- KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG XÂM NHẬP MẶN TRONG NƯỚC. - Xâm nhập mặn, Hậu Giang, Na + hòa tan, Na + trao đổi và sodic hóa Keywords:. - The results showed that irrigating canals had EC lower than 2 mS/cm at the start of dry season, but increasing in the end of dry season. - By the end of dry season, the highest EC values of canal waters reached at 16,0 mS/cm in Luong Nghia and at 12,0 mS/cm in Vinh Vien A. - Nghiên cứu thực hiện nhằm mục đích đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn trong nước và đất sản xuất nông nghiệp tại huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang. - Mẫu đất và nước được thu tại 30 vị trí phân bố đều trên địa bàn hai xã Lương Nghĩa và Vĩnh Viễn A, là khu vực chịu ảnh hưởng của xâm nhập mặn. - Mẫu nước được thu từ các kênh chính và kênh nội đồng vào thời điểm triều cường từ tháng 2 đến cuối tháng 4 trong mùa khô hai năm 2012 và 2013. - Mẫu đất được thu ở độ sâu từ 0 đến 20 cm từ các ruộng canh tác lúa hoặc rau màu nằm gần vị trí thu mẫu nước. - Mẫu đất được thu vào hai thời điểm: mùa khô (đầu tháng 3) và đầu mùa mưa (cuối tháng 4) trong cùng năm khảo sát mẫu nước. - Trong những năm gần đây, xâm nhập mặn đang diễn ra theo chiều hướng ngày càng nghiêm trọng ở các tỉnh ven biển Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) làm thay đổi tính chất đất theo chiều hướng bất lợi, diện tích đất nhiễm mặn ngày càng mở rộng và gây trở ngại cho sản xuất nông nghiệp.. - Tương tự các tỉnh ven biển khác ở ĐBSCL, sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Hậu Giang đang chịu tác động của xâm nhập mặn. - Năm 2011, toàn tỉnh có 20.000 ha lúa Xuân Hè và Hè Thu bị ảnh hưởng trực tiếp bởi hạn hán và xâm nhập mặn, trong đó huyện Long Mỹ là một trong những huyện có diện tích đất trồng trọt bị ảnh hưởng nhiều nhất (Sở Nông nghiệp và PTNT Hậu Giang, 2011). - Tuy nhiên, các khảo sát về xâm nhập mặn sâu trong nội đồng trên các kênh cấp nước và đất sản xuất nông nghiệp chưa được thực hiện tại các khu vực này. - Do đó, đề tài này được thực hiện nhằm mục đích đánh giá diễn biến xâm nhập mặn nước kênh và đất, qua đó đánh giá khả năng tích lũy mặn và “sodic hóa” đất sản xuất nông nghiệp trên khu vực chịu ảnh hưởng của xâm nhập mặn hàng năm tại huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang.. - Đây là hai xã nằm phía Tây Nam của huyện chịu ảnh hưởng nhiều nhất của xâm nhập mặn. - Đất tại hai xã được khảo sát là đất phèn đã được cải tạo cho sản xuất nông nghiệp. - Tại xã Lương Nghĩa, pH đất vào mùa khô dao động trung bình trong khoảng pH 3,15 – pH 5,10. - 2.1 Phương pháp thu mẫu nước và đất 2.1.1 Phương pháp bố trí vị trí thu mẫu Trên địa bàn mỗi xã, chọn 15 điểm thu mẫu nước. - 2.1.2 Phương pháp thu mẫu nước. - Mẫu nước được thu suốt mùa khô năm 2012 và năm 2013, từ tháng 2 đến cuối tháng 4 hàng năm. - Mẫu nước được đo độ dẫn điện (EC-mS/cm) để, qua đó đánh giá hiện trạng nhiễm mặn của nước kênh tại thời điểm thu mẫu.. - 2.1.3 Phương pháp thu mẫu đất. - Mẫu đất được thu vào hai thời điểm: mùa khô (đầu tháng 3) và đầu mùa mưa (cuối tháng 4). - Mẫu đất được để khô tự nhiên trong không khí, nghiền mẫu đất khô và rây qua rây có đường kính 1 mm để phân tích một số đặc tính hóa học đất bao gồm EC, khả năng trao đổi cation (CEC), Na + hòa tan và hấp phụ trên keo đất để đánh giá sự tích lũy Na + trong đất do xâm nhập mặn. - 2.2 Phương pháp phân tích mẫu nước và đất Các chỉ tiêu đánh giá xâm nhập mặn nước và đất được phân tích theo các phương pháp được trình bày ở Bảng 1.. - Na + hòa tan (meq/100g) Đất được trích với nước khử khoáng theo tỷ lệ 1:30 và Na + hòa tan trong dung dịch trích được đo trên máy hấp thu nguyên tử.. - Hàm lượng Na + trao đổi trong đất = Na + trao đổi do ly trích đất với dung dịch BaCl 2 – Na + hòa tan do ly trích đất với nước.. - Sử dụng phần mềm thống kê Minitab 16 để vẽ các đồ thị hình hộp (boxplot) nhằm biểu diễn độ mặn của các mẫu nước kênh và những giá trị nằm ngoài phân phối chuẩn biến động theo thời gian.. - Phần mềm Minitab 16 cũng được sử dụng để phân tích tương quan giữa độ dẫn điện của nước và dung dịch đất tại khu vực khảo sát nhằm đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn nguồn nước kênh tưới đến tích lũy mặn trong đất tại khu vực nghiên cứu.. - 3.1 Diễn biến xâm nhập mặn nguồn nước kênh của khu vực khảo sát. - Tại xã Lương Nghĩa, EC nước kênh vào tháng 2/2012 dao động trong khoảng 0,2 – 0,8 mS/cm và 75% vị trí thu mẫu nước có giá trị EC thấp hơn 0,4 mS/cm. - Vào thời điểm tháng 3, giá trị EC nước tại các vị trí thu mẫu dao động trong khoảng 0,3 – 5,6 mS/cm và 75% vị trí thu mẫu có giá trị EC thấp. - Tuy nhiên, độ mặn của nước kênh vào tháng 4/2013 tăng cao khác biệt so với cùng kỳ năm 2012 với 75% vị trí thu mẫu có EC trong khoảng 1,2 – 4,3 mS/cm. - Tại thời điểm này, khu vực ngoài đê bao trên địa bàn xã có EC nước kênh đạt tương đương 10 mS/cm (Hình 1 a).. - Tại xã Vĩnh Viễn A, EC nước kênh vào tháng 2/2012 dao động trong khoảng mS/cm với 75% vị trí thu mẫu có giá trị EC của nước kênh thấp hơn 0,3 mS/cm. - Trong tháng 3 và tháng 4, độ mặn của nước kênh tăng không khác biệt, dao động trong khoảng 0,3 – 0,5 mS/cm. - Trong năm 2013, EC nước kênh vào tháng 2 – 3 thấp, dao động trong khoảng 0,2 –1,9 mS/cm. - Độ mặn của nước kênh tăng cao vào tháng 4 với 75% vị trí thu mẫu có giá trị EC thấp hơn 5,4 mS/cm và dao động trong khoảng 1,7 – 7,5 mS/cm. - Vị trí có độ mặn nước kênh cao nhất đạt 7,5 mS/cm. - So sánh với năm 2012, độ mặn của nước kênh trên địa bàn xã tăng cao hơn vào cuối mùa khô (Hình 1 b).. - Hình 1: Diễn biến độ dẫn điện nước kênh tại xã Lương Nghĩa (1a) và Vĩnh Viễn A (1b) vào mùa khô các năm 2012 và 2013. - 2 mS/cm thì năng suất và tăng trưởng của nhiều loại cây trồng. - 2 mS/cm) thì nguồn nước bị nhiễm mặn và ảnh hưởng đến cây trồng. - Qua kết quả phân tích EC nước kênh tại hai xã của huyện Long Mỹ cho thấy, EC nước kênh trong năm 2012 thấp, chưa đến ngưỡng ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. - Tuy nhiên, độ mặn của nước kênh tăng cao vào cuối mùa khô năm 2013 với 93% tổng số mẫu nước khảo sát của hai xã có giá trị EC >. - 2 mS/cm. - Với độ mặn này nguồn nước kênh được đánh giá nhiễm mặn và có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cây trồng.. - 3.2 Hiện trạng tích lũy mặn trong đất tại khu vực khảo sát. - Độ dẫn điện (EC) của dung dịch đất là một trong những chỉ tiêu đánh giá mức độ xâm nhập mặn trong đất. - Tại xã Lương Nghĩa, EC của dung dịch trích đất đo được trong năm 2012 dao động từ 0,3 đến 2,8 mS/cm vào giữa mùa khô và từ 0,2 đến 1,5 mS/cm vào đầu mùa mưa. - Trong năm 2013, EC đất dao động từ 0,4 đến 2,0 mS/cm vào giữa mùa khô và từ 0,2 đến 1,5 mS/cm vào đầu mùa mưa.. - Tại xã Vĩnh Viễn A, EC của dung dịch trích đất có xu hướng thấp hơn tại xã Lương Nghĩa vào năm 2012 nhưng cao hơn vào năm 2013. - Năm 2012, EC của dung dịch trích đất rất thấp dao động từ 0,4 đến. - 0,7 mS/cm vào giữa mùa khô và từ 0,2 đến 0,6 mS/cm vào đầu mùa mưa. - Giá trị EC đất đo được trong năm 2013 tăng cao hơn năm 2012, dao động từ 0,6 đến 3,0 mS/cm vào giữa mùa khô và từ 0,5 đến 2,0 mS/cm vào đầu mùa mưa (Bảng 2).. - 1,8 mS/cm (hoặc ECe >. - 4 mS/cm) được đánh giá đất bị nhiễm mặn và phần lớn năng suất cây trồng bị giới hạn. - Theo kết quả phân tích EC của dung dịch trích đất, ảnh hưởng của xâm nhập mặn đối với đất sản xuất nông nghiệp của khu vực nghiên cứu thấp chưa ảnh hưởng đến năng suất cây trồng với 85% tổng số mẫu khảo sát tại hai xã có giá trị EC <. - 1,8 mS/cm.. - Kết quả phân tích hàm lượng Na + hòa tan trình bày ở Bảng 2 cho thấy, hàm lượng Na + hòa tan trong đất không khác biệt giữa mùa khô và đầu mùa mưa và giữa hai năm 2012 và 2013. - Tại xã Lương Nghĩa, hàm lượng Na + hòa tan trong dung dịch đất đo được trong năm 2012 dao động từ 0,2 đến 2,9 meq/100 g. - Trong năm 2013, hàm lượng Na + hòa tan trong đất cao hơn năm 2012, dao động trong khoảng 0,5 - 5,5 meq/100 g. - Tại xã Vĩnh Viễn A, hàm lượng Na + hòa tan trong đất dao động từ 0,2 đến 3,6 meq/100 g trong mùa khô năm 2012 và từ 0,0 đến 3,6 meq/100 g trong mùa khô năm 2013.. - Bảng 2: Diễn biến độ dẫn điện, hàm lượng Na + hòa tan, Na + trao đổi và phần trăm Na + trao đổi (ESP) trong đất tại xã Lương Nghĩa và Vĩnh Viễn A vào mùa khô và đầu mùa mưa năm Địa. - Mùa khô Đầu mùa mưa. - Lương Nghĩa. - Vĩnh Viễn A. - Vĩnh Viễn A, hàm lượng Na + trao đổi trong đất đạt cao nhất 0,8 meq/100 g trong mùa khô năm 2012 và gia tăng 1,9 meq/100 g trong mùa khô 2013. - Độ bão hòa Na + được xác định dựa trên chỉ số ESP trong đất tại hai xã khảo sát thấp với 96% tổng số mẫu khảo sát có ESP <. - Tại xã Lương Nghĩa vị trí khảo sát có chỉ số ESP cao nhất năm 2012 đạt 8,7% và tăng cao trong mùa khô năm 2013, đạt 25% (mẫu được thu ở khu vực ngoài đê). - Tại xã Vĩnh Viễn A, chỉ số ESP của đất tại các vị trí thu mẫu vào mùa khô năm 2012 có giá trị cao nhất 3,5%. - Chỉ số ESP của đất trong mùa khô năm 2013 tăng so với cùng thời điểm năm 2012, dao động trong khoảng . - Đất bị xâm nhập mặn có thể có hàm lượng Na + trao đổi trên keo đất tăng cao gây ra sự