Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới cho lúa đến sự phát thải khí metan ở đất trồng lúa huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình

• Tác giả: Nguyễn Thị Thúy Hằng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Việt Anh
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ tƣới cho lúa đến sự phát thải khí metan ở đất trồng lúa huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CÁM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu, nội dung
• 0.3. Phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan kết quả nghiên cứu về phát thải metan
• 1.2. Kết quả nghiên cứu về phát thải metan trên thế giới
• 1.3. Kết quả nghiên cứu trong nước
• 1.3.1. Kiểm kê khí nhà kính trong lĩnh vực Năng lượng
• 1.3.2. Kiểm kê khí nhà kính trong lĩnh vực Công nghiệp
• 1.3.3. Kiểm kê khí nhà kính trong lĩnh vực lâm nghiệp
• 1.3.4. Kiểm kê khí nhà kính trong lĩnh vực chất thải
• 1.3.5. Kiểm kê khí nhà kính trong lĩnh vực Nông nghiệp
• 1.4. Cơ chế hình thành khí CH4
• 1.4.1. Sự phân giải chất hữu cơ và hình thành CH4
• 1.4.2. Vi sinh vật và sự hình thành CH4
• 1.4.3. Sự ôxi hoá CH4 và sự hình thành CH4
• 1.4.4. Thế ôxy hoá-khử (Eh) và sự hình thành CH4
• 1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến phát thải CH4
• 1.5.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến phát thải CH4
• 1.5.2. Ảnh hưởng của các tính chất lý-hoá học đất đến sự phát thải CH4
• 1.5.3. Ảnh hưởng của trồng lúa và mùa vụ đến sự phát thải CH4
• 1.6. Khái quát về phương pháp tưới truyền thống và tưới tiết kiệm
• 1.6.1. Phương pháp tưới ngập thường xuyên (NTX)
• 1.6.2. Phương pháp tưới nông lộ phơi (NLP)
• 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Địa điểm và đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp kế thừa
• 2.3.2. Phương pháp lấy mẫu ngoài thực địa
• 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
• 2.3.4. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng
• 2.3.5. Phương pháp phân tích
• 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên huyện Bố Trạch – tỉnh Quảng Bình
• 3.1.1. Vị trí địa lý
• 3.1.2. Các yếu tố khí tượng
• 3.1.3. Một số tính chất lý – hóa học đất nghiên cứu
• 3.1.3.1. Thành phần cơ giới
• 3.1.3.2. Tính chất hóa đất
• 3.2. Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
• 3.2.1. Biến động Eh qua hai phương pháp tưới
• 3.2.2. Biến động pH qua hai phương pháp tưới
• 3.3. Kết quả nghiên cứu đồng ruộng
• 3.3.1. Biến động Eh và pH qua hai phương pháp tưới tại thí nghiệm đồng ruộng
• 3.3.2. Biến động lượng phát thải khí CH4 qua hai chế độ tưới tại thí nghiệm đồng ruộng
• 3.3.3. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến lượng phát thải khí CH4 trên ruộng lúa
• 3.3.4. Đề xuất chế độ tưới lúa hợp lý nhằm giảm thiểu phát thải khí nhà kính, tiết kiệm nước ở khu vực huyện Bố Trạch - Quảng Bình
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH

I. Tổng quan về nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới lúa

Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới lúa đến phát thải khí metan tại Bố Trạch, Quảng Bình là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Khí metan (CH4) là một trong những khí nhà kính chính, có tác động lớn đến môi trường. Việc tìm hiểu mối quan hệ giữa chế độ tưới và phát thải khí metan không chỉ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

1.1. Tình hình phát thải khí metan tại Bố Trạch

Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình, là một trong những khu vực có diện tích trồng lúa lớn. Sự phát thải khí metan từ các ruộng lúa ở đây chủ yếu đến từ quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện ngập nước. Nghiên cứu cho thấy, chế độ tưới ảnh hưởng trực tiếp đến lượng khí metan phát thải.

