Phát triển thuốc trừ sâu thảo mộc phòng trừ sâu xanh bướm trắng (pieris rapae)

  • Số trang: 95 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 15 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ----------------*---------------- LƯU QUANG MINH ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG CỦA MỘT SỐ DÒNG, GIỐNG LÚA THUẦN MỚI CHẤT LƯỢNG CAO TẠI VÙNG BỊ XÂM MẶN DO BIẾN ðỔI KHÍ HẬU Ở HUYỆN KIM SƠN, TỈNH NINH BINH Chuyên nghành : Khoa học Cây trồng Mã số : 60.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Quốc Thanh HÀ NỘI - 2013 i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan, ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Lê Quốc Thanh và giúp sự ñỡ của các ñồng nghiệp trong suốt thời gian từ năm 2011 - 2012. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi trích dẫn ñều có nguồn gốc rõ ràng. Tác giả của luận án Lưu Quang Minh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… i ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn này, tôi ñã nhận ñược sự quan tâm, giúp ñỡ của các thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè ñồng nghiệp. Trước tiên tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn khoa học TS. Lê Quốc Thanh. Thầy ñã tận tâm và nhiệt tình giúp ñỡ, truyền ñạt kiến thức chuyên môn, trao ñổi phương pháp luận, ý tưởng, nội dung và phương pháp nghiên cứu, ñộng viên tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám ñốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Ban ðào tạo Sau ñại học - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam ñã giúp ñỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập, nghiên cứu và tạo ñiều kiện thuận lợi ñể tôi hoàn tất các thủ tục bảo vệ luận văn. Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh ñạo Trung tâm Chuyển giao công nghệ và Khuyến nông, lãnh ñạo phòng Nghiên cứu ứng dụng và phát triển Dự án, lãnh ñạo các phòng ban trong Trung tâm cùng toàn thể các cán bộ công nhân viên của Trung tâm ñã tạo ñiều kiện và nhiệt tình giúp ñỡ tôi trong quá trình làm ðề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn Ủy ban nhân dân huyện, Phòng NN&PTNT, Trạm khuyến nông huyện Kim Sơn tỉnh Ninh Bình, Ủy ban nhân dân xã Cồn Thoi và 2 Hợp tác xã nông nghiệp Bình Minh và ðồng Phong cùng các hộ xã viên ñã tạo ñiều kiện và giúp ñỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện ñề tài. Và cuối cùng tôi xin ñược dành những tình cảm, lời cảm ơn sâu sắc nhất tới toàn thể người thân trong gia ñình, bạn bè, ñồng nghiệp ñã luôn ñộng viên, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành bản luận văn này. Học viên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… ii iii Lưu Quang Minh MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN............................................................................................ i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................ ii MỤC LỤC..................................................................................................... iii DANH MỤC BẢNG ..................................................................................... vi DANH MỤC HÌNH ...................................................................................... ix DANH MỤC VIẾT TẮT................................................................................ x MỞ ðẦU ....................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của ñề tài........................................................................ 1 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .............................................................. 2 2.1. Ý nghĩa khoa học.................................................................................. 2 2.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................. 2 3. Mục tiêu của ñề tài ............................................................................... 2 4. ðối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................ 3 4.1. ðối tượng nghiên cứu........................................................................... 3 4.