Nghiên cứu sử dụng nước lợ để tưới cho cây trồng vùng ven biển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ VIỆT HÙNG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƯỚC LỢ ĐỂ TƯỚI CHO CÂY
TRỒNG VÙNG VEN BIỂN

Chuyên ngành: Tưới tiêu cho cây trồng
Mã số: 62 62 27 01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1.PGS.TS NGUYỄN TRỌNG HÀ
2.PGS.TS NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG

HÀ NỘI, NĂM 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả
nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một
nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực
hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tác giả luận án

Lê Việt Hùng

XI


LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành được luận án, tác giả bảy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể thầy cô
hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Trọng Hà và PGS.TS Nguyễn Thị Lan Hương (Trường
Đại học Thủy Lợi) về sự hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu và viết luận
án.
Nhân dịp này, tác giả trân trọng cảm ơn Bộ môn Kỹ thuật và Quản lý tưới, Khoa Kỹ
thuật và Tài nguyên nước, Phòng Đào tạo Đại học và sau Đại học, Ban Giám hiệu
Trường Đại học Thủy Lợi, Phòng thí nghiệm Đất nước và Môi trường Trường Đại học
Thủy lợi đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để luận án được hoàn thành.
Tác giả trân trọng cảm ơn Ban giám đốc Công ty Tư vấn và Chuyển giao công nghệ Trường Đại học Thủy lợi đã tạo điều kiện tốt nhất, quan tâm giúp đỡ về mọi mặt trong
suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tác giả trân trọng cảm ơn gia đình bác Vũ Xuân Bộ ở huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình
đã tạo điều kiện để tác giả triển khai thí nghiệm đồng ruộng. Cám ơn các thầy giáo
thuộc Trường Đại học Nông nghiệp I, Các thầy giáo thuộc Trường Đại học khoa học tự
nhiên và Viện Nghiên cứu ngô đã hướng dẫn và giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cám ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ,
khích lệ tinh thần trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Tác giả luận án

Lê Việt Hùng

XI


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU……............ ....................................................................................................................... 1
1. Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài ............................................................................................... 1

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài...................................................................................... 2
3. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................................................... 2
4. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................................................... 3
5. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................................................... 3
6. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................................................... 3
7. Phương pháp nghiên cứu............................................................................................................... 4
8. Những đóng góp mới của luận án.................................................................................................4
9. Cấu trúc luận án ............................................................................................................................. 4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƯỚC NHIỄM MẶN ĐỂ
TƯỚI……………............................................................................................................................. 5
1.1

Đặc điểm nguồn nước khu vực ven biển ........................................................... 5

1.1.1

Thành phần vật chất nguồn nước ven biển .................................................. 5

1.1.2

Phân loại nước mặn .................................................................................... 7

1.1.3

Tình hình sử dụng nước nhiễm mặn để tưới trên thế giới và Việt Nam ....... 7

1.1.3.1 Hoa Kì ......................................................................................... 8
1.1.3.2 Israel .......................................................................................... 10
1.1.3.3 Tunisia ....................................................................................... 10

1.1.3.4 Ấn Độ ........................................................................................ 11
1.1.3.5 Ai Cập ........................................................................................ 12
1.1.3.6 Việt Nam .................................................................................... 15
1.2

Cơ sở sử dụng nước nhiễm mặn để tưới cho cây trồng .................................... 16

1.2.1

Cở sở thực tiễn dùng nước nhiễm mặn để tưới cho cây trồng ................... 16

1.2.2

Cơ sở khoa học dùng nước nhiễm mặn để tưới cho cây trồng ................... 17

1.2.2.1 Sự hấp phụ và trao đổi Cation Na + .............................................. 17
Cation Na + và Cl - từ nước nhiễm mặn làm tăng quá trình trao đổi ............ 18
1.2.2.2 Sự hấp thụ Na + của thực vật ........................................................ 20
1.2.2.3 Sự rửa trôi Na + và Cl - ................................................................ 21
1.3

Ảnh hưởng của muối đến thực vật................................................................... 22
XI


1.3.1

Ảnh hưởng của muối đến thực vật ............................................................ 22

1.3.1.1 Ảnh hưởng của muối đến sự thẩm thấu ....................................... 30

1.3.1.2 Ảnh hưởng của muối tới sự phát triển của thực vật ..................... 30
1.4

Ảnh hưởng của muối đến tính chất đất ............................................................ 32

1.4.1

Ảnh hưởng của NaCl đến tính chất lý học đất........................................... 33

1.4.2

Ảnh hưởng của NaCl đến tính chất hóa học đất ........................................ 34

1.5

Ảnh hưởng của nước nhiễm mặn đến năng suất và chất lượng sản phẩm ........ 35

1.5.1

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến năng suất và chất lượng sản phẩm ..... 35

1.5.2

Ảnh hưởng của kỹ thuật tưới nước nhiễm mặn đến năng suất cây trồng ... 36

1.6

Nhu cầu về đất, nước và phân bón của cây trồng ............................................. 38

1.6.1

Nhu cầu về đất, nước và phân bón của cây đậu tương ............................... 38

1.6.1.1 Nhu cầu về đất ........................................................................... 38
1.6.1.2 Nhu cầu về nước......................................................................... 39
1.6.1.3 Nhu cầu về phân bón .................................................................. 40
1.6.2

Nhu cầu về đất, nước và phân bón của cây ngô ........................................ 41

1.6.2.1 Nhu cầu về đất ........................................................................... 41
1.6.2.2 Nhu cầu về nước......................................................................... 41
1.6.2.3 Nhu cầu về phân bón .................................................................. 43
1.7

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1................................................................................ 43

CHƯƠNG 2
2.1

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................45

Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu.................................................... 45

2.1.1

Vị trí địa lý ............................................................................................... 45

2.1.2

Địa hình, địa mạo ..................................................................................... 45

2.1.3

Đặc điểm về đất và nước của khu vực nghiên cứu .................................... 45

2.1.3.1 Đặc điểm về đất .......................................................................... 45
2.1.3.2 Đặc điểm về nước tưới ............................................................... 54
2.1.4

Đặc điểm khí hậu ..................................................................................... 55

2.1.4.1 Mưa ........................................................................................... 55
2.1.4.2 Nhiệt độ không khí ..................................................................... 55
2.1.4.3 Số giờ nắng ................................................................................ 56
2.1.4.4 Độ ẩm không khí ........................................................................ 56
2.1.4.5 Bốc hơi ...................................................................................... 56
XI


2.1.4.6 Tốc độ gió .................................................................................. 57
2.1.4.7 Diễn biến độ mặn tại cửa sông tại huyện Kim Sơn ...................... 57
2.1.4.8 Nước ngầm khu vực nghiên cứu và khả năng tiêu thoát tại khu vực
nghiên cứu ............................................................................................... 58
2.2

Bố trí thí nghiệm đồng ruộng .......................................................................... 58

2.2.1

Mục đích nghiên cứu thí nghiệm đồng ruộng............................................ 58

2.2.2

Cơ sở khoa học của việc chọn công nghệ tưới .......................................... 58

2.2.3

Bố trí các ô thí nghiệm ............................................................................. 59

2.2.4

Hệ thống tưới ........................................................................................... 61

2.2.5

Hệ thống đo độ ẩm đất ............................................................................. 62

2.2.6

Giống cây thí nghiệm ............................................................................... 62

2.2.6.1 Giống Ngô LVN 10 .................................................................... 63
2.2.6.2 Giống Đậu Tương DT84 ............................................................. 63
2.3

Phương pháp đo đạc, lấy mẫu và phân tích ..................................................... 64

2.3.1

Phương pháp quan trắc các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất của ngô ...... 64

2.3.1.1 Các chỉ tiêu về hình thái ............................................................. 64
2.3.1.2 Chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển ............................................... 64
2.3.1.3 Chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất .................................. 64
2.3.2

Phương pháp quan trắc chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất của đậu tương ...... 64

2.3.3

Phương pháp lấy mẫu và phân tích đất, nước ............................................ 65

2.4

Phương pháp xử lý số liệu và phân tích thống kê ............................................ 65

2.4.1

Tính các đặc trưng thống kê mẫu và ước lượng cho tổng thể .................... 65

2.4.2

Kiểm định thống kê các kết quả nghiên cứu ............................................. 65

2.4.3

Sử dụng các hàm và công cụ trong Excel để tính toán .............................. 67

2.4.3.1 Tính các đặc trưng thống kê mẫu ................................................ 67

2.4.3.2 Kiểm định .................................................................................. 67
2.4.3.3 Phân tích tương quan và hồi quy ................................................. 67
2.5

KẾT LUẬN CHƯƠNG II ............................................................................... 69

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................................70

3.1

Mưa trong các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô và cây đậu tương ................ 70

3.2

Lượng nước tưới của cây ngô và cây đậu tương qua các vụ thí nghiệm ........... 70

3.2.1

Lượng nước tưới của cây ngô ................................................................... 70
XI


3.2.2

Lượng nước tưới của cây đậu tương ......................................................... 71

3.3

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến nảy mầm của cây ngô và đậu tương ....... 71

3.4

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến cây ngô.......................................... 72

3.4.1

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến cây ngô vụ xuân 2012 ............. 72

3.4.1.1 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến sinh trưởng cây ngô ... 72
3.4.1.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến năng suất của cây ngô 77
3.4.2

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến cây ngô vụ xuân 2013 ............. 82

3.4.2.1 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến sinh trưởng của cây ngô 82
3.4.2.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến năng suất ngô ............... 84
3.4.3

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến cây ngô vụ đông 2012 ............. 86

3.4.3.1Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến chiều cao cây ngô .......... 86
3.4.3.2 Ảnh hưởng của nước tưới nhiễm mặn đến năng suất ngô đông 201289
3.4.4

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến ngô vụ đông 2013 ................... 92

3.4.4.1 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm măn đến chiều cao cây ngô....... 92
3.4.4.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến năng suất cây ngô....... 94

3.5

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến đậu tương ...................................... 96

3.5.1

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến cây đậu tương vụ xuân 2012 ... 96

3.5.1.1 Ảnh hưởng của nước tưới nhiễm mặn đến chiều cao cây đậu tương 96
3.5.1.2 Ảnh hưởng của nước tưới nhiễm mặn đến năng suất cây đậu tương 97
3.5.1.3 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến NS chất khô đậu tương . 99
3.5.2

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến cây đậu tương vụ xuân 2013 . 100

3.5.2.1Ảnh hưởng của nước tưới nhiễm mặn đến chiều cao cây đậu tương100
3.5.2.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến năng suất cây đậu tương102
3.5.3

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến cây đậu tương vụ đông 2012 . 106

3.5.3.1 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến chiều cao cây ..............106
3.5.3.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến năng suất cây đậu tương108
3.5.4

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến đậu tương vụ đông 2013 ....... 111

3.5.4.1 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến chiều cao cây ............111
3.5.4.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến năng suất đậu tương ..113
3.5.5 Thảo luận chung về ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến sinh trưởng

và năng suất ngô và đậu tương ........................................................................... 117
3.6

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến tính chất đất................................. 121
XI


3.6.1

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến đất sau vụ thu hoạch thứ nhất 121

3.6.1.1 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến tính chất lý học đất....121
3.6.1.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến tính chất hóa học đất .122
3.6.2

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến đất sau vụ thu hoạch thứ 2 .... 124

3.6.2.1 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến tính chất lý học đất....124
3.6.2.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến tính chất hóa học đất .125
3.6.3

Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến đất sau vụ thu hoạch thứ 4 .... 126

3.6.3.1 Ảnh hưởng tưới nước nhiễm mặn đến tính chất lý học đất ..........126
3.6.3.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến tính chất hóa học đất .127
3.6.4

Đánh giá chung về tưới nước nhiễm mặn đến tính chất đất ..................... 129

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 132

XI


MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1.1 Hàm lượng trung bình của các nguyên tố vi lượng hòa tan trong nước ............ 6
Bảng 1.1 Phân loại nước mặn ......................................................................................... 7
Bảng 1.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn (6,57 dS/m) đến sinh trưởng cà chua .. 24
Bảng 1.3: Ảnh hưởng của nước nhiễm mặn (6,57 dS/m) bằng phương pháp tưới nhỏ
giọt đến sinh trưởng cây cà chua .................................................................................. 24
Bảng 1.4. Ảnh hưởng của nước nhiễm mặn (6.57 dS/m) đến hàm lượng các ion trong
cây cà chua .................................................................................................................. 28
Bảng 1.5: Ảnh hưởng của nước nhiễm (6,57 dS/m) bằng phương pháp tưới nhỏ giọt đến
hàm lượng các ion trong cây cà chua ............................................................................ 29
Bảng 1.6 Quan hệ giữa hàm lượng Na+ và Cl- .............................................................. 31
Bảng 1.7Ảnh hưởng của độ mặn đất đến trọng lượng củ và tỉ lệdầu trong hạt lạc ......... 36
Bảng 1.8: Năng suất cây đậu tương giảm theo độ mặn của đất ..................................... 39
Bảng 1.9: Hệ số của cây trồng Kc của đậu tương ......................................................... 39
Bảng 1.10: Năng suất cây ngô giảm theo độ mặn của đất ............................................. 41
Bảng 1.11: Ảnh hưởng của độ ẩm đất đến năng suất ngô ............................................. 42
Bảng 2.1: Tính chất lý, hóa học của đất khu thí nghiệm ............................................... 46
Bảng 2.2: Kết quả phân tích mẫu nước trước khi bố trí thí nghiệm ............................... 54
Bảng 2.4: Nhiệt độ không khí trung bình tháng trong năm ........................................... 56
Bảng 2.5: Số giờ nắng theo tháng trong năm ................................................................ 56
Bảng 2.6: Độ ẩm không khí trung bình tháng trong năm .............................................. 56
Bảng 2.7:Lượng bốc hơi trung bình tháng trong năm ................................................... 57
Bảng 2.8: Tốc độ gió trung bình tháng trong năm ........................................................ 57
Bảng 3.2 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến chiều cao cây ngô vụ xuân ........... 72
Bảng 3.3 Trọng lượng trung bình chất khô cây ngô vụ xuân 2012 ................................ 77
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến các yếu tố cấu thành năng suất..... 79

Bảng 3.5: Chiều cao trung bình của cây ngô ở các công thức tưới ................................ 82
Bảng 3.6: Giá trị trung bình của chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất ngô ............ 84
Bảng 3.7: Trọng lượng chất khô cây ngô vụ xuân 2013 ở các công thức thí nghiệm..... 86
Bảng 3.8: Chiều cao trung bình của cây ngô của các công thức thí nghiệm .................. 87
Bảng 3.9: Giá trị trung bình của các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất ngô ...... 89
Bảng 3.10: Trọng lượng chất khô cây ngô vụ đông 2012 của các công thức ................. 90
Bảng 3.11: Chiều cao trung bình cây ngô 2013 của các công thức thí nghiệm .............. 92
Bảng 3.12: Giá trị trung bình của các chỉ tiêu cấu thành năng suấtvà năng suất ngô ..... 94
Bảng 3.13: Trọng lượng chất khô cây ngô vụ đông 2013 của các công thức ................. 95
Bảng 3.14: Ảnh hưởng của độ mặn nước tưới đến chiều cao cây đậu tương ................. 96
Bảng 3.15: Các yếu tố cấu thành năng suất của cây đậu tương trong các công thức thí
nghiệm ......................................................................................................................... 97
Bảng 3.16: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất của đậu tương ..................... 98
Bảng 3.17: Năng suất chất khô cây đậu tương trong thí nghiệm .................................. 99
XI


Bảng 3.18: Ảnh hưởng của độ mặn của nước tưới đến chiều cao cây đậu tương......... 101
Bảng 3.19: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất của đậu tương vụ xuân 2013 ................. 102
Bảng 3.20: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất đậu tương vụ xuân 2013.... 103
Bảng 3.21: Hàm lượng trung bình của năng suất chất khô cây trong thí nghiệm ......... 105
Bảng 3.22: Ảnh hưởng của độ mặn của nước tưới đến chiều cao cây ......................... 106
Bảng 3.23: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất của cây đậu tương ................................. 108
Bảng 3.25 Năng suất chất khô cây đậu tương vụ đông 2012 ....................................... 111
Bảng 3.26: Ảnh hưởng của độ mặn của nước tưới đến chiều cao cây đậu tương......... 111
Bảng 3.27 Các chỉ tiêu cấu thành năng suất của cây đậu tương .................................. 113
Bảng 3.28: Các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất cây đậu tương ................... 113
Bảng 3.29: Năng suất chất khô cây đậu tương vụ đông 2013...................................... 115
Bảng 3.30: Tổng hợp mức giảm các chỉ tiêu so với đối chứng (CT1) ở các công thức
CT2 và CT3 của cây ngô và cây đậu tương qua các vụ ............................................... 118

Bảng 3.31: Tổng hợp sự khác biệt qua kiểm định thống kê giữa công thức đối chứng (CT1)
với CT2 và CT3 về các chỉ tiêu của cây ngô và cây đậu tương qua các vụ thí nghiệm ......... 120
Bảng 3.32: Tính chất lý học đất ở các công thức thí nghiệm sau vụ thứ nhất .............. 121
Bảng 3.33:Tính chất hóa học đất ở các công thức thí nghiệm sau vụ thứ nhất ............ 122
Bảng 3.35:Tính chất hóa học đất ở các công thức thí nghiệm sau vụ thứ hai .............. 125
Bảng 3.36: Tính chất lý học đất ở thí nghiệm sau vụ thu hoạch thứ tư ........................ 127
Bảng 3.37:Tính chất hóa học đất ở các công thức thí nghiệm sau vụ thứ tư ................ 128

XI


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình1.1 Sơ đồ phân chia ion (I) và nồng độ ion (II) ở lớp điện kép của phức hệ .......... 18
Hình1.2 Đường kính và năng lượng hydrat hóa của các Cation và tỉ lệ trao đổi............ 19
Hình1.3 Sự hấp phụ của Cation Na+ và K+ .................................................................. 20
Hình1.4 Mô hình khái quát về một số quá trình lý sinh chủ yếu ở hệ thống tưới .......... 23
Hình 1.5. Sự thay đổi EC (độ dẫn điện) của đất ở 3 mức tưới ....................................... 33
Hình 1.6: Quang hệ giữa sự thiếu hụt nước tương đối (1-ETa/ETm) và sự giảm năng
suất tương đối (1-Ya/Ym) của cây đậu tương. .............................................................. 39
Hình 1.7: Quan hệ giữa sự thiếu hụt bốc hơi nước (1-ETa/ETm) và giảm năng suất (1Ya/Ym) tương đối của ngô ........................................................................................... 42
Hình 2.1: Bản đồ vị trí địa lý của tỉnh Ninh Bình ......................................................... 45
Hình 2.1a: Mô hình tập trung muối tại các kỹ thuật tưới khác nhau. ............................. 59
Hình 2.2: Sơ đồ bố thí nghiệm đồng ruộng của ngô và đậu tương ................................ 60
Hình 2.3: Mặt cắt ngang luống thí nghiệm ngô ............................................................. 61
Hình 2.3a. Sơ đồ hệ thống tưới nhỏ giọt tại khu thí nghiệm.......................................... 61
Hình 2.4. Hình ảnh thiết bị Tensiometer đặt tại luống ngô thí nghiệm .......................... 62
Hình 2.5: Pha muối và kiểm tra nồng độ muối trong các công thức tưới....................... 62
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tưới nước nhiễm mặn đến chiều cao cây ngô xuân 2012 ...... 73
Hình 3.5.Quan hệ giữa độ dẫn điện của nước tưới và tổng số lá ngô xuân 2012 ........... 75
Hình 3.6 Quan hệ giữa độ dẫn điện của nước tưới và chỉ số diện tích lá ngô 2012 ....... 75

Hình 3.7 Quan hệ giữa độ dẫn điện nước tưới và thời gian sinh trưởng của cây ngô ..... 76
Hình 3.8. Quan hệ giữa độ dẫn điện của nước tưới và trọng lượng chất khô ................. 78
Hình 3.9. Quan hệ giữa độ dẫn điện của nước tưới và năng suất ngô vụ xuân .............. 80
Hình 3.10: Quan hệ giữa độ mặn nước tưới và chiều cao cây ngô giai đoạn trổ cờ ....... 84
Hình 3.11: Năng suất hạt khô của ngô vụ xuân 2013 ở công thức CT1 và CT3. ........... 85
Hình 3.12: Quy luật giảm và biểu đồ giảm chiều cao thân cây ngô vụ đông năm 2012 . 88
Hình 3.12: Năng suất hạt khô (kg/cây) ngô vụ đông 2012 của CT1 và CT3 ................. 90
Hình 3.13: Quy luật giảm dần chiều cao cây ngô giai đoạn trổ cờ vụ đông năm 2013 .. 93
Hình 3.14: Năng suất hạt khô (kg/cây) ngô vụ đông 2013 của CT1 và CT3 ................. 95
Hình 3.15: Năng suất chất khô (kg/cây) của đậu tương vụ xuân 2012 ........................ 100
Hình 3.16: Quy luật hóa xu thế giảm chiều cao cây đâu tương vụ xuân 2013 ............. 102
Hình 3.17: Năng suất hạt khô (kg.cây) của đậu tương vụ xuân 2013 .......................... 105
Hình 3.18: Năng suất chất khô (kg/cây) của đậu tương vụ xuân 2013 ........................ 106
Hình 3.19: Quy luật giảm giảm chiều cao thân cây đậu tương vụ đông năm 2012 ...... 108
Hình 3.20: Năng suất hạt khô (kg/cây) của đậu tương vụ đông 2012 .......................... 110
Hình 3.21: Quy luật giảm và biểu đồ giảm chiều cao thân cây đậu tương năm 2013 . 113
Hình 3.22: Năng suất hạt khô (kg/cây) của đậu tương vụ đông 2013 .......................... 115
Hình 3.23: Năng suất chất khô (kg/cây) của đậu tương vụ đông 2013 ........................ 116

