Luận án tiến sĩ nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn ven biển tỉnh thanh hóa

Luận án tiến sĩ kỹ thuật phân tích nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật cải thiện kết quả sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn ven biển, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm,

• Tác giả: Đỗ Thị Thảo
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Huy Hoàng
• Trường học: Viện Khoa Học Nông Nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa Học Cây Trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Một Số Biện Pháp Kỹ Thuật Nâng Cao Hiệu Quả Sản Xuất Lúa Trên Đất Nhiễm Mặn Ven Biển Tỉnh Thanh Hóa
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu
• 1.2. Biến đổi khí hậu, tình hình xâm nhập mặn trên thế giới và Việt Nam
• 1.3. Đất nhiễm mặn và các vùng nhiễm mặn
• 1.4. Sự hình thành, phân loại và đặc tính của đất mặn
• 1.5. Ảnh hưởng của mặn đến sinh trưởng và phát triển của cây lúa
• 1.6. Ảnh hưởng của mặn đến đặc điểm hình thái của cây lúa
• 1.7. Ảnh hưởng của mặn đến đặc tính sinh lý, sinh hóa của cây lúa
• 1.8. Sự thích nghi của cây lúa đối với điều kiện mặn
• 1.9. Ngưỡng chịu mặn của cây lúa
• 1.10. Sự hấp thu chọn lọc giữa các ion
• 1.11. Thời vụ trồng và cơ sở khoa học của thời vụ trồng lúa
• 1.12. Dinh dưỡng đối với cây lúa
• 1.13. Cơ sở thực tiễn của vấn đề nghiên cứu
• 1.14. Tình hình xâm nhập mặn ở vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 1.15. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất lúa ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 1.16. Tình hình sử dụng giống lúa chịu mặn ở Việt Nam và vùng nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 1.17. Thời vụ trồng lúa chịu mặn ở Việt Nam và các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 1.18. Tình hình sử dụng phân bón cho lúa ở Việt Nam và các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 1.19. Nhận xét rút ra từ tổng quan tài liệu
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu và nội dung nghiên cứu
• 2.2. Các loại phân bón và vật tư
• 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.3.1. Địa điểm nghiên cứu
• 2.3.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Đánh giá hiện trạng sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn tại vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 2.5.2. Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa chịu mặn cho vùng đất nhiễm mặn tại vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 2.5.3. Nghiên cứu xác định một số biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống lúa tuyển chọn được
• 2.5.4. Xây dựng mô hình canh tác áp dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật thích hợp cho giống lúa tuyển chọn (SHPT15) trên vùng đất nhiễm mặn các huyện vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 2.5.5. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu về cây trồng
• 2.5.6. Đánh giá tình hình sâu bệnh hại
• 2.5.7. Phương pháp phân tích độ mặn và các chỉ tiêu hóa tính của đất
• 2.5.8. Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế
• 2.5.9. Xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Điều kiện cơ bản của các huyện vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa trong mối quan hệ với sản xuất lúa
• 3.2. Điều kiện tự nhiên tại các vùng bị nhiễm mặn tỉnh Thanh Hóa
• 3.3. Về cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp của tỉnh Thanh Hóa
• 3.4. Cơ cấu giống lúa và thời vụ sản xuất tại vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 3.5. Kết quả nghiên cứu tuyển chọn dòng/giống lúa chịu mặn thích hợp cho đất nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 3.6. Đặc điểm nông sinh học, yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số dòng lúa chịu mặn
• 3.7. Đánh giá tính ổn định về năng suất của các dòng/giống lúa thí nghiệm tại vùng đất nhiễm mặn một số huyện vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 3.8. Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn trong điều kiện nhân tạo của một số dòng/giống lúa chịu mặn triển vọng
• 3.9. Nghiên cứu xác định một số biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống lúa chịu mặn đã tuyển chọn
• 3.10. Nghiên cứu ảnh hưởng thời vụ gieo trồng đến sinh trưởng và phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất giống lúa SHPT15
• 3.11. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ, phân bón đến sinh trưởng và phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15
• 3.12. Xây dựng mô hình áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật cho giống lúa SHPT15 trên đất nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa
• 3.12.1. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm giống lúa SHPT15 tại Nga Sơn
• 3.12.2. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm giống lúa SHPT15 tại Quảng Xương
• 3.12.3. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm giống lúa SHPT15 tại Hoằng Hóa
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• PHỤ LỤC 1. Một số hình ảnh của luận án
• PHỤ LỤC 2. Nguồn gốc các dòng/giống lúa tham gia thí nghiệm
• PHỤ LỤC 3. Kết quả phân tích mẫu đất tại xã Quảng Nham (QX), Hoằng Trường (HH) và xã Nga Thái (NS), tháng 7-8 năm 2017
• PHỤ LỤC 4. Phương pháp và chỉ tiêu đánh giá sâu bênh
• PHỤ LỤC 5. Phiếu điều tra nông hộ
• PHỤ LỤC 6. Phương pháp đánh giá chỉ tiêu chất lượng thương phẩm
• PHỤ LỤC 7. Phương pháp đánh giá chất lượng sử dụng của các giống lúa
• PHỤ LỤC 8. PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU ĐẤT VÀ PHÂN TÍCH ĐẤT
• PHỤ LỤC 9. Bản hướng dẫn quy trình sản xuất lúa chịu mặn cho đất nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh thanh hóa
• PHỤ LỤC 10. Xử lý số liệu thống kê

Tóm tắt

I. Giới thiệu về tình hình sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn tại Thanh Hóa

Tình hình sản xuất lúa tại tỉnh Thanh Hóa đang gặp nhiều khó khăn do đất nhiễm mặn. Theo thống kê, khoảng 22.000 ha đất tại đây bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn, làm giảm năng suất và sản lượng lúa. Việc lựa chọn giống lúa phù hợp là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất. Các giống lúa hiện tại chủ yếu là giống thuần, dễ bị tổn thương trước điều kiện nông nghiệp bền vững. Do đó, nghiên cứu về giống lúa chịu mặn là một trong những giải pháp quan trọng nhằm cải thiện tình hình sản xuất lúa tại vùng ven biển này.

1.1. Tình hình xâm nhập mặn tại Thanh Hóa

Xâm nhập mặn tại Thanh Hóa đang diễn ra nghiêm trọng, ảnh hưởng đến nông nghiệp bền vững. Diện tích đất nhiễm mặn không ngừng gia tăng, gây khó khăn cho việc canh tác lúa. Các huyện ven biển như Nga Sơn, Hoằng Hóa và Quảng Xương là những nơi chịu ảnh hưởng nặng nề nhất. Việc quản lý nước và áp dụng các biện pháp canh tác phù hợp là cần thiết để giảm thiểu tác động của mặn đến sản xuất lúa.

II. Nghiên cứu giống lúa chịu mặn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng giống lúa SHPT15 có khả năng chịu mặn tốt, với năng suất đạt 57,0 tạ/ha trong vụ đông xuân và 55,0 tạ/ha trong vụ hè thu. Việc lựa chọn giống lúa này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn góp phần vào phát triển nông thôn bền vững. Các biện pháp kỹ thuật như thời vụ gieo trồng và lượng phân bón cũng được điều chỉnh để phù hợp với điều kiện đất nhiễm mặn. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu và phát triển giống lúa chịu mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

2.1. Đặc điểm của giống lúa SHPT15

Giống lúa SHPT15 được chọn lọc từ các dòng lúa có khả năng chịu mặn cao. Đặc điểm sinh học của giống này cho thấy khả năng thích nghi tốt với điều kiện đất nhiễm mặn. Nghiên cứu cho thấy giống lúa này có thể phát triển ổn định trong môi trường có độ mặn cao, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất lúa tại các huyện ven biển Thanh Hóa.

III. Biện pháp kỹ thuật canh tác lúa trên đất nhiễm mặn

Để nâng cao hiệu quả sản xuất, các biện pháp kỹ thuật như thời vụ gieo trồng, mật độ cấy và lượng phân bón đã được nghiên cứu và áp dụng. Thời vụ gieo mạ được xác định là ngày 07/1 cho vụ đông xuân và ngày 08/6 cho vụ hè thu. Lượng phân bón được khuyến cáo là 10 tấn phân chuồng, 100 kg N, 90 kg P2O5, 80 kg K2O/ha. Những biện pháp này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm lúa, góp phần vào phát triển nông nghiệp bền vững.

3.1. Thời vụ và mật độ cấy

Thời vụ gieo trồng và mật độ cấy là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất lúa. Nghiên cứu cho thấy việc cấy đúng thời vụ giúp cây lúa phát triển tốt hơn, giảm thiểu tác động của mặn. Mật độ cấy cũng cần được điều chỉnh để đảm bảo cây lúa có đủ không gian phát triển, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp và lựa chọn giống lúa chịu mặn là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn tại Thanh Hóa. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống lúa mới, đồng thời tăng cường công tác quản lý nước và bảo vệ môi trường để đảm bảo sự phát triển bền vững cho ngành nông nghiệp tại vùng ven biển. Các chính sách hỗ trợ nông dân trong việc áp dụng các biện pháp canh tác mới cũng cần được chú trọng.

4.1. Đề xuất chính sách hỗ trợ

Để nâng cao hiệu quả sản xuất, cần có các chính sách hỗ trợ nông dân trong việc tiếp cận giống lúa chịu mặn và các biện pháp kỹ thuật canh tác. Chính quyền địa phương cần tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển giao công nghệ và thông tin về sản xuất lúa, từ đó giúp nông dân cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm lúa.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu và nước biển dâng là hiểm họa sinh thái hàng đầu làm suy thoái tài nguyên đất, đe dọa trực tiếp đến an ninh lương thực toàn cầu. Thanh Hóa – địa phương sở hữu diện tích canh tác lúa lớn nhất khu vực Bắc Trung Bộ (khoảng 145.803 ha) với 102 km bờ biển – đang đối mặt với nguy cơ mặn hóa nghiêm trọng. Giai đoạn 2014–2018, diện tích đất lúa nhiễm mặn của tỉnh tăng hơn 2,44 lần, từ 3.200 ha (chiếm 3,8% diện tích gieo trồng) lên 7.816 ha (chiếm 8,9%–17,8%), khiến năng suất lúa thất thoát 1,1–2,2 tấn/ha, tương đương tỷ lệ thiệt hại 27,0%–46,2%. Điển hình tại các huyện Hậu Lộc (3.827 ha nhiễm mặn, chiếm 33,1%), Hoằng Hóa (2.258 ha, 29,1%), Nga Sơn (1.419 ha, 9,1%) và Quảng Xương (143 ha, 1,8%), tập quán canh tác các giống lúa thuần mẫn cảm như Bắc Thơm số 7 (BT7), Khang Dân 18, Q5 cùng chế độ bón phân mất cân đối (thừa đạm, thiếu hụt kali và vôi) đã khiến nhiều diện tích rơi vào tình trạng hoang hóa trong vụ hè thu.

Luận án tiến sĩ nông nghiệp của nghiên cứu sinh Đỗ Thị Thảo (2022), chuyên ngành Khoa học cây trồng (mã số 9.10), dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Huy Hoàng và PGS.TS. Lê Hùng Lĩnh tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, đã giải quyết triệt để khoảng trống nghiên cứu (research gap) này. Nghiên cứu tập trung vào 4 câu hỏi và giả thuyết khoa học cốt lõi:

1. $RQ_1$: Hiện trạng xâm nhập mặn và rào cản kỹ thuật nông học nào đang chi phối sự suy giảm năng suất lúa tại dải ven biển Thanh Hóa? ($H_1$: Tập quán gieo cấy giống mẫn cảm và bón phân mất cân đối làm trầm trọng hóa stress mặn).
2. $RQ_2$: Dòng lúa mang đoạn nhiễm sắc thể định lượng chịu mặn (QTL Saltol) nào biểu hiện kiểu hình thích nghi vượt trội và ổn định trên nền đất mặn ven biển? ($H_2$: Dòng lúa mang QTL Saltol đồng hợp tử duy trì cân bằng nội môi $Na^+/K^+$ tốt hơn giống đối chứng BT7).
3. $RQ_3$: Tương tác giữa thời vụ gieo cấy, mật độ và liều lượng phân bón ảnh hưởng như thế nào đến năng suất thực thu của giống triển vọng? ($H_3$: Tối ưu hóa thời vụ né mặn kết hợp bón bổ sung $K_2O$ và vôi sẽ giải phóng tiềm năng năng suất của giống mang gen chịu mặn).
4. $RQ_4$: Gói quy trình kỹ thuật tích hợp đồng bộ có nâng cao hiệu quả kinh tế và tính bền vững trên quy mô sinh thái nông thái địa phương? ($H_4$: Mô hình canh tác cải tiến gia tăng trên 15% hiệu quả kinh tế so với đại trà).

Nghiên cứu được triển khai trên phạm vi 3 tiểu vùng sinh thái đại diện gồm xã Nga Thái (huyện Nga Sơn), xã Hoằng Trường (huyện Hoằng Hóa) và xã Quảng Nham (huyện Quảng Xương) trong 4 vụ liên tiếp (2017–2020), đánh giá 20 dòng/giống lúa chọn tạo từ tổ hợp lai BT7/FL478 mang QTL Saltol ở thế hệ $BC_2F_5$. Kết quả đột phá là việc tuyển chọn thành công giống lúa SHPT15 (dòng HL15), đạt năng suất thực thu bình quân 57,0 tạ/ha trong vụ đông xuân và 55,0 tạ/ha trong vụ hè thu, vượt trội hoàn toàn so với đối chứng BT7.

Literature Review và Positioning

Nghiên cứu về cơ chế chịu mặn của cây lúa (Oryza sativa L.) đã hình thành các trường phái lý thuyết kinh điển trên thế giới. Ponnamperuma & Bandyopadhya (1980) cùng Singh (2006) phân tích sâu sắc các biến đổi hình thái do stress muối, bao gồm hiện tượng khô cháy đầu lá, cuốn lá, giảm tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu, tăng tỷ lệ thoái hóa hoa và hạt lép bất thụ. Về mặt sinh lý, Amirjani & Mohammad (2010) và Khan (2003) chứng minh áp suất thẩm thấu tăng cao trong dung dịch đất ($EC > 4\text{ dS/m}$) gây ra hiện tượng hạn sinh lý, ức chế enzyme tổng hợp diệp lục và phân hủy protein tế bào.

Trong y văn tồn tại hai luồng quan điểm đối lập về ngưỡng chống chịu mặn của cây lúa. Trường phái của Maas & Hoffman (1977), Shannon et al. (1998) và Zeng & Shannon (2000) nhận định lúa là cây trồng chịu mặn trung bình, rất mẫn cảm ở giai đoạn mạ (2–3 lá) và trổ bông, khi độ mặn vượt ngưỡng $EC = 1,9\text{ dS/m}$ đã gây tổn thương mô sinh dưỡng và tại $EC = 6\text{ dS/m}$ làm suy giảm trên 50% năng suất hạt. Ngược lại, Akbar et al. (1986) và Flowers et al. (2000) lập luận lúa sở hữu khả năng thích nghi linh hoạt thông qua cơ chế chọn lọc ion tại màng tế bào rễ, cho phép các kiểu gen mang gen chống chịu duy trì sự sống ở ngưỡng $EC > 12\text{ dS/m}$.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, Aslam et al. (1993) tại đồng bằng sông Indus (Pakistan) và Sharma (1984) tại Ấn Độ chứng minh mối quan hệ nghịch đảo chặt chẽ giữa hàm lượng $Na^+$ và $Cl^-$ tích lũy trong mô lá non với năng suất chồi; các giống chống chịu kiểm soát hiệu quả quá trình nạp ion vào mạch xylem tại rễ. Tại Peru và Australia, các chiến lược quản lý thủy lợi rửa mặn đòi hỏi chi phí đầu tư hạ tầng rất lớn. Luận án định vị nghiên cứu vào khoảng trống công nghệ sinh học kết hợp nông học: chuyển vị QTL Saltol từ nguồn gen FL478 của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) vào nền di truyền chất lượng cao BT7, kết hợp giải pháp nông học né mặn đặc thù cho dải duyên hải Bắc Trung Bộ Việt Nam, nơi chịu tác động đồng thời của thủy triều biển Đông và chế độ nhiệt biến thiên phức tạp.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng Lý thuyết Ngưỡng chịu mặn (Salinity Threshold Theory) của Maas & Hoffman (1977) và Lý thuyết Cân bằng Nội môi Ion ($Na^+/K^+$ Homeostasis Model) của Greenway & Munns (1980) cùng Munns & Tester (2008). Thông qua kiểm chứng thực nghiệm, công trình chứng minh rằng sự hiện diện của QTL Saltol đồng hợp tử ($BC_2F_5$) giúp duy trì tỷ lệ $K^+/Na^+$ tối ưu trong tế bào biểu bì lá lúa dưới áp lực mặn 6‰ ($EC \approx 9,5\text{ dS/m}$), ngăn chặn thoái hóa diệp lục và duy trì hoạt động quang hợp.

Đồng thời, nghiên cứu phát triển Lý thuyết Tương tác Kiểu gen và Môi trường ($G \times E$ Interaction Model) của Eberhart & Russell (1966) trên vùng sinh thái đất mặn ven biển. Luận án chứng minh hệ số hồi quy $b_i$ và phương sai sai số $\sigma^2_{di}$ của năng suất lúa không chỉ phụ thuộc vào độ phì nhiêu đất mà chịu sự chi phối quyết định bởi gradient nồng độ $Cl^-$ trong đất mặt qua các pha triều cường vụ hè thu.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của đề tài tích hợp ba trụ cột lý thuyết vững chắc:

1. Lý thuyết di truyền phân tử chọn giống kháng mặn: Định vị và biểu hiện kiểu hình của QTL Saltol.
2. Lý thuyết dinh dưỡng khoáng cân đối (Liebig - Mengel & Kirkby): Tương tác đối kháng ion giữa $K^+$ và $Ca^{2+}$ với $Na^+$, nâng cao ngưỡng giải độc tế bào.
3. Khung quản lý cây trồng tổng hợp (Integrated Crop Management - ICM/3G3T): Đồng bộ hóa cấu trúc thời vụ né đỉnh mặn, mật độ quang hợp tán lá và liều lượng phân bón khoáng.

Điều kiện biên (boundary conditions) của khung phân tích được xác lập nghiêm ngặt: áp dụng trên đất mặn ven biển có độ mặn tầng mặt dao động $0,15% - 0,45% \text{ NaCl}$ ($EC = 3 - 8\text{ dS/m}$), thành phần cơ giới nặng (tỷ lệ sét $50% - 60%$), $pH_{H_2O} = 6,2 - 7,5$, và chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ bán nhật triều vịnh Bắc Bộ.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Đề tài vận dụng thế giới quan thực chứng (positivism) với phương pháp tiếp cận định lượng đa tầng (multi-level experimental design), kết hợp giữa khảo sát xã hội học nông thôn và thực nghiệm đồng ruộng nghiêm ngặt:

• Tầng 1 (Hiện trạng nông hộ): Điều tra phỏng vấn bán cấu trúc 30 nông hộ chuyên canh lúa mặn có trên 5 năm kinh nghiệm tại 3 huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Quảng Xương nhằm xác định rào cản kỹ thuật.
• Tầng 2 (Thanh lọc nhân tạo): Thử nghiệm khả năng chịu mặn ở giai đoạn mạ trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida cải tiến tại nồng độ NaCl 6‰, đánh giá theo Tiêu chuẩn Đánh giá Chuẩn (Standard Evaluation System - SES, IRRI).
• Tầng 3 (Khảo nghiệm đồng ruộng): Bố trí thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn lại đầy đủ (Randomized Complete Block Design - RCBD) với 3 lần lặp lại, diện tích ô $10,0\text{ m}^2$ ($2,5\text{ m} \times 4,0\text{ m}$), tổng diện tích khu thí nghiệm $600\text{ m}^2$/điểm.

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình thực nghiệm tuân thủ Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 01-55:2011/BNNPTNT về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống lúa:

• Triangulation phương pháp: Kết hợp phân tích hóa tính đất ($pH, EC, Cl^-, OM, N, P, K$ tổng số và dễ tiêu theo TCVN), sinh lý mạ nhân tạo và nông sinh học đồng ruộng thực tế.
• Giao thức thanh lọc mặn nhân tạo: Hạt ủ mầm 1,0 mm đặt trên phao xốp lưới trong 18 lít dung dịch Yoshida 1X ($pH = 4,7 - 5,0$). Gieo 6 ô/dòng, 5 hạt/ô với 3 lần lặp. Sau 3 ngày tỉa giữ 3 cây khỏe. Thay dung dịch hàng tuần; đo và hiệu chỉnh pH hàng ngày bằng HCl 1N hoặc KOH 1N. Giai đoạn 3 lá thật (20 ngày sau gieo) xử lý stress muối bậc thang: 4 ngày đầu xử lý nồng độ NaCl 3‰, sau đó tăng lên 6‰ cho đến khi giống chuẩn nhiễm IR29 chết hoàn toàn (SES = 7–9).
• Độ tin cậy và chuẩn hóa: Sai số chuẩn ($SE$) và độ lệch chuẩn ($SD$) được kiểm soát chặt chẽ; các biến số hình thái và sâu bệnh hại (rầy nâu, đạo ôn, bạc lá, khô vằn) được giám định định kỳ 7 ngày/lần.

Data và phân tích

• Phân tích thống kê sinh học: Toàn bộ dữ liệu được xử lý phương sai (ANOVA), phân tích hồi quy tương tác môi trường theo mô hình Eberhart & Russell, kiểm định sai biệt trung bình bằng Duncan test và LSD ở mức ý nghĩa $P < 0,05$ và $P < 0,01$ bằng phần mềm IRRISTAT 5.0 và SAS 9.1.
• Tính toán hiệu quả kinh tế: Xác định tổng chi phí, doanh thu, lãi thuần và tỷ suất cận biên (Marginal Benefit-Cost Ratio - MBCR) theo phương pháp hướng dẫn của CIMMYT/FAO.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

1. Xác lập giống lúa chịu mặn ưu việt SHPT15 (dòng HL15): Trong tập hợp 20 dòng nghiên cứu, SHPT15 biểu hiện vượt trội về mức độ chịu mặn nhân tạo ở nồng độ 6‰ với điểm SES đạt cấp 3 (kháng), tỷ lệ sống sót cao, bộ rễ phát triển mạnh và hàm lượng diệp lục ổn định so với giống mẫn cảm BT7 (chết hoàn toàn ở cấp 9 sau 15 ngày gây mặn).
2. Năng suất và độ ổn định sinh thái vượt trội: SHPT15 đạt năng suất thực thu bình quân 57,0 tạ/ha trong vụ đông xuân và 55,0 tạ/ha trong vụ hè thu trên đất mặn tại 3 huyện ven biển Thanh Hóa. Hệ số hồi quy độ ổn định năng suất $b_i \approx 1$ và độ lệch phương sai $\sigma^2_{di}$ tiệm cận 0, minh chứng tính thích nghi rộng và bền vững trước biến động độ mặn môi trường ($P < 0,01$).
3. Xác định thời vụ né mặn tối ưu: Thí nghiệm thời vụ khẳng định:
   • Vụ Đông Xuân: Gieo mạ ngày 07/01, cấy ngày 27/01 (tuổi mạ 3,5–4,0 lá) giúp lúa trổ bông an toàn vào cuối tháng 3 (25–31/03), tránh đợt hạn mặn tháng 4.
   • Vụ Hè Thu: Gieo mạ ngày 08/06, cấy ngày 23/06 giúp lúa trổ từ 05–10/08 và thu hoạch trước 10/09, né tránh đỉnh triều mặn tháng 6 và bão lụt tháng 9–10.
4. Chuẩn hóa công thức bón phân đa yếu tố trên đất mặn: Xác lập liều lượng dinh dưỡng tối ưu cho 1 ha trong vụ đông xuân: $10\text{ tấn phân chuồng} + 100\text{ kg N} + 90\text{ kg }P_2O_5 + 80\text{ kg }K_2O + 450\text{ kg vôi bột}$. Trong vụ hè thu, giảm 10% lượng phân vô cơ ($90\text{ kg N} + 90\text{ kg }P_2O_5 + 80\text{ kg }K_2O$). Mật độ cấy tối ưu đạt $35 - 40\text{ khóm/m}^2$ (cấy 2–3 dảnh/khóm).
5. Hiệu quả kinh tế mô hình trình diễn: Mô hình canh tác SHPT15 đồng bộ tại Nga Sơn, Hoằng Hóa và Quảng Xương mang lại lợi nhuận thuần cao hơn từ 8,5 đến 14,2 triệu đồng/ha so với tập quán nông dân, tăng tỷ suất lợi nhuận cận biên từ 18,2% lên 28,6%.

Implications đa chiều

• Ý nghĩa lý thuyết: Bổ sung dẫn liệu thực nghiệm chính xác về cơ chế biểu hiện kiểu hình của QTL Saltol trên nền di truyền giống lúa thuần chất lượng cao BT7 dưới tác động của stress mặn ven biển nhiệt đới gió mùa.
• Đổi mới phương pháp luận: Thiết lập quy trình khảo nghiệm đa điểm kết hợp thanh lọc nhân tạo SES và phân tích tương tác kiểu gen - môi trường dành riêng cho các vùng sinh thái bất thuận.
• Ứng dụng thực tiễn: Cung cấp giải pháp kỹ thuật trọn gói giúp hàng chục nghìn nông hộ vùng bãi ngang ven biển khôi phục sản xuất lúa 2 vụ an toàn, giảm thiểu rủi ro mất trắng do xâm nhập mặn.
• Khuyến nghị chính sách: Cung cấp cơ sở khoa học để Sở Nông nghiệp và PTNT Thanh Hóa cùng các tỉnh Bắc Trung Bộ cơ cấu lại khung thời vụ và danh mục giống lúa thích ứng biến đổi khí hậu giai đoạn 2022–2030.

Limitations và Future Research

Mặc dù đạt được những đóng góp đột phá, luận án thẳng thắn ghi nhận một số giới hạn nghiên cứu:

1. Giới hạn không gian và tiểu vùng: Các điểm thí nghiệm tập trung tại 3 huyện thuộc tỉnh Thanh Hóa, chưa bao phủ toàn bộ các dạng đất nhiễm mặn phèn hoặc đất mặn cát pha ven biển Bắc Trung Bộ.
2. Giới hạn về chỉ tiêu sinh hóa chuyên sâu: Nghiên cứu chủ yếu đo đạc các chỉ tiêu nông sinh học, năng suất và SES; chưa định lượng chi tiết động thái tích lũy proline, hoạt tính enzyme chống oxy hóa (SOD, CAT, POD) và nồng độ ion $Na^+/K^+$ trong từng cơ quan tế bào qua các pha sinh trưởng.
3. Phân tích kinh tế dài hạn: Dữ liệu hạch toán kinh tế thực hiện trong 4 vụ liên tiếp (2017–2020), chưa mô phỏng biến động giá vật tư nông nghiệp và chi phí ngoại ứng môi trường trong chu kỳ 10 năm.

Chương trình nghiên cứu tương lai cần tập trung vào:

• Mở rộng khảo nghiệm giống SHPT15 tại các tỉnh duyên hải miền Trung (Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình).
• Ứng dụng công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) để phân tích biểu hiện transcriptome của SHPT15 dưới các mức độ stress mặn - hạn kết hợp.
• Nghiên cứu công nghệ phân bón thông minh nhả chậm (CRF) bọc polymer nhằm tăng hiệu quả sử dụng kali và đạm trên đất mặn rửa trôi cao.

Tác động và ảnh hưởng

• Tác động học thuật: Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí khoa học nông nghiệp chuyên ngành uy tín quốc gia, là tài liệu tham khảo giá trị cho công tác đào tạo sau đại học ngành Di truyền - Chọn giống và Khoa học cây trồng.
• Chuyển dịch cơ cấu ngành nông nghiệp: Giúp chuyển đổi hàng nghìn hecta đất lúa kém hiệu quả hoặc bỏ hoang tại Thanh Hóa thành vùng sản xuất lúa chất lượng cao, ổn định sinh kế cho nông dân vùng biển.
• Tác động chính sách: Đóng góp trực tiếp vào Đề án Tái cơ cấu ngành nông nghiệp tỉnh Thanh Hóa và Chương trình Mục tiêu Quốc gia Ứng phó với Biến đổi Khí hậu vùng Bắc Trung Bộ.
• Lợi ích xã hội và môi trường: Giảm 10% lượng phân đạm hóa học trong vụ hè thu, tăng cường sử dụng phân chuồng hữu cơ và vôi bột giúp cải tạo cấu trúc keo đất, nâng cao hoạt tính vi sinh vật đất mặn và bảo vệ hệ sinh thái ven bờ.

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh & Giới học thuật: Tiếp cận bộ dữ liệu thực nghiệm chuẩn tắc về tuyển chọn dòng lúa mang QTL Saltol và phương pháp đánh giá tính ổn định năng suất $G \times E$ trên vùng đất bất thuận.
• Kỹ sư nông học & Doanh nghiệp giống cây trồng: Tiếp nhận bản quyền giống lúa thuần chịu mặn SHPT15 và quy trình kỹ thuật nhân giống, thương mại hóa sản phẩm gạo mặn chất lượng cao.
• Nông dân vùng ven biển: Làm chủ kỹ thuật canh tác né mặn, giảm thiểu chi phí thuốc BVTV và phân bón thừa, nâng cao thu nhập thực tế từ 15–25%/vụ.
• Cơ quan quản lý Nhà nước: Sở NN&PTNT, Trung tâm Khuyến nông có căn cứ ban hành lịch thời vụ và quy trình kỹ thuật chuẩn hóa áp dụng trên toàn địa bàn tỉnh.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì? Luận án đã mở rộng mô hình tương tác ion của Munns & Tester (2008) bằng việc chứng minh dòng lúa thuần cải tiến mang QTL Saltol đồng hợp tử ($BC_2F_5$) có khả năng duy trì cân bằng thẩm thấu và tỷ lệ $K^+/Na^+$ ưu việt ngay trong điều kiện đất mặn thực địa kết hợp nhiệt độ cao của vụ hè thu Bắc Trung Bộ, điều mà các giống thuần truyền thống (BT7, KD18) không thể thực hiện.

2. Đổi mới phương pháp luận so với các nghiên cứu trước đây? So với nghiên cứu của Trần Thị Phương Thảo, Võ Công Thành và cs (2018) tại ĐBSCL chỉ khảo nghiệm mạ nhân tạo và mô tả tĩnh, luận án này đã tích hợp toàn diện chuỗi phương pháp: Thanh lọc nhân tạo Yoshida 6‰ $\rightarrow$ Khảo nghiệm đa điểm RCBD $\rightarrow$ Mô hình hồi quy ổn định Eberhart & Russell $\rightarrow$ Xây dựng gói kỹ thuật nông học đa yếu tố (thời vụ, phân bón, mật độ) $\rightarrow$ Thử nghiệm mô hình sản xuất lớn tại 3 huyện.

3. Phát hiện bất ngờ nhất từ dữ liệu thực nghiệm là gì? Đó là việc giảm 10% lượng đạm vô cơ trong vụ hè thu ($90\text{ kg N/ha}$) kết hợp bón đủ $80\text{ kg }K_2O\text{/ha}$ và $450\text{ kg vôi/ha}$ không những không làm suy giảm năng suất mà còn làm tăng năng suất thực thu của SHPT15 (đạt 55,0 tạ/ha), do hạn chế được hiện tượng sốc áp suất thẩm thấu và giảm tỷ lệ nhiễm bệnh bạc lá (Xanthomonas oryzae) trong mùa mưa bão.

4. Luận án có cung cấp giao thức tái lặp (Replication Protocol) hoàn chỉnh không? Có. Toàn bộ thông số về nồng độ dung dịch Yoshida, quy trình pha hóa chất, lịch trình xử lý mặn bậc thang 3‰–6‰, sơ đồ bố trí ô thí nghiệm RCBD ($10\text{ m}^2$, 3 lần lặp), công thức phân bón chi tiết theo ngày sinh trưởng và tiêu chí đánh giá sâu bệnh hại theo QCVN 01-55:2011/BNNPTNT đều được quy chuẩn hóa chi tiết tại Chương 2 và hệ thống Phụ lục.

5. Định hướng nghiên cứu 10 năm tới được phác thảo như thế nào? Định hướng tập trung vào 3 hướng chính: (i) Ứng dụng chỉ thị phân tử (MAS) để kim tự tháp hóa gen (gene pyramiding) kết hợp QTL Saltol với các gen kháng đạo ôn (Pi-ta, Pi-b) và rầy nâu (Bph); (ii) Phát triển phân bón hữu cơ nano chuyên dùng cho đất mặn; (iii) Xây dựng mô hình nông nghiệp thông minh thích ứng biến đổi khí hậu (Climate-Smart Agriculture - CSA) kết hợp luân canh lúa - thủy sản tại vùng bãi triều ven biển.

Kết luận

Công trình nghiên cứu của NCS Đỗ Thị Thảo đã mang lại 5 đóng góp học thuật và thực tiễn cốt lõi:

1. Xác lập bộ cơ sở dữ liệu khoa học toàn diện về diễn biến xâm nhập mặn và rào cản nông học trong sản xuất lúa tại các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa giai đoạn 2014–2018.
2. Tuyển chọn thành công giống lúa chịu mặn triển vọng SHPT15 mang QTL Saltol, đạt độ thuần nông sinh học cao, khả năng chịu mặn 6‰ ở giai đoạn mạ và năng suất bình quân đạt 55,0–57,0 tạ/ha trên đất mặn.
3. Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật canh tác đồng bộ cho SHPT15: thời vụ gieo cấy vụ xuân (gieo 07/01, cấy 27/01) và hè thu (gieo 08/06, cấy 23/06); mật độ 35–40 khóm/m²; công thức phân bón vụ xuân ($10\text{T PC} + 100\text{N} + 90\text{P}_2\text{O}_5 + 80\text{K}_2\text{O} + 450\text{ vôi}$) và vụ hè thu (giảm 10% N).
4. Khẳng định hiệu quả kinh tế - xã hội vượt trội của giống và gói kỹ thuật thông qua mô hình trình diễn diện rộng tại Nga Sơn, Hoằng Hóa, Quảng Xương, mở ra hướng đi bền vững cho nông nghiệp ven biển.
5. Mở ra 3 nhánh nghiên cứu mới: chọn tạo giống lúa đa tính trạng chống chịu, công nghệ quản lý dinh dưỡng cây trồng trên đất mặn nhiệt đới, và chuyển đổi cơ cấu cây trồng thích ứng biến đổi khí hậu toàn cầu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu 1. Biến đổi khí hậu, tình hình xâm nhập mặn trên thế giới và Việt Nam Biến đổi khí hậu hiện nay có tác động nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp, đời sống và môi trường không chỉ của một quốc gia hay là một khu vực mà trên phạm vi toàn thế giới. Trong những năm gần đây trên thế giới nhiệt độ có xu hướng tăng, nước biển dâng cao gây ngập lụt, nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng tới nền nông nghiệp, gây rủi ro lớn cho ngành sản xuất nông nghiệp, các hệ thống kinh tế- xã hội [5], [19], [24], [27].

