Nghiên cứu tìm năng đất đai nguồn nước và mô hình sản xuất nông nghiệp nhằm khai thác hiệu quả kinh tế cao một số vùng úng trũng đồng bằng sông hồng

Nghiên cứu tiềm năng đất đai, nguồn nước vùng úng trũng ĐBSH. Xây dựng mô hình sản xuất nông nghiệp hiệu quả, nâng cao kinh tế cho người dân.

• Tác giả: Nguyễn Ích Tân
• Trường học: Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
• Chuyên ngành: Cải tạo đất và thủy nông
• Đề tài: Nghiên cứu tiềm năng đất đai, nguồn nước và xây dựng mô hình sản xuất nông nghiệp nhằm khai thác có hiệu quả kinh tế cao một số vùng úng trũng đồng bằng sông Hồng
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ nông nghiệp
• Năm xuất bản: 2000
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1. Đất úng trũng ngập nước trên thế giới
• 1.2. Các mô hình sản xuất nông nghiệp trên vùng đất úng trũng ngập nước trên thế giới
• 1.3. Đất úng trũng ngập nước ở Việt Nam
• 1.4. Các mô hình sản xuất nông nghiệp trên vùng đất úng trũng, ngập nước ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.2. Vùng và khu vực nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đánh giá tiềm năng đất đai, nguồn nước ở một số vùng úng trũng đồng bằng sông Hồng
• 3.1.1. Tiềm năng đất đai, nguồn nước ở vùng úng trũng Phụng Công, Châu Giang, Hưng Yên
• 3.1.2. Tiềm năng đất đai, nguồn nước vùng úng trũng Bạch Trữ, Mê Linh, Vĩnh Phúc
• 3.1.3. Tiềm năng đất đai, nguồn nước ở vùng úng trũng Yên Bắc, Duy Tiên, Hà Nam
• 3.2. Thử nghiệm xây dựng các mô hình nông nghiệp đa canh trên một số vùng đất úng trũng đồng bằng sông Hồng
• 3.2.1. Cơ sở khoa học của việc xây dựng các mô hình nông nghiệp
• 3.2.2. Điều kiện thử nghiệm các mô hình nông nghiệp đa canh
• 3.2.3. Thiết kế mô hình
• 3.2.4. Kết quả thử nghiệm các mô hình
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan Nghiên cứu mô hình sản xuất vùng úng trũng ĐBSH

Vùng úng trũng Đồng bằng Sông Hồng (ĐBSH) từng đối mặt với tình trạng ngập úng nghiêm trọng, ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp. Để giải quyết vấn đề lương thực, Nhà nước đã đầu tư lớn vào hệ thống thủy lợi. Tuy nhiên, biện pháp chống úng truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế, chi phí cao và kém hiệu quả. Sản xuất vụ mùa ở vùng úng trũng thường không mang lại hiệu quả kinh tế như mong muốn, đời sống người dân còn nhiều khó khăn. Do đó, việc nghiên cứu và xây dựng mô hình sản xuất nông nghiệp hiệu quả, bền vững, thích ứng với điều kiện tự nhiên, kinh tế của vùng úng trũng trở thành yêu cầu cấp thiết. Nghiên cứu của Nguyễn Ích Tân (2000) nhấn mạnh sự cần thiết của việc khai thác hiệu quả tiềm năng đất đai và nguồn nước để đa dạng hóa cây trồng, vật nuôi, xây dựng nền nông nghiệp sinh thái bền vững.

1.1. Thực trạng sản xuất nông nghiệp tại vùng úng trũng ĐBSH

Sản xuất nông nghiệp ở vùng úng trũng ĐBSH đối mặt với nhiều thách thức do ngập úng thường xuyên. Mặc dù đã có hệ thống thủy lợi, tình trạng ngập úng vẫn xảy ra, gây thiệt hại lớn cho vụ mùa. Phương pháp sản xuất truyền thống, dựa vào việc tiêu nước, không còn phù hợp. Năng suất vụ mùa thấp và không ổn định. Theo Viện Quy hoạch Thủy lợi (1993), bình quân từ năm 1970-1980, ĐBSH vào vụ mùa đã ngập úng 176.700 ha, trong đó gần 24% diện tích bị mất trắng. Người nông dân ít đầu tư thâm canh do hiệu quả kinh tế không cao so với các vùng khác. Cần có giải pháp canh tác mới, thích ứng với điều kiện ngập úng để đảm bảo sinh kế cho người dân.

1.2. Tính cấp thiết của việc nghiên cứu mô hình nông nghiệp mới

Việc nghiên cứu và xây dựng mô hình sản xuất nông nghiệp mới cho vùng úng trũng ĐBSH là yêu cầu cấp thiết. Các biện pháp phòng chống úng truyền thống không còn hiệu quả, trong khi biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng tình trạng ngập úng. Cần có cách tiếp cận mới, khai thác tiềm năng đất đai và nguồn nước để đa dạng hóa cây trồng, vật nuôi, xây dựng nền nông nghiệp sinh thái bền vững. Nghiên cứu cần tập trung vào các giải pháp thích ứng với điều kiện ngập úng, không đối đầu với thiên tai. Đồng thời, cần áp dụng khoa học kỹ thuật, cơ giới hóa để nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế. Theo Nguyễn Viết Phổ (1998), nhiệt độ trung bình tăng và lượng mưa lớn gây ra nhiều biến động khó lường, đòi hỏi các giải pháp ứng phó kịp thời.

II. Thách thức Biến đổi khí hậu úng ngập ở ĐBSH

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang gây ra những tác động tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp ở vùng úng trũng ĐBSH. Tình trạng úng ngập ngày càng trở nên nghiêm trọng và khó lường. Các yếu tố như lượng mưa cực đoan, mực nước biển dâng cao, và sự thay đổi trong chế độ thủy văn đang đe dọa đến năng suất và hiệu quả của các vụ mùa. Các biện pháp canh tác truyền thống không còn đủ sức để đối phó với những thách thức mới này. Nghiên cứu cần tập trung vào việc xác định các giải pháp thích ứng với BĐKH, bao gồm việc lựa chọn các loại cây trồng và vật nuôi có khả năng chịu úng tốt, cũng như áp dụng các kỹ thuật canh tác tiên tiến.

2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến vùng úng trũng

Biến đổi khí hậu gây ra nhiều tác động tiêu cực đến vùng úng trũng, bao gồm: gia tăng tần suất và cường độ của các đợt mưa lớn, mực nước biển dâng cao, và sự thay đổi trong chế độ thủy văn. Các tác động này dẫn đến tình trạng ngập úng kéo dài, gây thiệt hại lớn cho sản xuất nông nghiệp. Ngoài ra, BĐKH cũng làm gia tăng nguy cơ xâm nhập mặn, ảnh hưởng đến chất lượng đất và nước. Theo Whittow (1984), nhiệt độ tăng và lượng CO2 tăng cũng góp phần làm gia tăng tình trạng ngập úng.

