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 luận án

Tình trạng biến đổi khí hậu và nước biển dâng đang gây ra những tác động tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp tại vùng duyên hải Bắc Trung Bộ, trong đó xâm nhập mặn là một trong những trở ngại lớn nhất. Tỉnh Thanh Hóa có diện tích canh tác lúa lớn nhất khu vực Bắc Trung Bộ với khoảng 145.803 ha, sở hữu bờ biển dài 102 km và hiện có khoảng 22.000 ha đất bị nhiễm mặn hoặc có nguy cơ nhiễm mặn cao. Giai đoạn 2014–2018, diện tích đất trồng lúa bị nhiễm mặn của tỉnh gia tăng liên tục từ 3.200 ha lên 7.816 ha, khiến năng suất lúa tại các chân đất này suy giảm từ 27,0% đến 46,2%, thậm chí có năm làm mất trắng gần 200 ha lúa. Mặc dù chính quyền địa phương đã triển khai nhiều giải pháp nhằm hạn chế tình trạng hoang hóa đất đai, song cơ cấu giống lúa tại các huyện ven biển vẫn chủ yếu dựa vào các giống thuần như Bắc Thơm số 7, Khang Dân 18, Q5, BC15 hoặc các giống lúa lai như Nhị ưu 69, VT404 vốn rất mẫn cảm với điều kiện mặn. Khoảng trống nghiên cứu đặt ra là khu vực ven biển Thanh Hóa chưa có bộ giống lúa chịu mặn thích ứng sinh thái, đồng thời thiếu các quy trình kỹ thuật canh tác đồng bộ (thời vụ, mật độ cấy, liều lượng và cơ cấu phân bón) để duy trì năng suất và hiệu quả kinh tế trên nền đất mặn.

Xuất phát từ thực tiễn trên, luận án "Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hóa" của nghiên cứu sinh Đỗ Thị Thảo (chuyên ngành Khoa học cây trồng, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, năm 2022) được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu cụ thể:

1. Đánh giá điều kiện cơ bản liên quan đến sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn của các huyện vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa nhằm xác định các yếu tố hạn chế và giải pháp khắc phục.
2. Tuyển chọn dòng/giống lúa chịu mặn có năng suất cao, ổn định trong điều kiện đất nhiễm mặn ở cả vụ đông xuân và vụ hè thu.
3. Xác định một số biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp (thời vụ gieo cấy, mật độ cấy, liều lượng phân bón) cho giống lúa tuyển chọn, góp phần xây dựng quy trình sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn.
4. Xây dựng mô hình áp dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống lúa được tuyển chọn và khuyến cáo mở rộng sản xuất.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài gồm 20 dòng/giống lúa mang đoạn nhiễm sắc thể quy định tính chịu mặn (QTL Saltol) ở trạng thái đồng hợp tử được chọn tạo từ tổ hợp lai giữa giống lúa Bắc Thơm số 7 và dòng chuẩn kháng FL478 nhập nội từ Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI), đối chứng là giống lúa Bắc Thơm số 7. Phạm vi không gian của luận án tập trung tại 3 huyện ven biển trọng điểm của tỉnh Thanh Hóa: xã Nga Thái (huyện Nga Sơn), xã Hoằng Trường (huyện Hoằng Hóa) và xã Quảng Nham (huyện Quảng Xương). Phạm vi thời gian nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng và phòng thí nghiệm kéo dài liên tục từ năm 2017 đến năm 2020 qua 4 vụ sản xuất (2 vụ đông xuân và 2 vụ hè thu), kết thúc bằng mô hình sản xuất thử nghiệm trong vụ đông xuân năm 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam về diễn biến xâm nhập mặn, cơ chế tác động của mặn đối với cây trồng và giải pháp nông học thích ứng:

• Tình hình xâm nhập mặn toàn cầu và khu vực: Luận án dẫn liệu các báo cáo của Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc (FAO, 52), Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP, 55) và Ngân hàng Thế giới (82), chỉ rõ toàn cầu có khoảng 34 triệu ha đất tưới tiêu bị ảnh hưởng bởi mặn, trong đó Pakistan, Trung Quốc, Hoa Kỳ và Ấn Độ chiếm tới 64%. Khu vực Đông Nam Á chịu tổn thương lớn với 54% dân số sống trong phạm vi 30 km cách bờ biển. Tại Việt Nam, các công trình của Đào Xuân Học (2001), Nguyễn Duy Cần (2014) và Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016, 2018) cho thấy Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông Hồng là hai vùng chịu ảnh hưởng nặng nhất; dự báo đến năm 2030 có tới 45% diện tích đất Đồng bằng sông Cửu Long đối mặt nguy cơ nhiễm mặn.
• Phản ứng hình thái, sinh lý và ngưỡng chịu mặn của cây lúa: Luận án tổng hợp nghiên cứu của Ponnamperuma và Bandyopadhya (1980), Singh (2006) về các biểu hiện hình thái như cuốn lá, cháy đầu lá, giảm đẻ nhánh, tăng tỷ lệ lép và giảm khối lượng 1.000 hạt khi lúa bị stress mặn. Về mặt sinh lý, Amirjani và Monhammad (2010), Khan (2003) phân tích cơ chế xáo trộn cân bằng nước, tích lũy độc chất ion Na+ và Cl-, ức chế enzyme tổng hợp diệp lục và phân giải carotenoid. Khái niệm ngưỡng chịu mặn của Maas và Homan (1997), Yoshida (1981), Abrol và cs (1988) khẳng định lúa chỉ sinh trưởng bình thường ở độ dẫn điện EC < 3 dS/m; mức EC > 6 dS/m gây hại cho hầu hết các giống, và khi EC vượt quá 10 dS/m năng suất lúa giảm trên 50%. Quá trình hấp thu chọn lọc ion để hạn chế dòng Na+ lên chồi được xác nhận qua công trình của Aslam và cs (1993), Sharma (1984), Yeo và Flowers (1986).
• Thực trạng sử dụng giống lúa và phân bón: Các kết quả chọn tạo giống chịu mặn tại Đồng bằng sông Cửu Long ghi nhận các dòng OM6677, OM5464, OM5629, OM8104, OM5451, cùng các giống bản địa như Một Bụi Đỏ, Đốc Đỏ. Nghiên cứu của Trần Thị Phương Thảo, Võ Công Thành và cs (2018) thử nghiệm mặn 15 dS/m đã xác định dòng D1-1 đạt cấp chịu mặn 3. Về mặt nông học, Lê Văn Căn (1964), Vũ Hữu Yêm (1998), Nguyễn Thị Lẫm (1994) và Hoàng Thị Thái Hòa và cs (2013) làm rõ vai trò quyết định của lân trong việc kích thích rễ trên đất phèn mặn và kali trong việc điều hòa áp suất thẩm thấu, hạn chế tích lũy natri trong mô.

Vị trí của luận án được xác định rõ qua việc khỏa lấp khoảng trống nghiên cứu cục bộ: trong khi các nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn trước đây tập trung phần lớn tại Đồng bằng sông Cửu Long hoặc các tỉnh duyên hải Đồng bằng sông Hồng (Thái Bình, Nam Định, Hải Phòng), thì vùng đất nhiễm mặn Bắc Trung Bộ, đặc biệt là Thanh Hóa, chưa có nghiên cứu đánh giá có hệ thống về các dòng lúa cải tiến mang QTL Saltol và chưa xây dựng được gói kỹ thuật canh tác (thời vụ, mật độ, phân bón) phù hợp với chế độ thủy văn triều và điều kiện thổ nhưỡng địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết về sinh lý stress mặn ở thực vật, di truyền học phân tử trong chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAB), tương tác kiểu gen với môi trường (GxE) và lý thuyết thâm canh lúa tổng hợp (ICM/IPM):

• Cơ sở lý luận về phân loại độ mặn và ngưỡng độc học: Đất mặn được xác định khi dung dịch đất bão hòa có EC > 4 dS/m ở 25°C, pH thường dưới 8,5 đối với đất mặn trung tính. Khung phân loại kết hợp dựa trên tổng số muối tan (%) và nồng độ ion Cl- (%) được áp dụng để đánh giá cấp độ mặn tại vùng nghiên cứu: đất rất mặn (>1,000% muối tan; >0,25% Cl-), đất mặn (0,50–1,00% muối tan; 0,15–0,25% Cl-), đất mặn trung bình (0,25–0,50% muối tan; 0,05–0,15% Cl-) và đất mặn ít (<0,25% muối tan; <0,05% Cl-).
• Vật liệu nghiên cứu: 19 dòng lúa triển vọng mang QTL Saltol ở trạng thái đồng hợp tử thuộc thế hệ BC2F5 (ký hiệu từ HL1 đến HL19) do Viện Di truyền Nông nghiệp chọn tạo từ tổ hợp lai Bắc Thơm số 7 / FL478, cùng giống đối chứng Bắc Thơm số 7 (BT7). Vật tư phân bón bao gồm phân chuồng hoai mục (32% C, 0,98% N, 0,31% P2O5, 0,47% K2O), vôi bột, phân đạm urê (46% N), lân nung chảy Văn Điển (15% P2O5) và kali clorua (60% K2O).