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI ...................................................................................... 4 1.1. Biến ñổi khí hậu và tác ñộng của nó ñối với sản xuất nông nghiệp ....... 4 1.1.1. ðịnh nghĩa............................................................................................ 4 1.1.2. Nguyên nhân ........................................................................................ 4 1.1.3. Các biểu hiện của biến ñổi khí hậu ....................................................... 4 1.1.4. Tác ñộng của BðKH ñối với sản xuất nông nghiệp Việt Nam .............. 5 1.2. Các khái niệm về ñất mặn và các loại ñất mặn...................................... 7 1.3. Ảnh hưởng của ñất mặn ñối với cây lúa................................................ 9 1.3.1. Ảnh hưởng của mặn ñến hình thái học của cây lúa ............................. 10 1.3.2. Ảnh hưởng của mặn ñến sinh lý, sinh hóa của cây lúa........................ 10 1.4. Cơ chế chịu mặn của cây lúa .............................................................. 11 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… iii iv 1.4.1. Sự né tránh (Avoidance)..................................................................... 12 1.4.2. Một số cơ chế nhằm hạn chế thiệt hại do mặn gây ra.......................... 12 1.5. Các tiêu chuẩn ñánh giá tính chịu mặn ở lúa....................................... 14 1.5.1. Các thông số về hình thái học............................................................. 14 1.5.2. Các thông số sinh lý học..................................................................... 15 1.6. Một số nghiên cứu về giống lúa chịu mặn .......................................... 17 1.6.1. Ở trên thế giới .................................................................................... 17 1.6.2. Ở Việt Nam ........................................................................................ 18 1.7. Một số nghiên cứu và biện pháp kỹ thuật trong canh tác lúa trên ñất mặn............................................................................................... 19 1.7.1. Biện pháp thủy lợi .............................................................................. 19 1.7.2. Biện pháp canh tác ............................................................................. 21 CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................................................................................................21 2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................ 21 2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 22 2.2.1. ðiều tra, ñánh giá về ñiều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và thực trạng sản xuất lúa tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, ....................... 22 2.2.2. Nghiên cứu tuyển chọn bộ giống lúa mới phù hợp cho vùng ñất ñất nhiễm mặn huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, ...................................... 22 2.2.3. Xây dựng mô hình trình diễn giống lúa mới trên vùng ñất nhiễm mặn của huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình. .......................................... 22 2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 22 2.3.1. Phương pháp ñiều tra .......................................................................... 22 2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm:........................................................... 22 2.3.3 ðiều kiện thí nghiệm .......................................................................... 23 2.3.4 Các chỉ tiêu theo dõi:.......................................................................... 25 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................... 35 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… iv v 3.1. Kết quả ñiều tra về ñiều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và thực trạng sản xuất lúa tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình................................. 35 3.1.1 ðiều kiện tự nhiên và xã hội của huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình...... 35 3.1.2. Thực trạng sản xuất lúa tại huyện Kim Sơn ........................................ 45 3.1.3. ðánh giá chung .................................................................................. 50 3.2. Kết quả Nghiên cứu tuyển chọn bộ giống lúa mới phù hợp cho vùng ñất ñất nhiễm mặn huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình................... 50 3.2.1. ðánh giá khả năng thích ứng với ñiều kiện mặn do nước biển dâng của các dòng, giống lúa thuần mới, chất lượng cao tại thí nghiệm quan sát vụ ðông Xuân 2010- 2011.................................................... 50 3.2.2. ðánh giá các ñặc ñiểm sinh trưởng, phát triển của các giống lúa trong thí nghiệm so sánh chính quy, vụ Mùa năm 2011...................... 54 3.3. Kết qủa xây dựng mô hình trình diễn các giống lúa triển vọng ở vụ ðông xuân năm 2011- 2012, tại huyện Kim Sơn ................................ 69 3.3.1. ðánh giá kết quả xây dựng mô hình thử nghiệm sản xuất hai giống lúa có triển vọng: HT6 và TL6 ........................................................... 69 3.3.2. Khả năng chống chịu của các giống lúa triển vọng trong mô hình thử nghiệm ......................................................................................... 70 3.3.3. ðánh giá hiệu quả kinh tế của 2 giống lúa triển vọng: TL6 và HT6 .... 71 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ......................................................................... 73 1. Kết luận .................................................................................................... 73 1.1. Kết quả ñiều tra : ................................................................................... 73 1.2. Kết quả ñánh giá khả năng thích ứng của một số dòng, giống lúa thuần mới, chất lượng cao tại vùng bị xâm mặn do BðKH tại thí nghiệm so sánh vụ ðông xuân 2010- 2011: : ..................................... 73 1.3. Xác ñịnh ñược 02 giống lúa triển vọng: : .............................................. 73 2. ðề nghị............................................................................................... 74 2.1 Bổ sung 2 giống lúa:........................................................................... 74 2.2 Khuyến cáo mở rộng gieo trồng giống :.............................................. 74 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… v vi 2.3. Nghiên cứu hoàn thiện quy trình canh tác cho các giống lúa triển vọng: .................................................................................................. 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 75 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Nguồn gốc và ñặc ñiểm của vật liệu nghiên cứu ........................... 21 Bảng 2.2. ðiểm khô lá trong các giai ñoạn sinh trưởng ................................ 26 Bảng 2.3. ðiểm cuốn lá trong các giai ñoạn sinh trưởng............................... 26 Bảng 2.4. ðánh giá chung............................................................................. 26 Bảng 2.5. ðánh giá quần thể mạ trước khi nhổ cấy....................................... 27 Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu về khí hậu tại huyện Kim Sơn .............................. 38 Bảng 3.2. Lượng mưa tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình ........................... 40 Bảng 3.3. Diện tích các loại ñất sản xuất nông nghiệp huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, năm 2010........................................................... 43 Bảng 3.4. Thang ñánh giá một số chỉ tiêu ñộ mặn trong ñất......................... 43 Bảng 3.5. Phân bố ñộ mặn theo chiều sâu của phẫu diện ñất tại xã Cồn Thoi, huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, năm 2010. ...................... 43 Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu ñất tại ruộng thí nghiệm........................... 44 Bảng 3.7. Diện tích, cơ cấu giống cây trồng, cơ cấu mùa vụ của huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, năm 2010. .......................................... 45 Bảng 3.8. Diễn biến năng suất, sản lượng các trà lúa trong các năm 2008, 2009, 2010 tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình................. 46 Bảng 3.9. ðiểm cuốn lá của các giống tham gia thí nghiệm, vụ ðông xuân 2010- 2011, tại huyện Kim Sơn. ......................................... 51 Bảng 3.10. ðiểm khô ñầu lá của các giống tham gia thí nghiệm vụ ðông xuân 2010- 2011, tại huyện Kim Sơn. ............................... 52 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… vi vii Bảng 3.11. ðánh giá tính (khả năng) chịu mặn chung của các giống tham gia thí nghiệm, vụ ðông xuân 2010- 2011, tại huyện Kim Sơn........53 Bảng 3.12. Một số chỉ tiêu về sinh trưởng của các dòng, giống lúa thí nghiệm ở giai ñoạn mạ, vụ Mùa năm 2011, tại Huyện Kim Sơn. .................................................................................... 55 Bảng 3.13. Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm, vụ Mùa năm 2011 tại huyện Kim Sơn. .................................................................... 56 Bảng 3.14. Tăng trưởng chiều cao cây của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm ở vụ Mùa năm 2011, tại huyện Kim Sơn. ............ 57 Bảng 3.15: Tăng trưởng số lá qua từng thời kỳ của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm ở vụ Mùa 2011, tại huyện Kim Sơn. .......... 59 Bảng 3.16.Tăng trưởng số nhánh ở từng thời kỳ sinh trưởng của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm, vụ Mùa năm 2011 tại huyện Kim Sơn ........................................................................... 60 Bảng 3.17. Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm vụ Mùa năm 2011 tại huyện Kim Sơn......... 63 Bảng 3.18. Mức ñộ nhiễm sâu bệnh của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm vụ mùa năm 2011, tại huyện Kim Sơn....................... 64 Bảng 3.19. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm ở vụ Mùa năm 2011 tại huyện Kim Sơn...................................................................................... 65 Bảng 3.20. Kết quả ñánh giá chất lượng gạo của các giống lúa triển vọng ..............67 Bảng 3.21. Kết quả ñánh giá chất lượng dinh dưỡng và cơm các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm..................................................... 68 Bảng 3.22. Kết quả xây dựng mô hình thử nghiệm sản xuất hai giống lúa có triển vọng vụ ðông xuân năm 2011- 2012, tại huyện Kim Sơn...................................................................................... 70 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… vii viii Bảng 3.23. Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống ñổ của các giống lúa trong mô hình ở vụ ðông xuân 2011- 2012, tại huyện Kim Sơn. .......................................................................... 71 Bảng 3.24. Hiệu quả kinh tế của các giống TL6, HT6 và BT7...................... 72 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… viii ix DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Bản ñồ huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình........................................ 36 Hình 3.2. Tốc ñộ tăng trưởng chiều cao cây của các giống lúa thí nghiệm qua các thời kỳ sinh trưởng, vụ Mùa năm 2011 tại huyện Kim Sơn.... 58 Hình 3.3. Tốc ñộ tăng trưởng số lá của các dòng, giống lúa thí nghiệm ở vụ Mùa năm 2011 tại huyện Kim Sơn. ............................................... 59 Hình 3.4. Tốc ñộ tăng trưởng số nhánh của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm ở vụ Mùa năm 2011, tạihuyện Kim Sơn............................ 61 Hình 3.5. So sánh số nhánh tối ña và số nhánh hữu hiệu của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm ............................................................ 62 Hình 3.6. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các dòng, giống lúa thí nghiệm, vụ Mùa năm 2011, tại huyện Kim Sơn. ...................... 