Xâm nhập mặn làm giảm diện tích tưới của thế giới khoảng 1- 2% mỗi năm, trên thế giới có khoảng 43 quốc gia (chủ yếu là từ các vùng khô hạn và bán khô hạn), đang phải sử dụng nước mặn ở các mức độ khác nhau để tưới thông qua các hệ thống thuỷ lợi [15]. Xâm nhập mặn được đánh giá là nguyên nhân lớn thứ hai gây ảnh hưởng đến diện tích đất sản xuất và có thể đe dọa lên đến 10% sản lượng ngũ cốc toàn cầu. Đây là thách thức lớn đối với sản xuất lúa gạo. Phần lớn lúa gạo mà thế giới sử dụng được sản xuất ở các vùng thấp hoặc vùng đồng bằng ở các nước như Việt Nam, Thái Lan, Ấn Độ… Những khu vực này thường có nguy cơ ngập lụt và bị xâm nhập mặn cao khi mực nước biển dâng cao, điều này cho thấy sự cần thiết của việc tìm kiếm sử dụng các giống lúa có khả năng chịu ngập và chịu mặn tại các vùng nhiễm mặn hoặc có nguy cơ nhiễm mặn [8].

Trên toàn thế giới, FAO ước tính có khoảng 34 triệu ha (khoảng11%) diện tích tưới tiêu bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn ở các mức độ khác nhau. Trong đó Pakistan, Trung Quốc, Hoa Kỳ và Ấn Độ có gần 22 triệu ha, chiếm hơn 64% diện tích canh tác bị ảnh hưởng mặn. Tại Australia khoảng16% diện tích nông luan an 5 nghiệp bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn và khoảng 67% diện tích có nguy cơ bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn khi nước biển dâng. Ở vùng Trung Đông, FAO ước tính có khoảng 8% của diện tích đất bị suy thoái bởi xâm nhập mặn và khoảng 29% diện tích tưới có vấn đề về độ mặn.

Ở châu Mỹ, xâm nhập mặn ảnh hưởng đến 40% diện tích đất trồng trên bờ biển phía bắc Peru. Ở châu Âu, xâm nhập mặn ảnh hưởng đến 25% diện tích đất tưới tiêu ở Địa Trung Hải. Khu vực Nam Á, vùng đồng bằng sông Indus của Pakistan có khoảng 2 triệu ha bị ảnh hưởng của mặn [52]. Báo cáo tình trạng môi trường biển của Chương trình môi trường Liên Hợp Quốc cho thấy hiện nay, có gần 40% dân số thế giới sống tại các vùng ven biển và phụ thuộc vào nguồn tài nguyên thiên nhiên.

Do các tầng nước ngầm ven đại dương ngày càng bị mặn xâm nhập, nhu cầu sử dụng nước ngày càng nhiều nên nguồn nước ngọt trở nên khan hiếm, đồng thời gia tăng các chi phí để khử mặn. Ở Nam Phi, nếu nhiệt độ tăng thêm dưới 4 0C, lượng mưa hàng năm dự kiến giảm đến 30% và khu vực Tây Phi lượng nước ngầm sẽ suy giảm từ 50- 70% [55]. Xâm nhập mặn ảnh hưởng lớn đến Đông Nam Á, khu vực có nhiều nơi thấp trũng, có đến 54% dân số sống ven bờ biển trong vòng bán kính 30 km, dễ bị tổn thương trước các hiện tượng nước biển dâng và sự gia tăng cường độ của bão nhiệt đới. Vùng đồng bằng của 3 con sông lớn là sông Mê Kông, sông Irrawaddy và sông Chao Phraya đều có những khu vực quan trọng nằm thấp hơn mực nước biển 2 m, sẽ là nơi chịu nhiều thiệt hại do ngập úng và xâm nhập mặn khi mực nước biển dâng được dự báo là cao hơn so với toàn cầu 10- 15% Tại khu vực sông Mahaka, Inđônêxia, Ngân hàng thế giới dự báo khi nước biển dâng thêm 1m vào năm 2100, diện tích đất bị xâm mặn có thể sẽ tăng 7- 12% và tại đồng bằng sông Mê Kông, nước biển dâng thêm 30 cm có thể đến sớm vào năm 2040 sẽ tăng thêm 30% diện tích (1,3 triệu ha) bị ảnh hưởng so với luan an 6 hiện tại, gây tổn thất khoảng 12% sản lượng mùa vụ.

Hiện nay, diện tích đất bị ảnh hưởng bởi mặn của Đông Nam Á chiếm gần 20% diện tích đất bị ảnh hưởng trên toàn thế giới [82]. Việt Nam có chiều dài bờ biển hơn 3.260 km với 28/ 63 tỉnh, thành phố có biển, là một trong những nước dễ bị tổn thương của biến đổi khí hậu. Do đường bờ biển dài và thấp, dễ bị tác động bởi bão nhiệt đới, lượng mưa lớn và hay thay đổi nên các vùng ven biển Việt Nam sẽ phải chịu ảnh hưởng nhiều nhất do biến đổi khí hậu gây ra. Hiện tượng hạn hán, bão, lũ lụt, xói lở bờ biển và xâm nhập mặn sẽ xuất hiện thường xuyên hơn.

Dải ven biển thuộc vùng ĐBSH - sông Thái Bình và ĐBSCL là hai vùng kinh tế trọng điểm của Việt Nam, có mật độ dân cư cao và tập trung, địa hình bằng phẳng và thấp. Trong những năm gần đây tại ĐBSCL nước mặn xâm nhập sớm và lâu hơn, lấn sâu vào nội đồng theo hệ thống sông kênh rạch với những diễn biến phức tạp [7], [29], [31]. Mực nước biển dâng sẽ có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản của các vùng ven biển Việt Nam và đã trở thành một trong những vấn đề nan giải tại nhiều địa phương ven biển. Đặc biệt khu vực ĐBSCL, ĐBSH có diện tích đất nhiễm mặn lớn.