2.2. Rủi ro và thiệt hại do úng ngập gây ra

Tình trạng úng ngập gây ra nhiều rủi ro và thiệt hại cho sản xuất nông nghiệp. Cây trồng bị ngập úng sẽ bị ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển, dẫn đến giảm năng suất và chất lượng. Ngoài ra, ngập úng còn tạo điều kiện cho các loại sâu bệnh phát triển, gây hại cho cây trồng và vật nuôi. Thiệt hại do ngập úng có thể lên đến hàng nghìn tỷ đồng mỗi năm, ảnh hưởng đến đời sống và sinh kế của người dân. Cần có các biện pháp phòng chống và giảm thiểu rủi ro do ngập úng gây ra.

III. Hướng dẫn Giải pháp thoát nước hiệu quả cho vùng úng trũng

Để giảm thiểu tác động của úng ngập đến sản xuất nông nghiệp, việc xây dựng và duy trì hệ thống thoát nước hiệu quả là vô cùng quan trọng. Các giải pháp thoát nước cần được thiết kế phù hợp với điều kiện địa hình, khí hậu, và thủy văn của từng khu vực. Ngoài ra, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý, các nhà khoa học, và người dân để đảm bảo hệ thống thoát nước hoạt động hiệu quả và bền vững. Nghiên cứu cần đánh giá hiệu quả của các giải pháp thoát nước hiện có, và đề xuất các giải pháp mới, tiên tiến hơn.

3.1. Các phương pháp thoát nước truyền thống

Các phương pháp thoát nước truyền thống bao gồm việc xây dựng kênh mương, đê điều, và trạm bơm. Tuy nhiên, các phương pháp này thường đòi hỏi chi phí đầu tư và bảo trì lớn, và có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường. Ngoài ra, các hệ thống thoát nước truyền thống thường không đủ khả năng để đối phó với những đợt mưa lớn và mực nước biển dâng cao. Cần có sự cải tiến và nâng cấp để đảm bảo hiệu quả thoát nước.

3.2. Giải pháp thoát nước tiên tiến và bền vững

Các giải pháp thoát nước tiên tiến và bền vững bao gồm việc sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường, áp dụng các kỹ thuật xây dựng tiên tiến, và tích hợp các giải pháp tự nhiên như hồ điều hòa và vùng đất ngập nước. Các giải pháp này giúp giảm thiểu chi phí đầu tư và bảo trì, đồng thời bảo vệ môi trường và cải thiện chất lượng cuộc sống của người dân. Cần có sự nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi các giải pháp thoát nước tiên tiến và bền vững.

3.3 Quản lý và vận hành hệ thống thoát nước

Quản lý và vận hành hệ thống thoát nước hiệu quả là rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống. Việc này bao gồm việc bảo trì định kỳ, kiểm tra và sửa chữa các hư hỏng, và điều chỉnh hệ thống để đáp ứng với các điều kiện thời tiết thay đổi. Cần có sự đào tạo và nâng cao năng lực cho đội ngũ cán bộ quản lý và vận hành hệ thống thoát nước.

IV. Top các giống cây trồng chịu úng tốt nhất cho ĐBSH

Việc lựa chọn các giống cây trồng có khả năng chịu úng tốt là một trong những giải pháp quan trọng để giảm thiểu tác động của úng ngập đến sản xuất nông nghiệp. Các giống cây trồng này cần có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện ngập úng, đồng thời vẫn đảm bảo năng suất và chất lượng. Nghiên cứu cần tập trung vào việc đánh giá và lựa chọn các giống cây trồng phù hợp với từng khu vực và điều kiện canh tác cụ thể.

4.1. Các giống lúa chịu úng và năng suất cao

Nhiều giống lúa có khả năng chịu úng và cho năng suất cao đã được nghiên cứu và phát triển. Các giống lúa này thường có khả năng kéo dài thời gian sống sót trong điều kiện ngập úng, đồng thời vẫn đảm bảo khả năng đẻ nhánh và tạo hạt. Một số giống lúa tiêu biểu bao gồm U9, U17, IR42, Mashuri. Cần có sự phổ biến và khuyến khích người dân sử dụng các giống lúa này.

4.2. Các loại rau màu thích hợp cho vùng úng trũng

Ngoài lúa, nhiều loại rau màu cũng có khả năng thích nghi với vùng úng trũng. Các loại rau màu này thường có khả năng chịu ngập úng trong thời gian ngắn, đồng thời vẫn đảm bảo năng suất và chất lượng. Một số loại rau màu tiêu biểu bao gồm rau muống, rau cải, và các loại đậu. Cần có sự nghiên cứu và phát triển các kỹ thuật canh tác phù hợp cho các loại rau màu này.

4.3. Cây ăn quả và cây công nghiệp chịu úng

Một số loại cây ăn quả và cây công nghiệp cũng có khả năng chịu úng trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, việc trồng các loại cây này ở vùng úng trũng cần có sự chuẩn bị kỹ lưỡng về hệ thống thoát nước và kỹ thuật canh tác. Cần có sự nghiên cứu và đánh giá tiềm năng của các loại cây này trong việc phát triển kinh tế cho vùng úng trũng.

V. Cách ứng dụng nông nghiệp thông minh tại vùng úng trũng

Áp dụng nông nghiệp thông minh có thể giúp nâng cao hiệu quả và năng suất của sản xuất nông nghiệp tại vùng úng trũng. Các công nghệ như IoT, AI, và Big Data có thể được sử dụng để theo dõi và điều khiển các yếu tố như độ ẩm đất, mực nước, và tình trạng sâu bệnh. Điều này giúp người nông dân có thể đưa ra các quyết định chính xác và kịp thời, từ đó giảm thiểu rủi ro và tăng cường hiệu quả kinh tế. Cần có sự đầu tư và khuyến khích áp dụng nông nghiệp thông minh.

5.1. Ứng dụng IoT trong quản lý tưới tiêu

Công nghệ IoT có thể được sử dụng để theo dõi và điều khiển hệ thống tưới tiêu một cách tự động. Các cảm biến được đặt trong đất sẽ đo độ ẩm và truyền dữ liệu về trung tâm điều khiển. Dựa trên dữ liệu này, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh lượng nước tưới phù hợp với nhu cầu của cây trồng. Điều này giúp tiết kiệm nước và giảm thiểu nguy cơ ngập úng.

5.2. Sử dụng AI để dự báo thời tiết và dịch bệnh

Công nghệ AI có thể được sử dụng để phân tích dữ liệu thời tiết và dự báo các đợt mưa lớn, cũng như dự báo nguy cơ bùng phát dịch bệnh. Thông tin này giúp người nông dân có thể chủ động phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại.

5.3. Quản lý dữ liệu lớn Big Data trong nông nghiệp

Dữ liệu lớn có thể được sử dụng để phân tích các xu hướng và mô hình trong sản xuất nông nghiệp. Thông tin này giúp người nông dân có thể đưa ra các quyết định thông minh về việc lựa chọn cây trồng, kỹ thuật canh tác, và thị trường tiêu thụ.

VI. Kinh tế nông nghiệp bền vững Phát triển vùng úng trũng ĐBSH

Phát triển kinh tế nông nghiệp bền vững là mục tiêu quan trọng cho vùng úng trũng ĐBSH. Điều này đòi hỏi sự kết hợp giữa các yếu tố kinh tế, xã hội, và môi trường. Cần có sự hỗ trợ từ phía nhà nước về chính sách, vốn, và khoa học kỹ thuật để giúp người nông dân chuyển đổi sang các mô hình sản xuất nông nghiệp bền vững. Đồng thời, cần có sự liên kết chặt chẽ giữa các nhà sản xuất, các nhà chế biến, và các nhà phân phối để đảm bảo đầu ra ổn định cho sản phẩm.

6.1. Chính sách hỗ trợ phát triển nông nghiệp bền vững

Nhà nước cần có các chính sách hỗ trợ phát triển nông nghiệp bền vững, bao gồm việc cung cấp vốn vay ưu đãi, hỗ trợ kỹ thuật, và xây dựng cơ sở hạ tầng. Ngoài ra, cần có các chính sách khuyến khích người nông dân áp dụng các kỹ thuật canh tác thân thiện với môi trường.

6.2. Xây dựng chuỗi giá trị nông sản bền vững

Việc xây dựng chuỗi giá trị nông sản bền vững là rất quan trọng để đảm bảo đầu ra ổn định cho sản phẩm và tăng cường thu nhập cho người nông dân. Chuỗi giá trị này cần bao gồm các khâu sản xuất, chế biến, và phân phối, và cần có sự liên kết chặt chẽ giữa các bên liên quan.

6.3. Phát triển du lịch nông nghiệp tại vùng úng trũng

Phát triển du lịch nông nghiệp có thể giúp tạo ra thêm thu nhập cho người dân và quảng bá các sản phẩm nông sản địa phương. Các mô hình du lịch nông nghiệp có thể được xây dựng dựa trên các trang trại, vườn cây, và các làng nghề truyền thống.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ nông nghiệp của tác giả Nguyễn Ích Tân với đề tài "Nghiên cứu tiềm năng đất đai, nguồn nước và xây dựng mô hình sản xuất nông nghiệp nhằm khai thác có hiệu quả kinh tế cao một số vùng úng trũng đồng bằng sông Hồng" thuộc chuyên ngành Cải tạo đất và Thủy nông (mã số: 4-01-07), được thực hiện tại Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội vào năm 2000 dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Hà Học Ngô và PGS. Đào Châu Thư.

Về tính cấp thiết, các vùng đất trũng tại đồng bằng sông Hồng trước đây thường xuyên bị úng ngập nghiêm trọng trong vụ mùa và buộc phải bỏ hóa. Nhằm giải quyết an ninh lương thực tự túc, Nhà nước đã đầu tư hàng nghìn tỷ đồng xây dựng hệ thống công trình thủy lợi để tưới tiêu, đưa đất úng trũng vào canh tác hai vụ lúa mỗi năm với phương châm triệt để tiêu úng ("nghiêng đồng đổ nước ra sông"). Tuy nhiên, giải pháp chống úng này bộc lộ nhiều bất cập lớn:

• Chi phí vận hành, bơm tiêu rất tốn kém và hoàn toàn bị động trước diễn biến thời tiết bất thường. Mặc dù hệ số tiêu thiết kế đạt 5–6 l/s/ha, nhưng trên thực tế đa số các hệ thống chỉ vận hành đạt 3–4 l/s/ha. Khi xảy ra mưa 3 ngày đạt lượng mưa cực đại 300 mm (tần suất thiết kế 10%), các công trình bơm tiêu phải hoạt động liên tục 7 ngày thì mực nước mới rút về mức an toàn. Khi ngập sâu 60–80 cm, cây lúa ở giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng (cây còn thấp) bị thiệt hại nặng hoặc mất trắng.
• Việc tiêu nước ra sông biển vừa gây lãng phí nguồn tài nguyên nước ngọt dự trữ cho mùa khô, vừa làm gia tăng áp lực đe dọa an toàn đê điều khi thời điểm úng ngập trùng với đỉnh lũ trên các triền sông.
• Hiệu quả kinh tế của độc canh hai vụ lúa tại vùng trũng rất thấp, đời sống nông dân chậm được cải thiện so với các vùng đất vàn và đất cao.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết là việc chuyển dịch tư duy từ đối đầu, tiêu nước triệt để sang chiến lược khai thác thích nghi ("chung sống với ngập úng"), chủ động tích trữ và quản lý nguồn nước ngọt mùa mưa, đa dạng hóa cây trồng và vật nuôi theo hướng nông nghiệp sinh thái bền vững.

Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu thực trạng và đánh giá tiềm năng đất đai, nguồn nước nhằm xây dựng mô hình nông nghiệp đa canh theo hướng khai thác thích nghi với điều kiện khí hậu thủy văn, chế độ ngập úng khác nhau, đảm bảo sản xuất nông nghiệp bền vững, có hiệu quả kinh tế cao ở một số vùng úng trũng đồng bằng sông Hồng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Tiềm năng đất đai, nguồn nước mặt và các mô hình nông nghiệp đa canh (kết hợp lúa, thủy sản, cây trồng cạn) trên vùng đất úng trũng.
• Phạm vi không gian: Các vùng úng trũng đại diện tại đồng bằng sông Hồng, trọng tâm khảo sát và thử nghiệm tại xã Phụng Công (huyện Châu Giang, tỉnh Hưng Yên), xã Bạch Trữ (huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc) và xã Yên Bắc (huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam), cùng các số liệu liên hệ tại Cẩm Bình (Hải Dương) và Kim Bảng (Hà Nam).
• Phạm vi thời gian: Chuỗi số liệu khí tượng thủy văn, ngập úng và hiện trạng canh tác từ năm 1970 đến cuối thập niên 1990; các thử nghiệm mô hình thực địa được tiến hành phục vụ luận án hoàn thành năm 2000.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tổng kết hệ thống tư liệu quốc tế và trong nước về đất ngập nước, chế độ thủy văn và các mô hình canh tác thích nghi:

1. Nghiên cứu quốc tế về đất úng trũng và mô hình canh tác:

• Khái niệm và quy mô đất ngập nước: Theo Công ước RAMSAR (thông qua 1971, hiệu lực 1975), đất ngập nước bao gồm vùng đầm lầy, than bùn, vùng nước tự nhiên hoặc nhân tạo, ngọt, lợ hoặc mặn. Diện tích đất trồng lúa chịu ảnh hưởng nước mưa toàn cầu là 68,7 triệu ha, trong đó đất ngập nước ở các mức độ là 49,6 triệu ha và đất úng trũng trồng lúa (Waterlogged lowland rice) chiếm 7,2 triệu ha (Huke, 1982; Herdt và Palacpac, 1983).
• Phân loại đất và ngập nước: Garrity, Oldeman, Morris và Lenka (1986) chia đất úng trũng trồng lúa thành 4 cấp độ ngập: 0–30 cm, 30–50 cm, 50–100 cm và trên 100 cm. David Catling (1992) phân loại 6 kiểu ngập lụt vùng đất thấp (tháo nước ngập, đất ngoài đê, đất phù sa mới, đất phù sa cũ, vùng duyên hải, ngập lụt cục bộ). Bản đồ thổ nhưỡng thế giới FAO-UNESCO (1975, 1988, 1990) xác định các đơn vị đất chính tại các vùng lúa ngập sâu châu Á và Tây Phi:

Đơn vị đất đai FAO-UNESCO	Ganges/Brahmaputra (Ấn Độ, Bangladesh)	Irrawaddy (Burma)	Chao Phraya/Mekong (Thái Lan, Việt Nam, Campuchia)	Niger (Mali, Niger)
Eutric Gleysols	+++	+++	+	+++
Calcaric Gleysols	++
Calcic Cambisols		+
Gleyic Acrisols			++
Orthic Luvisols			+

(Ghi chú: + = < 20%; ++ = 20–50%; +++ = > 50%)

Theo David Catling (1992), loại đất Eutric Gleysols chiếm hơn 3 triệu ha, Calcaric Gleysols chiếm 0,5 triệu ha, Dystric Gleysols chiếm 0,4 triệu ha. Các yếu tố hạn chế độ phì đất ngập sâu lớn hơn 50 cm tại châu Á được tổng hợp như sau:

Đơn vị đất FAO-UNESCO	Những yếu tố hạn chế tới độ phì nhiêu đất	Quy mô diện tích (1.000 ha)
Calcaric Gleysols	Chứa nhiều Canxi với $CO_3^{2-}$ tự do, pH > 7,3	600
Calcaric Fluvisol / Calcic Cambisol	pH cao, có thể bao gồm thiếu sắt	1.100
Dystric Gleysols	Khả năng trao đổi cation thấp (Low CEC)	600
Dystric Histosol	Hữu cơ than bùn (Peatiness), trạng thái dinh dưỡng thấp	100
Tổng cộng		2.400

• Kinh nghiệm canh tác quốc tế:
  • Tại Ấn Độ: Singh (1997), Singh và cộng sự (1988), Thakur và cộng sự (1984) nghiên cứu biện pháp cấy lúa 2 lần ở mức nước 50–70 cm đạt 2,0–2,5 tấn/ha, luân canh lúa nước sâu với ngô, đậu xanh hoặc giống lúa chịu ngập B091.
  • Tại Bangladesh: Catling (1992) ghi nhận các công thức luân canh lúa nước sâu kết hợp lúa mì, khoai tây, ớt vụ đông.
  • Tại Thái Lan: Janet Durmo, Ilya Moeliono, Ravadee Prasertcharoensuk (1992) chỉ ra tại làng Khaw Khok, chuyển đổi 30% diện tích lúa sang mô hình lúa - cá giúp sản lượng lúa tăng 30% và thu thêm 200 kg cá/ha.
  • Tại Indonesia: Syamsiah, Suriapermana và Fagi (1988) tại Viện Sukamandi chứng minh mô hình lúa - cá giúp giảm 50% công làm đất, giảm 50% chi phí trừ cỏ và giảm 50% phân đạm bón cho vụ sau; hệ thống lúa+cá - lúa+cá - cá đạt quy thóc 14.502 kg/ha. Sadiq I. Bhuiyan (1992) tính toán việc giữ nước mưa nuôi cá và tưới vụ khô cho tỷ suất thu hồi vốn đạt 44%/năm.
  • Tại Trung Quốc: Liu Chung Chu (1989), Minister Hoekang (1989) ghi nhận mô hình lúa - bèo dâu - cá giúp tăng thu nhập 525 USD/ha, năng suất cá đạt 1 tấn/ha và diện tích lúa - cá đạt 6,23 triệu ha vào năm 1985.

2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam:

• Hiện trạng và điều kiện ngập úng: Theo Phạm Văn Ro và Vũ Tuyên Hoàng (1986), diện tích lúa ngập úng tại đồng bằng sông Hồng là 0,3 triệu ha ngập trung bình và 0,2 triệu ha ngập sâu. Dự án Quy hoạch tổng thể đồng bằng sông Hồng (1994) chỉ ra phân bố độ cao địa hình:

Độ cao so với mực nước biển (m)	Diện tích (ha)
< 1 m	233.058
1 – 2 m	212.377
> 2 m	119.357

Khu vực có cao trình dưới 2 m chiếm 445.435 ha (56% diện tích toàn vùng), là nguyên nhân địa hình cốt lõi gây úng ngập. Theo Cao Liêm và cộng sự (1990), đất trũng đồng bằng sông Hồng có hàm lượng mùn thô khó phân giải, chua, nghèo lân dễ tiêu, tích lũy nhiều sản phẩm khử ($H_2S, CH_4$, độc sắt nhôm) gây nghẹt rễ lúa.

• Thống kê thiệt hại ngập úng: Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp (1993) thống kê giai đoạn 1970–1987 có 15/18 năm bị ngập úng; giai đoạn 1970–1980 trung bình mỗi năm ngập úng 176.900 ha vụ mùa, giai đoạn 1982–1987 là 108.000 ha, trong đó gần 24% diện tích bị mất trắng hoàn toàn. Mưa bão tập trung vào tháng 7 (29%) và tháng 8 (55,3% số đợt ngập cực đại). Ngô Thành Thân (1993) đưa ra thang ảnh hưởng của lượng mưa: mưa 150–200 mm ngập úng 8–11 vạn ha; mưa 200–300 mm ngập 14–18 vạn ha; mưa 300–400 mm ngập 20–22 vạn ha; mưa 400–500 mm ngập 24–26 vạn ha; mưa > 500 mm ngập 30 vạn ha.
• Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm 1993 (Trần An Phong, 1995):

Hạng mục sử dụng đất	Toàn quốc (ha)	Đồng bằng sông Hồng (ha)	Đồng bằng sông Cửu Long (ha)
Đất nông nghiệp	7.449.000	-	-
Đất trồng cây hàng năm	5.899.000	-	-
Đất trồng cây lúa	4.107.000	-	-
Đất lúa 2 vụ	3.890.000	Chiếm 77% diện tích lúa	Chiếm 54,7% diện tích lúa
Đất 1 vụ lúa, 1 vụ bỏ hóa	1.978.000	355.576 (23,7% cả nước)	860.224 (57,4% cả nước)
Đất 3 vụ (xuân - mùa - đông)	-	45.426 (7,8% diện tích lúa)	10.557 (0,5% diện tích lúa)
Mặt nước dùng vào nông nghiệp	273.118	-	152.693
Mặt nước chưa sử dụng	83.900	33.519	51.000

• Các giải pháp kỹ thuật đã thử nghiệm: Các tác giả Đào Thế Tuấn (1988, 1992), Phạm Chí Thành (1991, 1996), Nguyễn Duy Tính (1994, 1995), Hà Học Ngô và Nguyễn Đức Quý (1990), Hà Học Ngô và Nguyễn Ích Tân (1998), Tô Phúc Tường và cộng sự (1995), Bùi Thị Xô (1994), Nguyễn Tôn Tạo (1998), Võ Tòng Xuân và cộng sự (1990, 1994) đã đề xuất nhiều phương án từ chuyển đổi giống lúa chịu ngập (U9, U17, VK1-9), làm lúa chét, chuyển sang vụ hè thu, đến khoanh vùng nuôi thủy sản (lúa - cá, lúa - tôm). Tuy nhiên, Nguyễn Khắc Kính (1996) cũng cảnh báo nguy cơ suy thoái môi trường nếu tự phát chuyển đổi đầm nuôi thủy sản thiếu căn cứ khoa học.

Vị trí của luận án: Kế thừa các nghiên cứu thủy nông và sinh thái nông nghiệp, luận án xác lập cơ sở khoa học để thiết kế các mô hình đa canh hoàn chỉnh, lượng hóa mối quan hệ giữa điều kiện đất - nước với hiệu quả kinh tế nhằm thay thế phương thức độc canh 2 vụ lúa kém hiệu quả tại đồng bằng sông Hồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khái niệm sử dụng

• Khái niệm đất úng trũng nông nghiệp theo Dự án Quy hoạch tổng thể đồng bằng sông Hồng (1994): Tình trạng ngập úng xảy ra khi lượng nước trên mặt ruộng vượt quá nhu cầu sinh lý của cây lúa ở các giai đoạn sinh trưởng nhất định, không tiêu thoát kịp gây suy giảm năng suất hoặc mất trắng.
• Khung phân loại đất theo phát sinh học (Dokuchaev) kết hợp hệ thống phân loại FAO-UNESCO.
• Khung phân cấp đất ngập nước nội địa (Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, 1993): Ngập sâu (> 100 cm), ngập vừa (50–80 cm), ngập nông (< 50 cm), đất không ngập và đất ngập lũ ngoài đê.
• Quan điểm hệ thống canh tác nông nghiệp sinh thái bền vững: Xem nước mặt là tài nguyên sản xuất, kết hợp đa dạng sinh thái (lúa, cá, cây trồng cạn) để cân bằng chu trình dinh dưỡng và hạn chế rủi ro thiên tai.

Phương pháp nghiên cứu

1. Phương pháp thu thập, kế thừa và phân tích chuỗi dữ liệu: Thu thập số liệu khí tượng thủy văn, diễn biến mưa bão, mực nước lũ sông Hồng, lượng nước hồi quy và tình hình ngập úng từ Trung tâm Tư liệu Khí tượng Thủy văn (Tổng cục Khí tượng) và các Công ty Khai thác Thủy nông địa phương.
2. Phương pháp điều tra, phân tích tính chất đất và nước: Lấy mẫu phẫu diện đất trũng và mẫu nước mặt ruộng qua các mùa vụ, phân tích lý hóa tính tại Phòng Phân tích Trung tâm - Trường Đại học Nông nghiệp I (thành phần cơ giới, pH, mùn tổng số, lân dễ tiêu, hàm lượng độc tố khử $Fe^{2+}, Al^{3+}, H_2S$).
3. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng và thử nghiệm mô hình:
   • Xây dựng các mô hình đa canh quy mô nông hộ và liên hộ tại 3 điểm sinh thái đại diện: Phụng Công (Châu Giang, Hưng Yên), Bạch Trữ (Mê Linh, Vĩnh Phúc), Yên Bắc (Duy Tiên, Hà Nam).
   • Thiết kế các công thức canh tác so sánh: độc canh lúa truyền thống (lúa xuân - lúa mùa) đối chứng với các mô hình đa canh thích nghi (lúa xuân - cá vụ hè thu; lúa xuân - lúa tái sinh kết hợp cá; lúa xuân - cá + vịt; lúa - cá kết hợp cây ăn quả đắp bờ bao).
4. Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế và phân tích hệ thống: Hạch toán tổng thu, chi phí đầu vào (giống, phân bón, thức ăn, điện bơm tiêu úng, công lao động), thu nhập thuần và tỷ suất lợi nhuận trên đồng vốn đầu tư theo phương pháp nghiên cứu hệ thống nông nghiệp (Farming Systems Research).

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài, làm rõ mâu thuẫn giữa chi phí đầu tư thủy lợi tiêu úng cực lớn nhưng hiệu quả kinh tế sản xuất lúa vụ mùa bấp bênh tại đồng bằng sông Hồng. Xác định rõ mục tiêu nghiên cứu và đối tượng phạm vi thực hiện.

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu

Gồm 4 nội dung lớn:

• 1.1. Đất úng trũng ngập nước trên thế giới: Trình bày định nghĩa đất ngập nước theo RAMSAR, phân loại đất lúa ngập nước, các hệ thống phân loại thổ nhưỡng (FAO-UNESCO, Dokuchaev, Soil Taxonomy), các yếu tố hạn chế dinh dưỡng và nguyên nhân ngập lụt toàn cầu.
• 1.2. Các mô hình sản xuất nông nghiệp trên vùng đất úng trũng ngập nước trên thế giới: Tổng quan kinh nghiệm canh tác thích nghi tại Ấn Độ, Bangladesh, Thái Lan, Philippines, Indonesia, Sri Lanka, Mexico, Mali, Trung Quốc; phân tích hiệu quả giảm thiểu phân bón, cỏ dại và gia tăng thu nhập từ các hệ thống lúa - cá, lúa - bèo dâu - cá.
• 1.3. Đất úng trũng ngập nước ở Việt Nam: Phân tích điều kiện địa hình (56% diện tích ĐBSH cao trình < 2 m), quá trình hình thành châu thổ và thổ nhưỡng học đất trũng, chế độ khí hậu mưa bão, nguyên nhân ngập úng mùa mưa và thống kê mức độ thiệt hại qua các giai đoạn 1970–1992.
• 1.4. Các mô hình sản xuất nông nghiệp trên vùng đất úng trũng, ngập nước ở Việt Nam: Điểm lại lịch sử chuyển dịch mùa vụ, tưới tiêu vụ xuân, các biện pháp kỹ thuật chống úng (giống chịu ngập, né lũ, lúa chét) và tổng kết thực tiễn các mô hình lúa - cá/tôm tại miền Bắc (Hà Nội, Hà Nam, Hưng Yên) và đồng bằng sông Cửu Long.

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

• 2.1. Nội dung nghiên cứu: Đánh giá đặc điểm khí hậu thủy văn và tiềm năng đất đai, nguồn nước tại 3 tiểu vùng trũng đại diện; xác định các yếu tố hạn chế; thiết kế các mô hình đa canh; theo dõi các chỉ tiêu nông học, thủy sản và hạch toán kinh tế.
• 2.2. Vùng và khu vực nghiên cứu: Mô tả điều kiện tự nhiên, hệ thống thủy nông và hiện trạng sản xuất tại 3 điểm nghiên cứu điển hình: Phụng Công (Châu Giang, Hưng Yên), Bạch Trữ (Mê Linh, Vĩnh Phúc), Yên Bắc (Duy Tiên, Hà Nam).
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu: Quy trình lấy mẫu đất nước, phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm, phương pháp bố trí thử nghiệm mô hình thực địa và hệ thống chỉ tiêu đánh giá kinh tế nông nghiệp.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

• 3.1. Đánh giá tiềm năng đất đai, nguồn nước ở một số vùng úng trũng đồng bằng sông Hồng:
  • Phân tích chi tiết tiềm năng đất đai và nguồn nước tại Phụng Công (Châu Giang, Hưng Yên).
  • Phân tích tiềm năng đất đai và nguồn nước vùng trũng Bạch Trữ (Mê Linh, Vĩnh Phúc).
  • Phân tích tiềm năng đất đai và nguồn nước vùng trũng Yên Bắc (Duy Tiên, Hà Nam).
  • Làm rõ đặc tính lý hóa đất, khả năng tích trữ nước mặt mùa mưa và điều kiện thủy văn tưới tiêu phục vụ sản xuất.
• 3.2. Thử nghiệm xây dựng các mô hình nông nghiệp đa canh trên một số vùng đất úng trũng đồng bằng sông Hồng:
  • Cơ sở khoa học của việc xây dựng các mô hình nông nghiệp đa canh thích ứng ngập úng.
  • Điều kiện cụ thể để triển khai thử nghiệm mô hình tại các hộ nông dân.
  • Thiết kế cấu trúc kỹ thuật của các mô hình đa canh (bờ vùng, mương bao, cơ cấu giống lúa xuân, cơ cấu thả ghép các loài cá thịt/cá giống).
  • Đánh giá kết quả thử nghiệm: năng suất lúa xuân, sản lượng cá, giảm chi phí trừ cỏ/phân bón, tổng thu nhập và hiệu quả kinh tế so sánh với tập quán độc canh lúa cũ.

Kết luận và đề nghị

Tổng hợp các kết luận khoa học rút ra từ quá trình điều tra, đánh giá tiềm năng và thử nghiệm thực địa; nêu các đề xuất, kiến nghị cụ thể về quy hoạch và chính sách hỗ trợ nhân rộng mô hình nông nghiệp đa canh tại đồng bằng sông Hồng.

Kết quả và những đóng góp mới

1. Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học:

• Luận án đã thay đổi cách tiếp cận truyền thống trong thủy nông canh tác tại vùng trũng: chuyển từ tư duy tiêu úng triệt để mang tính đối đầu thụ động sang tư duy khai thác thích nghi sinh thái, coi nước úng mùa mưa là nguồn tài nguyên quý giá cần được quản lý và tích trữ phục vụ đa canh.
• Xác lập cơ sở khoa học đồng bộ về đất đai, nguồn nước và sinh thái đồng ruộng để giải thích tính ưu việt của mô hình đa canh: cá sục bùn làm thoáng khí đất ngập nước, chuyển hóa dinh dưỡng, giảm lượng phân hóa học và công làm cỏ, đồng thời tận dụng tối đa tầng nước sâu để nâng cao giá trị sinh khối trên một đơn vị diện tích.

2. Đóng góp mới về mặt thực tiễn và giải pháp kỹ thuật:

• Khảo sát, đánh giá định lượng tiềm năng đất đai và nguồn nước tại các điểm trũng điển hình ở Hưng Yên, Vĩnh Phúc, Hà Nam, chỉ rõ các giới hạn nông học cần cải tạo (chua, glây, yếm khí, thiếu lân).
• Thiết kế và thử nghiệm thành công các mô hình đa canh phù hợp với từng dạng ngập trũng:
  • Vụ xuân: Tập trung thâm canh lúa xuân an toàn, đạt năng suất cao nhờ chủ động nước tưới.
  • Vụ mùa (thời kỳ mưa bão úng ngập): Chuyển đổi từ cấy lúa mùa bấp bênh sang giữ nước nuôi thủy sản (nuôi cá thịt hoặc ương cá giống ghép các loài cá truyền thống thích nghi), hoặc mô hình lúa tái sinh (lúa chét) kết hợp nuôi cá.
• Kết quả thử nghiệm cho thấy mô hình đa canh lúa - cá đem lại hiệu quả kinh tế và độ ổn định thu nhập vượt trội so với độc canh hai vụ lúa truyền thống, giảm thiểu chi phí năng lượng bơm tiêu úng cho ngân sách nhà nước và giảm rủi ro mất mùa cho nông dân.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Nghiên cứu thực nghiệm tập trung chủ yếu tại 3 điểm sinh thái đại diện thuộc vùng trũng châu thổ sông Hồng (Hưng Yên, Vĩnh Phúc, Hà Nam). Mức độ áp dụng thực tế của mô hình đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu để đắp bờ vùng, đào mương bao giữ nước và yêu cầu người nông dân phải nắm vững kỹ thuật chăm sóc, phòng trừ dịch bệnh thủy sản.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật nuôi thả ghép các đối tượng thủy sản có giá trị thương phẩm cao; mở rộng đánh giá chu trình chuyển hóa dinh dưỡng nitơ, phốt pho và tích lũy chất hữu cơ trong đất trũng sau nhiều năm áp dụng mô hình lúa - cá; nghiên cứu giải pháp liên kết chuỗi bảo quản, chế biến nông thủy sản hàng hóa cho các vùng chuyển đổi.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho:

• Nghiên cứu sinh, học viên và giảng viên thuộc các chuyên ngành Thủy nông Canh tác, Cải tạo đất, Quản lý đất đai, Khoa học Môi trường và Hệ thống Nông nghiệp: Cung cấp phương pháp luận khảo sát đất nước, đánh giá nông học vùng ngập lũ và thiết kế hệ sinh thái nông nghiệp thích ứng.
• Cán bộ quản lý và quy hoạch nông nghiệp, thủy lợi: Tham khảo các luận cứ khoa học để xây dựng phương án chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi tại các ô trũng đồng bằng sông Hồng, giảm tải gánh nặng đầu tư trạm bơm tiêu úng công suất lớn.
• Kỹ sư nông nghiệp và khuyến nông cơ sở: Ứng dụng trực tiếp các sơ đồ thiết kế bờ vùng, mương nuôi cá ruộng lúa, cơ cấu luân canh lúa xuân - cá vụ hè thu vào thực tế sản xuất tại địa phương.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao biện pháp tiêu úng để sản xuất lúa vụ mùa tại vùng trũng đồng bằng sông Hồng trước đây không mang lại hiệu quả cao?
Hệ số tiêu thực tế của các hệ thống thủy nông chỉ đạt 3–4 l/s/ha so với thiết kế 5–6 l/s/ha. Khi có mưa lớn 3 ngày đạt 300 mm (tần suất 10%), công trình phải bơm tiêu liên tục 7 ngày mực nước mới bình thường. Ruộng ngập sâu 60–80 cm làm lúa mùa ở giai đoạn cây thấp bị giảm năng suất nghiêm trọng hoặc mất trắng, trong khi chi phí điện và công trình bơm tiêu rất tốn kém.

2. Tỷ lệ diện tích đất có địa hình trũng thấp dưới 2 m tại đồng bằng sông Hồng là bao nhiêu?
Theo số liệu từ Dự án Quy hoạch tổng thể đồng bằng sông Hồng (1994) được luận án trích dẫn, diện tích đất có độ cao dưới 1 m là 233.058 ha và từ 1–2 m là 212.377 ha. Tổng diện tích đất có cao trình dưới 2 m là 445.435 ha, chiếm 56% tổng diện tích toàn vùng.

3. Thời điểm ngập úng xảy ra nghiêm trọng nhất trong năm ở đồng bằng sông Hồng vào tháng nào?
Theo số liệu thống kê mức độ ngập cực đại năm của vùng đồng bằng sông Hồng (1994), ngập úng xảy ra lớn nhất vào tháng 8, chiếm 55,3% số năm xảy ra ngập úng; tiếp theo là tháng 7 chiếm 29% số năm.

