intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Nghiên cứu phát thải khí nhà kính trên đất trồng lúa tỉnh Thái Bình

Chia sẻ: ViPutrajaya2711 ViPutrajaya2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

38
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá phát thải của khí nhà kính (KNK) trên ruộng lúa. Nghiên cứu tiến hành trên 3 loại đất và 2 loại sử dụng đất: 2 lúa, 2 lúa - 1 màu trong năm 2018. Mẫu khí được lấy 4 lần lặp cho 1 điểm, ở 8 giai đoạn sinh trưởng trong 2 vụ lúa với tổng số 1024 mẫu bằng phương pháp buồng kín và được phân tích bằng máy sắc ký khí.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu phát thải khí nhà kính trên đất trồng lúa tỉnh Thái Bình

  1. Vietnam J. Agri. Sci. 2020, Vol. 18, No. 2: 113-122 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2020, 18(2): 113-122 www.vnua.edu.vn NGHIÊN CỨU PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRÊN ĐẤT TRỒNG LÚA TỈNH THÁI BÌNH Chu Sỹ Huân1*, Mai Văn Trịnh2, Cao Việt Hà3, Bùi Thị Phương Loan2, Vũ Thị Hằng2, Đinh Quang Hiếu2, Đào Thị Minh Trang4, Bùi Thị Thu Trang5 1 Ban Quản lý Khu Công nghệ cao Hòa Lạc, Bộ Khoa học và Công nghệ 2 Viện Môi trường Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 3 Học viện Nông nghiệp Việt Nam 4 Viện Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu 5 Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường * Tác giả liên hệ: chusyhuan@gmail.com Ngày nhận bài: 04.12.2019 Ngày chấp nhận đăng: 11.03.2020 TÓM TẮT Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá phát thải của khí nhà kính (KNK) trên ruộng lúa. Nghiên cứu tiến hành trên 3 loại đất và 2 loại sử dụng đất: 2 lúa, 2 lúa - 1 màu trong năm 2018. Mẫu khí được lấy 4 lần lặp cho 1 điểm, ở 8 giai đoạn sinh trưởng trong 2 vụ lúa với tổng số 1024 mẫu bằng phương pháp buồng kín và được phân tích bằng máy sắc ký khí. Kết quả nghiên cứu cho thấy phát thải CH4 ở vụ xuân tăng từ khi lúa bén rễ hồi xanh tới đẻ nhánh. Sau đó, thay đổi phụ thuộc vào chế độ nước trong ruộng. Với đất phèn, phát thải kéo dài hơn và cao hơn. Trong vụ mùa, phát thải tăng ngay sau khi cấy, đạt tối đa trong giai đoạn đẻ nhánh - làm đòng (28mg CH4/m2/giờ), sau đó giảm dần. Phát thải N2O trong vụ xuân biến động mạnh theo giai đoạn sinh trưởng và chế độ bón đạm và cao nhất vào thời kỳ trỗ (0,4mg N2O/m2/giờ). Tổng phát thải KNK tăng dần là: đất phù sa 2 lúa, đất mặn, đất phù sa 2 lúa - màu đến đất phèn. Cường độ phát thải trong vụ xuân là đất mặn < đất phù sa 2 lúa < đất phù sa 2 lúa 1 màu < đất phèn, vụ mùa là: đất phù sa 2 lúa < đất mặn < đất phèn < đất phù sa 2 lúa - màu. Từ khoá: Phát thải khí nhà kính, canh tác lúa, đất mặn, đất phù sa, đất phèn, tỉnh Thái Bình Study on Greenhouse Gas Emission of Rice Soils in Thai Binh Province ABSTRACT Objectives of research is to determine Greenhouse Gas (GHG) emission on rice field. Research was carried out on 3 soil types and 2 land use type: rice-rice and rice-rice-winter crop in 2018. Gas samples were taken 4 replications at each site, at 8 growing states and 2 rice season with total of 1024 sample by close chamber method and were analyzed by Gas Chromatograph. Research results showed that, CH4 emission in spring season increases from deriving new roots to tillering periods, then fluctuated depending on water level in the field. With acid sulphate soil, emission higher and in longer time. In summer, emission increase immediately after transplanting, get pick at periods of tillering - particle initiation (28mg CH4/m2/hr),then decrease gradually. N2O emission in spring season largely range in growing states and N fertilizer scheme and get pick at flowering time (0,4mg N2O/m2/hr). Total emission in terms of Global Warming Potential (GWP - ton CO2e /ha/year) ascending are the fluvisols of double cultivating rice season < saline soils < fluvisols cultivated 3 crops of double rice and upland crop
  2. Nghiên cứu phát thải khí nhà kính trên đất trồng lúa tỉnh Thái Bình (CH4), quân lý chçt thâi (CH4, N2O), canh tác trên đçt trồng lúa tînh Thái Bình” nhìm đánh lúa nþĆc (CH4), đốt đồng có (savana) và đốt phý giá mĀc độ phát thâi KNK (CH4 và N2O) trên các phèm nông nghiệp ngoài đồng (CO2, N2O)„ Theo loäi đçt khác nhau tÿ canh tác lúa nþĆc để có giâi báo cáo kiểm kê khí nhà kính nëm 2010 cûa Cýc pháp Āng phó phù hĉp hþĆng đến nền sân xuçt Khí tþĉng Thûy vën và Biến đổi khí hêu (2014), lúa bền vĂng, thích Āng vĆi biến đổi khí hêu. tổng lþĉng phát thâi KNK tÿ lïnh văc nông nghiệp trong nëm 2010 tþĄng đþĄng 88.354,8 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU nghìn tçn CO2e trong đò nguồn phát thâi lĆn 2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu nhçt là phát thâi CH4 tÿ canh tác lúa (44.614,2 nghìn tçn CO2). Đối tþĉng nghiên cĀu là cây lúa, KNK (CH4 Các kết quâ kiểm kê khí nhà kính quốc gia và N2O) trên ruộng lúa, các loäi đçt mðn, đçt mĆi nhçt (Bộ Tài nguyên và Môi trþąng, 2017) phù sa, đçt phèn trồng lúa. Nghiên cĀu đþĉc cüng chî sā dýng hệ số phát thâi ngæm đðnh cûa tiến hành trong 2 vý lúa nëm 2018 trên 3 loäi IPCC câi tiến (1996), mà chþa sā dýng các hệ số đçt chính cûa tînh Thái Bình: Đçt phù sa (xã phát thâi cûa quốc gia cüng nhþ các hệ số phát Nguyên Xá, huyện Vü Thþ và xã Bình Minh, thâi đðc thù vùng sinh thái. Việc kiểm kê khí huyện Kiến XþĄng); đçt mðn (xã Tây Phong, nhà kính, xây dăng các giâi pháp giâm phát huyện Tiền Hâi) và đçt phñn (xã Vü Đông, thâi khí nhà kính, giâm nhẹ biến đổi khí hêu thành phố Thái Bình). phâi theo hþĆng dén mĆi nhçt cûa IPCC và UNFCC, nghïa là phâi sā dýng các hệ số phát 2.2. Phương pháp nghiên cứu thâi theo phþĄng pháp bêc 2 (TIER2) hoðc bêc 3 2.2.1. Phương pháp chọn điểm (TIER3) nếu có thể. Vì vêy, việc đo đếm và tính Theo bân đồ thổ nhþĈng, tînh Thái Bình có 3 toán các mĀc phát thâi chi tiết đến tÿng vùng loäi đçt chính: đçt phù sa chiếm 56%, đçt phèn sinh thái, đða phþĄng, loäi đçt, cây trồng và mĀc chiếm 12% và đçt mðn chiếm 8% diện tích đçt tă thâm canh là hết sĀc cò ċ nghïa và cçp thiết. nhiên. Theo Vü Thð Hìng (2017), ć Thái Bình Thái Bình là tînh canh tác lúa trọng điểm 64%, diện tích lúa đþĉc canh tác trên đçt phù sa, cûa vùng đồng bìng sông Hồng vĆi diện tích 15% trên đçt mðn, 8% trên đçt phèn và 13% diện gieo trồng lúa nëm 2018 là 157.100ha, sân tích đþĉc canh tác trên nhĂng loäi đçt khác (diện lþĉng đät 1.028,3 nghìn tçn (Tổng cýc Thống kê, tích nhó ló và không têp trung). Cën cĀ tÿ đò, 2019). Cho đến nay, mðc dù tînh Thái Bình nhóm tác giâ đã chọn điểm nghiên cĀu trên 3 loäi chþa cò báo cáo nào về kiểm kê phát thâi KNK đçt trồng lúa chính là đçt phù sa, đçt mðn và đçt trong canh tác lúa nhþng cën cĀ vào diện tích phèn vĆi 02 công thĀc luân canh chính là 2 vý trồng lúa cûa nëm 2018 cüng cò thể xác lúa và 2 lúa - cây vý đông (Bâng 1). đðnhThái Bình là đða phþĄng phát thâi KNK lĆn. Đã và đang cò một số nghiên cĀu về phát 2.2.2. Giống lúa thí nghiệm thâi KNK tÿ canh tác lúa täi Thái Bình nhìm Các giống lúa täi các xã cò điểm thí nghiệm xây dăng các biện pháp giâm nhẹ BĐKH cûa cò đðc điểm sau: câ 3 giống đều có thể gieo cçy Nguyễn HĂu Thành & Nguyễn ĐĀc Hùng đþĉc 2 vý trong nëm, thích Āng đþĉc nhiều vùng (2012), Vü Thð Hìng & Mai Vën Trðnh (2017), sinh thái, chçt lþĉng gäo tốt, thąi gian sinh Viện Môi trþąng Nông nghiệp (2017) và cûa Đào trþćng tùy vý biến động tÿ 110-138 ngày. Câ 3 Minh Trang & cs. (2019). Tuy nhiên, để có thể giống này đều có tiềm nëng nëng suçt cao, cý tính toán đþĉc chính xác lþĉng phát thâi, hệ số thể: HþĄng Việt 3 nëng suçt 55,0-75,0 tä/ha, phát thâi KNK tÿ canh tác lúa trên đða bàn tînh DS1 cho nëng suçt 65-70 tä /ha, BC15 cho nëng thì rçt cæn nhĂng thí nghiệm thăc nghiệm để tính suçt 70-75 tä/ha. toán mĀc phát thâi chi tiết đến tÿng vùng sinh Trong thăc tế, ć Thái Bình thþąng có chî đäo thái, loäi đçt, cây trồng và mĀc thâm canh. gieo cçy đồng nhçt các giống lúa theo trà và theo TrþĆc yêu cæu cçp bách cûa thăc tiễn, chúng tôi đã vùng. Vì mýc đích cûa nghiên cĀu là đánh giá tiến hành “Nghiên cĀu phát thâi khí nhà kính phát thâi KNK trên hiện träng sân xuçt lúa cûa 114
  3. Chu Sỹ Huân, Mai Văn Trịnh, Cao Việt Hà, Bùi Thị Phương Loan, Vũ Thị Hằng, Đinh Quang Hiếu, Đào Thị Minh Trang, Bùi Thị Thu Trang ngþąi dân nên giống lúa đþĉc sā dýng trong thí tÿng điểm thí nghiệm). Sau khi gðt, rĄm đþĉc nghiệm là giống đþĉc trồng đäi trà ć khu văc. thu gom về nhà, gốc rä thì cày vùi. Về lý thuyết, các giống khác nhau có thể có 2.2.4. Bố trí thí nghiệm khâ nëng phát thâi KNK khác nhau, chû yếu phý thuộc vào thąi gian sinh trþćng, cçu täo Trên 4 điểm thí nghiệm đã lăa chọn (Bâng 1) phiến lá và diện tích mðt lá, thþąng là tþĄng bố trí các điểm quan tríc lçy méu khí. Chế độ đþĄng vĆi sinh khối và nëng suçt cûa lúa (Islam canh tác hoàn toàn theo têp quán cûa ngþąi dân & cs., 2019). Să khác nhau về phát thâi giĂa các đða phþĄng. Cý thể nhþ sau: giống lúa chî có ċ nghïa khi các giống lúa có să Vý xuån: làm đçt tÿ 05/2 đến 18/2/2018; cçy khác nhau lĆn về yếu tố cçu täo sinh lċ và nëng tÿ 08/2 đến 20/2/2018; thu hoäch tÿ 02/6 đến suçt. 3 giống lúa đþĉc theo dõi trong thí nghiệm 11/6/2018. Vý mùa: làm đçt tÿ 24/6 đến täi Thái Bình là nhĂng giống có giâi nëng suçt 25/6/2018; cçy tÿ 30/6 đến 02/7/2018; thu hoäch tþĄng đþĄng nên cò thể, să sai khác về phát thâi tÿ 17/10 đến 27/10/2018. là không cò ċ nghïa. Trong khuôn khổ cûa Phån bòn đþĉc bón 3 læn/vý (bón lót và 2 nghiên cĀu này, tác giâ không đû thąi gian và læn bón thúc). Bón lót 100% phân lân và 48% tiềm lăc để triển khai thí nghiệm so sánh phát phån đäm, bón thúc læn 1 vào giai đoän đó thâi KNK tÿ các giống lúa khác nhau. Vì vêy, giâ đðnh các giống có să khác nhau không nhiều nhánh 40% phån đäm và bón thúc 2 vào giai về phát thâi KNK. đoän phån hòa đñng 100% phån kali. MĀc bón ć các điểm thí nghiệm đþĉc thể hiện trong bâng 2. 2.2.3. Mật độ cấy và sử dụng nước Các mĀc phân bón cûa ngþąi dân theo khuyến Lúa đþĉc cçy vĆi mêt độ 30-35 khóm/m2. cáo cûa Sć Nông nghiệp và PTNT và đþĉc têp NþĆc đþĉc cçp theo têp quán canh tác cûa ngþąi huçn bći Trung tâm Khuyến nông tînh. Đåy dân (giĂ ngêp 10cm trên mðt ruộng cho đến khi cüng là mĀc phån bòn tþĄng Āng vĆi kết quâ lúa chín sĂa thì rút hết nþĆc (vý xuån rút nþĆc điều tra 720 hộ nông dân cûa dă án AgReSults tÿ 20-30/5/2018; vý mùa tÿ 1/10-19/10/2018 tùy nëm 2017 (Viện Môi trþąng Nông nghiệp, 2017). Bâng 1. Thông tin về các điểm nghiên cứu về phát thâi khí nhà kính trong canh tác lúa ở Thái Bình năm 2018 Điểm nghiên cứu Địa điểm Loại đất Công thức luân canh Giống lúa TB1 Xã Tây Phong, Tiền Hải Đất mặn 2 lúa Hương Việt 3 TB2 Xã Nguyên Xá,Vũ Thư Đất phù sa 2 lúa DS1 TB3 Xã Bình Minh, Kiến Xương Đất phù sa 2 lúa - màu BC15 TB4 Xã Vũ Đông, thành phố Thái Bình Đất phèn 2 lúa BC15 Bâng 2. Mức bón phân ở các điểm nghiên cứu N P2O5 K2O Vụ Điểm thí nghiệm Loại đất, công thức luân canh Kg/ha/vụ Vụ xuân 2018 TB1 Đất mặn (2 lúa) 100,0 75 70 TB2 Đất phù sa (2 lúa) 95,4 65 70 TB3 Đất phù sa (2 lúa màu) 100,0 60 70 TB4 Đất phèn (2 lúa) 127,0 48 80 Vụ mùa 2018 TB1 Đất mặn (2 lúa) 104,9 47 72 TB2 Đất phù sa (2 lúa) 82,8 55 60 TB3 Đất phù sa (2 lúa màu) 90,0 58 60 TB4 Đất phèn (2 lúa) 104,9 47 72 115
  4. Nghiên cứu phát thải khí nhà kính trên đất trồng lúa tỉnh Thái Bình 2.2.5. Lấy mẫu đất và phân tích mẫu đất Điểm TB4 (Đçt phèn): Vý xuân tÿ ngày 03/3/2018 đến 09/6/2018; vý mùa tÿ ngày Méu đçt đþĉc lçy täi ruộng thí nghiệm ć 13/7/2018 đến ngày 26/10/2018. tæng canh tác theo quy tíc đþąng chòo trþĆc khi Tổng số méu lçy täi 1 điểm thí nghiệm bố trí thí nghiệm. Các méu đþĉc phân tích theo trong mỗi vý là 128 méu [(8 læn lçy méu × 4 læn Tiêu chuèn Việt Nam, cý thể nhþ sau: Thành nhíc läi × 4 thąi điểm (0; 10; 20; 30)]. Tổng số phæn cĄ giĆi đçt - PhþĄng pháp Pipet (TCVN méu lçy trong 2 vý là 1.024 méu (128 méu/vý × 5257:1990); pHKCl - TCVN5979:2007; OC tổng số 4 điểm thí nghiệm × 2 vý). - TCVN8941:2011; K2O dễ tiêu - TCVN8662: 2011; P2O5 dễ tiêu - TCVN5256:2009; N tổng số - 2.2.7. Phân tích và tính toán lượng phát thải TCVN6498:1999; CEC - TCVN4620:1988. Các méu khí đþĉc phân tích bìng síc ký khí. Khí CH4 đþĉc xác đðnh bìng máy dò ion hóa 2.2.6. Lấy mẫu khí ngọn lāa (FID) ć nhiệt độ 300C và N2O đþĉc Méu khí đþĉc lçy trong 2 vý, vý xuân và vý xác đðnh bìng điện tā chýp dò (ECD) ć nhiệt độ mùa nëm 2018 bìng phþĄng pháp sā dýng 350C. Các luồng khí đþĉc tính toán bìng cách buồng kín theo thiết kế cûa Lindau (1991) phù sā dýng phþĄng trình sau đåy cûa Smith & hĉp vĆi điều kiện đçt trồng lúa ć Việt Nam (Mai Conen (2004): Vën Trðnh, 2016). Thąi gian lçy méu tÿ 8-11 gią  C   V   M   P   273  sáng. Ngay sau khi đðt buồng khí, sā dýng xi F      t   A   V   P0   T  lanh 60mL để rút các méu khí 10 phút/læn  (0,10, 20, 30 phút). Kim tiêm đþĉc đþa vào ống Trong đò, ∆C là să thay đổi nồng độ khí dén khí tÿ hộp thu khí, mć van theo hþĆng đi tÿ quan tâm trong khoâng thąi gian ∆t; V và A là hộp thu khí về xi lanh. Tiến hành rút và đèy xi thể tích buồng và diện tích bề mðt cûa đçt; M là lanh 5 læn, đến læn thĀ 6 ta lçy khoâng 50mL khối lþĉng nguyên tā cûa khí đò; V là thể tích rồi khóa van läi, rút xi lanh ra. Khí trong xi chiếm bći 1 mol khí ć nhiệt độ và áp suçt tiêu lanh ngay lêp tĀc đþĉc đþa vào trong lọ đăng chuèn (22,4L); P là áp suçt khí quyển (mbar), méu bìng thûy tinh (3mL, 829W, Công ty P0 là áp suçt tiêu chuèn (1.013 mbar); T là nhiệt Labco), nút bìng nút cao su có màng bọc chðt và độ Kelvin (K). đã hút chån không. Sau mỗi læn lçy méu, ghi Tiềm nëng nòng lên toàn cæu (GWP): Tiềm chép nhiệt độ trong hộp, thąi gian lçy méu và nëng nòng lên toàn cæu đþĉc tính toán thông măc nþĆc trong ruộng vào phiếu theo dõi. Méu qua việc quy đổi tçt câ các loäi khí về CO2 tþĄng khí thu đþĉc ngay lêp tĀc chuyển vào lọ đăng đþĄng (CO2e). Các khí nhà kính đþĉc qui đổi về méu đi phån tích (Mai Vën Trinh, 2016). CO2e vĆi hệ số 25 cho CH4 và 298 cho N2O Méu khí để phân tích khí CH4 và N2O đþĉc (Forster & cs., 2007). Tổng lþĉng phát thâi khí lçy ć täi các giai đoän: bén rễ hồi xanh, đó nhà kính đþĉc tính theo công thĀc: GWP = Phát nhánh, vþĄn lòng, phån hòa đñng, phát triển thâi CH4 × 25 + Phát thâi N2O × 298. đñng, trỗ bông, chín sĂa và chín sáp. Lðch lçy Tổng tích lüy phát thâi cûa CH4, hoðc N2O méu ć tÿng điểm thí nghiệm nhþ sau: trong câ vý lúa đþĉc tính toán bìng cách sā Điểm TB1 (đçt mðn): vý xuân: tÿ ngày dýng công thĀc hình thang nhþ sau: 13/3/2018 đến 10/6/2018; vý mùa tÿ ngày Tổng tích lüy phát thâi cûa CH4 hoðc N2O = 10/7/2018 đến ngày 23/10/2018. Fn1  Fn2 Fn2  Fn3 Điểm TB2 (Đçt phù sa, 2 lúa): vý xuân tÿ  n2  n1  2    n3  n2  2  ... ngày 28/02/2018 đến ngày 01/6/2018; vý mùa tÿ Fnc  Fnx ngày 03/7/2018 đến ngày 16/10/2018.   nc  nx   2 Điểm TB3 (Đçt phù sa, 2 lúa màu): vý xuân Trong đò n1, n2, n3 là ngày cûa læn lçy méu tÿ 02/3/2018 đến ngày 08/6/2018; vý mùa tÿ thĀ 1, 2 và 3; nx là ngày lçy méu thĀ x trþĆc læn ngày 12/7/2018 đến ngày 25/10/2018. lçy méu cuối cùng, nc là ngày cûa læn lçy méu 116
  5. Chu Sỹ Huân, Mai Văn Trịnh, Cao Việt Hà, Bùi Thị Phương Loan, Vũ Thị Hằng, Đinh Quang Hiếu, Đào Thị Minh Trang, Bùi Thị Thu Trang cuối cùng và Fn1, Fn2, Fn3, Fnx, Fnc,là lþĉng phát Riêng vĆi đçt phèn,phát thâi khí CH4 tëng liên thâi trung bình ngày cûa khí CH4 hoðc N2O týc đến giai đoän phån hòa hoa và đät mĀc phát (mg/m2/ngày) Āng vĆi các ngày lçy méu n1, n2, thâi cao nhçt vý ć thąi điểm trỗ, phĄi màu n3, nx và nc (Mai Vën Trðnh, 2016). (32mg CH4/m2/gią ). Sć dï cò să khác biệt này Hệ số phát thâi KNK trong canh tác lúa cüng cò thể do đçt phñn cò hàm lþĉng hĂu cĄ đþĉc tính bìng: Lþĉng phát thâi/đĄn vð sân cao hĄn, thành phæn hĂu cĄ khò tan nhiều hĄn, phèm, vĆi lúa đþĉc tính bìng kg CO2e/kg thóc. thąi gian khoáng hoá chçt hĂu cĄ để thành hĂu cĄ hoà tan kòo dài nên chúng duy trì thąi gian 2.2.8. Xử lý số liệu thống kê phân huČ và phát thâi khí mê tan dài hĄn. Vì tÿ Phân tích thống kê các dĂ liệu đþĉc thăc khi cçy đến thąi điểm chín sĂa, đçt luôn ć tình hiện trên SAS 9.1 (SAS Institute, 1988). Tổng träng yếm khí nên phát thâi khí CH4 giĂ tëng lþĉng phát thâi CH4, N2O, CO2 quy đổi, tiềm tÿ đæu vý cho đến khi chín sĂa. Khi rút nþĆc nëng nëng suçt trong să nóng lên toàn cæu, phĄi khô, ruộng phát thâi khí CH4 giâm nhanh nëng suçt hät đã đþĉc kiểm đðnh bći phþĄng cho tĆi cuối vý. Các nghiên cĀu cûa Paundey & pháp phån tích phþĄng sai một nhân tố hay cs. (2014), Tariq & cs. (2017) và Mai Van Trinh one-way ANOVA. & cs. (2016) cüng cho thçy kết quâ đo phát thâi CH4 giai đoän cuối giâm mänh. Hàm lþĉng hĂu 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN cĄ trong đçt phñn cao hĄn trong đçt phù sa và đçt mðn rçt nhiều, đåy cüng là nguyên nhån 3.1. Đặc tính lý hóa của đất tại các điểm phát thâi khí mê tan cûa đçt phñn cao hĄn hîn thí nghiệm đçt phù sa và đçt mðn. Một khâ nëng lĆn có Đçt ć các điểm thí nghiệm đã đþĉc phân ânh hþćng đến phát thâi mê tan cûa ruộng lúa tích các chî tiêu lý, hóa học cĄ bân (Bâng 3). nĂa là yếu tố môi trþąng đçt, và đðc biệt là Eh đçt, đã đþĉc chĀng minh trong nghiên cĀu cûa Điểm TB1, TB2 và TB3 có thành phæn cĄ Paundey & cs. (2014) mà nghiên cĀu này không giĆi trung bình riêng điểm TB 4 có thành phæn cĄ cò điều kiện để theo dõi. giĆi nðng. Đçt mðn và đçt phù sa có phân Āng chua ít, đçt phèn có phân Āng chua. Câ hàm Tçt câ các điểm đo trên các loäi đçt đều có lþĉng hĂu cĄ và hàm lþĉng đäm tổng số cûa tçt chung một xu hþĆng tëng phát thâi ngay sau câ các loäi đçt đều ć mĀc giàu. Đçt có lân và kali khi cçy và đät tốc độ phát thâi tối đa trong giai dễ tiêu ć mĀc giàu, riêng lân dễ tiêu ć mĀc rçt đoän tÿ đó nhánh đến phân hóa hoa (Hình 2). Đåy là giai đoän đçt ngêp nþĆc, đû thąi gian để giàu. CEC cûa đçt ć mĀc trung bình đến cao dao vi khuèn phân giâi chçt hĂu cĄ phát triển vĆi động trong khoâng 15,8-26,7 cmol/kg đçt. tốc độ mänh sinh ra nhiều khí mê tan. Giai 3.2. Động thái phát thâi khí mê tan (CH4) từ đoän này cåy lúa sinh trþćng phát triển mänh vĆi nëng suçt sinh khối cao, să tëng nhiệt độ ruộng lúa trên ba loại đất khác nhau trong cûa đæu mùa hè dén đến să bốc hĄi và thoát hĄi vụ xuân và vụ mùa mðt lá cao kòo theo dñng khí mê tan đi qua thån Trong vý lúa xuån nëm 2018, lþĉng phát cây và phát thâi vào không khí cao. Đçt phù sa thâi khí CH4 trong câ vý cao nhçt đo đþĉc ć có tốc độ phát thâi cao nhçt vào thąi kì đó điểm TB4 (đçt phèn) và phát thâi thçp nhçt ć nhánh đến vþĄn lòng vĆi mĀc phát thâi 26-28 điểm TB2 (đçt phù sa trồng 2 lúa). mg/m2/gią, sau đò giâm dæn cho đến cuối vý. Phân tích động thái phát thâi CH4 trên các Đçt phñn đät tốc độ phát thâi tối đa vào thąi loäi đçt trong vý xuân cho thçy ć đçt phù sa và kì phân hoá hoa vĆi mĀc phát thâi 25 mg/m2/gią, đçt mðn, tốc độ phát thâi khí CH4 tëng liên týc tÿ sau đò giâm dæn đến cuối vý. Đçt mðn đät tốc độ khi lúa bén rễ hồi xanh và đät cao nhçt ć thąi kì phát thâi thçp hĄn so vĆi đçt phù sa và đçt phèn, đó nhánh vĆi tốc độ phát thâi tÿ 14-23mg phát thâi tối đa vào thąi kì trỗ, phĄi màu vĆi mĀc CH4/m2/gią, sau đò giâm dæn đến cuối vý (Hình 1). 22mg CH4/m2/gią. Tçt câ các loäi đçt đều có tốc 117
  6. Nghiên cứu phát thải khí nhà kính trên đất trồng lúa tỉnh Thái Bình độ phát thâi tối đa tþĄng đối gæn nhau, dao động lúa và ć các loäi đçt tþĄng đối biến động do còn bð tÿ 22 đến 28mg CH4/m2/gią. Diễn biến phát thâi chi phối bći nhiều yếu tố ngoäi cânh khác nhþ trong suốt vý lúa ć các giai đoän sinh trþćng cûa khí hêu, măc nþĆc,... Bâng 3. Đặc tính lý hoá đất tại các điểm nghiên cứu trước thí nghiệm Điểm Thành phần cấp hạt (%) N OC K2O P2O5 CEC pHKCl nghiên cứu
  7. Chu Sỹ Huân, Mai Văn Trịnh, Cao Việt Hà, Bùi Thị Phương Loan, Vũ Thị Hằng, Đinh Quang Hiếu, Đào Thị Minh Trang, Bùi Thị Thu Trang 3.3. Động thái phát thâi khí oxit nitơ (N2O) đät 0,326 và 0,4 µg/m2/gią. Sau khi trỗ mĀc phát từ ruộng lúa trên ba loại đất khác nhau thâi NO2 giâm đều cho tĆi cuối vý. trong vụ xuân và vụ mùa 2018 Đçt mðn: MĀc phát thâi cao ć hai giai đoän bén rễ hồi xanh và chín sĂa (0,264 µg/m2/gią). * Vý xuân: MĀc phát thâi N2O thçp tÿ giai đoän đó nhánh Động thái phát thâi khí N2O trên các loäi đçt tĆi khi trỗ. rçt khác nhau theo các giai đoän sinh trþćng và Đçt phèn: mĀc phát thâi dao động trong bón phân. Ở đçt phù sa, mĀc phát thâi tëng dæn khoâng 0,068-0,313 µg/m2/gią, phát thâi mänh đến giai đoän vþĄn lòng, sau đò giâm nhẹ rồi vào thąi kĊ đó nhánh và cò xu hþĆng giâm dæn tëng cao nhçt ć giai đoän trỗ vĆi mĀc phát thâi trong các giai đoän tiếp theo. 00 Đất mặn - 2 lúa Đấtphù Đất PS sa - 2 -lúa 2 lúa Đất 2 lúa-1 phù màu sa - 2 lúa 1 màu µg N2O/m2/giờ 00 đất phèn Đất phèn-- 22 lúa lúa 00 00 Bén rễ hồi Đẻ nhánh Vươn lóng Phân hoá Trỗ Trỗ , phơi Chín sữa Chín sáp xanh hoa màu Hình 3. Diễn biến phát thâi khí N2O từ ruộng lúa trên các loại đất qua các thời kỳ sinh trưởng trong vụ xuân 2018 tại tînh Thái Bình 01 Đất mặn - 2 lúa Đất phù sa- 2 lúa 00 Đất phù sa 2 lúa 1 màu Đất phèn - 2 lúa µg N2O/m2/giờ 00 00 00 00 Bén rễ hồi Đẻ nhánh Vươn lóng Phân hoá Trỗ Trỗ , phơi Chín sữa Chín sáp xanh hoa màu Hình 4. Diễn biến phát thâi khí N2O từ ruộng lúa trên các loại đất qua các thời kỳ sinh trưởng trong vụ mùa 2018 tại tînh Thái Bình 119
  8. Nghiên cứu phát thải khí nhà kính trên đất trồng lúa tỉnh Thái Bình Tốc độ phát thâi N2O trên ruộng lúa ć các thể gây sai số do quá trình pha loãng phân bổ điểm đo trên các loäi đçt khác nhau biến động méu trong hộp. Tuy nhiên, rçt nhiều tác giâ đều không giống nhau trong các læn đo phát thâi kết luên, tốc độ phát thâi N2O ć ruộng lúa ngêp nhþng tþĄng đối phù hĉp vĆi dă tính. Ví dý phát nþĆc là biến động mänh và nhó. Vì thế, trong thâi cao vào thąi kì bén rễ hồi xanh, khi lþĉng hþĆng dén kiểm kê KNK cûa IPCC (1996, 2006) phån đäm bón lót nhiều nhþng cåy lúa cñn nhó, đều không có hệ số phát thâi cûa N2O. nhu cæu dinh dþĈng thçp hoðc bộ rễ còn yếu, hút ít dén đến lþĉng đäm dþ thÿa lĆn, sïn sàng 3.4. Phát thâi khí nhà kính theo vụ và tiềm cho chuyển hoá đäm và phát thâi N2O. Thąi kì năng nóng lên toàn cầu (GWP) vþĄn lòng trùng vĆi đĉt bòn thúc đäm, vì thế Phát thâi CH4, N2O và tổng lþĉng phát thâi lþĉng đäm trong đçt cüng cao, quá trình chuyển quy ra CO2e cûa vý xuân, vý mùa và câ nëm hoá đäm mänh và phát thâi N2O cao. Nhìn đþĉc trình bày trong bâng 4. chung, quan sát các đþąng cong phát thâi, ta thçy đçt phñn và đçt mðn có tốc độ phát thâi Dăa trên cĄ sć các tính toán về phát thâi thçp, đçt phù sa có tốc độ phát thâi cao hĄn. khí CH4 và N2O tÿ canh tác lúa nþĆc, có thể tính đþĉc chî số tiềm nëng gåy nòng lên toàn cæu * Vý mùa: (GWP) cûa các loäi đçt khác nhau ć Thái Bình Nhìn chung, trên các loäi đçt mĀc phát thâi do canh tác lúa nþĆc dăa trên bĀc xä đðc trþng cao đät ć giai đoän phân hóa hoa cho tĆi chín cûa CH4 và N2O để quy đổi thành CO2 (CO2-e). sĂa. MĀc phát thâi ć trên đçt phù sa 2 lúa dao Số liệu chi tiết đþĉc thể hiện trong bâng 4. động trong khoâng 0,102-0,191 µg/m2/gią; đçt Phát thâi CH4 câ nëm (kg CH4/ha/nëm) cûa phù sa 2 lúa - 1 màu là 0,08-0,206 µg/m2/gią; các điểm theo thĀ tă giâm dæn là đçt phèn đçt mðn: 0,08-0,262 µg/m2/gią; đçt phèn: tÿ (740,828kg) > đçt phù sau 2 lúa - 1 màu 0,082-0,203 µg/m2/gią. (666,121kg) > đçt mðn (593,777kg) > đçt phù sa Diễn biến phát thâi N2O có să khác nhau 2 lúa (542,618kg). Phát thâi N2O (kg giĂa các loäi đçt. Ở đçt mðn, phát thâi khí N2O N2O/ha/nëm) cûa các điểm đo cüng theo thĀ tă giâm dæn tÿ giai đoän bén rễ hồi xanh tĆi giai giâm dæn là: đçt phù sa 2 lúa (0,907kg) > đçt đoän trỗ là mĀc phát thâi thçp nhçt mðn (0,872kg) > đçt phù sa 2 lúa - 1 màu (0,083 µg/m2/gią) sau đò tëng mänh và đät cao (0,774kg) > đçt phñn (0,638kg). Trþąng hĉp đçt nhçt ć giai đoän chín sĂa (0,262 µg/m2/gią). Ở đçt phù sa 2 lúa - 1 màu có hàm lþĉng hĂu cĄ thçp phù sa hai lúa, mĀc độ phát thâi N2O cûa đçt nhçt nhþng läi có phát thâi CH4 cao hĄn câ đçt tëng dæn tÿ đæu vý tĆi giai đoän phân hóa hoa và mðn và đçt phù sa 2 lúa là do phân chuồng đþĉc trỗ, sau đò giâm dæn tĆi cuối vý. Ở đçt phù sa - 2 bón cho cây màu vào vý đông, đþĉc khoáng hoá lúa - màu, mĀc phát thâi giâm thçp nhçt ć giai qua thąi gian dài nên tî lệ hĂu cĄ hoà tan cao, dễ đoän phân hóa hoa (0,08 µg/m2/gią) và tëng cao bð vi khuèn yếm khí phân giâi, sinh ra khí mê tan. nhçt vào thąi kĊ trỗ phĄi màu (0,206 µg/m2/gią), Các điểm thí nghiệm trên đçt phù sa và đçt sau đò giâm dæn tĆi cuối vý. Riêng đçt phèn, mĀc mðn trồng lúa có GWP ć vý mùa cao hĄn vý phát thâi toàn vý dao động trong khoâng xuân tÿ 1,21-1,74 læn. Riêng đçt phèn có GWP 0,08-0,12 µg/m2/gią tëng đột biến trong giai đoän ổn đðnh trong câ hai vý và cao nhçt trong câ 3 phån hòa hoa và đät 0,206 µg/m2/gią. Nhþ vêy, loäi đçt trồng lúa. VĆi đçt phù sa, hệ thống canh trong câ 2 vý, tốc độ phát thâi ć mỗi læn đo cò thể tác 2 lúa có GWP thçp hĄn hệ thống 2 lúa - màu khác nhau giĂa các điểm và có mối liên hệ vĆi trong câ 2 vý thí nghiệm. lþĉng đäm bòn cho lúa, điều kiện khí hêu và môi trþąng đçt. Tuy nhiên, các mối liên hệ này có So sánh trên tÿng loäi đçt, kết quâ cho thçy tþĄng quan không cao, đðc biệt là vào nāa sau đçt phèn có tổng GWP cao nhçt (18,71 tçn cûa vý Mùa. Ngoài ra, khí N2O cò hàm lþĉng rçt CO2e/ha/nëm), tiếp đến là đçt phù sa 2 lúa- nhó và cæn độ chính xác lçy méu và phân tích màu (16,88 tçn CO2e/ha/nëm), đçt mðn (15,1 cao. VĆi nghiên cĀu hiện täi, việc lçy méu phân tçn CO2e/ha/nëm) và thçp nhçt trên đçt phù sa tích N2O chung vĆi khí CH4 (hộp đo khí cao) cò canh tác 2 vý lúa (13,38 tçn CO2e /ha/nëm). 120
  9. Chu Sỹ Huân, Mai Văn Trịnh, Cao Việt Hà, Bùi Thị Phương Loan, Vũ Thị Hằng, Đinh Quang Hiếu, Đào Thị Minh Trang, Bùi Thị Thu Trang Bâng 4. Phát thâi khí nhà kính từ canh tác lúa nước tại các điểm quan trắc ở tînhThái Bình 2018 Lượng phát thải/đơn vị Loại đất, Năng suất lúa CH4 N2O Tổng lượng phát thải/vụ Vụ sản phẩm hệ thống cây trồng (kg/ha) (kg/ha/vụ) (kg/ha/vụ) (kg CO2e/ha) (kg CO2e/kg thóc) ab b ab Vụ Đất mặn (2 lúa) 8.120 229,573 0,417 5.863,628 0,722 xuân a c a Đất phù sa (2 lúa) 5.930 188,948 0,536 4.883,414 0,823 b bc b Đất phù sa (2 lúa - màu) 6.090 299,227 0,482 7.624,190 1,252 bc a c Đất phèn (2 lúa) 5.110 369,669 0,316 9.335,765 1,827 LSD05 41,428 0,059 1.037,631 b bc bc Vụ Đất mặn (2 lúa) 5.860 364,204 0,455 9.240,888 1,577 mùa a ab a Đất phù sa (2 lúa) 5.730 335,670 0,371 8.502,382 1,484 bc a bc Đất phù sa (2 lúa - màu) 2.070 366,894 0,292 9.259,661 4,473 c ab c Đất phèn (2 lúa) 5.240 371,159 0,322 9.375,068 1,789 LSD05 63,326 0,064 1.567,091 Cả Đất mặn (2 lúa) 13.980 593,777 0,872 15.104,516 1,080 năm Đất phù sa (2 lúa) 11.660 542,618 0,907 13.385,796 1,148 Đất phù sa (2 lúa - màu) 8.160 666,121 0,774 16.883,851 2,069 Đất phèn (2 lúa) 10.350 740,828 0,638 18.710,833 1,808 Ghi chú: Vụ mùa năm 2018 khu vực lúa thí nghiệm trên đất phù sa 2 lúa - màu bị sâu cuốn lá phá hại nghiêm trọng nên năng suất giảm mạnh. Để đánh giá mĀc độ phát thâi khí nhà kính cñn tëng đến tên thąi kĊ trỗ vĆi tốc độ phát thâi tÿ canh tác lúa, còn có thể sā dýng thêm chî cao nhçt đến 32mg CH4/m2/gią. Trong vý mùa, tiêu Hệ số phát thâi khí nhà kính quy ra kg tçt câ các điểm đo trên các loäi đçt đều có chung CO2e/kg thòc. Tuy lþĉng phát thâi ć đçt phèn một xu hþĆng tëng phát thâi ngay sau khi cçy cao nhçt nhþng do mçt mùa ć vý mùa nëm 2018 và đät tốc độ phát thâi tối đa đến 28mg täi điểm TB3 nên hệ số phát thâi ć đçt phù sa CH4/m2/gią trong giai đoän tÿ đó nhánh đến này là cao nhçt và đät 2,069kg CO2e/kg thóc. phân hóa hoa, sau đò phát thâi giâm dæn đến Cþąng độ phát thâi khí nhà kính cao thĀ 2 ć đçt khi thu hoäch. phñn sau đò tĆi đçt phù sa 2 lúa và thçp nhçt là Động thái phát thâi khí N2O trong vý xuân đçt mðn (1,08kg CO2e/kg thóc). Tuy nhiên, chî trên các loäi đçt rçt khác nhau theo các giai số này có thể cæn thí nghiệm thêm vì vý mùa nëm 2018 ć điểm TB3 nëng suçt bð hä xuống đoän sinh trþćng và chế độ bòn phån đäm và nhiều do tác động cûa sâu cuốn lá. phát thâi đät cao nhçt vào thąi kĊ trỗ vĆi tốc độ đến 0,4mg N2O/m2/gią. Sau đò phát thâi giâm dæn đến khi thu hoäch. 4. KẾT LUẬN Tổng phát thâi khí nhà kính trên 3 loäi đçt Qua kết quâ nghiên cĀu phát thâi khí nhà trồng lúa ć Thái Bình đþĉc xếp häng theo thĀ tă kính trên ba loäi đçt chính trồng lúa täi Thái tëng dæn là trên đçt phù sa canh tác 2 vý lúa Bình, một số kết luên đþĉc rút ra nhþ sau: (13,38 tçn CO2e/ha/nëm) < đçt mðn (15,1 tçn Động thái phát thâi khí mê tan trong vý CO2e/ha/nëm) < đçt phù sa 2 lúa- màu (16,88 xuân ć tçt câ các loäi đçt tëng liên týc tÿ khi tçn CO2e/ha/nëm) < đçt phèn (18,71 tçn lúa bén rễ hồi xanh và đät cao nhçt ć thąi kì đó CO2e/ha/nëm). Hệ số phát thâi trong canh tác nhánh. Sau đò, phát thâi thay đổi phý thuộc vào lúa (kg CO2e/kg thóc) trong vý xuân læn lþĉt tÿ chế độ nþĆc trong ruộng. VĆi đçt phèn, phát thâi thçp đến cao là đçt mðn (0,722) < đçt phù sa 2 121
  10. Nghiên cứu phát thải khí nhà kính trên đất trồng lúa tỉnh Thái Bình lúa (0,823) < đçt phù sa 2 lúa 1 màu (1,252) < Fundamental and Applied Agriculture. 4(1): 693- 703. doi: 10.5455/faa.10569. đçt phèn (1,827). Trong vý mùa, læn lþĉt là đçt phù sa 2 lúa (1,484) < đçt mðn (1,577) < đçt Lindau C.W., Bollich P.K., DeLaune R.D., Patrick W.H.Jr.& Law V.J. (1991).Effect of Urea Fertilizer phèn (1,789) < đçt phù sa 2 lúa - màu (4,473). and Environmental Factors on CH4 Emissions from a Louisiana, U.S.A. Rice field.Plant Soil. 136: 195-203. LỜI CẢM ƠN Mai Văn Trịnh (Chủ biên), Bùi Thị Phương Loan, Vũ Bài báo là một phæn cûa đề tài “Nghiên cĀu Dương Quỳnh, Cao Văn Phụng, Trần Kim Tính, xây dăng hệ số phát thâi khí nhà kính quốc gia Phạm Quang Hà, Nguyễn Hồng Sơn, Trần Văn Thể, Bjoern Ole Sander, Trần Tú Anh, Trần Thu cho cây lúa và các loäi cây trồng cän chû yếu Hà, Hoàng Trọng Nghĩa & Võ Thị Bạch Thương phýc vý kiểm kê khí nhà kính và xây dăng các (2016). Sổ tay hướng dẫn đo phát thải khí nhà kính giâi pháp giâm nhẹ phát thâi khí nhà kính cûa trong canh tác lúa. Nhà xuất bản Nông nghiệp. ngành nông nghiệp”, Mã số: BĐKH.21/16-20. Nguyễn Hữu Thành &Nguyễn Đức Hùng (2012).Tình Nhóm tác giâ xin chân thành câm Ąn chþĄng hình phát thải khí metan do hoạt động canh tác lúa trình Khoa học và Công nghệ cçp quốc gia về nước ở khu vực ĐBSH. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. 10(1): 165-172. TNMT&BĐKH đã täo điều kiện cho nhóm thăc Pandey A., Van Trinh Mai, Duong Quynh Vu, Thi hiện nghiên cĀu này. Phuong Loan Bui, Thi Lan Anh Mai, Lars Stoumann Jensen & Andreas de Neergaard (2014). TÀI LIỆU THAM KHẢO Organic matter and water management strategies to reduce methane and nitrous oxide emissions from Azeem Tariq, Quynh Duong Vu, Lars Stoumann rice paddies in Vietnam. Agriculture, Ecosystems Jensen, Stephane de Tourdonnet, Bjoern Ole and Environment. 196: 137-146. Sander, Reiner Wassmann, Trinh Van Mai & Smith K.A. & Conen F. (2004). Impacts of land Andreas de Neergaard (2017). Mitigating CH4 and management on fluxes of trace greenhouse N2O emissions from intensive rice production gases.Soil Use Manage. 20: 255-263. doi:10.1079/ systems in northern Vietnam: Efficiency of SUM2004238. drainage patterns in combination with rice residue Van Trinh Mai, Mehreteab Tesfai, Andrew Borrell, incorporation, Agriculture, Ecosystems and Udaya Sekhar Nagothu, Thi Phuong Loan Bui, Environment. 249: 101-111, http://dx.doi.org/10. Duong Quynh Vu & Le Quoc Thanh (2017). Effect 1016/j.agee.2017.08.011. of organic, inorganic and slow release urea Đào Minh Trang, Huỳnh Thị Lan Hương, Mai Văn fertilisers on CH4 and N2O emissions from rice Trịnh & Chu Sỹ Huân (2019). Dấu vết carbon của paddy.Paddy Water Environ. 15(2): 317-330. DOI: lúa gạo ở Việt Nam: Tính toán thí điểm cho xã Phú 10.1007/s10333-016- 0551-1. Lương, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình vào vụ Viện Môi trường Nông nghiệp (2017). Xây dựng hệ xuân và vụ mùa. Tạp chí Nông nghiệp và Phát thống đo đạc - báo cáo - thẩm định (MRV) cho hệ triển nông thôn. 10: 3-11. thống IFES được lựa chọn bao gồm canh tác lúa và Forster P., Ramaswamy V., Artaxo P., Berntsen T., bếp khí hóa, báo cáo tổng kết dự án “Tăng cường BettsR., FaheyD.W., Haywood J., Lean J., Lowe tính sẵn sàng cho NAMA: xây dựng năng lực cho D.C., Myhre G., Nganga J., Prinn R., Raga G., hệ thống lương thực và năng lượng tổng hợp tại Schulz M. & Van Dorland R. (2007). Changes in Việt Nam”. Atmospheric Constituents and in Radiative Vũ Hằng & Mai Văn Trịnh (2017). Nghiên cứu tính Forcing. In: Climate Change. toán phát thải khí nhà kính theo không gian cho Islam M.R., Siddique I.A., Ali M.H., Islam M.R. & canh tác lúa tại tỉnh Thái Bình, Tạp chí Khoa học Mahmud A.A. (2019). Rice genotypic variation in và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam. Viện Khoa methane emission patterns under irrigated culture. học Nông nghiệp Việt Nam. 76(3): 65-71. 122
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2