Nước mặn xâm lấn vào sâu, các vùng nước ngọt giảm dẫn đến tình trạng thiếu nước cho sản xuất nông nghiệp trong vụ đông xuân, thiếu nước cho sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản. Do đó, tình hình xâm nhập mặn ở các sông cũng diễn biến phức tạp theo thời gian, chưa tuân theo một quy luật nhất định. Độ mặn và mức độ xâm nhập mặn vào các sông phụ thuộc phần lớn vào thuỷ triều, độ mặn nước biển, chế độ thuỷ lực dòng chảy trong sông, quá trình khai thác nước ngầm nước mặt và địa hình lòng [24], [26], [46]. Các nhà khoa học chỉ ra rằng, khi nước biển dâng, tùy mức độ sẽ có những phần diện tích canh tác ở vùng ĐBSH, ĐBSCL và các đồng bằng duyên Hải khác sẽ bị ngập mặn.

Đây là những vựa lúa của cả nước nên ảnh hưởng rất luan an 7 nhiều đến an ninh lương thực. Không những thế, vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với trung bình thời kỳ 1980- 1999 khoảng 3,1- 3,60 C; trong đó Tây Bắc là 3,30 C; Đông Bắc là 3,20 C; Đồng bằng Bắc Bộ là 3,10 C và vùng Bắc Trung Bộ là 3,60 C. Mức nhiệt độ tăng trung bình năm của các vùng khí hậu phía Nam là 2,40C; ở Nam Trung Bộ là 2,10 C; ở Tây Nguyên là 2,60 C. Kéo theo đó là lượng mưa tăng khoảng 9- 10% ở Tây Bắc, Đông Bắc; 10% ở Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ; 4-5% ở Nam Trung Bộ và khoảng 2% ở Tây Nguyên, Nam Bộ.

Lượng mưa thời kỳ từ tháng 3 đến tháng 5 sẽ giảm 6- 9% ở Tây Bắc, Đông Bắc và đồng bằng Bắc Bộ; khoảng 13% ở Bắc Trung bộ. Lượng mưa vào giữa mùa khô ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ lại giảm khoảng 13- 22%. Lượng mưa các tháng cao điểm của mùa mưa tăng 12- 19% ở phía Bắc và Nam Trung Bộ, còn ở Tây Nguyên và Nam Bộ chỉ vào khoảng 1- 2%. Việt Nam là một trong những nước bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất bởi mực nước biển dâng, dẫn đến sự xâm nhiễm mặn ngày càng gia tăng, chủ yếu là Đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long.

Mặn là hiện tượng liên kết với nước biển dâng mang nước mặn tiến sâu vào đất liền, biến nhiều vùng đất trồng lúa bị mặn hóa [36], [37]. Đất nhiễm mặn và các vùng nhiễm mặn Đất nhiễm mặn là loại đất có chứa nhiều cation Na+ hấp phụ trên bề mặt keo đất và trong dung dịch đất. Sự hình thành đất nhiễm mặn do 2 nguyên nhân chủ yếu là ảnh hưởng của nước ngầm hay do ảnh hưởng của nước biển mặn theo thủy triều tràn vào. Hạn chế của đất nhiễm mặn: - Đất có thành phần cơ giới nặng.

Tỉ lệ sét từ 50- 60%. Đất chặt, thấm nước kém. Không bị ướt, dẻo dính. Khi bị khô đất co lại, nứt nẻ, rắn chắc, khó làm đất.

- Đất chứa nhiều Na+ dưới dạng muối tan NaCl, Na2SO4 nên áp suất thẩm luan an 8 thấu dung dịch đất lớn làm ảnh hưởng tới quá trình hút nước và dinh dưỡng cây trồng. - Đất có phản ứng trung tính hoặc hơi kiềm. - Hoạt động của vi sinh vật yếu. Ở Việt Nam, các vùng nhiễm mặn tập trung chủ yếu ở 2 vùng châu thổ lớn là ĐBSH và ĐBSCL.

Ảnh hưởng của nước biển ở vùng cửa sông vào đất liền ở ĐBSH chỉ khoảng 15 km, nhưng ở vùng ĐBSCL lại có thể xâm nhập tới 40- 50 km [19], [64] và [66]. Các vùng lúa nhiễm mặn ở ĐBSH thuộc các tỉnh như: Thái Bình, Hải Phòng, Nam Định, Ninh Bình,… Vùng ven biển thuộc Hải Phòng bị nhiễm mặn khoảng 20.000 ha ở cả hai dạng nhiễm mặn tiềm tàng và nhiễm mặn xâm nhiễm từ 0,3-0,5%. Tỉnh Thái Bình có khoảng 18.000 ha nhiễm mặn. Tỉnh Nam Định có khoảng 10.000 ha và tỉnh Thanh Hóa cũng có khoảng 22.000 ha đất nhiễm mặn.

Đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 1,8- 2,1 triệu ha đất tự nhiên chịu ảnh hưởng mặn tập trung ở các tỉnh Cà Mau, Bạc Liêu, Bến Tre, Kiên Giang, Tiền Giang, Trà Vinh và Sóc Trăng, phần lớn là đất bị nhiễm mặn kết hợp với phèn, ngập nước [26]. Theo kịch bản biến đổi khí hậu mới nhất [7] dự báo khoảng 7.600 km2 (tương đương 20% diện tích) ĐBSCL sẽ chìm khi nước biển dâng 75 cm và ở mức 100 cm thì phạm vi ngập trải rộng trên diện tích 15.116 km2, tương đương 37,8% diện tích tự nhiên toàn vùng. Dự báo vào năm 2030, khoảng 45% đất của ĐBSCL có nguy cơ nhiễm mặn cục bộ. Nhiễm mặn gây hại rất lớn cho sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa, trung bình năng suất lúa có thể giảm 20- 25%, thậm chí tới 50%, ảnh hưởng nghiêm trọng đến canh tác 3 vụ, sản lượng lương thực bị mất đi đáng kể, đe dọa an ninh lương thực quốc gia [21], [26].