1.2. Tác động của khí metan đến môi trường

Khí metan có khả năng giữ nhiệt gấp 25 lần so với CO2 trong vòng 100 năm. Sự gia tăng phát thải khí metan từ nông nghiệp, đặc biệt là từ ruộng lúa, đang góp phần làm trầm trọng thêm tình trạng biến đổi khí hậu. Việc giảm thiểu khí metan là một trong những mục tiêu quan trọng trong chiến lược bảo vệ môi trường.

II. Vấn đề phát thải khí metan từ chế độ tưới lúa

Chế độ tưới lúa không hợp lý có thể dẫn đến sự gia tăng phát thải khí metan. Việc tưới ngập thường xuyên tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật sản sinh khí metan. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc áp dụng các phương pháp tưới tiết kiệm nước có thể giảm thiểu đáng kể lượng khí metan phát thải.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến phát thải khí metan

Nhiều yếu tố như độ ẩm đất, nhiệt độ, và chế độ tưới ảnh hưởng đến sự phát thải khí metan. Đặc biệt, chế độ tưới ngập thường xuyên làm tăng lượng khí metan phát thải do điều kiện yếm khí trong đất.

2.2. Thách thức trong quản lý nước tưới

Quản lý nước tưới hiệu quả là một thách thức lớn đối với nông dân. Việc áp dụng các biện pháp tưới tiết kiệm nước không chỉ giúp giảm phát thải khí metan mà còn tiết kiệm chi phí sản xuất. Tuy nhiên, nhiều nông dân vẫn chưa nhận thức đầy đủ về lợi ích của các phương pháp này.

III. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp thực nghiệm để đánh giá ảnh hưởng của chế độ tưới đến phát thải khí metan. Các thí nghiệm được thực hiện trên các ruộng lúa với hai chế độ tưới chính: tưới ngập thường xuyên và tưới nông lộ phơi. Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt về lượng khí metan phát thải giữa hai phương pháp này.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và phương pháp thu thập dữ liệu

Thí nghiệm được thiết kế với các ô ruộng có cùng điều kiện đất đai và giống lúa. Dữ liệu về lượng khí metan phát thải được thu thập định kỳ trong suốt quá trình sinh trưởng của cây lúa.

3.2. Phân tích kết quả thí nghiệm

Kết quả phân tích cho thấy, chế độ tưới nông lộ phơi giúp giảm lượng khí metan phát thải từ 30-50% so với tưới ngập thường xuyên. Điều này cho thấy, việc áp dụng phương pháp tưới tiết kiệm nước là một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu phát thải khí nhà kính.

IV. Ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng vào thực tiễn sản xuất nông nghiệp tại Bố Trạch, Quảng Bình. Việc đề xuất chế độ tưới hợp lý không chỉ giúp giảm phát thải khí metan mà còn nâng cao năng suất lúa. Các nông dân có thể áp dụng các biện pháp tưới tiết kiệm nước để cải thiện hiệu quả sản xuất.

4.1. Đề xuất chế độ tưới hợp lý

Chế độ tưới nông lộ phơi được khuyến nghị áp dụng rộng rãi tại Bố Trạch. Phương pháp này không chỉ giúp tiết kiệm nước mà còn giảm thiểu phát thải khí metan, từ đó bảo vệ môi trường.

4.2. Tác động đến năng suất lúa

Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng chế độ tưới tiết kiệm nước không làm giảm năng suất lúa. Ngược lại, năng suất có thể tăng lên nhờ vào việc cải thiện điều kiện sinh trưởng của cây lúa.

V. Kết luận và triển vọng tương lai

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, chế độ tưới có ảnh hưởng lớn đến phát thải khí metan tại Bố Trạch, Quảng Bình. Việc áp dụng các phương pháp tưới tiết kiệm nước là cần thiết để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp bền vững trong sản xuất nông nghiệp.

5.1. Tương lai của nghiên cứu về khí metan

Nghiên cứu về phát thải khí metan cần được mở rộng ra nhiều vùng khác nhau để có cái nhìn tổng quát hơn về tình hình phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp.

5.2. Khuyến nghị cho chính sách nông nghiệp

Cần có các chính sách hỗ trợ nông dân trong việc áp dụng các phương pháp tưới tiết kiệm nước. Điều này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.