XI


MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài
Việt nam là quốc gia nằm bên bờ biển Đông có bờ biển dài hơn 3000 km, dọc theo bờ
biển là những vùng đồng bằng châu thổ, các vùng đồng bằng duyên hải, nơi sản xuất
nông nghiệp có vai trò quan trọng đối với nền kinh tế của cả nước. Ngày nay, sản xuất
lương thực ở Việt Nam đang và sẽ gặp nhiều rủi ro vì những tác động của hiện tượng
BĐKH. Đối phó với tình hình biến đổi khí hậu là ưu tiên hàng đầu của Chính phủ do
những tác động tiêu cực của nó đến sản xuất nông nghiệp và sinh kế của người dân

trong thời gian gần đây, điển hình là hạn hán ở Nam Trung Bộ; xâm nhập mặn diễn ra
ở hầu hết các tỉnh ven biển, đặc biệt là các tỉnh vùng ĐBSCL,... khiến hàng chục nghìn
ha đất nông nghiệp thiếu nước tưới, v.v. Theo dự báo, hạn hán sẽ tiếp tục kéo dài ở vụ
Hè Thu 2016, dự kiến ở các tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận sẽ có khoảng
40.000 ha đất lúa phải dừng sản xuất (Khánh Hòa 10.000 ha, Ninh Thuận 10.000 ha,
Bình Thuận 20.000 ha). Trong đó, theo kết quả điều tra, chỉ riêng huyện Thuận Bắc,
tỉnh Ninh Thuận, trong 2 năm (từ vụ hè thu 2014 đến nay) đã phải ngưng gieo trồng
khoảng 12.500 ha lúa (Phòng Nông nghiệp Thuận Bắc, 2016).
Một trong những nguyên nhân chính gây ra hạn hán, được xác định là do tác động của
BĐKH gây nên các hiện tượng thời tiết cực đoan, sự thay đổi về chế độ mưa, nhiệt
độ,... làm cho nhu cầu nước tăng cao trong bối cảnh thiếu hụt nguồn nước. Theo thống
kê của các cơ quan chuyên môn, ở Nam trung Bộ, hiện tại dung tích trữ của các hồ
chứa thủy lợi từ Đà Nẵng đến Phú Yên đạt từ 60-80% dung tích thiết kế (DTTK); các
tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận chỉ đạt 30-50% DTTK (Tổng cục Thủy lợi,
2016).
Những thông tin trên cho thấy, sản xuất nông nghiệp ở nước ta đang và sẽ phải đối mặt
với rất nhiều khó khăn, vừa phải đảm bảo lương thực cho lượng dân số ngày càng gia
tăng vừa phải đảm bảo nâng cao giá trị gia tăng trước sức ép của sự cạnh tranh trên thị
trường trong điều kiện có ít đất và ít nước hơn do tác động của BĐKH. Nhận thức
được các rủi ro đó, Chính phủ Việt Nam đã và đang đề ra nhiều chính sách tái cơ cấu
nền kinh tế. Trong đó, Đề án Tái cơ cấu ngành nông nghiệp; Tái cơ cấu ngành thủy lợi;
Nâng cao hiệu quả quản lý khai thác công trình thủy lợi hiện có, v.v. đều đặt ra mục
tiêu cơ bản là nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững dựa trên cơ sở phát triển
1


sản xuất quy mô lớn, đẩy mạnh áp dụng Khoa học công nghệ nhằm tăng năng suất,
chất lượng, giảm giá thành và thích ứng với BĐKH.
Chủ trương Tái cơ cấu Nông nghiệp đã tạo điểm nhấn cho nâng cao năng suất nước
nông nghiệp trong bối cảnh khan hiếm nước ngày càng gia tăng, do vậy, cải thiện tính

linh hoạt của nguồn cung cấp để khuyến khích đa dạng hóa cây trồng, nhằm giảm diện
tích lúa và các loại cây trồng sử dụng nhiều nước; tăng diện tích các loại cây trồng có
giá trị kinh tế cao, tiêu thụ ít nước chính là để thực hiện chủ trương Tái cơ cấu ngành
nông nghiệp trong điều kiện BĐKH.
Đề tài “Nghiên cứu sử dụng nước lợ để tưới cho một số cây trồng cạn ven biển” được
tiến hành đáp ứng chủ trương tăng thêm nguồn cấp nước truyền thống, làm giảm áp
lực lên nguồn nước tưới truyền thống, đáp ứng chủ trương tái cơ cấu ngành thuỷ lợi.

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Về mặt khoa học, luận án góp phần làm rõ cơ sở khoa học của việc sử dụng nước
nhiễm mặn để tưới cho cây ngô và cây đậu tương bằng kỹ thuật tưới nhỏ giọt ở vùng
đất phù sa sông biển huyện Kim Sơn tỉnh Ninh Bình.
- Về mặt thực tiễn, đề tài nghiên cứu có ý nghĩa lớn khi đề xuất khả năng sử dụng
nguồn nước nhiễm mặn để tưới cho cây ngô và cây đậu tương tại huyện Kim Sơn tỉnh
Ninh Bình. Đề tài là tiền đề cho những nghiên cứu tưới nước nhiễm mặn ở vùng khí
hậu ven biển khác của Việt Nam và với các loại cây khác nhau, nơi tài nguyên nước
ngọt thường rất hạn chế.
- Luận án góp phần định hướng cho việc sử dụng nước nhiễm mặn một cách thích hợp
trong sản xuất nông nghiệp bền vững ở Việt Nam. Góp phần làm giảm áp lực nguồn
nước ngọt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng.

3. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định cơ sở khoa học của tưới nước nhiễm mặn bằng phương pháp tưới nhỏ giọt
đến sinh trưởng, năng suất của cây ngô và cây đậu tương và tính chất lý, hóa học của
đất tại huyện Kim Sơn tỉnh Ninh Bình.
- Đánh giá khả năng sử dụng nước nhiễm mặn để tưới cho cây trồng.

2

4. Đối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng nước nhiễm mặn bằng phương pháp tưới
nhỏ giọt để tưới cho cây đậu tương ĐT84 và cây ngô LVN10, đây là hai loại cây lương
thực và thực phẩm đang và sẽ được trồng khá phổ biến ở vùng đồng bằng Bắc Bộ.
- Đất canh tác khu thí nghiệm là đất cát pha đến thịt nhẹ thuộc vùng ven biển của châu
thổ sông Hồng. Đất thí nghiệm là loại đất canh tác khá phổ biến ở vùng ven biển của
châu thổ sông Hồng, ven biển duyên hải miền trung Việt Nam.
- Độ mặn của nước tưới thí nghiệm gồm 3 mức: ≤ 1‰ (đạt tiêu chuẩn nước tưới), 2 ‰
và 3‰ là độ mặn lớn gấp đôi và gấp ba tiêu chuẩn nước tưới. Nguồn nước được lấy từ
sông Vạc, độ mặn của nước tưới được xử lý đạt yêu cầu nghiên cứu bằng nguyên lý
pha loãng hay bổ sung muối.
- Kỹ thuật tưới áp dụng trong thí nghiệm là kỹ thuật tưới nhỏ giọt.

5. Phạm vi nghiên cứu
- Chọn vùng thí nghiệm là vùng ven biển Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ thuộc vùng khí hậu
nhiệt đới gió mùa. Cụ thể, đề tài thí nghiệm tại xã Kim Chính, huyện Kim Sơn, tỉnh
Ninh Bình có vị trí nằm giữa Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ.
- Nghiên cứu tưới nước nhiễm mặn cho cây đậu tương ĐT84 và cây ngô LVN10 đang
được trồng phổ biến trên đất phù sa trung tính vùng ven biển.
- Nghiên cứu được tiến hành trong 6 vụ (2 vụ xuân, 2 vụ mùa và 2 vụ đông) của năm
2012 và 2013. Tuy nhiên, do hai vụ mùa có mưa nhiều, gần như không phải tưới nên
trong vụ mùa việc tưới nước nhiễm mặn là không xảy ra.

6. Nội dung nghiên cứu
- Xác định mối quan hệ độ mặn của nước tưới đến sinh trưởng và năng suất cây ngô và
cây đậu tương khi áp dụng kỹ thuật tưới nhỏ giọt.
- Xác định ảnh hưởng của sử dụng nước nhiễm mặn để tưới đến tính chất lý hóa học
của đất.
- Đánh giá khả năng sử dụng nước nhiễm mặn để tưới cho cây trồng ở những nơi
nguồn nước ngọt hạn chế và nước nhiễm mặn phong phú.

3


7. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu của luận án là phương pháp kế thừa, phương pháp thí nghiệm
đồng ruộng và phương pháp phân tích thống kê.
Các bố trí thí nghiệm, quan trắc thí nghiệm được thực hiện theo các quy định hiện
hành.

