Luận án tiến sĩ: Ảnh hưởng của chế độ tưới tiết kiệm nước đến hàm lượng nitơ và phốt pho trong đất trồng lúa

• Tác giả: Quyền Thị Dung
• Người hướng dẫn: PGS. TSKH Nguyễn Xuân Hải
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Môi Trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Tưới Tiết Kiệm Nước Đến Hàm Lượng Nitơ Và Phốt Pho Trong Đất Trồng Lúa
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ
• 1.1. Động thái của Nitơ trong đất trồng lúa
• 1.1.1. Quá trình ammonium hóa
• 1.1.2. Quá trình nitrate hóa
• 1.1.3. Quá trình khử nitrate
• 1.2. Động thái của Phốt pho trong đất trồng lúa
• 1.2.1. Sự chuyển hóa Phốt pho hữu cơ trong đất
• 1.2.2. Sự chuyển hóa Phốt pho vô cơ trong đất
• 1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi Nitơ và Phốt pho trong đất
• 1.2.3.1. Ảnh hưởng của chế độ nước đến sự thay đổi Nitơ và Phốt pho trong đất
• 1.2.3.2. Ảnh hưởng của các tính chất lý - hóa học đến sự thay đổi Nitơ và Phốt pho trong đất
• 1.2.3.2.1. Thể ôxy hóa khử đất (Eh)
• 1.2.3.2.2. pH đất
• 1.2.3.2.3. Nhiệt độ
• 1.3. Phương pháp tưới ngập thường xuyên và tưới tiết kiệm nước
• 1.3.1. Phương pháp tưới ngập thường xuyên
• 1.3.2. Phương pháp tưới tiết kiệm - Tưới Nông lộ phơi (NLP)
• 1.4. Một số phương pháp xác định các dạng Nitơ và Phốt pho trong đất
• 1.5. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp thí nghiệm trong phòng
• 2.2. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng
• 2.2.1. Mục đích nghiên cứu thí nghiệm đồng ruộng
• 2.2.2. Địa điểm và điều kiện tự nhiên khu thí nghiệm đồng ruộng
• 2.2.2.1. Lý do và địa điểm khu thí nghiệm đồng ruộng
• 2.2.2.2. Đặc điểm
• 2.2.2.3. Đặc điểm nước tưới
• 2.2.2.4. Đặc điểm khí hậu
• 2.2.3. Sơ đồ bố trí ô ruộng và hệ thống tưới
• 2.2.4. Các công thức thí nghiệm và chế độ nước trên ruộng
• 2.2.4.1. Các công thức thí nghiệm
• 2.2.4.2. Mô tả các công thức thí nghiệm và điều kiện thí nghiệm
• 2.2.5. Giống lúa
• 2.2.6. Thời vụ và kỹ thuật canh tác
• 2.2.7. Chế độ phân bón và chăm sóc
• 2.2.8. Phương pháp và thời điểm lấy mẫu
• 2.2.8.1. Phương pháp lấy mẫu đất
• 2.2.8.2. Thời điểm lấy mẫu và phương pháp phân tích
• 2.2.9. Phương pháp phân tích mẫu đất và mẫu nước tưới
• 2.2.9.1. Phương pháp phân tích Nitơ và Phốt pho dễ tiêu trong đất
• 2.2.9.2. Phương pháp phân tích mẫu nước tưới
• 2.2.10. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất
• 2.2.11. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến thể ôxy hóa khử (Eh) và pH đất
• 3.1.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến Eh và pH đất ở mô hình thí nghiệm trong phòng
• 3.1.1.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến Eh
• 3.1.1.2. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến pH đất ở thí nghiệm đồng ruộng
• 3.1.2. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến Eh đất
• 3.1.3. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến pH đất
• 3.2. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến hàm lượng Nitơ dễ tiêu trong đất
• 3.2.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến hàm lượng N-NH4+ trong đất
• 3.2.1.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến hàm lượng N-NH4+ trong đất mô hình thí nghiệm trong phòng
• 3.2.1.2. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến hàm lượng N-NH4+ trong đất thí nghiệm đồng ruộng
• 3.2.2. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến hàm lượng N-NO3- trong đất
• 3.2.2.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến hàm lượng N-NO3- trong đất mô hình thí nghiệm trong phòng
• 3.2.2.2. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến hàm lượng N-NO3- trong đất thí nghiệm đồng ruộng
• 3.2.3. So sánh lượng Nitơ dễ tiêu trong các chế độ tưới
• 3.2.3.1. So sánh lượng Nitơ dễ tiêu trong các chế độ tưới ở mô hình TNTP
• 3.2.3.2. So sánh lượng Nitơ dễ tiêu trong các chế độ tưới ở TNĐR
• 3.3. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến lượng Phốt pho dễ tiêu trong đất
• 3.3.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến lượng Phốt pho dễ tiêu trong đất mô hình thí nghiệm trong phòng
• 3.3.2. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến lượng Phốt pho dễ tiêu trong đất mô hình thí nghiệm đồng ruộng
• 3.4. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến sinh trưởng và năng suất lúa
• 3.4.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến sinh trưởng của cây lúa
• 3.4.2. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến năng suất lúa
• 3.5. Lượng nước sử dụng trong phương pháp tưới Nông lộ phơi cho lúa vùng đồng bằng sông Hồng
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Những kết quả đạt được trong luận án
• Những đóng góp mới của luận án
• Kiến nghị
• DANH MỤC CÁC BÀI BÁO CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN
• PHỤ LỤC
• DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