Phương pháp nghiên cứu được triển khai kết hợp giữa điều tra xã hội học nông thôn, thí nghiệm nhân tạo và thí nghiệm đồng ruộng:

• Phương pháp điều tra nông hộ: Thu thập số liệu thứ cấp từ ngành nông nghiệp địa phương; phỏng vấn sơ cấp 30 hộ nông dân có kinh nghiệm canh tác lúa trên đất mặn trên 5 năm tại 3 xã (Nga Thái, Hoằng Trường, Quảng Nham) thông qua phiếu điều tra cấu trúc năm 2017 nhằm đánh giá hiện trạng giống, kỹ thuật bón phân, mùa vụ và mức độ thiệt hại kinh tế.
• Phương pháp đánh giá khả năng chịu mặn nhân tạo: Đánh giá ở giai đoạn mạ theo tiêu chuẩn SES của IRRI. Hạt lúa ủ mầm 1 mm được đặt trên giá xốp đan lưới trong chậu chứa 18 lít dung dịch thủy canh Yoshida 1x (pH 4,7–5,0; điều chỉnh bằng HCl 1N hoặc KOH 1N). Khi mạ đạt 3 lá thật (khoảng 20 ngày sau gieo), xử lý mặn ban đầu với NaCl nồng độ 3‰ trong 4 ngày, sau đó tăng lên 6‰. Đánh giá cấp chống chịu (từ cấp 1 đến cấp 9) khi giống chuẩn nhiễm IR29 bắt đầu chết (điểm SES đạt 7) hoặc sau 15–20 ngày gây mặn.
• Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng:
  • Thí nghiệm tuyển chọn giống: Gồm 20 công thức (19 dòng mang Saltol và BT7 làm đối chứng), bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn lại (RCB) với 3 lần lặp lại, diện tích ô thí nghiệm 10 m2 (2,5 m x 4,0 m). Theo dõi các chỉ tiêu nông sinh học, sâu bệnh hại, yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-55:2011/BNNPTNT. Tính ổn định năng suất của các dòng lúa qua các điểm và mùa vụ được xác định bằng phương pháp hồi quy năng suất với chỉ số môi trường theo mô hình của Eberhart và Russell (1966).
  • Thí nghiệm thời vụ: Bố trí các khung thời vụ cấy khác nhau trong vụ đông xuân và hè thu tại các điểm thí nghiệm.
  • Thí nghiệm mật độ và phân bón: Thí nghiệm 2 yếu tố nhằm xác định mật độ cấy (30, 35, 40 khóm/m2) kết hợp các mức phân bón khoáng (N-P-K) trên nền phân chuồng và vôi bột.
  • Mô hình trình diễn và hạch toán kinh tế: Xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm quy mô nông hộ trong vụ đông xuân 2020 tại Nga Sơn, Quảng Xương và Hoằng Hóa; tính toán các chỉ số kinh tế gồm tổng thu, chi phí sản xuất, lãi thuần và tỷ số chi phí cận biên (MBCR).
• Xử lý số liệu: Phân tích phương sai (ANOVA), so sánh trung bình bằng Duncan test trên phần mềm thống kê chuyên ngành và Excel.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài

Chương 1 cung cấp luận cứ lý luận và thực tiễn về đất nhiễm mặn và canh tác lúa trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Tác giả phân tích chi tiết các số liệu thống kê về diện tích lúa nhiễm mặn và năng suất qua các giai đoạn tại tỉnh Thanh Hóa:

Chỉ tiêu theo dõi	Năm 2014	Năm 2015	Năm 2016	Năm 2017	Năm 2018
Diện tích gieo trồng lúa toàn tỉnh (ha)	85.323	87.729	88.548	87.904	87.396
Diện tích đất lúa bị nhiễm mặn (ha)	3.200	3.500	3.750	5.932	7.816
Tỷ lệ diện tích nhiễm mặn cả năm (%)	7,4	7,8	8,3	13,2	17,8
Năng suất trung bình toàn tỉnh (tấn/ha)	4,8	4,8	5,1	5,0	5,3
Năng suất lúa trên đất nhiễm mặn (tấn/ha)	2,9	2,8	2,5	2,6	2,7
Mức giảm năng suất do mặn (tấn/ha)	1,1	1,7	2,0	2,2	1,9
Tỷ lệ thiệt hại năng suất (%)	27,0	37,2	41,9	46,2	42,4

Số liệu địa bàn năm 2018 cho thấy diện tích nhiễm mặn tập trung lớn nhất tại Hậu Lộc với 3.827 ha (chiếm 33,1% diện tích đất lúa của huyện), tiếp đến là Hoằng Hóa 2.258 ha (29,1%), Nga Sơn 1.419 ha (9,1%), Tĩnh Gia 1.369 ha (6,7%) và Quảng Xương 143 ha (1,8%). Phân tích tài liệu cũng chỉ rõ sự bất hợp lý trong tập quán bón phân: người dân bón thừa đạm nhưng lại bón thiếu hụt lân và kali, ít chú trọng bón vôi để giải phóng natri ra khỏi keo đất.

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả hệ thống 20 dòng/giống lúa thí nghiệm, quy trình lấy mẫu đất và thiết kế các công thức thí nghiệm:

TT	Ký hiệu dòng/giống	Thế hệ chọn tạo	QTL mang theo	Đơn vị cung cấp nguồn gen
1	HL1	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
2	HL2	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
3	HL3	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
4	HL4	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
5	HL5	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
6	HL6	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
7	HL7	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
8	HL8	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
9	HL9	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
10	HL10	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
11	HL11	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
12	HL12	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
13	HL13	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
14	HL14	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
15	HL15 (SHPT15)	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
16	HL16	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
17	HL17	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
18	HL18	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
19	HL19	BC2F5	Saltol (+)	Viện Di truyền Nông nghiệp
20	Bắc Thơm số 7 (ĐC)	Lúa thuần	Saltol (-)	Nhập nội từ Trung Quốc

Chương này trình bày chi tiết các công thức thí nghiệm thời vụ (3 thời điểm gieo cấy) và thí nghiệm phân bón - mật độ kết hợp: nền phân chuồng (8-10 tấn/ha) + vôi bột (450 kg/ha) phối hợp với các mức đạm (80, 100, 120 kg N/ha), lân (70, 90, 110 kg P2O5/ha) và kali (70, 80, 90 kg K2O/ha) ở các mật độ 30, 35 và 40 khóm/m2.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Nội dung chương 3 chiếm dung lượng lớn nhất của luận án, tập trung vào 4 nhóm kết quả chính:

1. Hiện trạng sản xuất lúa vùng ven biển Thanh Hóa: Kết quả khảo sát 30 nông hộ cho thấy đất lúa ven biển chịu xâm nhập mặn nặng nhất vào các tháng 3–5 (vụ đông xuân) và tháng 6–7 (đầu vụ hè thu) do lượng dòng chảy ngọt từ thượng lưu giảm và triều cường dâng cao. Nông dân chủ yếu gieo mạ dược hoặc gieo sạ với lượng giống cao (80–100 kg/ha đối với lúa thuần), cấy dày nhưng bón phân mất cân đối (bón nhiều đạm urê, rất ít bón vôi và phân hữu cơ).
2. Kết quả tuyển chọn dòng lúa chịu mặn: Qua khảo nghiệm 20 dòng/giống trong 2 vụ đông xuân và hè thu 2017 tại Nga Sơn, Hoằng Hóa, Quảng Xương:
   • Dòng HL15 (được đặt tên là SHPT15) thể hiện ưu thế vượt trội: thời gian sinh trưởng thuộc nhóm ngắn ngày đến trung ngày (130–135 ngày trong vụ đông xuân; 105–110 ngày trong vụ hè thu), chiều cao cây cứng cáp (95–105 cm), khả năng chống đổ tốt, mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính (đạo ôn, khô vằn, rầy nâu) thấp hơn đối chứng Bắc Thơm số 7.
   • Năng suất thực thu của dòng HL15 đạt trung bình 57,0 tạ/ha trong vụ đông xuân và 55,0 tạ/ha trong vụ hè thu, cao hơn đối chứng Bắc Thơm số 7 từ 15,2% đến 22,4% tại các điểm thí nghiệm nhiễm mặn.
   • Đánh giá độ ổn định năng suất theo mô hình hồi quy Eberhart và Russell cho thấy dòng HL15 có hệ số hồi quy bi xấp xỉ 1 và phương sai độ lệch s2di nhỏ, chứng tỏ đây là dòng có khả năng thích nghi rộng và duy trì năng suất ổn định trên các chân đất mặn khác nhau.
   • Kết quả thử mặn nhân tạo ở nồng độ NaCl 6‰: Sau 15 ngày xử lý mặn, dòng HL15 đạt điểm SES cấp 3 (duy trì sinh trưởng tốt, tỷ lệ lá xanh cao, chóp lá tổn thương nhẹ), trong khi đối chứng IR29 chết hoàn toàn (cấp 9) và đối chứng Bắc Thơm số 7 bị cháy lá nặng (cấp 7).
3. Xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống SHPT15:
   • Thời vụ gieo cấy: Vụ đông xuân gieo mạ ngày 07/01, cấy ngày 27/01 giúp cây lúa trổ vào cuối tháng 4, tránh được hạn mặn gay gắt đầu vụ và gió mùa đông bắc muộn lúc trổ. Vụ hè thu gieo mạ ngày 08/06, cấy ngày 23/06 giúp lúa trổ bông vào trung tuần tháng 8 và thu hoạch trước ngày 10/09, né tránh được bão lũ và ngập mặn cuối vụ.
   • Mật độ cấy và phân bón: Mật độ cấy tối ưu là 35–40 khóm/m2 (cấy 2–3 dảnh/khóm). Công thức phân bón thích hợp nhất cho vụ đông xuân là: 10 tấn phân chuồng + 100 kg N + 90 kg P2O5 + 80 kg K2O + 450 kg vôi bột/ha. Trong vụ hè thu, do nền nhiệt cao và thời gian sinh trưởng ngắn hơn, lượng phân khoáng giảm 10% so với vụ đông xuân (90 kg N + 81 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha) trong khi giữ nguyên lượng phân chuồng và vôi bột.
4. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm (vụ Đông Xuân 2020):
   • Tại huyện Nga Sơn: Năng suất thực thu của SHPT15 đạt 58,2 tạ/ha, lãi thuần đạt 24,15 triệu đồng/ha, tăng 32,8% so với ruộng đại trà của nông dân.
   • Tại huyện Quảng Xương: Năng suất thực thu đạt 56,8 tạ/ha, lãi thuần đạt 22,80 triệu đồng/ha, tỷ số chi phí cận biên (MBCR) đạt 2,15.
   • Tại huyện Hoằng Hóa: Năng suất thực thu đạt 57,5 tạ/ha, lãi thuần đạt 23,50 triệu đồng/ha. Tổng hợp cả 3 mô hình, giống lúa SHPT15 canh tác theo quy trình kỹ thuật đề xuất mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn từ 5,2 đến 6,8 triệu đồng/ha so với tập quán sản xuất cũ.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đã đóng góp các kết quả mới về mặt lý luận khoa học và thực tiễn sản xuất nông nghiệp:

• Đóng góp mới về khoa học:
  • Bổ sung hệ thống cơ sở dữ liệu về đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu stress mặn và tính ổn định năng suất của các dòng lúa thuần mang gen chịu mặn Saltol trong điều kiện sinh thái vùng đất nhiễm mặn ven biển Bắc Trung Bộ.
  • Làm sáng tỏ bản chất tương tác giữa kiểu gen mang QTL Saltol và môi trường sinh thái đất mặn (GxE), cung cấp dẫn liệu thực nghiệm về cơ chế thích ứng nông học của cây lúa khi kết hợp đồng thời giải pháp giống mang gen chịu mặn và các biện pháp kỹ thuật giải tỏa áp lực mặn (thời vụ né mặn, vôi khử độc natri, kali cân bằng áp suất thẩm thấu).
• Đóng góp mới về thực tiễn:
  • Tuyển chọn thành công giống lúa chịu mặn SHPT15 (nguồn gốc dòng HL15) có khả năng sinh trưởng tốt trên đất nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hóa, cho năng suất cao và ổn định: vụ đông xuân đạt trung bình 57,0 tạ/ha, vụ hè thu đạt trung bình 55,0 tạ/ha.
  • Xây dựng hoàn chỉnh gói quy trình kỹ thuật canh tác đồng bộ cho giống lúa SHPT15 trên đất nhiễm mặn ven biển:

Yếu tố kỹ thuật	Vụ Đông Xuân	Vụ Hè Thu
Thời điểm gieo mạ	Ngày 07 tháng 01	Ngày 08 tháng 06
Thời điểm cấy	Ngày 27 tháng 01 (tuổi mạ 3,5–4,0 lá)	Ngày 23 tháng 06 (tuổi mạ 3,5–4,0 lá)
Mật độ cấy	35–40 khóm/m2	35–40 khóm/m2
Số dảnh cấy	02–03 dảnh/khóm	02–03 dảnh/khóm
Phân hữu cơ	10 tấn phân chuồng hoai mục/ha	10 tấn phân chuồng hoai mục/ha
Vôi bột	450 kg/ha (bón lót khi làm đất)	450 kg/ha (bón lót khi làm đất)
Phân đạm (N)	100 kg N/ha	90 kg N/ha
Phân lân (P2O5)	90 kg P2O5/ha	81 kg P2O5/ha
Phân kali (K2O)	80 kg K2O/ha	72 kg K2O/ha

• Kiến nghị và giải pháp: Đề nghị Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thanh Hóa cùng Ủy ban nhân dân các huyện ven biển (Nga Sơn, Hoằng Hóa, Quảng Xương, Hậu Lộc) công nhận và đưa giống lúa SHPT15 cùng quy trình kỹ thuật đồng bộ vào cơ cấu sản xuất chính thức trên các diện tích đất lúa nhiễm mặn; hỗ trợ kinh phí nhân giống và hoàn thiện hồ sơ lưu hành giống theo quy định.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên giới hạn nghiên cứu được tác giả trình bày trong luận án:

• Hạn chế: Các thí nghiệm đồng ruộng và mô hình trình diễn mới chỉ được thực hiện trên địa bàn 3 huyện ven biển (Nga Sơn, Hoằng Hóa, Quảng Xương) với số lượng điểm khảo sát nông hộ còn khiêm tốn (30 hộ). Mô hình sản xuất thử nghiệm quy mô lớn mới chỉ được hoàn thiện đánh giá trong vụ đông xuân năm 2020, chưa bao quát hết sự biến động khí hậu cực đoan qua nhiều chu kỳ năm liên tiếp.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Mở rộng phạm vi thử nghiệm giống lúa SHPT15 và quy trình kỹ thuật canh tác sang các huyện ven biển còn lại của Thanh Hóa (như Hậu Lộc, thị xã Nghi Sơn/Tĩnh Gia) và các tỉnh duyên hải lân cận thuộc vùng Bắc Trung Bộ.
  • Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về động thái tích lũy, đào thải ion Na+, Cl- trong các bộ phận của cây lúa SHPT15 và sự biến đổi hóa tính đất (đặc biệt là dung dịch đất và độ no kiềm) sau nhiều vụ canh tác liên tục bón vôi kết hợp kali trên đất mặn.

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị ứng dụng và tham khảo đối với nhiều nhóm đối tượng:

• Nhà nghiên cứu và nghiên cứu sinh chuyên ngành Khoa học cây trồng, Di truyền và Chọn giống: Cung cấp phương pháp luận thực nghiệm về đánh giá dòng chuyển gen/chọn dòng phân tử mang QTL chịu mặn, quy trình sàng lọc mặn nhân tạo bằng dung dịch dinh dưỡng Yoshida và phương pháp đánh giá độ ổn định năng suất cây trồng theo mô hình Eberhart – Russell.
• Cán bộ khuyến nông và cơ quan quản lý nông nghiệp địa phương: Cung cấp một bản hướng dẫn kỹ thuật hoàn chỉnh (Phụ lục 9 của luận án) để chuyển giao trực tiếp cho nông dân các vùng duyên hải canh tác lúa chịu mặn, giúp phục hồi các diện tích đất có nguy cơ hoang hóa do xâm nhập mặn.
• Các nhà hoạch định chính sách nông nghiệp: Cung cấp số liệu định lượng về thực trạng đất lúa nhiễm mặn tại Thanh Hóa giai đoạn 2014–2018 làm căn cứ xây dựng kế hoạch chuyển đổi cơ cấu cây trồng và bố trí ngân sách ứng phó biến đổi khí hậu cấp tỉnh.

Câu hỏi thường gặp

1. Dòng lúa nào được tuyển chọn chính thức và nguồn gốc di truyền của dòng này như thế nào? Dòng lúa được tuyển chọn là HL15, sau đó được đặt tên là SHPT15. Dòng này thuộc thế hệ BC2F5, mang đoạn nhiễm sắc thể Saltol quy định tính chịu mặn ở trạng thái đồng hợp tử, do Viện Di truyền Nông nghiệp chọn tạo từ tổ hợp lai giữa giống lúa thuần chất lượng Bắc Thơm số 7 và dòng chuẩn kháng FL478 nhập nội từ IRRI.

2. Mức độ suy giảm năng suất lúa trên đất nhiễm mặn tại ven biển Thanh Hóa giai đoạn 2014–2018 diễn ra như thế nào? Theo số liệu thống kê của Sở Nông nghiệp và PTNT Thanh Hóa được luận án trích dẫn, năng suất lúa trên đất nhiễm mặn giảm từ 1,1 đến 2,2 tấn/ha so với mức trung bình toàn tỉnh. Tỷ lệ thiệt hại năng suất dao động từ 27,0% (năm 2014) lên mức đỉnh điểm 46,2% (năm 2017) và 42,4% (năm 2018), trong đó năm 2014 có 198 ha lúa bị mất trắng.

3. Khung thời vụ gieo cấy tối ưu được xác định cho giống lúa SHPT15 tại Thanh Hóa là gì? Khung thời vụ tối ưu gồm: Vụ đông xuân gieo mạ ngày 07/01, cấy ngày 27/01 (tuổi mạ đạt 3,5–4,0 lá); vụ hè thu gieo mạ ngày 08/06, cấy ngày 23/06. Lịch thời vụ này giúp lúa trổ an toàn, né tránh thời kỳ độ mặn nguồn nước và nội đồng tăng cao nhất trong năm.

4. Công thức phân bón và mật độ cấy nào cho hiệu quả cao nhất đối với giống SHPT15? Mật độ cấy tối ưu là 35–40 khóm/m2 (cấy 2–3 dảnh/khóm). Lượng phân bón khuyến cáo cho 1 ha trong vụ đông xuân là: 10 tấn phân chuồng hoai mục + 450 kg vôi bột + 100 kg N + 90 kg P2O5 + 80 kg K2O. Trong vụ hè thu, giữ nguyên phân chuồng và vôi bột nhưng giảm 10% lượng phân vô cơ (còn 90 kg N + 81 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha).

5. Phương pháp thanh lọc mặn nhân tạo giai đoạn mạ trong phòng thí nghiệm được thực hiện với các thông số nào? Thí nghiệm sử dụng dung dịch dinh dưỡng Yoshida 1x với pH kiểm soát từ 4,7 đến 5,0. Mạ được gây mặn ở giai đoạn 3 lá thật (khoảng 20 ngày sau gieo), bắt đầu bằng nồng độ NaCl 3‰ trong 4 ngày, sau đó tăng lên nồng độ 6‰. Đánh giá tính chịu mặn dựa trên tiêu chuẩn SES của IRRI khi giống chuẩn nhiễm IR29 bắt đầu chết (điểm SES đạt 7).

Kết luận

Luận án của tác giả Đỗ Thị Thảo đã giải quyết trọn vẹn yêu cầu thực tiễn về thích ứng nông học trên đất nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hóa thông qua cách tiếp cận kết hợp giữa di truyền học và kỹ thuật canh tác. Nghiên cứu đã tuyển chọn thành công giống lúa chịu mặn SHPT15 mang QTL Saltol có năng suất cao (55,0–57,0 tạ/ha) và ổn định qua nhiều mùa vụ. Đồng thời, luận án đã xác lập gói kỹ thuật đồng bộ về thời vụ né mặn, mật độ cấy 35–40 khóm/m2 và công thức bón kết hợp phân chuồng, vôi bột, N-P-K cân đối, nâng cao hiệu quả kinh tế từ 22,80 đến 24,15 triệu đồng/ha lãi thuần tại các mô hình trình diễn. Đây là công trình thực nghiệm nông học hoàn chỉnh, cung cấp luận cứ khoa học và giải pháp ứng dụng thiết thực cho sản xuất lúa bền vững tại vùng ven biển Bắc Trung Bộ.

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.