Tiến Sĩ Nghiên cứu giải pháp xử lý rơm nhằm cải thiện môi trường đất trồng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long

i

TÓM TẮT
Trong sản xuất nông nghiệp hiện nay vấn đề thâm canh tăng vụ lúa làm cho
dưỡng chất trong đất bị cạn kiệt và mất cân đối và việc đốt đồng sau thu hoạch gây ô
nhiễm môi trường đang được quan tâm. Nghiên cứu được thực hiện nhằm đưa ra giải
pháp xử lý rơm tại ruộng giúp hạn chế đốt đồng góp phần cải thiện tính chất đất trồng
lúa thâm canh. Các nội dung thí nghiệm trong nghiên cứu nhằm đạt được các mục tiêu
cụ thể như: 1) Đánh giá hiện trạng xử lý rơm tại các vùng thâm canh lúa thuộc tỉnh Tiền
Giang và những ảnh hưởng của việc đốt đồng đến tính chất lý hóa đất lúa thâm canh; 2)
Đánh giá khả năng ủ phân compost từ rơm và quá trình phân hủy rơm trên ruộng với
việc bổ sung các chế phẩm sinh học; 3) Đánh giá hiệu quả của vùi rơm trên ruộng đến
tính chất lý hóa đất và 4) Đề xuất quy trình xử lý rơm trên đồng ruộng.
Kết quả đánh giá được hiện trạng xử lý rơm qua khảo sát hiện trạng sử dụng và
xử lý rơm sau thu hoạch tại Tiền Giang trên cơ sở phỏng vấn 400 hộ dân sử dụng phiếu
điều tra nông hộ tại các huyện Cái Bè, Cai Lậy, Chợ Gạo và Gò Công Tây. Có 92-97%
ý kiến trả lời của người dân ở các huyện khảo sát cho rằng đốt đồng ở vụ Đông Xuân,
trừ huyện Chợ Gạo có đến khoảng 95% số hộ tận dụng nguồn rơm sau thu hoạch. Vụ
Thu Đông có 25-54% ý kiến nông dân tại huyện Cái Bè và huyện Cai Lậy để rơm phân
hủy tự nhiên trên ruộng. Khảo sát, đánh giá tính chất lý hóa đất canh tác có đốt đồng lâu
năm và không đốt đồng tại huyện Cái Bè qua thu mẫu đất ở độ sâu 0-20 cm tại ấp Mỹ
Thuận, ấp Mỹ Trung xã Hậu Mỹ Bắc B và ấp Hậu Phú 1 xã Hậu Mỹ Bắc A. Tính chất
đất canh tác có đốt đồng lâu năm như pH, đạm dễ tiêu, lân dễ tiêu, kali trao đổi thấp và
có xu hướng tăng ở ruộng không đốt đồng. Đặc biệt, kết quả cho thấy đất đốt đồng lâu
năm có hàm lượng chất hữu cơ thấp. Nghiên cứu ủ phân compost và bón trả lại chất hữu
cơ từ rơm rạ và xử lý rơm tại ruộng là một giải pháp duy trì tính chất đất.
Nghiên cứu ủ phân compost từ rơm được bố trí gồm 5 nghiệm thức với các chế
phẩm Biomix, Emic, Trichomix-DT và nước thải Biogas. Kết quả cho thấy các chế
phẩm này và nước thải Biogas có hiệu quả thúc đẩy quá trình phân hủy và rút ngắn thời
gian phân hủy. Trong đó hai chế phẩm Trichomix-DT và Biomix đáp ứng được yêu cầu
xử lý trên đồng ruộng. Nghiên cứu xử lý rơm tại đồng ruộng với các chế phẩm sinh học
Biomix, Trichomix-DT, AT bio-decomposer. Kết quả cho thấy xử lý rơm trực tiếp trên
đồng ruộng bằng chế phẩm sinh học làm giảm 70% khối lượng rơm, cung cấp lượng
chất hữu cơ, làm tăng kali trao đổi trong đất. Bên cạnh đó góp phần làm tăng đạm dễ
tiêu (NH 4
+ và NO 3
- ) và lân dễ tiêu. Nghiên cứu đã xây dựng được quy trình xử lý rơm
tại ruộng bằng chế phẩm sinh học thích hợp với điều kiện canh tác lúa ở huyện Cái Bè
và có thể nâng cao khả năng áp dụng nhằm quản lý bền vững tài nguyên đất trồng lúa
cụ thể trong điều kiện tỉnh Tiền Giang.
Từ khóa: chế phẩm sinh học, lý hóa đất, lúa, ủ phân compost, xử lý rơm.

ii

ABSTRACT
Nowadays, the problems of intensive rice cultivation which have affected on depletion
and imbalance of nutrients in the soil and rice straw burning which have caused environmental
pollution should be solved for community. The study was conducted to propose solutions of
straw treatments on the fields to limit crop burning, which improves the quality of paddy soil
and decreases environmental pollution. Therefore, the aims of the study were 1) to assess the
current situation of straw treatments on the intensive rice cultivation regions in Tien Giang
province and the impact of rice straw burning on the physical and chemical properties of
intensive soil; 2) to evaluate the possibility of composting straw and the decomposition process
of straw on the fields with the addition of bio-products; 3) to evaluate the effectiveness of
burying straw on the fields to the soil physical and chemical properties, and 4) to recommend
straw treatment processes. By using questionnaires to interview four hundred households in
Cai Be, Cai Lay, Cho Gao and Go Cong Tay about their current rice straw using and rice straw
treatment after harvests.
The result of surveys showed that 92-97% households burnt rice straw after harvesting
in winter-spring croppings, except Cho Gao in which 95% of the households were
continuously using the source of rice straw after harvesting. In autumn-winter croppings, 25-
54% of interviewed households in Cai Be and Cai Lay let the straw decompose naturally on
the fields. The soil samples at a depth of 0 to 20 cm to assess the soil physical and chemical
properties were collected in My Thuan Hamlet and My Trung Hamlet of Hau My Bac B
Commune where people burn rice residues after harvest annually and Hau Phu 1 Hamlet of
Hau My Bac A Commune where people don’t use this method. The burning rice straw soils
have low pH, exchangeable ammonium, nitrate, phosphorus and potassium. These properties
tend to get higher in the without burning rice straw soils. Especially, the results indicated that
perennial burning cultivation soil had low organic matter concentration. Usage of organic
matter from rice straw decomposition was the solution to maintain soil quality. Therefore,
composting and handling straw in-situ was carried out.
Composting straw was conducted with 5 treatments with bioproducts, including Biomix,
Emic, Trichomix-DT and biogas wastewater. The result showed that these bio-products and
biogas wastewater enhanced the composting process and shortened the time of decomposition;
especially, the Trichomix-DT and Biomix were suitable for the treatment on the fields. The
practical results of the study indicated that straw treatment in-situ using Biomix, Trichomix-
DT, AT bio-decomposer could reduce 70% the volume of straw and provide more organic
matter and exchangeable potassium in the soil. Besides, the rice straw treatment on the fields
with the bioproducts helped increase exchangeable ammonium, nitrate and phosphorus
concentration in the soil. The study has developed the procedure of rice straw treatment in-situ
by using bio-products. The usage of this procedure is suitable for households with rice
cultivation conditions in Cai Be district. Furthermore, the application of the procedure could
be enhanced to manage sustainably the land resources in Tien Giang Province.
Keywords: bio-product, physical and chemical properties of soil, rice, composting, straw
treatment. iii


LỜI CẢM ƠN

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Trương Thị Nga, Người đã tận
tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi và cho những lời khuyên dạy hết sức quý
báu để tôi hoàn thành luận án này.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu trường Đại Học Cần Thơ,
Ban Chủ nhiệm khoa Môi Trường và Tài Nguyên Thiên Nhiên, Ban Giám Hiệu trường
Đại học Sài Gòn, Ban Chủ nhiệm Khoa Môi trường đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi
hoàn thành chương trình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến chú Lê Văn Cạn chủ ruộng nơi tôi bố trí thí
nghiệm đã tận tình giúp đỡ để tôi hoàn thành thí nghiệm ngoài đồng. Xin trân trọng
ghi nhớ những đóng góp chân tình, sự động viên của người thân, bạn bè giúp tôi vượt
qua khó khăn để hoàn thành luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến gia đình đã giúp đỡ và động viên tinh
thần để tôi hoàn thành tốt luận án.

Một lần nữa xin chân thành biết ơn.

Nguyễn Xuân Dũ
iv

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



LỜI CAM ĐOAN



Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu mà chính tôi đã thực hiện. Tất cả các
số liệu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình
nghiên cứu nào khác.

Tác giả luận án

Nguyễn Xuân Dũ v

MỤC LỤC
Trang
TÓM TẮT i
ABSTRACT ii
LỜI CẢM ƠN iii
LỜI CAM ĐOAN iv
MỤC LỤC v
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ix
DANH SÁCH BẢNG x
DANH SÁCH HÌNH xi
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1
1.3 Nội dung nghiên cứu 2
1.4 Tính mới của luận án 2
1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 2
1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 2
1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
2.1 Sản xuất lúa và các vấn đề môi trường trong sản xuất lúa 5
2.1.1 Sản xuất lúa ở đồng bằng Sông Cửu Long 5
2.1.2 Sản xuất lúa tại khu vực nghiên cứu 5
2.1.3 Các vấn đề môi trường do đốt đồng trong canh tác lúa 7
2.1.4 Một số kết quả nghiên cứu về vấn đề đốt đồng gây ảnh hưởng đến tính chất
lý hóa đất và năng suất lúa
8
2.1.5 Môi trường đất trồng lúa 9
2.2 Một số đặc tính lý, hóa học đất trong canh tác lúa 10
2.2.1 Dung trọng đất trồng lúa 10
2.2.2 pH đất trồng lúa 11
2.2.3 Độ dẫn điện trong đất (EC) 12
2.2.4 Eh đất trồng lúa 12
2.2.5 Đạm trong đất lúa 13
2.2.6 Lân trong đất lúa 15 vi

2.2.7 Kali trong đất lúa 15
2.2.8 Các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa 16
2.3 Vai trò và sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất 17
2.4 Sự phân hủy và khoáng hóa chất hữu cơ từ rơm rạ sau thu hoạch 19
2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hủy chất thải hữu cơ bằng ủ phân compost 21
2.5.1 Cơ chế của quá trình ủ phân compost 21
2.5.1.1 Sự phân hủy cellulose 21
2.5.1.2 Sự phân hủy lignin 23
2.5.1.3 Sự phân hủy protein 23
2.5.1.4 Sự phân hủy carbohydrate 23
2.5.2 Các giai đoạn trong quá trình ủ phân compost 24
2.5.3 Các yếu tố môi trường trong ủ phân compost 25
2.5.1 Ẩm độ của đống ủ 25
2.5.2 Thành phần nguyên liệu và tỷ số C/N 25
2.5.3 Nhiệt độ đống ủ 25
2.5.4 pH đống ủ 26
2.6 Các công trình nghiên cứu về biện pháp xử lý rơm rạ 26
CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
3.1 Phương tiện nghiên cứu 29
3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 30
3.2.1 Nội dung 1. Khảo sát hiện trạng sử dụng và xử lý rơm sau thu hoạch tại khu
vực thâm canh lúa tỉnh Tiền Giang
30
3.2.2 Nội dung 2. Khảo sát, đánh giá tính chất lý hóa đất ở điều kiện canh tác có
đốt đồng lâu năm tại huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang
31
3.2.3 Nội dung 3. Nghiên cứu xử lý rơm bằng ủ phân compost và xử lý trực tiếp
trên đồng ruộng với các chế phẩm sinh học
34
3.2.4 Nội dung 4: Đánh giá đặc tính lý hóa đất thông qua xử lý rơm bằng chế
phẩm sinh học trên đồng ruộng
43
3.2.5 Nội dung 5. Triển khai quy trình áp dụng thực tế giải pháp xử lý rơm trên
đồng ruộng
44
3.3 Phương pháp xử lý số liệu 46
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47
4.1 Phân tích và đánh giá hiện trạng xử lý rơm sau thu hoạch 47
4.1.1 Xử lý rơm rạ bằng hình thức đốt 49
4.1.2 Các hình thức sử dụng rơm rạ khác 50 vii

4.1.2.1 Sử dụng rơm trong chăn nuôi 50
4.1.2.2 Sử dụng rơm trong trồng dưa và các cây trồng cạn khác 51
4.1.2.3 Tận dụng rơm trồng nấm 51
4.1.2.4 Vùi rơm hay bỏ phân hủy rơm tự nhiên 51
4.1.3 Lượng rạ còn lại sau thu hoạch 52
4.1.4 Sử dụng phân bón 53
4.1.5 Hình thức thu hoạch 54
4.1.6 Năng suất lúa 55
4.1.7 Lợi nhuận trong canh tác lúa 55
4.1.8 Những thuận lợi và hạn chế của các biện pháp xử lý rơm của nông dân 56
4.2 Phân tích và đánh giá tính chất đất đốt đồng lâu năm 57
4.2.1 Phẫu diện điển hình tầng mặt đất trồng lúa 58
4.2.2 Tính chất đất đốt đồng tại huyện Cái Bè 58
4.2.2.1 Dung trọng đất trồng lúa 59
4.2.2.2 pH đất lúa 60
4.2.2.3 Chất hữu cơ trong đất 61
4.2.2.4 Hàm lượng đạm tổng số trong đất 62
4.2.2.5 Hàm lượng đạm NH 4
+ -N trong đất 62
4.2.2.6 Hàm lượng đạm NO 3
- -N trong đất 62
4.2.2.7 Hàm lượng lân tổng số trong đất 63
4.2.2.8 Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất 63
4.2.2.9 Hàm lượng kali trao đổi 64
4.3 Nghiên cứu xử lý rơm bằng các chế phẩm sinh học 65
4.3.1 Nghiên cứu lựa chọn chế phẩm sinh học xử lý rơm thông qua giải pháp ủ
phân compost

65
4.3.1.1 Diễn biến nhiệt độ trong quá trình xử lý rơm bằng cách ủ phân compost 65
4.3.1.2 Diễn biến Ẩm độ trong quá trình ủ phân compost 67
4.3.1.3 Sự giảm khối lượng rơm trong quá trình ủ phân compost 68
4.3.1.4 Diễn biến của giá trị pH trong quá trình ủ phân compost 69
4.3.1.5 Diễn biến hàm lượng carbon trong quá trình ủ phân compost 70
4.3.1.6 Diễn biến hàm lượng đạm tổng số trong quá trình ủ phân compost 72
4.3.1.7 Diễn biến tỷ số C/N trong quá trình ủ phân compost 73
4.3.1.8 Diễn biến hàm lượng lân tổng số trong quá trình ủ phân compost 75
4.3.1.9 Hiệu quả phân hủy rơm 76 viii

4.3.1.10 Đánh giả hiệu quả về mặt môi trường của giải pháp ủ phân compost từ
rơm
77
4.3.2 Khảo sát sự phân hủy rơm rạ ngoài đồng ruộng 78
4.3.2.1 Đánh giá sự phân hủy rơm vùi trong đất theo thời gian 79
4.3.2.2 Tỷ số C/N của rơm 81
4.3.2.3 Điện thế oxy hóa khử (Eh) của nước trong đất 82
4.4 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý rơm rạ đến tính chất đất và năng suất lúa 84
4.4.1 Mô tả phẫu diện tầng mặt đất sau khi kết thúc thí nghiệm 84
4.4.2 Đánh giá hiệu quả xử lý rơm bằng chế phẩn sinh học lên tính chất đất 85
4.4.2.1 Dung trọng đất 85
4.4.2.2 pH đất 86
4.4.2.3 Độ dẫn điện trong đất (EC) 87
4.4.2.4 Hàm lượng carbon trong đất 88
4.4.2.5 Hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất 90
4.4.2.6 Hàm lượng đạm tổng số trong đất 91
4.4.2.7 Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất 92
4.4.2.8 Tỷ số C/N của đất 94
4.4.2.9 Năng suất lúa 95
4.4.2.10 Năng suất lúa thực tế vụ xuân hè 2014 96
4.5 Tính chất đất sau khi kết thúc thí nghiệm 97
4.6 Đánh giá hiệu quả ứng dụng thực tế xử lý rơm trên đồng xuộng 99
4.6.1 Phân tích những thuận lợi và khó khăn của quy trình theo mô hình SWOT 100
4.6.2 Thuận lợi về mặt kỹ thuật 101
4.6.3 Lợi ích về mặt chi phí đầu tư 101
4.6.4 Lợi ích về mặt môi trường 102
4.7 Quy trình xử lý rơm trên đồng ruộng 103
4.7.1 Giai đoạn 1: Chuẩn bị 103
4.7.2 Giai đoạn 2: Pha và phun chế phẩm 103
4.7.3 Giai đoạn 3: Xới rơm vào đất 104
4.7.4 Giai đoạn 4: Gieo hạt 104
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 105
5.1 Kết luận 105
5.2 Đề xuất 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 ix

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Tiếng việt
CB Cái Bè
CEC Khả năng trao đổi Cation (Cation exchange capacity)
CHC Chất hữu cơ
ĐBSCL Đồng bằng Sông Cửu Long
DC Đối chứng
ĐX Đông Xuân
EC Độ dẫn điện (Electrical conductivity)
Eh Điện thế oxy hóa
FAO Tổ chức nông nghiệp và lương nông thế giới
HT Hè Thu
N Đạm
NT Nước thải
NT “A” Nghiệm thức “A”
P Lân
T/ha Tấn/hecta
USDA Bộ Nông nghiệp Mỹ (United State Department of
Agriculture)















x

DANH SÁCH BẢNG
Bảng Trang
Bảng 2.1: Diện tích trồng lúa phân theo huyện (ha) 6
Bảng 2.2: Sản lượng lúa phân theo huyện (tấn) 6
Bảng 2.3: Hệ số phát thải của các khí CO, CO 2 , N 2 O và CH 4 8
Bảng 1.4: Thế oxy hoá khử (Eh) của một số phản ứng hóa học trong đất
13
Bảng 3.1: Phương pháp phân tích mẫu đất
33
Bảng 3.2: Kết quả phân tích một số thành phần hóa học của rơm dùng
trong thí nghiệm
34
Bảng 3.3: Kết quả phân tích đạm tổng số và lân tổng số của nước thải
biogas dùng trong thí nghiệm
34
Bảng 3.4: Nghiệm thức thí nghiệm ủ phân compost từ rơm 35
Bảng 3.5: Phương pháp phân tích mẫu rơm 37
Bảng 3.6: Nghiệm thức thí nghiệm ngoài đồng 38
Bảng 3.7: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu đất 39
Bảng 4.1: Ý kiến của nông hộ về các hình thức sử dụng rơm sau thu hoạch 48
Bảng 4.2: Chiều cao, khối lượng rạ còn lại trên ruộng lúa vụ Đông Xuân 53
Bảng 4.3: Nông dân sử dụng phân Lân và Kali trong khu vực nghiên cứu
54
Bảng 4.4: Mô tả phẫu diện điển hình tầng mặt đất không đốt đồng và đất
đốt đồng
58
Bảng 4.5: Tính chất đất đốt đồng lâu năm 59
Bảng 4.6: Tính chất đất không đốt đồng 59
Bảng 4.7: So sánh tính chất đất đốt đồng lâu năm và không đốt đồng 59
Bảng 4.8: Ước lượng khí phát thải do đốt đồng năm 2014 77
Bảng 4.9: Tỷ số C/N trong rơm của các nghiệm thức 81
Bảng 4.10: Mô tả phẫu diện điển hình tầng mặt đất đốt đồng lâu năm và
đất sau thí nghiệm
84
Bảng 4.11: Hàm lượng carbon (%) của các nghiệm thức 89
Bảng 4.12: Hàm lượng đạm tổng số (% N) theo nghiệm thức và thời gian 92
Bảng 4.13: Hàm lượng lân dễ tiêu (mg/kg) theo nghiệm thức và thời gian 93
Bảng 4.14: Tỷ số C/N trong đất của các nghiệm thức 94
Bảng 4.15: Năng suất lúa thực tế vụ Xuân Hè 2014 97
Bảng 4.16: Tính chất đất sau khi kết thúc thí nghiệm 98

xi

DANH SÁCH HÌNH
HÌNH Trang
Hình 3.1: Vị tri thu mẫu và khu vực nghiên cứu 32
Hình 3.2: Bố trí thí nghiệm ủ phân compost từ rơm 35
Hình 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng 38
Hình 4.1: Lợi nhuận thu được sau khi thu hoach lúa của nông dân 56
Hình 4.2. Dung trọng tại điều kiện canh tác có đốt đồng và không đốt đồng 60
Hình 4.3: Diễn biến nhiệt độ trong đống ủ phân compost ở các nghiệm thức 66
Hình 4.4: Ẩm độ trong đống ủ phân compost ở các nghiệm thức 67
Hình 4.5: Sự giảm khối lượng rơm khi kết thúc thí nghiệm 68
Hình 4.6: Giá trị pH của rơm trong đống ủ phân compost 69
Hình 4.7: Hàm lượng carbon của rơm trong đống ủ phân compost 71
Hình 4.8: Hàm lượng đạm tổng số của rơm trong quá trình ủ phân compost 72
Hình 4.9: Tỷ số C/N của rơm trong đống ủ phân compost 74
Hình 4.10: Hàm lượng lân (P) tổng số của rơm trong đống ủ phân compost 76
Hình 4.11: Khối lượng rơm theo thời gian thí nghiệm 79
Hình 4.12: Tương quan giữa C/N và trọng lượng khô của rơm 82
Hình 4.13: Diễn biến của điện thế oxy hóa khử (Eh) của nước trong đất 83
Hình 4.14: Dung trọng đất trước và sau thí nghiệm 86
Hình 4.15: Sự thay đổi EC đất ở các điều kiện xử lý 88
Hình 4.16: Hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất 90
Hình 4.17: Hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất khi kết thúc thí nghiệm 91
Hình 4.18: Năng suất lúa thực tế ở các nghiệm thức xử lý rơm 95
Hình 4.19: Phân tích SWOT mô hình xử lý rơm trên ruộng 101
Hình 4.20: Quy trình xử lý rơm trên đồng ruộng 104


1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Cùng với sự phát triển kinh tế và gia tăng dân số thì nhu cầu lương thực của cả
nước nói chung và đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng ngày càng tăng.
Trồng lúa ba vụ/năm đã giúp cho sản lượng lúa tăng lên đến 14-16 tấn/ha/năm, bù
đắp được lượng lúa bị giảm do đất trồng lúa bị sử dụng vào mục đích khác (Nguyễn
Bảo Vệ, 2010). Với diện tích trồng lúa ở ĐBSCL khoảng 4,24 triệu ha (Tổng cục
thống kê, 2014) đã góp phần đảm bảo chiến lược an ninh lương thực quốc gia và xuất
khẩu. Tuy nhiên, những năm gần đây năng suất lúa ở những vùng thâm canh lúa có
chiều hướng giảm. Nguyên nhân là do sử dụng đất không hợp lý dẫn đến đất bị thoái
hóa. Trong đó canh tác lúa 3 vụ liên tục trong năm đã làm giảm sự phân hủy chất
hữu cơ trong đất, giảm khả năng hoạt động của sinh vật có lợi trong đất đã dẫn đến
giảm khả năng cung cấp dưỡng chất của đất cho cây lúa. Bên cạnh những ảnh hưởng
bất lợi trên, người dân thường xuyên đốt đồng sau mỗi vụ thu hoạch làm ảnh hưởng
nguồn chất hữu cơ và dưỡng chất trả lại cho đất. Ngoài ra việc đốt đồng còn làm ảnh
hưởng đến môi trường và sinh hoạt của người dân. Đốt đồng là một trong các nguyên
nhân gây ô nhiễm môi trường, phát thải khí nhà kính như CO 2 , CO, NO x , CH 4 . Những
kết quả nghiên cứu trong thời gian qua cho thấy có thể tận dụng nguồn rơm rạ để sản
xuất phân hữu cơ tại chỗ, làm tăng độ phì nhiêu cho đất, góp phần ổn định sự bền
vững cho đất thâm canh và năng suất lúa. Tuy nhiên, nếu ủ rơm theo cách truyền
thống, phơi khô và để rơm rạ phân hủy tự nhiên thì mất rất nhiều thời gian. Các
nghiên cứu thực nghiệm ở Viện lúa ĐBSCL về ảnh hưởng của các phụ phẩm hữu cơ
từ phế phẩm nông nghiệp được ghi nhận có hiệu quả làm giảm lượng phân bón sử
dụng và tăng thu nhập cho nông dân (Trần Thị Ngọc Sơn và ctv, 2009, Lưu Hồng
Mẫn, 2010). Những năm gần đây việc sử dụng phân hữu cơ trong sản xuất nông
nghiệp đã được người dân quan tâm và sử dụng. Thị trường phân hữu cơ khá đa dạng,
chất lượng rất biến động, một số được nhập khẩu với giá bán rất cao trong khi đó
nhiều phế phẩm nông nghiệp tại chỗ có thể tận dụng làm phân hữu cơ chất lượng cao
như rơm rạ, chất thải từ trại chăn nuôi, vừa giúp tăng hiệu quả trong sản xuất nông
nghiệp vừa giảm ô nhiễm môi trường. Hiện tại ở một số tỉnh trong khu vực ĐBSCL
thu hoạch lúa bằng máy gặt đập liên hợp, rơm phun rải rác trên mặt đất, ngoài việc
đốt đồng sau thu hoạch nông dân còn vùi rơm vào đất hay bỏ rơm trên đồng phân
hủy tự nhiên khi mùa lũ tới. Do đó, quá trình canh tác cần phải thực hiện các giải
pháp kỹ thuật để xử lý rơm trên đồng ruộng, hạn chế đốt đồng bảo nhằm vệ môi
trường, cải thiện tính chất đất, vì vậy đề tài “Nghiên cứu giải pháp xử lý rơm nhằm
cải thiện môi trường đất trồng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long” đã được thực
hiện.
2

1.2 Mục tiêu nghiên cứu
* Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu và đề xuất giải pháp xử lý rơm tại ruộng
hạn chế đốt đồng góp phần cải thiện tính chất đất trồng lúa thâm canh.
* Mục tiêu cụ thể:
- Đánh giá hiện trạng xử lý rơm tại các vùng thâm canh lúa thuộc tỉnh Tiền Giang.
- Đánh giá ảnh hưởng của việc đốt đồng đến tính chất lý hóa đất lúa thâm canh.
- Đánh giá khả năng ủ phân compost từ rơm và quá trình phân hủy rơm trên ruộng
với việc bổ sung các chế phẩm sinh học.
- Đánh giá hiệu quả của việc vùi rơm trên ruộng đến tính chất lý hóa đất.
- Quy trình xử lý rơm trên đồng ruộng.
1.3 Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát hiện trạng sử dụng và xử lý rơm sau thu hoạch tại Tiền Giang.
- Khảo sát, đánh giá tính chất lý hóa đất ở điều kiện canh tác có đốt đồng lâu
năm tại huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang.
- Nghiên cứu ủ phân compost từ rơm và xử lý rơm trên đồng ruộng với các
chế phẩm sinh học
- Đánh giá tính chất lý hóa đất sau khi kết thúc thí nghiệm qua nhiều vụ thí
nghiệm liên tục từ vụ Đông Xuân năm 2013 đến vụ Đông Xuân năm 2015.
- Triển khai quy trình áp dụng thực tế xử lý rơm trên đồng ruộng
1.4 Tính mới của luận án
- Đánh giá được hiện trạng xử lý rơm và tính chất đất canh tác đốt đồng lâu
năm tại huyện Cái Bè tỉnh Tiền Giang tại thời điểm nghiên cứu (2013-2015).
- Lựa chọn được chế phẩm sinh học có hiệu quả trong xử lý rơm bằng ủ phân
compost và vùi rơm tại ruộng.
- Đánh giá được tốc độ phân hủy rơm trong điều kiện vùi rơm có sử dụng chế
phẩm sinh học tại đồng ruộng.
- Đánh giá được tác động của vùi rơm trên ruộng đến tính chất lý hóa đất và
năng xuất lúa tại vùng thâm canh lúa huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang.
- Đề xuất quy trình xử lý rơm tại ruộng thay thế đốt đồng phù hợp với đều
kiện thâm canh lúa tại huyện Cái Bè tỉnh Tiền Giang.
1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.5.1 Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu là ruộng canh tác lúa thâm canh 3 vụ, đốt đồng lâu năm
và quá trình ủ sinh học.

3

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu:
* Không gian:
- Khảo sát hiện trạng sử dụng và xử lý rơm sau thu hoạch tại huyện Cái Bè,
Cai Lậy, Chợ Gạo và huyện Gò Công Tây, tỉnh Tiền Giang.
- Bố trí thí nghiệm ủ phân compost từ rơm tại Khoa Môi trường và Tài nguyên
Thiên nhiên, Đại học Cần Thơ.
- Khảo sát lấy mẫu đất tại huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang
- Bố trí thí nghiệm xử lý rơm với chế phẩm sinh học tại huyện Cái Bè, tỉnh
Tiền Giang.
- Triển khai thực tế xử lý rơm trên đồng ruộng tại huyện Cái Bè, tỉnh Tiền
Giang.
* Thời gian:
- Khảo sát hiện trạng sử dụng và xử lý rơm sau thu hoạch thực hiện từ tháng
3 năm 2012 đến tháng 6 năm 2012.
- Bố trí thí nghiệm ủ phân compost từ rơm từ tháng 3 năm 2012 đến tháng 8
năm 2012.
- Khảo sát lấy mẫu đất tháng 3 năm 2013.
- Bố trí thí nghiệm xử lý rơm với chế phẩm sinh học trong vụ Xuân Hè và Hè
Thu 2013 và vụ Xuân Hè và Hè Thu 2014.
- Triển khai thực tế xử lý rơm trên đồng ruồng vụ Xuân Hè 2015.
* Quy mô:
- Vật liệu, phương tiện: sử dụng chế phẩm sinh học Biomix, Emic, Trichomix-
DT, nước thải sau hầm ủ Biogas, chế phẩm AT bio-Decomposer.
- Lấy mẫu: lấy 18 mẫu đất trong nghiên cứu thăm dò mùa Đông Xuân và Hè
Thu năm 2013 và 18 mẫu nghiên cứu trong mùa Đông Xuân năm 2015.
- Ủ phân compost: 50 kg rơm nguyên liệu, 12 đống ủ tương đương 1 m 3 .
- Vùi rơm tại ruộng: diện tích mỗi ô thí nghiệm 5 m x 6 m, 12 ô thí nghiệm.
- Đánh giá năng suất lúa, tính chất đất và quá trình phân hủy rơm.
1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
* Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu là nguồn số liệu khoa học về tính chất đất ruộng lúa
trong điều kiện canh tác có đốt đồng và không đốt đồng.
- Công trình nghiên cứu là các số liệu khoa học cơ bản sử dụng cho giảng dạy
và nghiên cứu trong với các đề tài tương tự.
- Kết quả có thể dùng tham khảo cho các mô hình áp dụng xử lý rơm rạ trên
đồng ruộng bằng chế phẩm sinh học.
- Quy trình có thể được sử dụng ở những nơi đốt đồng có điều kiện tương tự. * Ý nghĩa thực tiễn
- Luận án cung cấp những thông tin khoa học về tính chất đất trong điều kiện
canh tác đốt đồng lâu năm và không đốt đồng cho các nhà quản lý, hoạch định chính
sách phát triển nông thôn và nông thôn mới. Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở
khuyến cáo nông dân canh tác lúa theo hướng không đốt đồng, hướng đến canh tác
lúa sinh thái và bền vững.