66 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… ix x DANH MỤC VIẾT TẮT CS Cộng sự D/R Dài/rộng ð/C ðối chứng BðKH Biến ñổi khí hậu FAO Tổ chức Nông Lương Liên Hợp Quốc LSD Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (least significant difference) NN & PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu P1000 hạt Khối lượng 1000 hạt RCB Kiểu bố trí thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn toàn (Randomized Complete Block Design - RCB) TCN Tiêu chuẩn ngành TGST Thời gian sinh trưởng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… x 1 MỞ ðẦU 1.Tính cấp thiết của ñề tài Biến ñổi khí hậu (BðKH) là một trong những thách thức lớn nhất ñối với nhân loại trong thế kỷ XXI. BðKH sẽ tác ñộng nghiêm trọng ñến sản xuất, ñời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới. Nhiệt ñộ tăng, nước biển dâng gây ngập lụt, gây nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng ñến sản xuất nông nghiệp, gây rủi ro lớn ñối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế- xã hội trong tương lai. Việt Nam là một trong 5 nước chịu thiệt hại nặng nề do BðKH, nếu nước biển dâng 1 m, sẽ làm 10% dân số bị ảnh hưởng, thiệt hại 10% GDP. Vùng ñồng bằng sông Hồng và ñồng bằng sông Cửu Long là 2 vùng sản xuất nông nghiệp lớn của cả nước sẽ bị ảnh hưởng lớn nhất. Theo kịch bản BðKH (kịch bản A2 ñối với Việt Nam), ứng với mức nước dâng ở mức 44,4 cm thì diện tích ngập là 12.450 km2 và ở mức 101,7 cm thì diện tích ngập úng sẽ là 30.889 km2. Theo kịch bản này, ñến cuối thế kỷ XXI, nhiệt ñộ trung bình tăng 2,1- 3,6 0C. Theo kịch bản trung bình (B2) thì ứng với mức nước dâng ở mức 45,8 cm, diện tích ngập là 12.948 km2 và ở mức 73,7 cm diện tích ngập sẽ là 22.400 km2. Theo kịch bản này nhiệt ñộ trung bình sẽ tăng từ 2,6- 2,80C [4]. Kim Sơn là huyện ven biển của tỉnh Ninh Bình và thuộc vùng ñồng bằng sông Hồng, trong những năm gần ñây hiện tượng xâm nhập mặn thường lấn sâu vào các cửa sông. Năm 2009, ñộ mặn tại cống Tân Hưng, Phát Diệm cách biển 15 km là: 15‰, tại Cầu Hội cách biển 22 km là 10‰ , ñộ mặn lấn sâu từ 20- 25 km trên sông ðáy và từ 10- 15 km trên sông Vạc. Diện tích bị ảnh hưởng do nước biển xâm mặn khoảng 1.500 ha và diện tích thiệt hại 200 ha. Hiện tượng này có dấu hiệu gia tăng nhất là vào giai ñoạn ñổ ải vụ ðông Xuân. Nếu như mực nước biển dâng cao khoảng 1 m phần lớn diện tích của Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… 1 2 huyện Kim Sơn sẽ bị chìm trong nứơc và bị nhiễm mặn không thể canh tác ñược [12]. Từ những ảnh hưởng của BðKH trên tới sản xuất nông nghiệp, ñặt ra nhiều vấn ñề cần ñược quan tâm nghiên cứu một cách toàn diện như phát triển kinh tế nông nghiệp, an ninh lương thực, bảo vệ môi trường,… Một trong những giải pháp hiệu quả, khả thi ñể phát triển nông nghiệp là tuyển chọn ñược bộ giống lúa thích hợp ñể canh tác trong ñiều kiện BðKH. Vì vậy, chúng tôi thực hiện ñề tài: “ðánh giá khả năng thích ứng của một số dòng, giống lúa thuần mới chất lượng cao tại vùng bị xâm mặn do BðKH ở huyện Kim sơn, tỉnh Ninh Bình” 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2.1. Ý nghĩa khoa học - Xác ñịnh ñược cơ sở khoa học về tính thích nghi của các dòng, giống lúa thuần mới, chất lượng cao ñối với việc xâm nhập mặn do BðKH . - Kết quả của ñề tài là tài liệu tin cậy cho ngành nông nghiệp xây dựng cơ cấu giống lúa cho vùng ñất bị nhiễm mặn. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn Tuyển chọn ñược 1-2 dòng, giống lúa thuần mới, chất lượng cao phù hợp với vùng ñất nhiễm mặn, giúp nông dân nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp, phát triển kinh tế-xã hội. 3. Mục tiêu của ñề tài * Mục tiêu chung: Xác ñịnh ñược một số dòng giống lúa có khả năng thích ứng với ảnh hưởng của xâm mặn trong ñiều kiện nước biển dâng do biến ñổi khí hậu tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình. *Mục tiêu cụ thể: - ðánh giá ñược ảnh hưởng của BðKH ñối với sản xuất lúa tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… 2 3 - Tuyển chọn ñược một số dòng và giống lúa thuần mới, chất lượng cao ñể canh tác trong ñiều kiện nước biển xâm mặn tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình. 4. ðối tượng, phạm vi nghiên cứu 4.1. ðối tượng nghiên cứu - Các dòng, giống lúa mới năng suất, chất lượng cao có thời gian sinh trưởng ngắn ngày như: HT6, TL6, QR1, BT 09, LT 25, JO1, JO2, ðS1, XT27 (SH2). Các giống này do Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và một số cơ quan khác lai tạo và chọn lọc theo hướng năng suất cao, chất lượng tốt và chống chịu với ñiều kiện khó khăn (ñất bị nhiễm mặn, úng trũng, sâu bệnh hại…). - ðặc ñiểm của diện tích ñất bị nhiễm mặn do biến ñổi khí hậu. 