8. Những đóng góp mới của luận án
1. Có thể dùng nước nhiễm mặn với độ mặn 2‰ (ECiw = 2,8dS/m) để tưới bằng
phương pháp tưới nhỏ giọt mà không làm ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng, năng
suất của cây ngô LVN10 và cây đậu tương ĐT84 ở đất phù sa sông biển huyện Kim
Sơn, tỉnh Ninh Bình.
2. Tại các vùng ven biển Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và hải đảo, trong điều kiện bất khả
kháng có thể dùng nước có độ mặn 3‰ (ECiw = 4,3 dS/m) để tưới bằng phương pháp
nhỏ giọt cho cây ngô LVN10 và cây đậu tương ĐT84. Khi đó năng suất ngô giảm <
10%, đậu tương giảm < 7% so với tưới nước ngọt.
3. Tưới nước nhiễm mặn bằng phương pháp tưới nhỏ giọt ở nồng độ 3‰ (độ mặn gấp
ba lần nước tưới thông thường) không ảnh hưởng rõ rệt đến các tính chất lý hóa học cơ
bản của đất. Đặc biệt, không làm thay đổi đáng kể chỉ số về Na + trao đổi, tỉ lệ hấp phụ
Na+ (SAR) và các chỉ tiêu liên quan đến nước tưới nhiễm mặn.

9. Cấu trúc luận án
Luận án bao gồm: Mở đầu;
Chương 1. Tổng quanvề nghiên cứu sử dụng nước nhiễm mặn để tưới
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Các kết quả nghiên cứu và thảo luận
Kết luận và kiến nghị;
Danh mục các công trình đã công bố;

Tài liệu tham khảo và Phụ lục

4


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƯỚC
NHIỄM MẶN ĐỂ TƯỚI
1.1 Đặc điểm nguồn nước khu vực ven biển
1.1.1 Thành phần vật chất nguồn nước ven biển
Nguồn nước ven biển thường có sự pha trộn giữa nước biển và nước sông. Do đó, so
với nguồn nước trong nội địa, nguồn nước ở khu vực này có đặc điểm cơ bản là độ
mặn cao (nước lợ). Mức độ xâm nhập mặn phụ thuộc vào các yếu tố chính là: độ mặn
nước biển, độ lớn của thuỷ triều, lưu lượng nước ngọt từ thượng lưu, lưu lượng thông
nhau giữa các sông.
Giữa nước biển và nước sông, ngoài sự khác nhau chính về độ mặn (hàm lượng muối
NaCl) còn có những khác biệt lớn về hàm lượng các nguyên tố hóa học khác và có thể
thấy ở bảng 1.1.
Theo quy luật, những nguyên tố có nhiều trong đất thì có ít trong nước biển và ngược
lại. Những nguyên tố có nhiều trong nước biển như Na, Cl, F,… là những nguyên tố dễ
bị rửa trôi. Lượng Na+ và Cl- trong nước biển cao hơn nhiều lần so với nước sông và
đó là yếu tố chính không thể sử dụng nước biển để tưới cho cây trồng thuộc nhóm cây
không chịu mặn. Trong khi đó, nhóm cây chịu mặn như sú, vẹt lại phát triển bình
thường ở nước biển.
Kết quả ở bảng 1.1 cho thấy, tuy có chứa độc tố (chủ yếu là NaCl) đối với cây, nhưng
nước biển còn chứa nhiều chất dinh dưỡng mà nước sông thường có rất ít. Thí dụ: Bo
(B), Molipden (Mo), Iot có rất nhiều trong nước biển, trong khi đó ở nước sông có ít
và kể cả trong đất cũng thường thiếu các nguyên tố này. Đây là những nguyên tố dinh
dưỡng vi lượng hết sức quan trọng đối với thực vật. Hai nguyên tố Bo và Molipden
thường thiếu trong đất, đặc biệt là các loại đất nằm sâu trong nội địa. Molipden là

nguyên tố hết sức quan trọng đối với quá trình cố định Nitơ phân tử của vi khuẩn sống
cộng sinh (Rhizobium) với cây họ đậu. Thiếu nguyên tố này hoạt động của Rhizobium
giảm, cơ chế cố định Nitơ phân tử bị ảnh hưởng và qua đó cây họ đậu phát triển kém.

5


Bo là nguyên tố cần thiết cho sự ra hoa kết quả cuả cây trồng. Điều này cũng lý giải,
tại sao cây đậu, lạc vùng ven biển có năng suất cao.
Như vậy, dưới góc độ là nguồn nước tưới cho cây trồng, nguồn nước nhiễm mặn ở
vùng ven biển có hai đặc điểm chính là có chứa độc tố NaCl và giàu các nguyên tố
dinh dưỡng vi lượng cần thiết cho cây trồng, nhất là cây đậu, lạc như Bo, Mo và I. Bên
cạnh các yếu tố bất lợi là nồng độ muối cao, nước nhiễm mặn lại có nhiều nguyên tố
có lợi cho cây trồng mà nước sông không có. Đây là ưu thế của nguồn nước nhiễm
mặn cần được nghiên cứu để phát huy sử dụng, đặc biệt trong sản xuất nông nghiệp.
Bảng 1.1 Hàm lượng trung bình của các nguyên tố vi lượng hòa tan trong nước
biển và nước sông
Nguyên tố

Dạng tồn tại chính

B

B(OH)3,B(OH)-4

N

NO3

F

F-

Al

-

Al(OH)3,Al(OH)4
HPO4 ,Na HPO4
TiO(OH)42-

V

H2VO4-,HVO42-

Cr

2-

Fe

-

-

CrO4 ,NaCrO4 ,Cr(OH)2
2+

Mn ,MnCl
2+

+

+

+

Fe ,FeCl ,Fe(OH)3
2+

+

Co

Co ,CoCl

Ni

Ni2+,NiCl+,NiCO3

Cu

Nước sông

4,61.103

18

CuCO3,Cu(CO3)2

1333

5,3

0,3

50

62

115

0,007

10

1,78

0,8

0,2

1

0,02

8,2

0,03

50

0,002

0,2

0,49

0,5

0,15

1,5

-

,MgHPO4,PO43-

Ti

Mn

Nước biển

430

2-

P

Hàm lượng trung bình(µg/l)

2-

,Cu(OH)+

Zn

Zn2+,ZnCl+,ZnSO4

0,38

30

As

-

1,23

1,7

11

0,5

As(OH)3,As(OH)4
2-

Mo

MoO4

Ag

AgCl

0,023

0,3

Cd

CdCl+,CdCl2

0,067

0,02

59,5

0,05

0,3

0,035

15

60

-

I

IO3

Cs

Cs+

Ba

2+

Ba ,BaCl

+

(Đặng Trung Thuận, 2005)
6


1.1.2 Phân loại nước mặn
Khả năng thích hợp để tưới của nước mặn phụ thuộc vào các điều kiện sử dụng như
cây trồng, khí hậu, đất đai, phương pháp tưới và biện pháp quản lý. Để xác định mức
độ mặn của nước thì việc đưa ra một sơ đồ phân loại rất có ý nghĩa thực tiễn. Bảng 1.1
đưa ra một sơ đồ phân loại theo tổng nồng độ muối. Đó là yếu tố chất lượng quan
trọng thường giới hạn việc dùng nước mặn vào việc trồng trọt. Chỉ những cây rất chịu
mặn mới có thể cho năng suất khi tưới bằng nước có độ dẫn điện vượt quá 10dS/m. Độ

dẫn điện của nước tưới thường dùng ít khi vượt quá 2dS/m.
Bảng 1.1 Phân loại nước mặn
Loại nước

Độ dẫn điện

Nồng độ muối

(dS/m)

(mg/l)

Không mặn

<0,7

<500

Nuớc uống và nước tưới

Hơi mặn

0,7-2

500-1500

Nước tưới

Mặn vừa (nước lợ)

2-10

1500-7000

Nước cửa sông và nước ngầm

Mặn nhiều

10-25

7000-15000

Nước tiêu thư cấp và nước ngầm

Rất mặn

25-45

15000-35000

Nước ngầm rất mặn

>45

>35000

Nước biển

Nước muối

Loại nước

(Nguồn: FAO Irrigation and Drainage Paper 48)
Độ mặn nước biển ven bờ nước ta nằm ở mức 12‰ đến 35‰. Ở gần bờ, hàm lượng
muối có thể cao tuỳ thuộc vào sự xáo trộn của gió, thuỷ triều và độ sâu của nước . Khi
sự pha trộn của nước ngọt đổ ra từ các con sông thì nước biển nhạt hơn một cách đáng
kể.
Nước lợ với độ mặn từ 1‰ đến 10‰ là kết quả pha trộn nước biển với nước ngọt.
Nước lợ thường xuất hiện ở các vùng cửa sông hoặc xuất hiện trong các tầng ngậm
nước hoá thạch. Trong luận văn này tác giả gọi nước lợ là nước nhiễm mặn.
1.1.3 Tình hình sử dụng nước nhiễm mặn để tưới trên thế giới và Việt Nam
Trên thế giới, đã có bằng chứng minh hoạ khả năng có thể dùng nước mặn để tưới. Họ
đã chứng minh nước mặn cũng là một nguồn tài nguyên, thực tế nhiều loại nước có độ
mặn còn cao hơn nhiều so với nước thường được xếp vào loại “không dùng để tưới

7


được” vẫn có thể dùng để tưới có hiệu quả, để trồng các loại cây được chọn lọc trong
những điều kiện thích hợp.
1.1.3.1 Hoa Kì
Hoa Kì là nước đã dùng thành công nước mặn để tưới ở nhiều vùng thuộc miền Tây
nam bao gồm thung lũng sông Arkansas bang Colorado, bang Arizona, bang New
Mexico và phía Tây bang Texas [1].
Trong thung lũng Pecos của bang Tây Texas nước ngầm trung bình có tổng lượng
muối tan khoảng 2500 mg/l, trong khi loại nước có nồng độ muối tan cao hơn nhiều (ít
nhất là cũng đến 6000 mg/l), đã được sử dụng thành công để tưới cho khoảng 81000
ha đất trong ba thập kỷ nay [2][3]. Trong thung lũng này, lượng mưa chưa đến 300mm,
trong đó phần lớn là mưa rào không đến 25 mm. Các cây trồng chủ yếu bao gồm bông,
cây có hạt nhỏ, lúa miến lấy hạt và cỏ. Đất thuộc loại cacbonat (pH 7,5 đến 8,3) với

đương lượng CaCO3 nằm trong khoảng từ 20 đến 30%, nghèo chất hữu cơ và kết cấu
mịn. Thành phần cơ giới biến động từ thịt pha limôn đến thịt nặng pha limôn. Tốc độ
thấm trung bình khoảng 0,5 cm mỗi giờ. Hệ thống thoát nước nội bộ là tốt, mực nước
ngầm thường là dưới 3 m.
- Bông thường được tưới bằng nước có chứa thạch cao, EC lên đến 8dS/m, bằng cách
tưới rãnh, cách hàng, gieo trồng hàng kép trên luống rộng và hàng đơn trên luống hẹp
rồi “phạt” đỉnh luống để loại bỏ váng muối trước khi cây ngoi lên khỏi mặt đất. Tưới
phun mưa cho bông vào ban đêm hay vào lúc hoàng hôn bằng nước có độ dẫn điện đến
5dS/m. Cây cỏ làm thức ăn gia súc khác, tưới nước có độ dẫn điện từ 3 - 5dS/m năng
suất giảm không đáng kể; cà chua cũng vậy.
Theo truyền thống, hầu hết các loại cây trồng ngoài đồng vùng Viễn Tây Texas đã
được tưới bằng các phương pháp tưới rãnh. Khi tưới nước mặn vào mỗi rãnh thì ở đỉnh
luống có nồng độ muối cao nhất còn trong lòng rãnh nồng độ muối lại thấp nhất. Việc
tích luỹ muối trong luống thường làm chết cây con hoặc giảm sức nảy mầm. Để giảm
việc tích luỹ muối như vậy đến mức thấp nhất vùng Trans-Pecos thường dùng phương
pháp tưới cách rãnh. Theo hệ thống này, muối được "đẩy" về phía rãnh không tưới
nước. Ở quận Hudspeth là nơi độ mặn nước tưới khá cao, phương pháp này thường
8


được áp dụng cho một hay hai lần tưới đầu tiên, sau đó các luống đều được tưới để
tránh muối thừa tích luỹ dưới các rãnh khô. Gạt đỉnh luống trước khi hạt mọc để tránh
tác hại của váng muối đến việc mọc cây con là biện pháp thường được thực hiện tại
thung lũng El Paso. Biện pháp này cũng dùng để phá váng, thường xảy ra ở đất có
thành phần cơ giới nặng (nhiều sét) sau khi mưa hoặc tưới phun mưa quá đậm. Biện
pháp này tốt đối với việc trồng bông và trồng ớt cay song lại không tốt đối với cây
gieo hạt nông, nảy mầm và mọc nhanh như cây rau diếp.
Cấy hàng kép trên luống phẳng là biện pháp kỹ thuật thực thi cho việc trồng rau diếp,
hành và đôi khi cho việc trồng Bông. Hạt được gieo ở mép luống là nơi muối tích luỹ
ít nhất. Bông mọc và cho năng suất rất tốt khi dùng phương pháp này với nước tưới có

EC đến 5,4 dS/m. Gieo hạt vào rãnh ướt thì có lợi vì ở đó có độ mặn thấp hơn. Song
biện pháp này cũng có điều lợi bất cập hại, vì đất trong rãnh dễ đóng váng và lạnh hơn;
cây dễ bị bệnh và cỏ dại lấn át mạnh hơn. Do vậy, biện pháp này chỉ thực hiện ở đất
cực mặn để trồng một số cỏ chăn thả gia súc. Biện pháp tưới phun mưa áp dụng ở
vùng Trans Pecos chủ yếu cho cây cỏ chăn thả gia súc. Khi độ mặn của nước tưới cao,
thì đôi khi phải tính đến cả tác hại của muối gây ra cho tán cây. Ở vùng Dell City đôi
khi có hiện tượng cháy mép lá đối với cỏ khi tưới phun mưa bằng nước có EC lên đến
3-5 dS/m, dù chưa thấy nói đến việc giảm năng suất. Khi tưới phun mưa cho bông vào
ban ngày bằng nước mặn có EC 4dS/m thì làm năng suất bông sơ giảm 15%. Lá bị
cháy nghiêm trọng và năng suất rất thấp nếu tưới phun mưa bằng nước mặn có EC 5,0
dS/m vào ban ngày. Nhưng trong cả hai trường hợp, nếu tưới nước ấy vào ban đêm thì
năng suất giảm không đáng kể.
Hệ thống tưới nhỏ giọt hiện nay đã khá phổ biến trong vùng, vì tưới bằng hệ thống này
tránh được hại lá khi dùng nước mặn để tưới mà lại không lãng phí nước vì gió tạt.
Tưới bằng hệ thống này năng suất bông bằng hoặc cao hơn tưới theo kiểu thông
thường - tưới rãnh - ngay cả khi dùng nước có độ mặn EC đến 8 dS/m.
Tóm lại, kinh nghiệm miền Viễn Tây Texas cho thấy các cây trồng thích hợp vẫn có
thể cho năng suất cao khi tưới bằng nước mặn (đến khoảng EC = 8 dS/m) nếu tưới
bằng phương pháp hợp lý.

9


1.1.3.2 Israel
Israel là nơi dùng nhiều nước mặn cho việc tưới [4]. Đại bộ phận nước ngầm có độ
mặn nằm trong khoảng EC: 2 -8 dS/m (tổng lượng muối tan khoảng 1200 đến 5600
mg/l). Bốc thoát hơi nước trung bình hàng năm là khoảng 20000 m3/ha. Trên một nửa
đất nước có lượng mưa trung bình hàng năm trên 200 mm còn vùng nông nghiệp chủ
yếu lượng mưa trung bình hằng năm khoảng 500mm (vùng duyên hải có lượng mưa
trung bình năm đạt 600 mm), chủ yếu mưa rơi trong mùa đông. Hầu hết tưới theo kiểu

phun mưa hoặc tưới nhỏ giọt. Đất nói chung thấm nước và tiêu tốt. Nước mặn được
đưa vào qua hệ thống chuyển tải quốc gia nên được hoà loãng trước khi dùng. Cây
trồng được tưới theo kiểu phun mưa nên một số cây mọc khó khăn do đất bị đóng
váng. Theo kiến nghị của Israel ở đất có thành phần cơ giới từ nhẹ đến trung bình có
thể dùng nước có bất kỳ độ mặn nào tưới cho các cây thuộc loại chịu mặn; còn ở đất
có thành phần cơ giới nặng có thể tưới bằng nước có EC lên đến 3,5 đến 5,5 dS/m nếu
có tiêu nước nhân tạo (đối với nước như vậy người ta khuyên nên bón thạch cao). Ở
vùng Nahal Oz của Israel người ta trồng bông có lãi khi dùng nước ngầm mặn có EC
đạt 5dS/m và SAR đạt 26, miễn là đất sét pha limon hằng năm được xử lý bằng thạch
cao và dùng nước của hệ thống chuyển tải quốc gia (thường là trong mùa đông) để giữ
độ ẩm đồng ruộng đến độ sâu 150-180cm trước khi gieo cấy[5].
1.1.3.3 Tunisia
Ở Tunisia, nước sông Medjerda mặn (EC trung bình hàng năm là 3,0 dS/m) được dùng
tưới có kết quả cho chà là, lúa miến, đại mạch, cỏ và Artiso. Đất thuộc loại đất
cacbonat (đến 35% CaCO3) sét nặng, tốc độ thấm chậm, đặc biệt là sau mưa trong
mùa đông. Vào vụ gieo khi đất khô bị nứt nẻ mạnh (vết nứt rộng đến 5cm) khiến cho
lần tưới đầu tiên nước ngấm xuống đất nhanh chóng. Mưa mùa đông làm cho muối bị
rửa trôi, nhưng chỉ xuống sâu đến khoảng 15cm. Tuy nhiên, nếu tưới đúng lúc và trồng
các loại cây thích hợp, thì ở Tunisia nước mặn như vậy vẫn dùng tưới có kết quả ngay
trên các loại đất khó thấm đó [6][7].
Năm 1962, Chính phủ Tunisia đã thành lập một Trung tâm nghiên cứu Sử dụng nguồn
nước mặn để tưới (CRUESI), với sự hỗ trợ của Quỹ đặc biệt của Liên Hiệp Quốc và tổ
chức UNESCO. Năm 1969 các tổ chức này đã trình bày những nhận xét của mình qua
10


một báo cáo kỹ thuật (UNESCO/UNDP 1970). Công trình này được thực hiện ở quy
mô của sản xuất hàng hoá để tìm hiểu cây trồng sẽ cho năng suất thế nào với các cách
tưới khác nhau (hầu hết là các phương pháp tưới mặt) khi dùng nước mặn. Trạm thí
nghiệm được chọn là nơi đại diện cho nhiều tổ hợp đất đai, khí hậu và thành phần

nước tưới phổ biến ở Tunisia. Thành phần cơ giới đất biến động từ nhẹ đến nặng, nước
tưới có độ mặn với tổng lượng muối tan điến động từ 2000 đến 6500 mg/l và lượng
mưa thay đổi từ 90 đến 420mm. Trị số SAR của nước thấp (thường dưới 10) và không
có vấn đề về Bo. Sau đây là một bản tóm tắt các kết luận báo cáo của nhóm nghiên cứu
này.
Tỷ lệ và thành phần hóa học của đất được tưới trở nên ổn định sau khoảng bốn năm
tưới, tuỳ ảnh hưởng của luân canh cây trồng khác nhau. Vấn đề độ kiềm không quan
trọng. Có thể khai thác có hiệu quả mưa để rửa bằng cách giữ cho đất có tỷ lệ nước
cao đến tận trước khi mưa (cần thấy rằng ở vùng duyên hải Tunisia lượng mưa cao hơn
lượng mưa điển hình cho phần lớn các vùng bán khô hạn; hơn nữa hầu hết lượng mưa
xuất hiện cùng với các trận bão tương đối mạnh trong các tháng mùa đông). Độ mặn
của nước tưới không phải là rào cản không thể vượt qua.
Quá trình nảy mầm, đặc biệt là giai đoạn ngoi lên khỏi mặt đất là rất quan trọng cho sự
thành công của việc gieo trồng, mật độ cây là vấn đề mấu chốt. Các điều kiện vật lý
của lớp bề mặt đất có một ảnh hưởng lớn đến việc mọc của cây và phương pháp tưới
và làm đất canh tác là rất có ảnh hưởng trong vấn đề đảm bảo đến mật độ song lại rất ít
sự chú ý so với độ mặn trong quản lý. Độ thoáng của đất kém là một vấn đề lớn khi
lượng nước tưới quá nhiều, khi tưới bằng nước mặn càng phải nhấn mạnh điểm đó.
Những công trình nghiên cứu ở Tunisia này nhấn mạnh sự cần thiết phải chú ý đến
biện pháp canh tác, phương pháp tưới tiêu,… ngoài bản thân độ mặn, tức là cần phải
khống chế được các yếu tố đó nếu muốn dùng nước mặn có kết quả.
1.1.3.4 Ấn Độ
Ở Ấn Độ, Gupta và Pahwa (1981) đã tóm tắt nhiều công trình nghiên cứu và kinh
nghiệm trong những năm 1980 [1]. Người ta nhận xét rằng có thể dùng nước rất mặn
để tưới cho những vùng này mà không làm cho độ mặn có thể tăng lên sau này, vì ở đó
11


có hiện tượng rửa mặn do mưa theo thời vụ khá mạnh [9][10][11][12]. Điều này cho
thấy tiềm năng của việc sử dụng nước khá mặn để tưới ở khu vực có lượng mưa đủ để

ngăn độ mặn trong đất tăng cao theo thời gian.
Một cuộc khảo sát trên đồng ruộng được tiến hành trong thời gian 1983-1985 cho thấy
việc sử dụng rộng rãi (kể từ khoảng năm 1975) nước ngầm mặn nông có EC lên đến 8
dS/m để tưới tiêu trong 9 quận của bang Haryana, Ấn Độ [13]. Bốn quận dùng toàn
nước mặn để tưới, 5 quận còn lại thì dùng nước mặn trộn với nước ngọt trong kênh
tưới hoặc tưới xen kẽ với nước kênh. Lượng mưa trung bình trong các vùng này nằm
trong khoảng 300 và 110mm. Đất chủ yếu có thành phần cơ giới thịt pha cát. Mực
nước ngầm nông và có ngập lụt sau mưa.
Có một vài giếng có giá trị EC vượt quá 7 dS/m, từ đó cho thấy mức này hầu như là
mức mặn tối đa mà người nông dân chấp nhận để dùng lâu dài. Việc giảm năng suất
đến 30-40% nhưng nông dân vùng này chấp nhận được. Báo cáo không nói rõ kỹ thuật
đồng áng được sử dụng trong vùng nên cũng không đánh giá được các biện pháp kỹ
thuật cải tiến để nâng cao năng suất cây trồng trong vùng. Hiển nhiên là người ta đã
dùng nước mặn thành công, vì đó là nguồn nước duy nhất, để tưới cho những quận này
ở Ấn Độ.
1.1.3.5 Ai Cập
Ai Cập là một quốc gia gần như quanh năm khô cằn, những trận mưa rào thỉnh thoảng
mới có ở miền Bắc khó có thể làm bất kỳ một cây trồng nông nghiệp nào phát triển.
Cho nên, nông nghiệp chủ yếu trông vào nước tưới lấy từ sông Nile (mỗi năm 55,5 tỷ
mét khối). Nhu cầu tăng sản lượng lương thực để đáp ứng việc tăng trưởng dân số
(2,7% mỗi năm), buộc Ai Cập phải sử dụng mọi nguồn nước (như nước tiêu, nước
ngầm, nước thải được sử lý) để mở rộng nông nghiệp có tưới nước [4].
Chính sách của Chính phủ Ai Cập là sử dụng nước tiêu (độ mặn đến 4,5 dS/m) sau khi
nó được pha trộn với nước ngọt sông Nile (nếu độ mặn của nó vượt quá 1.0 dS/m) để
tạo thành hỗn hợp nước tương đương với độ mặn 1,0 dS/m. Lượng nước tiêu được
dùng để tưới hiện nay lên đến 4.7 tỷ mét khối mỗi năm và nó có thể tăng lên 7 tỷ mét
khối mỗi năm vào năm 2020.
12