4. Khắc phục hạn chế của đất trũng glây bằng mô hình lúa - cá dựa trên cơ sở khoa học nào?
Đất trũng bị glây hóa mạnh, yếm khí và nghèo lân. Khi đưa mô hình lúa - cá vào vận hành, hoạt động sục bùn tìm kiếm thức ăn của cá (đặc biệt là cá chép) làm tăng độ thoáng khí của tầng đất mặt, thúc đẩy quá sinh hóa giải phóng chất dinh dưỡng, đồng thời cá ăn sâu bọ, rong rêu giúp giảm 50% chi phí trừ cỏ và giảm 50% lượng phân đạm bón cho vụ lúa sau.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Ích Tân đã giải quyết thành công bài toán chuyển đổi phương thức sản xuất trên vùng đất úng trũng đồng bằng sông Hồng từ độc canh lúa bấp bênh sang mô hình nông nghiệp đa canh bền vững. Bằng việc phân tích sâu sắc các dữ liệu thổ nhưỡng, khí tượng thủy văn và kết quả thử nghiệm thực địa tại Hưng Yên, Vĩnh Phúc, Hà Nam, công trình khẳng định tính ưu việt của chiến lược khai thác thích nghi và tích trữ nguồn nước mặt mùa mưa. Đây là công trình khoa học có đóng góp thực tiễn sâu sắc cho chuyên ngành Cải tạo đất và Thủy nông, mở ra hướng đi hiệu quả cho việc phát triển kinh tế nông nghiệp sinh thái tại các vùng trũng thấp ở Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. ĐẤT ÚNG TRŨNG NGẬP NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI Như chúng ta đã biết, đất đai toàn câu có 13.392 triệu ha, trong đó chỉ có khoảng 30% diện tích thích hợp cho trồng trọt [41,124]. Dân số thế giới tiếp tục tăng, dự đoán sẽ tăng tới 8,3 tỷ vào năm 2025 và khoảng 10 tỷ vào năm 2050 (Obasi (1997) [41]). Trước vấn đề đất đai có hạn, dân số tiếp tục tăng, đòi hỏi cả cộng đồng thế giới phải quan tâm nghiên cứu đánh giá tài nguyên đất, loại tài nguyên đặc biệt, không thể tái sinh nhằm sử dụng có hiệu quả lâu bền, tạo ra nhiều nông sản hàng hoá phục vụ lợi ích của con người.

Trong các loại đất được quan tâm nghiên cứu phải kể đến đất vùng úng trũng, đây là loại đất ngập nước (Wetland) mà công ước RAMSAR đã thông qua ngày 2/2/1971 tại Ramsar, thành phố trên bờ biển Caspien nước lran và có hiệu lực từ tháng 12 năm 1975. Hiện tại có trên 50 định nghĩa khác nhau về đất ngập nước. Với tầm quan trọng rộng lớn nhất, công ước RAMSAR đã xác định "Đất ngập nước là vùng đồng lây, sình lầy, vùng than bùn hoặc vùng nước dù là tự nhiên hay nhân tạo, với nước thường xuyên hay tạm thời, nước đọng hay nước chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, kể cả các vùng nước biển có độ sâu không quá 6m khi thủy triều thấp" (Nguyễn Khác Kính, 1996 [27]). Như vậy, đất ngập nước bao gồm nhiều loại đất rất phong phú, trong đó có đất trồng lúa nước trên hành tinh chúng ta.

Với diện tích đất lúa trên thế giới chịu ảnh hưởng của nước mưa là 68,7 triệu ha, trong đó đất ngập nước ở mức độ khác nhau là 49,6 triệu ha (Huke, 1982) [114] và (Herdt và Palacpac, 1983) [112]. Đất úng trũng trồng lúa với thuật ngữ Waterlogged lowland rice có diện tích là 7,2 triệu ha [112,114]. Do vậy, việc nghiên cứu đất đai vùng úng trũng được các nhà khoa học trên thế giới rất quan tâm. Nó được nhấn mạnh, thảo luận từ năm 1985.

Từ năm 1987, nó được chọn là trọng tâm của hội thảo (Khause lampe - Director general - IRRI, 1989) [118].Vấn dé qui hoạch, sử dụng đất nói chung và vùng ting tring nói riêng đã được tổ chức nông nghiệp và lương thực của Liên hợp quốc hướng dẫn chung thông qua các tài liệu FAO (1974) [107]; Unger Paul (1984) [80]; FAO (1993) [105]; FAO (1994) [106]; Để đưa ra được các mô hình canh tác phù hợp với vùng đất úng trũng, các nhà khoa học đã đi đến những thống nhất trong đánh giá, phân loại đất lúa theo chế độ nước. Tuỳ theo mục đích sản xuất và hướng sử dụng đất úng triing, mỗi quốc gia có chiến lược sử dụng tài nguyên nước trên đất úng trũng khác nhau. Mỗi mục đích đều tính đến sử dụng tài nguyên đất, nước và hiệu quả kinh tế đầu tư cho sản xuất. Theo Davit Catling, 1992 [99] từ năm 1891, Watt đã mô tả sản xuất và kết quả quan sát ruộng lúa úng trũng ở Belgal.

Việc nghiên cứu, tính toán tổng hợp mộng úng trũng trồng lúa trước đây ở Belgal và Đông Pakistan trước năm 1960 đã được đưa ra ở Alim (1962) và mốc quan trọng trong nghiên cứu lúa ngập úng trũng giữa năm 1934 và 1977 đã được mô tả bởi Jachson và Vergara (1979) [115]. Tiếp theo công việc mô tả, tổng hợp là phân loại đất úng trũng trồng lúa. Theo Garrvity, Oldeman, Morris và Lenca (1986) [108] có 18 loại riêng biệt của đất lúa đã được nhận biết, trong đó đất úng trũng trồng lúa có thể chia ra 4 loại sau: - Đất ngập nước nông 0- 30cm, thiên về ngập nước, có khi hạn. - Đất ngập nước sâu trung bình, úng, mực nước ngập 30 - 50cm đối với thời điểm trọng yếu của mùa vụ trồng trọt.

Cây trồng có thời gian sinh trưởng ngắn, ngập cũng có thể xảy ra. - Đất có nước ngập sâu 50 - 100cm ~ Đất có nước ngập sâu trên 100cm. Việc đưa ra các thuật ngữ, phân loại đất theo chế độ nước tạo điều kiện khai thác tốt nhất vùng đất úng trũng nhằm nâng cao đời sống nhân dân trong vùng. Vì vậy mạng lưới nghiên cứu lúa vùng úng trũng ngập sâu trên thế giới được thành lập.

Các hội thảo vẻ đất, lúa vùng đất ngập nước, trũng úng được tổ chức nhằm trao dổi những thông tin, tiến bộ kỹ thuật trong nghiên cứu lĩnh vực này ( Nasiruddin, Wan and Miah, (1988) [120]). Phân loại đất úng trũng cũng nằm trong khuôn khổ phân loại đất chung của từng quốc gia và thế giới. Phân loại đất đã được các nhà khoa học thổ nhưỡng quan tâm, nhiều thế hệ đã đặt nền móng và phát triển. Có những quan điểm, trường phái, nội dung và hệ thống phân loại đánh giá đất khác nhau.

Theo David Catting (1992) [99], hiện nay trên thế giới tồn tại 3 khuynh hướng chính trong phân loại đất như sau: - Phan loại đất theo quan điểm phat sinh, phát triển của Docutraiep. Nó được sử dụng ở Liên Xô (cñ), nhiều nước Đông Âu, Pháp, Bỉ, Bumma và Miền Bắc Việt Nam. - Phân loại đất theo quan điểm định lượng tính chất hay phân loại thực dụng (Soil taxonomy): Mỹ và một số nước sử dụng. ~ Phân loại đất theo khuynh hướng hỗn hợp như một số nước Tay Au.

Để có sự thống nhất trong phân loại đất, thế giới khắc phục bằng một dự án do UNESCO tài trợ, FAO thực hiện đã xây dựng và đưa ra được bảng phân loại và bản đồ thổ nhưỡng thế giới tỷ lệ 1:5000. Nó được chia thành 10 tập cho các lục địa (Soi map of World- FAO- UNESCO 1975,1988,1990) (99,102, 103]. Từ kết quả này đã được các quốc gia ở Châu Á, Niger ở Tây Phi, nơi có vùng đất úng trũng, trồng lúa ngập sâu sử dụng. Những đơn vị đất tính theo hệ thống phân loại của FAO-UNESCO System ở những vùng trồng lúa ngập sâu Châu Á, Tây Phi thể hiện ở bảng 1.

Bảng I: ĐƠN VỊ ĐẤT CHÍNH Ở NHỮNG VÙNG LÚA NGẬP SÂU Ở CHÂU Á VÀ TÂY PHI THUỘC CÁC ĐỒNG BẰNG VÀ QUỐC GIA (David Cattling, 1992) [99] Ganges/ Brahmaptura | Irrawaddy ChacPhrayal Mekong Niger BV. đất đai ẨnĐộ | Bănglađet| Burma | ThaiLan | V@tNam | Mai FAO- UNESCO Campuchia Niger Eutric Gleysols +++ +++ + ++ +++ Calcaric Gleysols ++ Calcic Cambisols Gleyic Acrisols Orthic Luvisols Ghi chú: + = < 20 %; ++=20- 50 %; +++=> 50 %. Qua bảng 1 đã chỉ ra rằng, Eutric Gleysols là loại đất có ở tất cả các vùng nghiên cứu và chiếm khoảng 1/2 diện tích đất lúa ngập sâu. Loại đất Eutric Gleysols hơn 3 triệu ha, Calcaric Gleysols khoảng 0,5 triệu ha, Dystric Gleysols 0,4 triệu ha.

Theo David Cattling (1992)[99] những đặc tính chung cia dat tring, ting duoc mé ta ở Băng la đét, nơi có nhiều đất trũng, ting ở châu Á. Đất ngập úng ở Băng la đét được hình thành do bồi đắp phù sa sông từ xa xưa tới nay hàng nghìn năm. Lịch sử phát triển có thể rất nhanh, loại trừ những vùng ngập vĩnh viễn. Hoạt động của quần thể động vật đất, đặc biệt là giun đất, có thể phá hại đất phù sa trong 25 năm ở lớp trầm tích.

Ở vùng đất ngập trẻ hơn có thể được hình thành trong khoảng 10- 25 năm. Phẫu diện ở tất cả những đất trẻ nhất. - Tầng đất mặt đã xáo trộn bởi trồng trọt với việc làm đất cơ bản. - Tầng ngay dưới tang đất mặt, nơi sự phân tầng ban đầu là rõ, bị phá vỡ chỉ ra những đặc tính mới như cấu trúc, mầu sắc,.

- Tầng dưới, phù sa phân tầng, một số loại đất có thể bao gồm một hay nhiều loại tầng đất cũ hơn. Đất vùng úng trũng có những hạn chế về tính chất lý hoá tính, vi sinh vật đất, do đó đã ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng. Tuỳ từng đơn vị đất đai được phân loại theo FAO- UNESCO và những yếu tố hạn chế khác nhau đến độ màu mỡ của đất. Theo David Cattling (1992) [99] có khoảng 0,5 triệu ha bị hạn chế bởi H;SO/, 1 triệu ha bị ảnh hưởng bởi kiểm, 0,2 triệu ha do CEC thấp và 0,5 triệu ha đã bị ảnh hưởng tổng hợp bởi nhiều yếu tố như hàm lượng axit cao, CEC thấp, lân bị cố định (giữ chặt) cao, mặn, chất dinh dưỡng dự trữ thấp.

Vẻ những nghiên cứu này, theo tác giả không phân biệt được giữa đất ngập nước trung bình (30 - 50cm) và đất ngập nước sâu (50 - 100 cm). Do vậy, gộp 2 loại này làm cùng 1 loại đất ngập từ 30 - 100cm. Tổng 2 loại đất ngập nước từ 30 - 100 cm và lớn hơn 100 cm chiếm 10 50% diện tích. Kết quả nghiên cứu những yếu tố hạn chế đến độ màu mỡ ở đất ngập sâu lớn hơn 50 cm thể hiện ở bảng 2 (số liệu căn cứ vào Part III - FAO- UNESCO- Soil Map of the World).

Bảng 2: QUY MÔ DIỆN TÍCH ĐẤT LÚA NGẬP SÂU Ở CHÂU Á VỚI NHỮNG YẾU TỐ HẠN CHẾ ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT (David Cattling, 1992 [99]) ~ Qui mô Đơn vị đất Những yếu tố hạn chế tới diện tích FAO-UNESCO độ phi nhiêu đất (1000ha) Calcaric Gleysols | Chứa nhiều Canxi với CO* tự do pH >7,3 Calcaric Fluvisol | pH cao có thể bao gồm: thiếu sắt 1 100 Calcic Cambisol Dystric Gleysols Khả năng trao đổi cation thấp 600 | (Low CEC). Hữu cơ, than bùn (Peatiness), trạng thái 100 Dystric Histosol dinh dưỡng thấp Tổng 2400 Số liệu bảng 2 cho thấy, diện tích chịu ảnh hưởng hạn chế bởi 1 hoặc nhiều yếu tố là 2,4 triệu ha, chiếm khoảng 30 % đất lúa ngập sâu ở châu Á. Tuỳ theo địa hình và lượng mưa mà các vùng đất thấp có mức ngập và thời gian ngập nước khác nhau. Các vùng này theo Suichi Yosida, [49] có thể chia ra 2 mức: - Vùng nước sâu: ll Mực nước sâu khoảng 150 - 400 cm và thường tồn tại trên đồng ruộng khoảng 3 - 4 tháng.

Ở vùng này người ta trồng các giống lúa đặc biệt gọi là lúa nổi. Ở Băng la đet, Đông bắc Ấn Độ và Thái Lan có diện tích lúa nổi rất rộng. - Vùng ngập lụt: Mực nước sâu dưới 150 cm và thường lưu cữu trong ruộng chỉ mấy tháng. Các vùng này người ta dùng các giống lúa cao cây và chịu được úng (Allison, 1974 [93]).

Ngoài ra còn có các vùng bị úng mực nước và thời gian bị ngập thay đổi. Ở một số vùng nạn úng hầu như xảy ra quanh năm nhưng có các vùng chỉ ngập xảy ra trong thời gian gió bão hoặc mưa bão liên tục (Suichi Yosida, 1985, [49]). Anwarhan (1987) [129], ở Kalimantan, Indonesia có khoảng 600 000 ha ngập úng ở 3 mức: ngập nông, ngập sâu và ngập trung bình.