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: Vụ ðông Xuân 2010- 2011, Vụ mùa 2011, vụ ðông xuân 2011- 2012. - ðịa ñiểm nghiên cứu tại xã Cồn Thoi, Kim Tân, huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình. - ðất nhiễm mặn cấy 2 vụ lúa (ðông Xuân và vụ Mùa) tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… 3 4 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 1.1. Biến ñổi khí hậu và tác ñộng của nó ñối với sản xuất nông nghiệp 1.1.1. ðịnh nghĩa Theo công ước chung của LHQ về biến ñổi khí hậu [5]: "Biến ñổi khí hậu là những biến ñổi trong môi trường vật lý hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại ñáng kể ñến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh sản của các hệ sinh thái tự nhiên và ñược quản lý hoặc ñến hoạt ñộng của các hệ thống kinh tế - xã hội hoặc ñến sức khỏe và phúc lợi của con người”. 1.1.2. Nguyên nhân Nguyên nhân chính làm biến ñổi khí hậu Trái ñất là do sự gia tăng các hoạt ñộng tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt ñộng khai thác quá mức các bể hấp thụ khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và ñất liền khác. Nghị ñịnh thư Kyoto nhằm hạn chế và ổn ñịnh sáu loại khí nhà kính chủ yếu bao gồm: CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs và SF6. - CO2 phát thải khi ñốt cháy nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) và là nguồn khí nhà kính chủ yếu do con người gây ra trong khí quyển. CO2 cũng sinh ra từ các hoạt ñộng công nghiệp như sản xuất xi măng và cán thép. - CH4 sinh ra từ các bãi rác, lên men thức ăn trong ruột ñộng vật nhai lại, hệ thống khí, dầu tự nhiên và khai thác than. - N2O phát thải từ phân bón và các hoạt ñộng công nghiệp. - HFCs ñược sử dụng thay cho các chất phá hủy ôzôn (ODS) và HFC23 là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất HCFC-22. - PFCs sinh ra từ quá trình sản xuất nhôm. - SF6 sử dụng trong vật liệu cách ñiện và trong quá trình sản xuất magiê. 1.1.3. Các biểu hiện của biến ñổi khí hậu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… 4 5 - Sự nóng lên của khí quyển và Trái ñất nói chung. - Sự thay ñổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống của con người và các sinh vật trên Trái ñất. - Sự dâng cao mực nước biển do băng tan, dẫn tới sự ngập úng ở các vùng ñất thấp, các ñảo nhỏ trên biển. - Sự di chuyển của các ñới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của Trái ñất dẫn tới nguy cơ ñe dọa sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh thái và hoạt ñộng của con người. - Sự thay ñổi cường ñộ hoạt ñộng của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh ñịa hoá khác. - Sự thay ñổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thuỷ quyển, sinh quyển, các ñịa quyển. 1.1.4. Tác ñộng của BðKH ñối với sản xuất nông nghiệp Việt Nam Tính từ năm 1993- 2007, dưới ảnh hưởng BðKH, mực nước biển dâng trung bình 3mm/năm, lượng mưa giảm 2% [1]; từ năm 2006- 2009, thiên tai bão lũ ñã làm 1.996 người bị chết, bị mất tích; 5.495 người bị thương, làm ngập úng hàng chục vạn ha lúa, màu, diện tích nuôi trồng thủy sản, phá hủy rất nhiều tàu thuyền, công trình nhà cửa, trường học, hệ thống ñê kè, thủy lợi, ñường giao thông... thiệt hại ước tính 65,5 nghìn tỷ ñồng. Thiệt hại năm sau cao hơn năm trước, năm 2008 thiệt hại về tài sản ước 11,6 nghìn tỷ ñồng; năm 2009, ước thiệt hại 23,2 nghìn tỷ ñồng, gấp 2 lần năm 2008, Hàng chục vạn hộ gia ñình với hàng triệu nhân khẩu rơi vào hoàn cảnh khó khăn. BðKH làm mực nước biển dâng, dẫn tới tình trạng thu hẹp diện tích ñất canh tác, chất lượng ñất canh tác bị xâm mặn. Một số khu dân cư sẽ phải di dời tới nơi ở mới. Theo Kịch