I. Tính cấp thiết của luận án

Nghiên cứu về tưới tiết kiệm nước trong sản xuất lúa là rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay. Lúa là cây lương thực chủ yếu, nhưng việc tưới tiêu gặp nhiều khó khăn do tình trạng khan hiếm nước. Theo ước tính, đến năm 2025, khoảng 15-20 triệu ha lúa sẽ chịu ảnh hưởng của tình trạng khan hiếm nước. Nguyên nhân chủ yếu là do biến đổi khí hậu và ô nhiễm nguồn nước. Việc áp dụng các biện pháp tưới tiết kiệm nước không chỉ giúp tiết kiệm nguồn nước mà còn nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón và cải thiện hàm lượng nitơ và phốt pho trong đất trồng lúa. Nghiên cứu này sẽ làm rõ mối quan hệ giữa chế độ tưới và sự chuyển hóa của các nguyên tố dinh dưỡng trong đất.

II. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định ảnh hưởng của các chế độ tưới tiết kiệm nước đến sự chuyển hóa nitơ và phốt pho trong đất trồng lúa. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc phân tích sự thay đổi hàm lượng nitơ và phốt pho dễ tiêu trong đất dưới các chế độ tưới khác nhau, từ đó đưa ra những khuyến nghị về kỹ thuật tưới phù hợp. Việc này không chỉ giúp nâng cao năng suất lúa mà còn bảo vệ môi trường và tài nguyên nước. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng các biện pháp tưới tiết kiệm nước trong sản xuất nông nghiệp.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học quan trọng trong việc làm rõ sự chuyển hóa của nitơ và phốt pho trong đất trồng lúa dưới các chế độ tưới khác nhau. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp hiểu rõ hơn về động thái của các nguyên tố dinh dưỡng trong đất, từ đó có thể tối ưu hóa việc sử dụng phân bón và cải thiện năng suất lúa. Về mặt thực tiễn, nghiên cứu sẽ khuyến khích nông dân áp dụng các biện pháp tưới tiết kiệm nước, góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu và khan hiếm nước hiện nay.

IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận án là động thái của nitơ và phốt pho trong đất trồng lúa ở vùng đồng bằng sông Hồng. Nghiên cứu sẽ được thực hiện tại Phú Xuyên, Hà Nội, nơi có điều kiện đất phủ sa trung tính ít chua. Phạm vi thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2013 đến 2016, nhằm thu thập dữ liệu đầy đủ về sự thay đổi của các nguyên tố dinh dưỡng trong đất dưới các chế độ tưới khác nhau. Nghiên cứu sẽ sử dụng các phương pháp thí nghiệm trong phòng và ngoài đồng ruộng để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả.

V. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm thí nghiệm trong phòng và thí nghiệm đồng ruộng. Trong thí nghiệm phòng, các điều kiện môi trường sẽ được kiểm soát để phân tích động thái của nitơ và phốt pho trong đất. Thí nghiệm đồng ruộng sẽ đánh giá sự ảnh hưởng của các chế độ tưới tiết kiệm nước đến hàm lượng nitơ và phốt pho dễ tiêu trong đất, cũng như năng suất lúa. Các phương pháp phân tích mẫu đất và nước sẽ được áp dụng để đảm bảo độ chính xác trong việc xác định hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng.