Nghiên cứu ảnh hưởng sử dụng phân hữu cơ đến phát thải khí metan (CH4) trên đất chuyên lúa xã lương phong, huyện hiệp hòa, tỉnh bắc giang

ð I GIÁO QUC C GIA HÀ NO I
B H C D
VÀ ðÀO T
TRƯ NG ð I H C KHOA H C T NHIÊN
TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I
KHOA SƯ PH M

----------

----------

HOÀNG QUANG QUÂN

NGHIÊN C U NH HƯ NG S

D NG PHÂN H U CƠ

KHỐ TH I KHÍ METANT NGHI TP
ð N PHÁT LU N T
(CH ) TRÊN ð
4

CHUYÊN
ð tài: LÚA XÃ LƯƠNG PHONG, HUY
T NH B C GIANG

LU n
Giáo viên hư ng d N VĂN TH C SĨ
:
Sinh viên th c hi n

:

L p

:

Hµ néi - 2009

HÀ N I, NĂM 2013

i

N HI P HÒA,


B GIÁO D C VÀ ðÀO T O

ð H
QU C NGHI N I
TRƯ NG ð I I H CC NÔNGGIA HÀ P HÀ N I
TRƯ NG ð I H C KHOA H C T
KHOA SƯ PH M

----------

NHIÊN

----------

HOÀNG QUANG QUÂN

NGHIÊN C U NH HƯ NG S

D NG PHÂN H U CƠ

ð N PHÁT TH I KHÍ METAN (CH4) TRÊN ð T
CHUYÊN LÚA XÃ LƯƠNG PHONG, HUY N HI P HỊA,

KHỐ LU BN T T NGHI P
T NH
C GIANG

ð tài:
CHUYÊN NGÀNH: KHOA H C MÔI TRƯ NG
MÃ S : 60.44.03.01

Giáo viên hư ng d n

:

Sinh viên th c hi n

:

NGƯ I HƯ NG D N KHOA H C: PGS.TS.NGUY N H U THÀNH
L p

:

HÀ N I, 2013

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

i


L I CAM ðOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên c u c a tôi. Các k t qu nghiên
c u, s li u trong lu n văn là trung th c và chưa ai công b trong b t kỳ cơng
trình nghiên c u khác
Tơi cam đoan các thơng tin trích d n trong lu n văn đ u ñư c ch rõ
ngu n g c
Tác gi lu n văn

Hồng Quang Qn

Trư ng ð i H c Nơng Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

ii


L I C M ƠN
Tôi xin chân thành c m ơn các th y cô khoa Tài Nguyên và Môi trư ng
ð i h c Nông Nghi p Hà N i , ñ c bi t là th y Nguy n H u Thành đã t n tình
hư ng d n, giúp đ tơi trong q trình hồn thành lu n văn.
Tôi xin chân thành c m ơn d án SUSANE và tồn th anh ch em trong
d án đã h tr , giúp đ tơi trong q trình h c t p.
Tôi xin chân thành c m ơn lãnh ñ o và t p th cán b Trung tâm Nghiên
c u đ t và phân bón vùng trung du ñã t o ñi u ki n t t nh t trong su t quá trình
h c t p và làm thí nghi m đ tài lu n văn t t nghi p.

Tôi xin chân thành c m ơn t p th l p KHMTC_K20 và s quan tâm giúp
ñ c a b n bè, gia đình và ngư i thân.
Tác gi lu n văn

Hoàng Quang Quân

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

iii


M CL C
M

ð U ...............................................................................................................1

1. Tính c p thi t c a ñ tài. ....................................................................................1
2. M c tiêu nghiên c u:..........................................................................................2
Chương 1 T NG QUAN TÀI LI U ..................................................................3
1.1. Khí nhà kính, ngu n gây hi n tư ng hi u ng nhà kính.................................3
1.1.1. Phát th i khí nhà kính...................................................................................3
1.1.2. Metan, khí gây hi u ng nhà kính................................................................4
1.1.3. Các ngu n phát th i khí CH4........................................................................6
1.2. S phát th i khí CH4 t đ t lúa .......................................................................7
1.3. Các y u t

nh hư ng t i s phát th i khí CH4 t ñ t lúa ..............................8

1.3.1. nh hư ng c a ch đ phân bón đ n s phát th i CH4 ...............................9
1.3.2. nh hư ng c a ch ñ nư c ñ n s phát th i CH4 ....................................14

1.3.3. nh hư ng c a canh tác và nén ñ t t i phát th i metan ............................15
1.3.4. nh hư ng c a các tính ch t lý – hố h c trên ñ t ñ n s phát th i CH4..18
1.3.5. nh hư ng c a tr ng lúa và mùa v đ n s phát th i khí CH4. ................21
1.3.6. nh hư ng c a các y u t nhi t ñ ñ n s phát th i CH4 .........................23
1.4 . Gi i pháp gi m thi u phát th i khí CH4 t đ t lúa .......................................23
Chương 2 N I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U......................26
2.1. ð i tư ng và ph m vi nghiên c u.................................................................26
2.1.1. ð i tư ng nghiên c u.................................................................................26
2.1.2. Ph m vi nghiên c u....................................................................................26
2.2. N i dung nghiên c u .....................................................................................26
2.2.1. ð c trưng khí h u vùng nghiên c u ...........................................................26
2.2.2. M t s tính ch t lí, hóa h c c a ñ t nghiên c u. .......................................26
2.2.3.

nh hư ng c a bón phân h u cơ đ n s phát th i khí CH4 trên đ t xám

tr ng lúa nư c xã Lương Phong, huy n Hi p hòa, t nh B c Giang.....................26
2.2.4. nh hư ng c a bón phân h u cơ đ n năng su t lúa trên ñ t nghiên c u ..26
2.2.5. nh hư ng c a bón phân h u cơ đ n m t s tính ch t đ t nghiên c u ............ 26

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

iv


2.3 Phương pháp nghiên c u................................................................................26
2.3.1. Phương pháp thu th p s li u th c p ........................................................26
2.3.2. Phương pháp nghiên c u ngồi đ ng ru ng ..............................................27
2.3.3. Phương pháp l y m u khí...........................................................................30
2.3.4. Phương pháp l y m u ñ t.............................................................................32

2.3.5. Phương pháp x lý s li u..........................................................................32
2.3.6. Các phương pháp phân tích các ch tiêu trong phịng thí nghi m..............33
Chương 3 K T QU VÀ TH O LU N ........................................................34
3.1. ð c trưng khí h u vùng nghiên c u..............................................................34
3.1.1. Lư ng mưa .................................................................................................35
3.1.2. Nhi t đ ......................................................................................................35
3.1.3. ð

m, khơng khí sương mù......................................................................35

3.1.4. N ng ...........................................................................................................36
3.2. M t s tính ch t đ t nghiên c u....................................................................36
3.3. nh hư ng c a bón phân h u cơ đ n s phát th i khí CH4..........................37
3.3.1.

nh hư ng c a các cơng th c bón phân h u cơ đ n s phát th i khí CH4

lúa mùa 2011 ........................................................................................................37
3.3.2.

nh hư ng c a các công th c bón phân h u cơ đ n s phát th i khí CH4

lúa xuân 2012 .......................................................................................................42
3.3.3.

nh hư ng c a các cơng th c bón phân h u cơ ñ n t ng lư ng khí CH4

phát th i trong v lúa mùa 2011 và v lúa xuân 2012 .........................................47
3.3.4. Lư ng C bón và lư ng khí CH4 phát th i .................................................48
3.4. nh hư ng s d ng phân h u cơ ñ n năng su t lúa .....................................50

3.5. nh hư ng s d ng phân h u cơ ñ n ch t lư ng c a ñ t vùng nghiên c u.51
K T LU N VÀ KI N NGH ...........................................................................52
TÀI LI U THAM KH O .................................................................................54
PH L C B NG ...............................................................................................60

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

v


DANH M C B NG
B ng 1.1. Phát th i khí nhà kính c a các nư c Khu v c ðông Nam Á và trên Th
gi i (tri u t n CO2/năm).........................................................................................4
B ng 1.2: Lư ng khí metan phát th i do tr ng lúa nư c

m t s nư c ...............5

B ng 1.3. Ư c tính lư ng th i khí metan t các ngu n khác nhau (tri u t n/năm)6
B ng 1.4. Thành ph n các nguyên t dinh dư ng chính trong phân chu ng.........9
B ng 1.5: Thành ph n các nguyên t trong nư c th i sau h m biogas................10
B ng 1.6. Thành ph n các nguyên t trong than sinh h c ñư c làm t rơm r ...12
B ng 2.1. Lư ng bón phân v mùa 2011 (kg/ha) ................................................28
B ng 2.2. Lư ng bón phân v xuân 2012 (kg/ha) ..............................................28
B ng 2.3. Thành ph n các nguyên t có trong các ngu n phân ñ u vào .............29
B ng 3.1. Di n bi n khí h u vùng nghiên c u năm 2011 và năm 2012 ..............34
B ng 3.2. M t s tính ch t đ t nghiên c u ..........................................................37
B ng 3.3. S phát th i khí CH4

giai đo n bón lót (mg CH4 m-2 gi

B ng 3.4. S phát th i khí CH4

giai đo n bón thúc l n 1 (mg CH4 m-2 gi

B ng 3.5. S phát th i khí CH4

-1

)............37
-2

giai đo n bón thúc l n 2 (mg CH4 m gi
-2

-1

-1

) 38

-1

) 39

B ng 3.6 S phát th i khí CH4

giai đo n bón lót (mg CH4 m gi

)..............42

B ng 3.7 S phát th i khí CH4

giai ño n bón thúc l n 1 (mg CH4 m-2 gi

-1

) .43

B ng 3.8 S phát th i khí CH4

giai ño n bón thúc l n 2 (mg CH4 m-2 gi

-1

) .44

B ng 3.9. Năng su t lúa th c thu c a hai v mùa 2011 và v xuân 2012 ...........50
B ng 3.10.

nh hư ng c a bón phân h u cơ ñ n ch t lư ng ñ t sau 1 năm thí

nghi m..................................................................................................................51

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

vi


DANH M C HÌNH
Hình 1.1. Sơ đ v n chuy n CH4 trên ru ng lúa theo 3 con ñư ng.......................8

Hình 1.2: Bi u đ đ ng thái phát th i CH4 v i nhi t ñ , Eh, pH c a ñ t ng p
nư c liên t c và khơng liên t c ............................................................................19
Hình 1.3 : Lư ng khí CH4 phát th i ph thu c vào th oxy hố kh c a đ t khi
sinh trư ng c a lúa (Mitra S và c ng s , 1999)...................................................20
Hình 1.4. ð ng thái Eh c a đ t tr ng lúa và đ t khơng tr ng lúa .......................22
Hình 2.1. Thi t k bu ng l y m u khí CH4 .........................................................31
Hình 3.1. S phát th i khi CH4 trong v lúa mùa 2011.......................................40
Hình 3.2. Di n bi n nhi t đ và lư ng khí CH4 phát th i lúa v mùa 2011.......41
Hình 3.3. S phát th i khi CH4 trong v lúa xuân 2012 ......................................45
Hình 3.4. Di n bi n nhi t ñ và lư ng khí CH4 phát th i lúa v xn 2012......46
Hình 3.5. T ng lư ng khí CH4 phát th i trong v lúa mùa 2011 và v lúa xuân
2012......................................................................................................................47
Hình 3.6. Lư ng C bón và lư ng khí CH4 phát th i ............................................48

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

vii


DANH M C CÁC CH

VI T T T

CEC : Cation Exchange Capacity - Kh năng trao ñ i ion
EC: ð d n ñi n
IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change - y ban liên chính ph v
bi n đ i khí h u
KNH: Khí nhà kính
BðKH: Bi n đ i khí h u
PPb: T l ph n t

PPm: T l ph n tri u
CHC: Ch t h u cơ
LSD: Least Significant Difference - Sai khác có ý nghĩa nh nh t
CV: Critical Value – Giá tr t i h n
TS: T ng s
TSH: Than sinh h c

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

viii


M

ð U

1. Tính c p thi t c a đ tài.
Phát th i khí nhà kính đã và đang dành ñư c s quan tâm nghiên c u c a các
nhà khoa h c trên th gi i và

Vi t nam. Có 3 lo i khí nhà kính (KNK) chính

CO2, N2O và CH4. Trong đó CH4 và N2O có nh hư ng l n nh t, CH4 và N2O là
l n hơn 23 và 290 l n so v i CO2 khi xem xét t i ti m năng làm m lên trái ñ t.
T ng lư ng phát th i KNK c a Vi t nam vào kho ng 98,6 tri u t n CO2 năm
2004 và s li u ư c tính con s này s là 233,3 tri u t n vào năm 2020, m t trong
nh ng ngun nhân chính là do các ho t đ ng s n xu t nơng nghi p, đ c bi t là
s n xu t lúa.
Có nhi u nguyên nhân d n ñ n phát th i KNK trong ho t đ ng s n xu t nơng
nghi p như: qu n lý phân chu ng, s n xu t và s d ng phân bón, thu c BVTV,

cây con gi ng v.v. Trong đó tác đ ng vào tác ñ ng vào ch ñ qu n lý phân h u
cơ trên đ ng ru ng có nhi u ti m năng gi m thi u phát th i KNK.
Phân h u cơ n u ñư c s d ng h p lý cho cây tr ng s làm gi m đáng k
lư ng phân hóa h c s d ng. Hàng năm 60% phân hóa h c s d ng

Vi t nam

là t nh p kh u. S n xu t phân ñ m tiêu t n r t nhi u năng lư ng và là nguyên
nhân c a phát th i khí CO2 , CH4. Vì th

s d ng phân h u cơ hi u qu s làm

gi m phát th i CO2 , CH4 thông qua vi c gi m s d ng phân khoáng.
Vi t nam, hi n nay s n xu t nông nghi p hàng năm t o ra m t lư ng r t l n
ph ph m rơm r , (x p x 38 tri u t n/năm) ña ph n lư ng ph ph m này b ñ t
ngay trên ñ ng ru ng sau khi thu ho ch xong. ði u này khơng ch gây lãng phí
dinh dư ng trong rơm r mà cịn gây ơ nhi m mơi trư ng khơng khí. N u chúng
ta t n d ng ngu n rơm r này

v i nư c th i biogas (hi n đ ng b các nơng h

có b biogas x tr c ti p ra môi trư ng) ñ s n xu t phân h u cơ, chúng ta s
khơng ch ti t ki m chi phí đ u tư phân bón, mà cịn gi m thi u phát th i KNK so
v i bón các lo i phân chu ng (t l n hay trâu bò). Nguyên nhân là phân chu ng
sau khi ñư c lên men trong b biogas s cho ra nư c th i biogas ch a các h p
ch t h u cơ ch m phân hu , ngu n nư c th i biogas này sau khi bón cho cây

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

1

tr ng s vì th gi i phóng t t cung c p dinh dư ng cho cây tr ng, qua đó gi m
thi u phát th i KNK.
Than sinh h c (TSH) ñư c s n xu t t ph ph m rơm r , ch a cácbon trơ và
r t khó phân hu , nên sau khi bón cho cây tr ng s gi i phóng t t cung c p
dinh dư ng cho cây tr ng, qua ñó góp ph n làm gi m lư ng phát th i KNK.
Vì th chúng tơi ti n hành th c hi n ñ tài: Nghiên c u nh hư ng s d ng
phân h u cơ ñ n phát th i khí metan (CH4) trên đ t chun lúa xã Lương phong,
Huy n Hi p Hòa, T nh B c Giang
2. M c tiêu nghiên c u:
ðánh giá vi c s d ng phân h u cơ ñ n s phát th i khí CH4 trên ru ng
lúa c a các cơng th c bón phân h u cơ khác nhau
L a ch n ñư c phân h u cơ bón cho lúa làm gi m phát th i khí CH4, cho
năng su t cao và n đ nh tính ch t đ t
3. u c u nghiên c u
Xác đ nh m c đ phát th i khí nhà kính CH4 trên ru ng lúa c a các cơng th c
bón phân h u cơ khác nhau

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

2


Chương 1 T NG QUAN TÀI LI U
1.1.Khí nhà kính, ngu n gây hi n tư ng hi u ng nhà kính
1.1.1. Phát th i khí nhà kính
Khí nhà kính là nh ng khí có kh năng h p th các b c x sóng dài (h ng
ngo i) đư c ph n x t b m t Trái ð t khi ñư c chi u sáng b ng ánh sáng m t
tr i, sau đó phân tán nhi t l i cho Trái ð t, gây nên hi u ng nhà kính. Các khí

nhà kính ch y u bao g m: hơi nư c, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC. Khí nhà
kính nh hư ng m nh m ñ n nhi t ñ c a Trái ð t, n u khơng có chúng nhi t
đ b m t Trái ð t trung bình s l nh hơn hi n t i kho ng 33 °C
S

nóng lên tồn c u gây ra BðKH chính là do s

ng ng c a KNK mà ch

y u là s

d ng nguyên li u hóa th ch, phá r ng.

Theo báo cáo khoa h c l n th 4 c a y ban Liên chính ph
IPCC năm 2007, n ng đ

tăng lên khơng

v thay đ i khí h u,

khí CO2 tăng 280 ppm lên 379 ppm, khí CH4 tăng

t 715 ppb lên 1774 ppb và N2O cũng tăng t 270 ppb lên trên 319 ppb. Lư ng
phát th i KNK do ñ t nhiên li u hóa th ch hàng năm phát th i t 6,4 t t n CO2
trong th p k 90 c a th k trư c ñã lên t i 7,2 t t n hàng năm trong giai ño n
2000 – 2005.
Tác ñ ng c a BðKH trên ph m vi tồn c u hơn 100 năm qua có nh ng bi u hi n
chính như sau:
- Nhi t ñ trung bình tăng kho ng 0,70C trong kỳ 1906 – 2005, t c ñ tăng c a
nhi t ñ trong 50 năm g n đây g p đơi so v i 50 năm trư c đó.

- Trong th k 20 trung bình m c nư c bi n dâng 1,8 mm/năm, riêng th p k
v a qua tăng 3,1mm/năm. Vào cu i th k 21,d báo nhi t ñ tồn c u có th
tăng thêm 1,1 - 6,40C và m c nư c bi n s dâng cao ít nh t t 2,8 – 4,3 mm/năm.
- Lư ng mưa có chi u hư ng tăng lên trong th i kỳ 1900 – 2005
đ 30º, nhưng có xu hư ng gi m k t 1970
- T năm 1970, h n hán thư ng xuyên x y ra

phía B c vĩ

vùng nhi t ñ i.
vùng nhi t ñ i và c n nhi t ñ i.

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

3


B ng 1.1. Phát th i khí nhà kính c a các nư c Khu v c ðông Nam Á và trên Th
gi i (tri u t n CO2/năm)
Qu c gia

1990

1995

2000

2005

2008

2009

2010

Indonesia

1161,38

1311,74

1445,27

2884,02

2014,94

2619,76

1945,62

Campuchia 19,52

20,79

22,28

60,74

171,79

137,86

191,57

Vi t Nam

99,02

120,58

155,99

225,21

258,39

282,85

306,21

Thái Lan

208,06

281,62

283,25

348,96

359,86

362,28

413,10

Myanma

875,34

942,92

562,10

511,08

340,41

344,08

361,54

Malaysia

198,19

251,73

254,21

336,23

333,78

356,19

330,16

Lào

30,13

31,88

24,39

51,19

31,59

33,16

99,70

Philippin

96,13

125,28

139,53

145,55

152,84

153,88

158,56

Singapo

32,56

44,51

48,26

47,74

50,20

47,47

50,39

Brunay

18,37

21,26

17,12

23,05

19,25

19,90

20,20

Th gi i

38257,72

39028,25

40234,10

47269,22

48748,03

49329,27

50101,41

Ngu n: Cơ quan ñánh giá môi trư ng Hà Lan, y ban Châu Âu, 2010.

- Các cơn bão m nh và có qu ñ o b t thư ng gia tăng k t năm 1970.
- Có nh ng bi n đ i trong ch đ hồn lưu quy mơ l n trên l c ñ a và ð i
dương, d n ñ n s gia tăng v s lư ng và cư ng ñ hi n tư ng El Nino. Theo
d báo t i Vi t Nam, s di n ra m t s bi n ñ i là nhi t ñ trung bình năm tăng
0,10 C m i th p k ; m c nư c bi n dâng 5 cm m i th p niên, s dâng kho ng 33
-45 cm vào 2070 và 100 cm ñ n năm 2011. Vi t Nam là 1 trong 5 nư c ch u nh
hư ng n ng n nh t c a BðKH và m c nư c bi n dâng cao. Theo nghiên c u
c a Ngân hàng Th gi i, n u m c nư c bi n dâng cao 1 m, Vi t Nam s m t
12% di n tích ñ t và nh hư ng t i 10,8% dân s . BðKH d n ñ n các tr n bão
x y ra thư ng xuyên, v i m c ñ tàn phá n ng n hơn.
1.1.2. Metan, khí gây hi u ng nhà kính
Khí CH4 là m t khí nhà kính quan tr ng, n ng đ c a khí này trong khí
quy n đã tăng g p đơi k t trư c th i kỳ công nghi p, tăng n ng ñ t

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

715 ppb

4


lên 1774 ppb. Hơn 20 năm qua, t l tăng này có ch ng l i chút ít. Cu i nh ng
năm 70 c a th k trư c, n ng ñ tăng

m c 20 ppm/ năm. Nhưng trong nh ng

năm 80 c a th k trư c, t l tăng này ch là 9 – 13 ppm. Gi a nh ng năm 1992,
n ng đ khí metan
tăng n ng ñ

m c n ñ nh, không thay ñ i nhưng k t năm 1993, t c đ

n đ nh khí metan là 8 ppmv/năm (final report AEAT, 1998). Khí

CH4 là m t khí nhà kính gây hi u ng nhà kính m nh hơn CO2, nó có kh năng
gây m lên toàn c u m nh hơn 21 l n so v i CO2. Tuy nhiên th i gian t n t i c a
khí này trong khí quy n ng n hơn, ch kho ng 12 năm, ngư i ta ư c tính r ng
lư ng phát th i trên tồn c u ch c n gi m đi 8% so v i m c n ng đ
thì n ng đ

metan trong khí quy n s

hi n nay

n đ nh (IPCC, 1996). M c gi m này là

khá nh so v i nh ng khí gây hi u ng nhà kính khác là CO2 và N2O.
B ng 1.2: Lư ng khí metan phát th i do tr ng lúa nư c

m t s nư c

Qu c gia

T ng lư ng
CH4
Phát th i(tri u
t n)

Lư ng CH4 phát
th i do tr ng lúa

so v i t ng lư ng
metan th i (%)

Lư ng CH4 phát
th i do tr ng lúa
nư c so v i t ng
lư ng khí nhà
kính
(%)

M năm 2005

328

1,3

0,1

Ý năm 2005

70

3,7

0,3

Nh t năm 2004

274

24,0

0,4

Trung Qu c năm
1994

10182

30,0

5,9

n ð năm 2006

6600

35,0

9,8

Ngu n: Leip, Bocchi, 2007.
Vi t Nam, theo k t qu ki m kê khí nhà kính năm 1994, lư ng khí nhà
kính phát th i trong lĩnh v c nông nghi p là 52,32 tri u t n các bon,
chi m 51% t ng lư ng khí nhà kính phát th i c a c

nư c năm 2000, qu k t

qu ki m kê, lư ng phát th i khí nhà kính ngành nơng nghi p là 65,1 tri u t n
các bon chi m 45,4% t ng lư ng phát th i khí nhà kính tồn qu c. Theo các s

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

5


li u ki m kê năm 1994 thì phát th i l n nh t là CH4 trong đó tr ng lúa phát
th i 1559,7 nghìn t n các bon/năm (chi m 62,4%). Lĩnh v c chăn nuôi phát th i
chi m 18,7%. Phát th i do di n tích đ t nơng nghi p khác chi m 15,4%, cịn l i
là do ñ t ph th i. ñi u đó cho th y trong nơng nghi p thì tr ng lúa nư c là
ngu n phát th i ch y u (final report AEAT,1998).
1.1.3. Các ngu n phát th i khí CH4
Trong t nhiên, ngư i ta đã xác ñ nh có r t nhi u ngu n phát th i khí CH4
khác nhau. Lư ng phát th i khí CH4 t các ngu n khác nhau khơng gi ng nhau.
Ư c tính lư ng phát th i CH4 ñư c th hi n

b ng 1.3

B ng 1.3. Ư c tính lư ng th i khí metan t các ngu n khác nhau (tri u t n/năm)
Ngu n t nhiên

Trung bình

Kho ng dao đ ng

( tri u t n/năm)

tri u t n/năm

-ð ml y

115

100 – 200

-M i

20

10 – 50

- ð i dương

10

5 – 20

- Nư c ng t

5

1 -25

- Hydrat CH4

5

0 -5

100

70 – 120

- Tr ng lúa

60

20- 150

- Lên men

80

65 -100

- Ch t th i gia súc

25

20 – 30

- X lý rác th i

25

?

- Chôn l p ch t th i

30

20 – 70

- ð t tàn dư sinh v t

40

20 – 80

Ngu n g c t con ngư i
- Khai thác than, cơng
nghi p khí đ t và d u m

Ngu n: Watson và c ng s , 1990.

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

6


1.2.

S phát th i khí CH4 t đ t lúa
Lúa là m t trong nh ng lo i ngũ c c chính đ ni s ng con ngư i, m i

năm ñư c s n xu t kho ng 519 tri u t n và chi m ¼ t ng lư ng ngũ c c trên
toàn th gi i (IRRI, 1991). Không gi ng như các lo i cây ngũ c c khác, lúa thích
h p v i h sinh thái m, ng p nư c, m và nó đã ñư c tr ng hàng nghìn năm qua
khu v c gió mùa c a châu Á. Ngày nay, trên 90% lúa là
và g o ñư c s d ng cho 2/3 s dân s ng

vùng đơng Nam Á

đây và g o cũng s đóng vai trị quan

tr ng trong nh ng th k ti p theo. K t khi n ng đ khí CH4 trong khí quy n
tăng nhanh trong th p k 80 c a th k trư c thì ngư i ta cho r ng canh tác lúa
nư c là ngu n phát th i khí CH4 quan tr ng nh t. ði u nghi ng này d a trên
th c t là di n tích đ t canh tác ñư c m r ng t 84 lên 145 tri u ha (FAO, 1954
– 1988) t năm 1936 đ n năm 1986, vì v y, r t có th lư ng phát th i khí CH4 t
l v i di n tích đ t lúa tăng lên. Nh ng phân tích đ nh lư ng đ u tiên các ngu n
phát th i khí CH4 vào khí quy n do Ehhalt và Schmidt (1978) ti n hành ñã th a
nh n r ng ru ng lúa là ngu n phát th i khí CH4 l n nh t. H ư c tính m i năm
tr ng lúa s phát th i vào khí quy n 280 tri u t n CH4 trong t ng s lư ng phát
th i toàn th gi i t t t c các ngu n là 570 – 850 tri u t n/năm. Lư ng CH4 phát
th i t ru ng lúa ch y u d a trên các thí nghi m t i Nh t B n (Koyam, 1963).
Tuy nhiên Ehhalt và Schmidt (1978) ch ra r ng n ng ñ này đư c xác đ nh trong
phịng thí nghi m ch không ph i trên ru ng lúa th c t . Cicerone và Shetter
(1981) thu c Vi n Khoa h c California là nh ng ngư i ñ u tiên nghiên c u v
phát th i khí CH4 trên ru ng lúa s d ng phương pháp bu ng kín. Và h đã xác
đ nh đư c

ru ng lúa có s phát th i t 0,04 ñ n 0,3 g/m2/ngày. H cũng th y

r ng CH4 phát th i ch y u qua cây lúa. Phát th i qua khu ch tán hay b t bong
bóng là khơng đáng k .
Các con đư ng hình thành khí CH4 trên ru ng lúa Khí CH4 phát th i t
ru ng lúa vào khí quy n theo ba con đư ng chính là: t b t khí CH4 dư i đ t,
khu ch tán và phát th i t cây lúa thông qua khí kh ng c a cây (Schut et al.,
1989; Delwiche and Cicerone, 1993). Nhưng hi n tư ng khu ch tán ch đóng góp

kho ng 1% t ng lư ng khí CH4, trong khi khí CH4 đi vào khí quy n

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

d ng b t

7


khí chi m t i 10% t ng lư ng phát th i t ñ t lúa, ph n ch y u phát tán là thông
qua thân cây lúa chi m 90% t ng lư ng phát th i c a đ t lúa ng p nư c.

Hình 1.1. Sơ ñ v n chuy n CH4 trên ru ng lúa theo 3 con ñư ng
Theo Schutz và c ng s , 1989
1.3. Các y u t

nh hư ng t i s phát th i khí CH4 t đ t lúa

Có nhi u y u t

nh hư ng t i quá trình phát th i như: ch đ nư c, ch

đ phân bón, tính ch t đ t, q trình sinh trư ng c a cây lúa có nh hư ng ñ n
Eh. Khi ñ ng thái c a Eh thay ñ i thì s phát th i c a CH4 cũng thay đ i theo.
Nói cách khác, nh ng y u t

nh hư ng đ n Eh cũng chính là y u t

nh hư ng ñ n s phát th i c a CH4. V n ñ này trong nh ng năm g n ñây cũng
ñư c nhi u tác gi nghiên c u.

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

8


1.3.1. nh hư ng c a ch đ phân bón ñ n s phát th i CH4
Phân chu ng là phân h u cơ ch a ñ y ñ các nguyên t dinh dư ng : N,
P, K, C, Ca, Mg, Na, Si, các nguyên t vi lư ng như Cu, Zn, Mn, Co, Bo,
Mo...Ngoài ra phân h u cơ cung c p ch t mùn làm k t c u c a ñ t t t lên, tơi x p
hơn, b r phát tri n m nh, h n ch quá trình b c hơi nư c m t ñ t, ch ng ñư c
h n. Thành ph n các nguyên t dinh dư ng chính trong phân chu ng ñư c th
hi n trong b ng 1.4
B ng 1.4. Thành ph n các nguyên t dinh dư ng chính trong phân chu ng
Nguyên t

% trong phân chu ng tươi

dinh dư ng
Trâu

L a ng a

L n

Dê, c u

Nư c

77.30

71.30

72.40

64.60

Ch t h u cơ

20.30

25.40

25.00

31.80

Nts

0.45

0.58

0.65

0.83

P2O5

0.23

0.28

0.19

0.23

K2 O

0.50

0.63

0.60

0.67

CaO

0.40

0.21

0.18

0.33

MgO

0.11

0.14

0.09

0.18

SiO2

0.85

1.77

0.08

1.47

(S tay phân bón, Vi n Th Như ng Nơng Hóa 2005)
M c dù phân chu ng ch a nhi u nguyên t dinh dư ng n u bón khơng
đúng li u lư ng, đúng cách d n đ n ơ nhi m mơi trư ng , làm gia tăng phát th i
khí nhà kính đ c bi t là CO2 và CH4
Theo k t qu

nghiên c u c a trư ng ñ i h c Nông nghi p Hà N i

(Nguy n H u Thành và c ng s , 2011) cho th y ñ t lúa t i Hà N i v i hàm
lư ng cacbon h u cơ cao, có s tương quan thu n gi a hàm lư ng ch t h u cơ
v i cư ng ñ phát th i CH4 (r = 0,6 và α < 0,05). ði u này có nghĩa là đ i v i
đ t càng nhi u ch t h u cơ, đ phát thái khí CH4 càng cao
ði u ki n thí nghi m trên ru ng c y 1 v lúa t i New Delhi ( n ð ) năm

1997 v i khí h u bán nhi t ñ i, bán m ư t và m, lư ng mưa trung bình 767

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

9


mm/năm, ñ t th t nh , pH= 8,2 lư ng các bon h ucơ 0,41%, ñ m t ng s 0,02%
ru ng canh tác c a nông dân trong vùng bón phân đ m, tư i có rút nư c ñ nh kỳ,
lư ng phát th i CH4 dao ñ ng trong kho ng 14 – 18 kg/ha/v , gi m 28% so v i
ru ng ng p nư c thư ng xuyên, c y gi ng IR 72. Ngồi ra, đ i v i ru ng c y
gi ng IR72, khi bón phân h u cơ và rút nư c ñ nh kỳ, lư ng phát th i s
tăng t 12 -20% so v i khơng bón phân h u cơ.
Nư c th i sau h m biogas là phân h u cơ d ng l ng, có thành ph n các
nguyên t

b ng 1.5

B ng 1.5: Thành ph n các nguyên t trong nư c th i sau h m biogas
M u
Nư c th i biogas

Ch t khô pH EC mS C (g kg-1) N (g kg-1) P (g kg-1) K (g kg-1)
0.9

8.3

2.7

168

0.65

Nghiên c u t i Hàng Châu (Trung Qu c) [33] t

0.48

0.24

năm 1995 – 1998,

ru ng thí nghi m c y 3 v lúa, khí h u c n nhi t ñ i m ư t và l nh, lư ng mưa
trung bình năm 1470 mm, nhi t ñ cao nh t 20,40C (tháng 7) và th p nh t
12,90C (tháng1). ð t sét nh , hàm lư ng các bon h u cơ 1,90%, ñ m t ng
s 0,22%. Trong vùng tư i nư c theo hình th c ng p k t h p tiêu gi a v và bón
phân l n. Lư ng phát th i dao ñ ng t 53 - 225 kg/ha/v (v s m), 88 – 183
kg/ha/v (v gi a) và t 100 – 557 kg/ha/v (v mu n). Trong trư ng h p tiêu
nư c ñ nh kỳ gi a v , lư ng CH4 phát th i gi m 44% so v i tư i ng p thư ng
xuyên. Ngoài ra, s d ng nư c th i t h m biogas s làm gi m lư ng phát th i t
10 – 16% so v i phân l n, phân rơm r gi m 12% so v i bón phân l n.
Vi c vùi rơm r vào ñ t s tr l i cho ñ t h u h t các nguyên t dinh dư ng
mà cây lúa ñã l y ñi t ñ t, nên nó có tác d ng b o tồn ngu n d tr dinh dư ng
c a ñ t v lâu dài. M c dù tác d ng tr c ti p lên năng su t lúa v k ti p là không
l n so v i vi c l y rơm r ra kh i ñ ng ru ng, nhưng v lâu dài thì tác d ng này
là th y rõ. Các lo i ph ph ph m nông nghi p như rơm r ch a m t lư ng dinh
dư ng khá l n, n u ñư c tái s d ng l i s r t có ích cho cây tr ng.
N u k t h p song song vi c bón phân hàng v cho lúa cùng v i vi c vùi
rơm r vào ñ t s b o tồn đư c dinh dư ng N, P, K, S cho lúa, và cịn tăng đư c

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

10


d tr dinh dư ng cho ñ ng ru ng. Vi c vùi rơm r vào ñ t ư t, s gây ra tình
tr ng c đ nh t m th i c a ñ m (N) và làm tăng lư ng mêtan (CH4) gi i phóng
vào trong đ t, gây ra tình tr ng tích lu khí gây hi u ng nhà kính. Khi vùi m t
lư ng l n rơm r tươi s r t t n lao ñ ng và c n có nh ng máy móc thích h p
cho vi c làm đ t cũng như có th gây ra nh ng v n đ v b nh cây. Vi c tr ng
tr t ch nên b t ñ u sau 2 ñ n 3 tu n vùi rơm r .
Các k t qu nghiên c u hi n t i cho th y cày khô, nơng 5-10 cm đ vùi
rơm r và tăng cư ng s thống khí cho đ t trong th i kì b hố có tác d ng t t
đ n đ phì đ t trong h th ng thâm canh lúa - lúa. Vi c cày khô, nông nên ti n
hành sau 2 ñ n 3 tu n sau khi thu ho ch

nh ng cánh ñ ng mà th i kỳ b hố

khơ - ư t gi a 2 v lúa t i thi u là 30 ngày. Vi c làm này có l i ích sau:
- S lư ng cacbon quay vịng hồn tồn s đ t đư c nhi u hơn nh vào s phân
gi i hi u khí (kho ng 50% C trong vòng 30 - 40 ngày), do đó h n ch đ n m c
t i thi u nh hư ng x u c a các s n ph m phân gi i y m khí trong giai ño n sinh
trư ng ñ u c a cây lúa.
- S phát th i CH4 s ít hơn so v i vi c vùi rơm r lúc làm ñ t ngay trư c khi gieo
tr ng.
Tác gi

Yong – Kwang Shin, Seong – Ho Yun, Moo – Eon Park

và Byong Lyol Lee (Hàn Qu c, 1996) ñã nghiên c u nh hư ng c a ch ñ nư c
và rơm ñ n lư ng phát th i CH4 trên ru ng lúa t i Suwon. H

th ng thí

nghi m bao g m 16 hịm l y m u khí ñư c ñ t trên 8 ô ru ng. M u khí đư c l y
m i tu n m t l n trong kho ng th i gian t 31/5/1994 – 11/10/1994. K t qu cho
th y, lư ng CH4 phát th i trong trư ng h p rút c n nư c ñ nh kỳ gi m
36% so v i tư i ng p thư ng xuyên. Ngoài ra, n u s d ng phân rơm

s gi m

phát th i 49% so v i rơm chưa x lý và n u rơm vùi vào ru ng trư c khi c y 3
tháng, lư ng phát th i gi m 23% so v i bón rơm thơng thư ng.
Các k t qu nghiên c u t i Cuttack ( n ð ) Adhya T. K., Bharati K.,
Mohanti (2000) t năm 1996 – 1998 trên ru ng c y 2 v lúa, khí h u nhi t đ i
bán m ư t và m lư ng mưa trung bình 1569 mm/năm, ñ t th t nh , pH= 7,0
lư ng các bon h u cơ 0,36%, ñ m t ng s 0,04%, trên ru ng canh tác c a nông

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

11


dân bón phân đ m, cho th y phát th i CH4 t 36 - 44 kg/ha/v (v xuân) và t 42
-132 kg/ha/v (v mùa). Trên ru ng tư i ng p thư ng xuyên, n u thêm m t
lư ng rơm(2t n/ha) thì lư ng CH4 phát th i tăng 94% so v i khơng có rơm.
Trong trư ng h p tư i ng p gián ño n, lư ng phát th i ít hơn 15 – 25% so v i
thư ng xuyên ng p.
Than sinh h c là thu t ng dùng ñ ch các bon ñen (black corbon) đư c
t o ra qua q trình nhi t phân các v t li u h u cơ trong mơi trư ng khơng có
ho c nghèo ơxy đ khơng x y ra ph n ng cháy. Nó đang đư c nhi u nhà khoa

h c trên th gi i ví như là “vàng đen” cho ngành nơng nghi p. Thành ph n các
nguyên t trong than sinh h c ñư c làm t rơm r th hi n b ng 1.6
B ng 1.6. Thành ph n các nguyên t trong than sinh h c ñư c làm t rơm r
Ch t khô pH EC mS C (g kg-1) N (g kg-1) P (g kg-1) K (g kg-1)

M u
Than sinh h c

70

10

18.8

414

12

10

20

Than sinh h c (Biochar) có đ c tính x p, các bon trong than b n v ng,
khó b bi n đ i thành khí nhà kính (CO2, CH4) do v y nó v a có th giúp ñ t gi
nư c, dư ng ch t và b o v vi khu n có l i cho đ t, tăng s c s n xu t c a đ t
tr ng v a đóng vai trị như b ch a carbon t nhiên trong mơi trư ng đ t. V t
li u ñ s n xu t than sinh h c chính là các lo i ch t th i h u cơ t s n xu t nông
lâm nghi p như các m nh v n g ,rơm r , các lo i v h t ngũ c c, v h t ñ u, ...
ho c ch t th i ñ ng v t như phân l n, bò, gà.

nhi u qu c gia trên th gi i, s

d ng Biochar làm ch t ph gia ñưa vào ñ t tr ng ñang ñư c ñ xu t như là m t
bi n pháp c i t o đ phì nhiêu đ t v a góp ph n gi m nh s thay đ i khí h u do
con ngư i ñang gây ra.
Trong b i c nh th gi i ñang ñ i m t v i nh ng nh hư ng ghê g m c a bi n
đ i khí h u mà Vi t Nam là m t trong năm nư c ch u nh hư ng n ng n nh t
c a nư c bi n dâng. ðBSCL là khu v c có nhi u lo i cây tr ng phong phú và có
nhi u ph ph ph m thích h p cho vi c nghiên c u s n xu t cũng như ng d ng
Biochar trong nông nghi p. N u bón Biochar làm tăng s c đ nh carbon trên

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

12


30% so v i 5% hi n t i thì góp ph n khơng nh trong vi c gi m phát th i khí
nhà kính CH4, CO2 và gi m thi u nh hư ng b t l i c a bi n đ i khí h u.
Phân đ m có nh hư ng làm tăng (Hutsch B. W, 1998, 2001 ) ho c gi m
s oxy hoá CH4 trong ñ t (Hu R., Hatano R., 2002).

nh hư ng c a phân đ m

có th do gi m lư ng oxy trong ñ t làm cho các ph n ng c a ch t h u cơ trong
ñ t

ñi u ki n y m khí (Singh J.S., Singh Smita Raghubanshi A.S. 1997) và

tăng kh

năng nitrit hoá d n t i làm tăng các enzym metan hoá (Hutsch

B. W., Webster C. P.
1994). B ng ch ng c a cơ ch

này cũng ñư c kh ng ñ nh khi ngư i ta

bón phân nitrat vào ñ t so v i ñ t khơng đư c bón phân trongthí nghi m tr ng
hành

Nh t B n (Hu R., Hatano R., Kusa K, 2002). Hơn n a phân đ m làm tăng

tính axit c a đ t, đi u này có th làm gi m các ph n ng oxy hoá CH4 (Hutsch B.
W, 2001). Tăng s lư ng vi sinh v t nitrat hố làm gi m m t đ c a các vi sinh
v t metan (Hutsch B. W., Webster C. P., 1994).
Theo nghiên c u c a Hatano và c ng s khi nghiên c u phát th i CH4 khi
tr ng hành, thì cơ ch

này đư c kh ng đ nh do hàm lư ng nitrat trong

phân bón cao hơn so v i đ t tr ng hành khơng đư c bón phân (Hu R., Hatano R.,
Kusa K
2002) . Hơn n a, phân ñ m làm cho ñ t b axit hố và đi u này có th làm gi m
các ho t đ ng oxy hố CH4 (Hutsch B. W, 2001). Ruser và c ng s (1998) cho
th y hàng năm lư ng CH4 phát th i là 140 và 118 kg C/ha (hay 1,5 và 1,3 mg
C/m2/gi ) khi bón 50 kg N/ha và 150 kg N/ha. Phân ñ m khi ñư c bón vào ñ t
Vertisols s làm gi m lư ng CH4 khơng đáng k , nhưng xu hư ng này có tác
đ ng m nhhơn

đ t Ulitsols và có tác d ng rõ r t ñ t Oxisols

vùng nhi t ñ i.

Thư ng thì CH4 phát th i vào khí quy n b oxi hố nhi u hơn do tác ñ ng c a
phân ch a g c amơn và phân urê làm q trình này x y ra m nh hơn phân ch a
g c NO3 Le Mer J., Roger P , 2001 và phân KNO3 làm oxy hoá m nh CH4 hơn
phân( NH4 )2SO4 (Liou R-M., Huang S-N, 2003).
ði u ki n thí nghi m trên ru ng c y 2 v lúa, v chiêm (t tháng 1 ñ n
tháng 4) và v mùa (t tháng 7 ñ n tháng 10) t i Los Banos (Philipin) t năm

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

13


1994 – 1997, v i khí h u nhi t ñ

m và m, lư ng mưa trung bình năm

2027mm, nhi t ñ cao nh t 30,6 0C (tháng 5) và th p nh t 23,2 0C (tháng 2), ñ t
sét nh , pH = 6,60, hàm lư ng các bon h u cơ 1,2%, ñ m t ng s 0,138% trên
ru ng ñ i trà tư i ng p thư ng xun và bón phân đ m, lư ng CH4 phát th i dao
ñ ng trong kho ng t 5 - 634 kg/ha/v (v xuân), t 4 - 602 kg/ha/v (v mùa).
Trong trư ng h p s d ng rơm k t h p v i đ m urê bón ru ng, lư ng phát th i
CH4 g p 23 l n so v i ch bón đ m urê. Khi bón urê và phân xanh, lư ng CH4
phát th i g p 3 – 4 l n so v i ch bón đ m urê. Bón phân đ m sunphat k t
h p urê, lư ng CH4 phát th i gi m 36 - 67% so v i phân urê. Ngồi ra, n u
ru ng đư c rút c n nư c vào gi a giai ño n ñ nhánh, lư ng CH4 phát th i trên
ru ng lúa gi m 20 – 80% so v i tư i ng p thư ng xuyên.
1.3.2. nh hư ng c a ch ñ nư c ñ n s phát th i CH4

Nư c trên m t ru ng có tác d ng cách ly ngu n cungc p oxy t không khí
vào đ t nên ngăn cho q trình oxi hóa ch t h u cơ c a ñ t, k t qu là các ch t
h u cơ này lên men y m khí và t o ra khí CH4 (Ferry, 1992) . Vì v y, ch đ
nư c trên ru ng lúa cũng là nguyên nhân d n t i s phát th i khí CH4. S phát
th i CH4 ph thu c vào m t s y u t như qu n lý, ñi u ti t ch ñ nư c trên m t
ru ng, lư ng phân h u cơ và vơ cơ bón vào ru ng, đ c tính c a gi ng lúa và mơi
trư ng t nhiên (Mitra và c ng s 1999).

n ð là m t trong nư c đơng dân th

hai th gi i, ñ ng th i là nư c s n xu t lúa g o quan tr ng trên th gi i. ð t lúa
t i

n ð ñư c phân lo i là canh tác lúa nh nư c tư i, nh mưa, ng p sâu và

canh tác

vùng cao. Canh tác lúa ng p sâu nghĩa là các ru ng lúa ng p 50 – 100

cm. H u h t các ru ng lúa nư c là ñư c tư i nh nư c mưa, ng p sâu và ch có
kho ng 15% đ t lúa là canh tác

vùng cao thì h th y r ng vùng đ t này khơng

đư c coi là ngu n phát th i khí metan vì

đây khơng đư c cung c p đ

nư c tư i trên m t ru ng mà vùng ñ t lúa ng p nư c m i là ngu n phát th i
metan chính. Chính vì v y tư i nư c là m t y u t quan tr ng nh t quy t ñ nh

phát th i khí metan (Hargreaves K. J., Fowler D.,1997). ði u ki n thi u oxy và
ng p nư c t o ñi u ki n thu n l i cho phát th i khí metan trên m i di n tích c a
h sinh thái lúa khác nhau. Cao nh t là lo i hình tr ng lúa ng p sâu > lúa ñư c

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

14


tư i >lúa nh nư c tr i . B i v y, ch đ tư i thích h p cho lúa s làm gi m
lư ng phát th i ñáng k khí CH4 (Neue H. U và c ng s , 1996). Yang và c ng
s (1998) cũng ch ra r ng ln phiên

m khơ thích h p trên ru ng lúa làm

gi m lư ng phát th i CH4 t i hơn 40% so v i ch ñ nư c t n t i liên t c trên
m t ru ng, hi u qu này ñư c cho là do lư ng phát th i ít đi và kh năng oxy
hố khí metan tăng lên (Wassmann R và c ng s , 2000). T p quán ñ nư c m t
ru ng vào cu i v , m t lư ng l n khí CH4 b gi l i trư c đó đư c gi i phóng
vào khí quy n khi nư c rút ñi. Các k thu t tr ng tr t có th

nh nh hư ng t i

20% t ng lư ng khí CH4 phát th i theo mùa (Neue H. U và c ng s , 1996).
Trong mơ hình nghiên c u c a Granberg và c ng s (2001) thì m c nư c trên
ru ng là y u t quan tr ng nh t và duy nh t ñ d báo lư ng khí phát th i
nh ng vùng đ m l y

mi n B c Thu ði n (r2=0,58).

1.3.3. nh hư ng c a canh tác và nén ñ t t i phát th i metan
M t s nghiên c u cho th y kh năng oxy hố khí CH4 c a ñ t

nh ng

nơi ñ t cao th y r ng nh ng nơi làm ñ t t i thi u có s phát th i ít nh t (Ball B.
C 1999) b i vì khi canh tác lúa, làm đ t s làm xáo tr n các vi sinh v t chun
oxy hố khí metan và có th làm phát tán

t ng đ t h p thu khí này.

m t s ñ t vùng nhi t ñ i vi c canh tác ít nh hư ng t i lư ng khí CH4
cây v n chuy n (Keller M và c ng s , 1990) . Vi c tr ng lúa theo các phương
th c: c y m 30 ngày tu i; gieo s trên ñ t ng p nư c; gieo s trên ñ t m làm
gi m lư ng CH4 tương ñương 5%; 13% và 37%, khi so sánh v i vi c tr ng lúa
b ng m 8 ngày tu i (Ko J. Y., Kang H. W, 2000). Trong trư ng h p bón
phân h u cơ vào cho ñ t và cày cũng là cách làm gi m phát th i metan. M t
nhân t quan tr ng nh hư ng t i s oxy hố khí metan và phát th i khí này là đ
nén c a ñ t (Le Mer J., Roger P, 2001). T i ru ng tr ng khoai tây, ñ t trên các
lu ng và đ t
g/m2/gi

rãnh tơi x p có t l oxy hố trung bình là 3,8
tương đương 0,0038g CH4/m2/gi

g/m2/gi và 0,8

và 0,0008g CH4/m2/gi

(Ruser R., và c ng s , 1998). Tuy nhiên khi nghiên c u nh ng nơi ñ t b nén

ch t cơ gi i do máy cày t o ra thì th y r ng lư ng phát th i là 2,1

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

15


g/m2/gi

do đi u ki n y m khí

đây. Thí nghi m ño CH4 phát th i t i B c

Kinh (Trung Qu c) (Wang Z. Y và c ng s , 2000)
ñư c ti n hành t năm 1995 – 1998, ru ng c y 1 v lúa (t tháng 5 đ n tháng
10), sau đó b hoang. Khí h u khơ m và c n nhi t đ i bán khơ v i lư ng mưa
trung bình năm 541 mm, nhi t ñ

cao nh t 17,8 0C (tháng 6) và th p nh t

7,1 0C tháng 1). ð t th t n ng, pH = 7,0, hàm lư ng các bon h u cơ 0,99% ñ m
t ng s 0,09%. Truy n th ng canh tác c a nông dân theo hình th c tư i ng p và
k t h p tiêu gi a v , bón phân chu ng (phân l n). Lư ng CH4 phá th i bi n đ ng
6-503 kg/ha/v , trung bình 109 kg/ha/v , ñ i v i khu v c ru ng c a nông
dân, lư ng phát th i trung bình 288 kg/ha/v . K t qu nghiên c u ñã ch ra r ng,
rút c n nư c gi a v có tác d ng gi m 23% lư ng CH4 phát th i so v i tư i
ng p thư ng xuyên. Bón phân gà có th gi m lư ng CH4 phát th i 77,5% so v i
phân l n và gi m 69,5% so v i bón phân rơm r .
T i Maligaya (Philipin) (Corton T. M và c ng s , 2000), thí nghi m t
năm 1994 – 1998 trên ru ng c y 2 v lúa, v xuân (t tháng 1 ñ n tháng 4) và

v mùa (t tháng 7 ñ n tháng 10). Khí h u nhi t đ i m và m, lư ng mưa trung
bình năm 1944 mm, nhi t đ cao nh t 31,80C (tháng 5) và th p nh t 2,40C (tháng
12). Lo i ñ t sét nh , pH =6,9, các bon h u cơ 1,32%, ñ m t ng s 0,09%. Trên
ru ng ñ i trà c a nơng dân áp d ng hình th c tư i ng p thư ng xun, bón
phân đ m. Lư ng CH4 phát th i dao ñ ng trong kho ng t 4 – 420 kg/ha/v (v
xuân) và t 143 – 952 kg/ha/v (v mùa), ru ng canh tác c a nông dân t 67 –
531 kg/ha/v . Trong v mùa do nhi t ñ cao hơn v xuân, nên lư ng phát th i
l n hơn, bón phân vơ cơ làm gi m phát th i CH4 t 25 -73% so v i bón phân h u
cơ, vi c tiêu nư c gi a v s gi m phát th i t 14 -43% so v i tư i ng p thư ng
xuyên, tư i gián ño n k t h p bón phân NPK, phân rơm đư c

gi m phát th i

t i 92% so v i tư i ng p, bón NPK, phân gà và phân tươi.
Nghiên c u t i Jakenan (Indonesia) (Setyanto P và c ng s , 2000) t
1993 – 1998 trên ru ng lúa 2 v , v xuân t tháng 1 – tháng 6, v mùa t
tháng10 – tháng 2 năm sau, khí h u nhi t đ i m và m, lư ng mưa trung bình
1600 mm/năm, thí nghi m trên ñ t th t nh , pH= 4,70, lư ng các bon h u cơ

Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p

16