Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học đất: Nghiên cứu ảnh hưởng của sử dụng đất nông nghiệp vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Trị đến lượng cacbon trong đất

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÔI<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> <br /> NGUYỄN THANH TUẤN<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG<br /> NGHIỆP VÙNG ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG TRỊ<br /> ĐẾN LƢỢNG CACBON TRONG ĐẤT<br /> <br /> Chuyên ngành: Khoa học đất<br /> Mã số: 62.62.01.03<br /> DỰ THẢO<br /> TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC ĐẤT<br /> <br /> Hà Nội, 2015<br /> <br /> Công trình đã được hoàn thành tại:<br /> Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội<br /> <br /> Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:<br /> 1. PGS.TSKH. Nguyễn Xuân Hải<br /> 2. PGS.TS. Trần Văn Ý<br /> <br /> Phản biện 1: ……………..<br /> Phản biện 2: ……………..<br /> Phản biện 3: ……………….<br /> <br /> Luận án đã đƣợc bảo vệ tại ………………<br /> Vào hồi … giờ … ngày ….. tháng ….. năm 20……<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận án tại:<br /> - Thư viện Quốc gia Việt Nam;<br /> - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài luận án<br /> Hoạt động canh tác nông nghiệp ở nước đã có nhiều thay đổi<br /> cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là các vùng<br /> chuyên canh. Phương thức canh tác giữa các vùng miền có sự khác<br /> nhau đáng kể về bón phân, lượng phụ phẩm nông nghiệp để lại đồng<br /> ruộng. Lượng phân chuồng bón cho đồng ruộng đang có xu hướng ít<br /> đi, thay vào đó là các loại phân bón vô cơ nhằm tăng năng suất cây<br /> trồng. Những thay đổi này đã và đang gây ra sự suy giảm lượng<br /> cacbon hữu cơ của đất (SOC) ở các hệ canh tác nông nghiệp, giảm độ<br /> phì của đất, tăng lượng khí nhà kính trong khí quyển.<br /> Chất hữu cơ nói chung, cacbon trong đất nói riêng có vai trò rất<br /> quan trọng đối với độ phì, mức độ ổn định của đất, sản xuất nông<br /> nghiệp và quá trình cân bằng cacbon trong chu trình cacbon toàn cầu.<br /> Các hoạt động canh tác nông nghiệp giúp hấp thụ và thu giữ cacbon<br /> trong đất được xem là một giải pháp nhằm giảm lượng cacbon trong<br /> không khí, là một biên pháp ứng phó với biến đổi khí hậu hiệu quả ở<br /> các nước đang phát triển.<br /> Biến động sử dụng đất có ảnh hưởng quan trọng đối với sự phát<br /> thải khí nhà kính vào khí quyển và lượng SOC. Theo Uỷ ban liên<br /> chính phủ về biến đổi khí hậu, từ năm 1850 đến 1998, khoảng (136 ±<br /> 55) x 109 tấn CO2 đã phát thải vào trong khí quyển do thay đổi sử<br /> dụng đất và hoạt động canh tác, trong đó (78 ± 12) x 109 tấn CO2<br /> phát thải trên do sự suy giảm SOC.<br /> Những ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất nông nghiệp như sự<br /> thay đổi diện tích đất nông nghiệp theo không gian, theo thời gian và<br /> phương thức canh tác đều tác động đến lượng cacbon trong đất. Để<br /> đảm bảo được nền nông nghiệp bền vững cần thiết phải có các biện<br /> pháp quản lý hợp lý không những duy trì và nâng cao năng suất cây<br /> trồng mà còn phải duy trì và nâng cao lượng cacbon trong đất.<br /> Nghiên cứu ảnh hưởng của sử dụng đất trong nông nghiệp đến lượng<br /> cacbon trong đất là một trong hướng được nhiều nước quan tâm. Tuy<br /> nhiên, vấn đề trên ở nước ta vẫn còn bỏ ngỏ.<br /> Quảng Trị cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước đã có nhiều<br /> thay đổi về kinh tế, xã hội và môi trường. Những tiến bộ của khoa<br /> học kỹ thuật đã và đang được áp dụng rộng rãi trên địa bàn tỉnh nhằm<br /> tăng năng suất cây trồng. Đất nông nghiệp của tỉnh tập trung chủ yếu<br /> ở vùng đồng bằng ven biển (ĐBVB). Diện tích đất vùng ĐBVB<br /> 1<br /> <br /> chiếm 9,53% diện tích đất tự nhiên của tỉnh. Vùng ĐBVB gồm 5 hệ<br /> canh tác chính: (1) lúa - lúa - để trống (lúa - lúa); ngô - đậu - để trống<br /> (ngô - đậu); lạc - để trống (lạc); lạc - khoai lang - để trống (lạc khoai lang); sắn - để trống (sắn). Cùng với xu thế chung của cả nước,<br /> diện tích đất nông nghiệp vùng ĐBVB có xu hướng giảm trong<br /> những năm gần đây do quá trình đô thị hoá, áp lực gia tăng dân số.<br /> Bên cạnh đó, điều kiện nhiệt ẩm và thổ nhưỡng ở khu vực này rất<br /> thuận lợi cho quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong đất.<br /> Hiện nay ở nước ta việc xác định lượng SOC theo các hệ sinh<br /> thái nông nghiệp ở quy mô vùng vẫn chưa được nghiên cứu. Sự thay<br /> đổi lượng SOC theo không gian trong các hệ sinh thái nông nghiệp<br /> của Việt Nam vẫn chưa được nghiên cứu chi tiết và tính toán một<br /> cách định lượng. Thêm vào đó sự thay đổi lượng SOC ở các hệ sinh<br /> thái nông nghiệp theo thời gian cũng cần phải được dự báo. Đây là cơ<br /> sở xem xét khả năng sản xuất của đất trong tương lai cũng như mức<br /> độ bền vững của hệ sinh thái nông nghiệp đó. Xuất phát từ những lý<br /> do trên đề tài “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỬ DỤNG ĐẤT<br /> NÔNG NGHIỆP VÙNG ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG<br /> TRỊ ĐẾN LƯỢNG CACBON TRONG ĐẤT” đã được lựa chọn thực<br /> hiện.<br /> 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án<br /> - Về mặt khoa học, luận án là nghiên cứu định lượng và tính toán<br /> lượng SOC trong các hệ canh tác (HCT) nông nghiệp đầu tiên ở Việt<br /> Nam, ở quy mô vùng. Nghiên cứu này có thể áp dụng nhân rộng cho<br /> các vùng canh tác nông nghiệp khác trên cả nước.<br /> - Về mặt thực tiễn, các kết quả định lượng của luận án là cơ sở<br /> quan trọng để các nhà quản lý và hoạch định chính sách có thể đưa ra<br /> những quyết định hợp lý để vừa đảm bảo năng suất cây trồng, vừa<br /> nâng cao hàm lượng cacbon trong đất, khả năng sản xuất của đất, và<br /> góp phần xác định các giải pháp của ngành sản xuất nông nghiệp<br /> trong xu thế biến đổi khí hậu toàn cầu.<br /> 3. Mục tiêu nghiên cứu<br /> Định lượng hóa lượng SOC ở các HCT nông nghiệp (HCT cây<br /> trồng hàng năm) ở đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Trị và những ảnh<br /> hưởng của sử dụng đất nông nghiệp đến lượng cacbon trong đất.<br /> 4. Những đóng góp mới của luận án<br /> - Đã định lượng hoá lượng SOC ở các HCT nông nghiệp ở quy<br /> mô vùng và đã tính toán cho từng HCT nông nghiệp. Hướng nghiên<br /> 2<br /> <br /> cứu này có thể nhân rộng và áp dụng cho các HCT nông nghiệp ở các<br /> địa bàn khác trên cả nước.<br /> - Nghiên cứu đã chỉ ra được ảnh hưởng của thay đổi diện tích và<br /> chuyển đổi HCT (sử dụng đất nông nghiệp) đến lượng SOC ở quy<br /> mô vùng.<br /> CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU<br /> 1.1. Chất hữu cơ trong đất và cacbon hữu cơ trong đất<br /> Hiện nay, thuật ngữ cacbon hữu cơ trong đất (SOC) và chất hữu<br /> cơ trong đất (SOM) thường được sử dụng thay đổi nhau trong một số<br /> nghiên cứu. Thuật ngữ SOC được sử dụng nhiều hơn khi nghiên cứu<br /> vòng tuần hoàn cacbon toàn cầu. Theo Stevenson, SOM là toàn bộ<br /> vật liệu hữu cơ trong đất gồm các tàn tích sinh vật ở giai đoạn phân<br /> huỷ khác nhau, sinh khối vi sinh vật, chất hữu cơ hoà tan, và chất<br /> mùn. SOM gồm các nguyên tố C, H, O, N, P và S. Như vậy có thể<br /> hiểu SOC là lượng cacbon tồn tại trong chất hữu cơ ở trong đất. SOC<br /> biến đổi theo chu trình cacbon, là kết quả của quá trình mùn hoá và<br /> khoáng hoá SOM.<br /> 1.2. Ảnh hƣởng của thay đổi sử dụng đất nông nghiệp đến cacbon<br /> hữu cơ trong đất<br /> a. Các nghiên cứu ngoài nước<br /> Nghiên cứu ảnh hưởng của thay đổi (không gian và thời gian) sử<br /> dụng đất đến lượng SOC đã được thực hiện bởi nhiều nhà nghiên cứu<br /> trên thế giới như Lal, Guo và Gifford, Fisseha và nnk, Ciric và nnk,<br /> Lei và nnk, Drewniak và nnk. Tuy nhiên, các nghiên cứu trên chỉ<br /> xem xét chuyển đổi sử dụng đất từ đất rừng, đất trồng cỏ thành đất<br /> nông nghiệp hoặc ngược lại. Nghiên cứu ảnh hưởng của thay đổi sử<br /> dụng đất nông nghiệp, đặc biệt là ảnh hưởng của phương thức canh<br /> tác đến lượng SOC đã được thực hiện từ những năm đầu của thế kỷ<br /> 20 như trạm nghiên cứu ở Rothamsted (Anh), Urbana, Illinois (Mỹ).<br /> Ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất nông nghiệp đến SOC cũng<br /> được nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu như Cai, Qiu và nnk,<br /> Tang và nnk, Shi và nnk, Zhang và nnk, Xu và nnk. Các nghiên cứu<br /> đã đánh giá sự thay đổi lượng SOC theo không gian, thời gian ở các<br /> vùng đất canh tác của Trung Quốc.<br /> b. Các nghiên cứu trong nước<br /> Các nghiên cứu trong nước chủ yếu tập trung vào nghiên cứu ảnh<br /> hưởng của phương thức canh tác đến năng suất cây trồng hoặc/và<br /> dinh dưỡng trong đất ở quy mô điểm (sites) như Lương Đức Loan và<br /> 3<br /> <br />