bản ứng phó với BðKH [4] , nếu mực nước biển dâng lên 1 m thì trên 9% diện tích của Việt Nam bị ngập lụt (trong ñó có ñồng bằng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… 5 6 sông Hồng, sông Cửu Long và duyên hải miền Trung), tổng sản lượng lương thực cả nước giảm 12%. Nhiều khu vực ñất sản xuất nông nghiệp bị nhiễm mặn, không có khả năng trồng các loại cây truyền thống. Nhiều khu vực dân cư sẽ phải di chuyển. Ví dụ, ñối với Cà Mau, một tỉnh sẽ chịu thiệt hại năng nề nhất về BðKH, với kịch bản nước biển dâng cực ñại 50 cm thì sẽ ảnh hưởng lớn ñến sản xuất nông, lâm nghiệp, ngập 4.500 km ñường, ñặc biệt khi có bão và triều cường thì con số này tăng ñáng kể khoảng 13.000 km bị ngập, ảnh hưởng tới 275.000- 325.000 hộ dân ở các mức khác nhau. ðiều này dẫn ñến một lượng lớn dân cư sẽ phải di dời ñến các ñịa phương khác làm cho các quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế xã hội ở những ñiạ phương này bị phá vỡ, gây sức ép cho công tác quản lý trật tự an toàn xã hội, bảo vệ môi trường, phòng chống tệ nạn xã hội ở ñô thị. BðKH kéo theo hiện tượng cực ñoan của thời tiết (thiên tai, bão lụt, hạn hán), nhiệt ñộ tăng, lượng mưa biến ñộng ảnh hưởng ñến năng suất nông nghiệp, thu nhập của người dân và an ninh lương thực. Nếu nhiệt ñộ tăng lên 10C thì sản lượng ngô giảm từ 5- 20%, sản lượng lúa giảm tới 10%; nếu nhiệt ñộ tăng lên 4 0C thì sản lượng ngô tiếp tục giảm tới 60%. Nhiệt ñộ tăng dẫn tới tình trạng hạn hán kéo dài, ảnh hưởng tới năng suất cây trồng, chăn nuôi gia súc, gia cầm, môi trường nuôi trồng thủy sản, tăng tình trạng dịch bệnh, tăng nguy cơ cháy rừng trên diện rộng. Mặt khác BðKH còn gây nên diễn biến bất thường của thời tiết như bão lũ bất thường, rét hại ảnh hưởng tới năng suất nông nghiệp, thu nhập và ñời sống nông dân. BðKH là nguyên nhân trực tiếp ảnh hưởng tới hệ sinh thái và ña dạng sinh học Theo một nghiên cứu mới công bố về tác ñộng của BðKH ñối với hệ sinh thái Việt Nam do “Birdlife International” thực hiện: Nhiều sinh vật có thể bị hủy diệt hoặc thay ñổi ñể phải thích nghi. Nhiều hệ sinh thái ñặc thù Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… 6 7 của Việt Nam như hệ sinh thái biển ñảo, rừng ngập mặn có nguy cơ bị phá hủy hoặc biến mất. Khi nước biển dâng 1 m sẽ tác ñộng làm suy giảm giá trị của 46 khu bảo tồn (chiếm 33%), 9 khu ña dạng sinh học ñiển hình (chiếm 23%), 23 khu vực có sự tồn tại ñan xen giữa các khu bảo tồn ña dạng sinh học ñiển hình (chiếm 21%). BðKH tác ñộng ñến tính mạng, môi trường sống, cơ sở hạ tầng ở nông thôn. BðKH gây nên mưa bão, lũ lụt bất thường, phá hủy nhà cửa, trường học, hệ thống ñiện, ñường giao thông, cầu cống, ... Năm 2007, thiên tai ñã làm 460 km ñê vỡ, hư hỏng; 1.176 km kênh mương bị phá hủy; 6,9 nghìn nhà bị sập, cuốn trôi; 929,9 nghìn nhà bị tốc mái; năm 2009 thiên tai làm cho 1.786 người chết, bị thương; hơn 1.000 km ñường giao thông cơ giới bị phá hủy; 25 nghìn ngôi nhà bị sập; 800 nghìn ngôi nhà bị tốc mái, bị chìm trong nước; 41,8 nghìn ha lúa, màu bị ngập nước [3]. Tất cả những vấn ñề trên ảnh hưởng trực tiếp ñến sản xuất lương thực cung cấp cho tiêu dùng, việc làm, môi trường sống của người nông dân và nông thôn Việt Nam; ảnh hưởng tới an ninh lương thực và trật tự, an toàn xã hội; ñến sinh kế của người nông dân, những người mà ñiều kiện, sản phẩm lao ñộng phụ thuộc rất nhiều khí hậu và thời tiết. 1.2. Các khái niệm về ñất mặn và các loại ñất mặn ðất mặn ñược xem là ñất có vấn ñề rất phổ biến trên thế giới, làm hạn chế năng suất cây trồng. Tính chất vật lý và hóa học của ñất mặn rất ña dạng. Biến thiên này tùy thuộc vào nguồn gốc của hiện tượng mặn, pH ñất, hàm lượng chất hữu cơ trong ñất, chế ñộ thủy văn, và nhiệt ñộ [18]. ðất mặn chứa một lượng muối hòa tan trong nước ở vùng rễ cây, làm thiệt hại ñến hoạt ñộng sinh trưởng của cây trồng. Mức ñộ gây hại của ñất mặn tùy thuộc vào loài cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, các yếu tố môi trường ñi kèm, và tính chất của ñất. Do ñó, người ta rất khó ñịnh nghĩa ñất mặn một cách chính xác và ñầy ñủ. Hội Khoa học ñất của Mỹ (SSSA