nghèo.
* Đất mặn kiềm
Có diện tích khoảng 200 ha. Phân bố ở một số vùng thuộc tỉnh Ninh
Thuận, Bình Thuận với diện tích nhỏ. Trong đất mặn loại này có chứa NA2CO3
và NaHCO3, đất có độ pH khá cao (pH > 8).
2.3. ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ NHIỄM MẶN ĐẤT ĐẾN SẢN XUẤT VÀ
TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG
2.3.1. Ảnh hưởng của sự nhiễm mặn đất đến sản xuất nông nghiệp
Ở Việt Nam cũng như nhiều khu vực trên thế giới, vấn đề nhiễm mặn đất là
một trong những nhân tố mơi trường chính gây hạn chế hiệu quả của canh tác nông
nghiệp (Gregorio, 1997; Allakhverdiev et al., 2000; Rui and Ricardo, 2017). Có
khoảng 10% trong số 7 × 109 ha đất trồng trọt trên thế giới bị nhiễm mặn và diện
tích này đang có xu hướng tăng nhanh do ảnh hưởng ngày càng nghiêm trọng của
vấn đề biến đổi khí hậu. Mặt khác, vấn đề thiếu nước tưới do hạn hán, sử dụng nhiều
11
nước ngầm ở khu vực gần biển và chất lượng nước tưới thấp phổ biến ở nhiều nơi
trên thế giới đã và đang dẫn đến sự tích lũy muối trong đất ngày càng tăng (Rui and
Ricardo, 2017). Ở Việt Nam, đất mặn có nguồn gốc chủ yếu là do bị nước biển xâm
lấn, đất bị nhiễm mặn, đất mặn chiếm phần diện tích tương đối lớn – khoảng 2 triệu
ha, khoảng 6% diện tích đất tự nhiên, đặc biệt là các vùng đồng bằng thấp, ven biển
như các vùng đồng bằng ven biển ở Hải Phòng, Nam Định, Huế,… và khu vực đồng
bằng sông Cửu Long – các vùng Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, ảnh hưởng xấu đến
việc canh tác, năng suất cây trồng của nhân dân.
Trong quá trình sản xuất nơng nghiệp nói chung, cây trồng nói riêng, đất
bị nhiễm mặn thường ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất trong đất, lầm cho
cây trồng hấp thụ kém. Việc dư thừa muối trong đất đã làm tăng áp suất thẩm
thấu của dung dịch đất. Cây lấy được nước và chất khoáng từ đất khi nồng độ
muối tan trong đất nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ, tức áp suất thẩm thấu và sức
hút nước của rễ cây phải lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút nước của đất. Nếu
độ mặn của đất tăng cao đến mức sức hút nước của đất vượt quá sức hút nước
của rễ thì chẳng những cây khơng lấy được nước trong đất mà cịn mất nước vào
đất. Cây khơng hấp thu được nước nhưng q trình thốt hơi nước của lá vẫn
diễn ra bình thường làm mất cân bằng nước gây nên hạn sinh lý.
Ở những vùng khô hạn và bán khô hạn lượng mưa rất thấp (200 – 500
mm/năm), nền nơng nghiệp có tưới và cần tưới là phổ biến. Do việc quản lí đất
và dùng nguồn nước bị nhiễm mặn, nền tầng đất mặt bị nhiễm mặn, như vậy do
tác động nhân sinh đã làm mặn hóa tầng đất mặt.
Đất bị nhiễm mặn làm ảnh hưởng đến sản xuất nơng nghiệp, cụ thể: tổng
diện tích lúa thiệt hại từ cuối năm 2015 đến này là gần 139.000 ha; trong
đó, 86.000 ha thiệt hại trên 70% năng suất (chiếm 62%), 43.000 ha thiệt hại từ 3070% năng suất (chiếm 31%) và 9.800 ha thiệt hại dưới 30% năng suất (chiếm
7%). Các tỉnh bị thiệt hại nhiều là Cà Mau: 49.343 ha, Kiên Giang: 34.093 ha,
Bạc Liêu: 11.456 ha và Bến Tre: 13.844 ha. Trong thời gian tới, nhiều diện tích
lúa Đơng Xn sẽ tiếp tục được thu hoạch (hiện tại đã thu hoạch được hơn 40%
diện tích); do vậy, diện tích bị ảnh hưởng của hạn hán sẽ khơng nhiều, dự kiến
khoảng 46.000 ha. Đối với vụ Hè Thu 2016, nếu tình hình khơ hạn tiếp tục kéo
dài đến tháng 6/2016, tồn vùng sẽ có khoảng 500.000 ha khơng xuống giống
đúng thời vụ do thiếu nước, chiếm hơn 40% diện tích của các tỉnh ven biển và
khoảng gần 30% diện tích gieo trồng tồn khu vực (Huy Anh, 2016).
12