Trong thực tế, sử dụng nước tiêu có độ mặn biến động từ 2 đến 3 dS/m để tưới là bình
thường đối với các quận ở miền bắc Châu thổ, nơi không có nguồn nước nào khác, hay
ở các vùng nguồn nước có chất lượng tốt hơn nhưng không đủ. Nông dân các vùng
Beheira, Kafr-El-Sheikh, Damietta và Dakhlia Governorates đã sử dụng thành công
nước tiêu để tưới trực tiếp trong thời gian 25 năm cho hơn 10.000 ha đất, bằng cách sử
dụng các biện pháp canh tác truyền thống. Đất có thành phần cơ giới từ cát, thịt pha
limon đến sét, tỷ lệ CaCO3 từ 2 đến 20% và rất ít chất hữu cơ. Các cây trồng chủ yếu
bao gồm cỏ ba lá, lúa nước, lúa mì, lúa mạch, củ cải đường và bông. Nông dân địa
phương chấp nhận được mức giảm năng suất từ 25 đến 30%. Việc giảm năng suất là
do bị úng và mặn hoá, kết quả của việc tưới quá mức và các phương pháp quản lý đất,
nước và nông nghiệp kém.
Những nghiên cứu đồng ruộng trên quy mô thử nghiệm được tiến hành ở Kafrel
Sheikh và Beheira Governorates cho thấy rằng nhờ vận dụng các biện pháp quản lý
thích hợp (như chọn giống, dùng chất cải tạo đất, cấy sâu, làm đất chuẩn bị luống gieo,
san đất, bón phân, đòi hỏi rửa ít nhất, phủ mặt và bón phân hữu cơ) người ta có thể
tưới an toàn bằng nguồn nước tiêu có độ mặn từ 2-2,5 dS/m mà không gặp hậu quả
xấu nào cho đất hay cho cây trồng.
Ở Fayoum Governorate lượng nước tiêu trung bình hằng năm có thể lên đến 696 triệu
mét khối, trong đó có 350 triệu mét khối/năm đã được dùng sau khi trộn với nước
kênh. Kết quả trình diễn quy mô thực nghiệm tại Quận Ibshwai trong giai đoạn 1985
đến 1987 về dùng trực tiếp và theo chu trình kép kín nước tiêu (EC = 2,8 dS / m) với
nước ngọt sông Nile.
Cụ thể: tưới cho cây mẫn cảm (ngô, ớt, hành, cỏ ba lá …) thì luân phiên với nước ngọt
sông Nile; các cây chịu mặn (lúa mì, ngô, củ cải đường, v.v…) thì tưới trực tiếp bằng
nước tiêu. Còn các cây mẫn cảm vừa phải (như cà chua, rau diếp, khoai tây, hướng
dương, v.v…) thì có thể tưới bằng nước tiêu, nhưng sau khi đã tưới bằng nước ngọt
sông Nile cho tới lúc cây con đã định hình. Dựa vào các kết quả này Governorate đã
tiến hành kế hoạch khai hoang 4.000 ha dùng nước tiêu.
Dự kiến hiện nay nguồn nước ngầm ở thung lũng sông Nile và đồng bằng là khoảng
2,6 tỷ mét khối (để sử dụng nông nghiệp, thành phố trực thuộc Trung ương và công

13


nghiệp) với độ mặn trung bình 1,5 dS/m nhưng khoảng biến động cao hơn nhiều, ít
nhất cũng phải đến 4 dS/m (ước tính sử dụng nguồn nước ngầm này đến năm 2010 là
4,9 tỷ mét khối). Nước ngầm có độ mặn nằm trong khoảng 2,0 đến 4,0 dS/m đã được
sử dụng thành công trong nhiều thập kỷ để tưới cho một loạt các loại cây trồng trong
khu vực rộng lớn của trang trại nằm rải rác trong thung lũng sông Nile và đồng bằng.
Các loại cây trồng hiện nay chủ yếu là cây thức ăn gia súc, ngũ cốc và rau. Ở vùng
Châu thổ nước mặn có EC từ 2,5 đến 4 dS/m đã được sử dụng thành công để trồng rau
trong điều kiện nhà kính. Trong thung lũng mới (ốc đảo Siwa, Bahariya, Farafra,
Dakhla và Kharga) có khả năng dùng nước ngầm (độ mặn nằm trong phạm vi từ EC
0,5 dS/m đến 6,0 dS/m) để tưới cho khoảng 60 000 ha trong đó có 17 000 ha đã trồng
cấy. Ốc đảo Siwa có các suối lớn chảy tự nhiên trong thung lũng. Siwa trước đây có
đến một nghìn giếng phun độ mặn nước từ EC bằng 2 đến 4 dS / m, được sử dụng
thành công để tưới cho vườn cây ăn trái ô liu và các vườn trồng cây chà, và đôi khi
chen vào một số vùng đồng cỏ. Hiện nay có khoảng 1200 giếng tưới cho 3600ha.
Trong đó 1000 giếng đã đào bằng tay đến độ sâu 20-25m (độ mặn khác nhau, từ EC
bằng 3,5 đến 5,0 dS/m và ở một số địa điểm đến 10 dS/m), và 200 giếng còn lại đã
được khoan sâu (70-130 m) với độ mặn của EC bằng 2,5-3,0 dS/m - các giá trị SAR
biến động từ 5-20. Hiện nay khoảng 235 triệu mét khối/năm đang được sử dụng thành
công để tưới cho vườn cây ăn trái ô liu và chà là, cỏ linh lăng, ngũ cốc và cây lấy gỗ
(trong đó 60 triệu mét khối lấy từ các giếng phun liên tục). Do tưới quá mức mà không
có biện pháp tiêu thích hợp, nước thấm lâu cũng như nước chảy tràn, chảy đến những
chỗ đất thấp, khiến cho trong một vài nơi ở ốc đảo xuất hiện hiện tượng úng và mặn.
Để giảm lượng nước tiêu, giảm đến mức thấp nhất ô nhiễm nước và xử lý một cách an
toàn lượng nước tiêu cuối cùng không còn khả năng sử dụng, chính quyền vùng ốc đảo
Siwa đã đúc rút kinh nghiệm và đang phát triển chiến lược mới. Các chiến lược đó:
- Sử dụng nước từ suối tự nhiên để tưới cho cây vụ đông như ngũ cốc và thức ăn gia súc;
- Sử dụng nước mặn hơn 5 dS/m để tưới cho các cây trồng chịu mặn như lúa mạch,

đậu ván, cỏ Rhodes, củ cải đường, vv;
- Sử dụng nước tiêu có hoạt tính sinh học (nhiều vi trùng - vi khuẩn, nhiều chất hữu
cơ) để tưới cho các cây chắn gió và cây lấy gỗ;
14