Soil Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… 7 8 Science Society of America) ñã xác ñịnh ñất mặn là ñất có ñộ dẫn ñiện (EC) lớn hơn 2 dS/m, không kể ñến hai gía trị khác: tỉ lệ hấp thu sodium (SAR) và pH. Tuy nhiên, hầu hết các ñịnh nghĩa khác ñều chấp nhận ñất mặn là ñất có ñộ dẫn ñiện EC cao hơn 4dS/m ở ñiều kiện nhiệt ñộ 250C, phần trăm sodium trao ñổi ESP kém hơn 15, và pH nhỏ hơn 8,5 [55]. ðất mặn khá phổ biến ở vùng sa mạc và cận sa mạc. Muối tích tụ và mao dẫn lên ñất mặt, chảy tràn trên mặt ñất theo kiểu rửa trôi. ðất mặn có thể phát triển ở vùng nóng ẩm hoặc cận nóng ẩm trên thế giới trong ñiều kiện thích hợp như vùng ven biển, mặn do nước biển xâm nhập khi triều cường, lũ lụt, mặn do nước thấm theo chiều ñứng hay chiều ngang từ thủy cấp bị nhiễm mặn [23]. ðất mặn có thể ñược phân chia làm hai nhóm chính dựa theo nguồn gốc phát sinh mặn: mặn ven biển (coastal salinity), hoặc vùng cửa sông do nước biển xâm nhập vào mùa khô, có thể trồng trọt bình thường trong mùa mưa và mặn bên trong ñất do mao dẫn từ tầng dưới lên (inland salinity) có thể do phá rừng, không có tán cây che phủ. ðất bị ảnh hưởng mặn không phải ñều có khả năng canh tác giống như nhau, mà nó ñược chia ra thành từng nhóm khác nhau ñể sử dụng ñất hợp lý. ðất bị ảnh hưởng mặn ở ñại lục thuộc Châu Âu và Bắc Mỹ rất ít có khả năng trồng trọt. Ở Châu Á, hơn 80% ñất bị ảnh hưởng mặn có khả năng trồng trọt, và ñã ñược khai thác cho sản xuất nông nghiệp. Ở Châu Phi và Nam Mỹ, khoảng 30% ñất bị nhiễm mặn có khả năng trồng trọt. Hiện tượng nhiễm mặn là mối ñe dọa lớn nhất ñến việc gia tăng sản lượng lương thực ở các quốc gia Châu Á [17]. Hàng triệu ha ñất ngập nước ở vùng Nam và ðông Nam châu Á thích hợp cho việc trồng lúa nhưng không canh tác ñược hoặc canh tác cho năng suất rất thấp bởi mặn và các vấn ñề về ñất [31]. Ngày nay, ñất mặn ñe dọa tới năng suất 77 triệu ha ñất nông nghiệp. Sự nhiễm mặn ngày càng lan rộng trên vùng ñất có tưới nước do việc tưới tiêu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… 8 9 không hợp lý; BðKH làm tăng thêm lượng NaCl trong ñất nông nghiệp ở vùng ven biển. ðất mặn thường kéo theo theo một số vấn ñề về ñất khác như là tính kiềm. Như vậy, ñất mặn là yếu tố hạn chế chính trong sản xuất nông nghiệp [56]. 1.3. Ảnh hưởng của ñất mặn ñối với cây lúa Trong nông nghiệp, thiệt hại do mặn, lạnh, và khô hạn có ảnh hưởng nghiêm trọng nhất ñối với năng suất cây trồng [24]. ðặc biệt thiệt hại do mặn có thể làm thay ñổi hoạt ñộng sinh trưởng, phát triển, năng suất và làm chết cây [27], [42]. Mặn ảnh hưởng ñến hoạt ñộng sinh trưởng của cây lúa với những mức ñộ thiệt hại khác nhau ở từng giai ñoạn sinh trưởng phát triển khác nhau. ðiều kiện nhiễm mặn cao sẽ gây chết ñối với cây lúa, nhưng ñiều kiện mặn trung bình và thấp ảnh hưởng xấu ñến sự phát triển của cây, gây nên những thay ñổi về hình thái, sinh lý và hoá sinh của cây. ðối với lúa, ñất có ñộ dẫn ñiện EC = 4 dS/m ñược xem là mặn trung bình. ðộ dẫn ñiện EC > 8 dS/m là ñất có ñộ mặn cao. Tương tự, pH 8,8 ñến 9,2 ñược xem là không có ảnh hưởng bất lợi ñối với cây lúa; trong khi pH từ 9,3 ñến 9,7 là bất lợi ở mức trung bình và pH > 9,7 là bất lợi cao. Thiệt hại do mặn thể hiện trước hết là giảm diện tích lá. Trong ñiều kiện thiệt hại nhẹ, khối lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau ñó giảm nghiêm trọng do suy giảm diện tích lá. Trong ñiều kiện thiệt hại nặng hơn, khối lượng khô của chồi và của rễ suy giảm tương ứng với mức ñộ thiệt hại. Ở giai ñoạn mạ, lá già hơn sẽ mất khả năng sống sót sớm hơn lá non [21]. Một nghiên cứu về ảnh hưởng của mặn tới sự phát triển và năng suất lúa trên giống IR8 và IR36, một giống ñột biến từ IR8 cho thấy, IR36 có khả năng chịu mặn cao hơn giống bố mẹ ở tất cả các giai ñoạn. Mức ñộ mặn cao làm giảm tỷ lệ nảy mầm, giảm chiều cao cây ở giai ñoạn mạ non và giai ñoạn chín ở cả hai kiểu gen. Phần rễ biểu hiện mẫn cảm với mặn hơn so với ở chồi. Trong vòng 7 ngày từ khi nảy mầm, IR36 tích lũy proline nhiều gấp 3 lần so với Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ……………………… 9
- Xem thêm -