phá hủy cấu trúc của đất, đất bị nén dẽ, giảm khả năng phát triển và xuyên thấu của rễ cây, giảm tính thấm nước và thoát nước, thiếu sự thoáng khí ở vùng rễ cây trồng. - James và Zelensky (2000), Lauchli và Epstein (1990) cho rằng khi hàm lượng Na + trên keo đất >. - Phần lớn diện tích khu vực khảo sát có hàm lượng Na + trên keo đất thấp với 94% tổng các mẫu khảo sát có Na + trao đổi <. - Kết quả cho thấy mặc dù đất bị xâm nhập mặn trong mùa khô nhưng lượng muối tích lũy trong đất chưa đến ngưỡng ảnh hưởng đến cây trồng. - Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Mỹ Hoa và ctv (2010) khi khảo sát tại xã Vĩnh Viễn, huyện Long Mỹ, tỉnh. - Hậu Giang đã kết luận rằng hàm lượng Na + trên keo đất thấp meq/100g) chưa gây ảnh hưởng bất lợi đến cây trồng.. - Kết quả trình bày Bảng 2 cho thấy, qua hai năm khảo sát khu vực đất bị xâm nhập mặn tại xã Lương Nghĩa và Vĩnh Viễn A chưa đạt ngưỡng. - 15%, ngoại trừ một vị trí khảo sát do nằm ở khu vực ngoài đê nên có chỉ số ESP >. - Nghiên cứu của Nguyễn Hữu Kiệt (2008) khi khảo sát chất lượng đất và nước của khu vực bị xâm nhiễm mặn thuộc huyện Mỹ Xuyên, Long Phú và Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng kết luận rằng đất canh tác lúa có luân canh tôm sú nước mặn chưa bị “sodic” hóa, tuy nhiên đất chuyên canh tôm sú có sự gia tăng hàm lượng Na + hấp phụ trên keo với giá trị ESP >. - 3.3 Phân tích tương quan giữa EC của nước kênh với EC dung dịch trích đất và hàm lượng Na + hòa tan tại khu vực khảo sát. - Kết quả phân tích tương quan hồi qui giữa EC nước kênh với EC trong dung dịch trích đất và hàm lượng Na + hòa tan trong dung dịch đất được trình bày ở Bảng 3 cho thấy giữa EC nước kênh với EC dung dịch trích đất và hàm lượng Na + hòa tan trong dung dịch đất không có tương quan có ý nghĩa thống kê. - Nguyên nhân là do EC dung dịch đất và hàm lượng Na + hòa tan trong dung dịch đất phụ thuộc vào thời gian xâm nhập mặn và độ mặn của nguồn nước tưới. - Kết quả phân tích diễn biến xâm nhập mặn nguồn nước kênh tại hai xã cho thấy độ mặn nước kênh biến động khác nhau giữa các năm và chỉ tăng cao vào tháng cuối mùa khô. - Thời gian xâm nhập mặn ngắn đã không ảnh hưởng trực tiếp đến tích lũy mặn trong đất.. - Bảng 3: Tương quan giữa EC nước kênh với EC dung dịch trích đất và hàm lượng Na + hòa tan trong dung dịch đất vào mùa khô và đầu mùa mưa tại xã Lương Nghĩa và Vĩnh Viễn A năm Địa điểm Năm EC nước. - EC (mS/cm) Na + hòa tan (meq/100g) Mùa khô Đầu mùa mưa Mùa khô Đầu mùa mưa Lương Nghĩa. - 2012 Mùa khô R R Đầu mùa mưa - R R 2 = 0,30. - 2013 Mùa khô R 2 = 0,28 R 2 = 0,10. - Đầu mùa mưa - R R 2 = 0,24 Vĩnh Viễn A 2012 Mùa khô R R 2 = 0,11. - Đầu mùa mưa - R R Mùa khô R R 2 = 0,16. - Mùa khô: mẫu đất được thu vào đầu tháng 3 + Đầu mùa mưa: mẫu đất được thu vào cuối tháng 4. - Xâm nhiễm mặn nguồn nước kênh nội đồng tại hai xã Lương Nghĩa và Vĩnh Viễn A trong năm 2013 cao khác biệt so với năm 2012 và độ mặn đạt cao nhất vào cuối mùa khô . - T ích lũy mặn trong đất thấp, EC dung dịch đất và hàm lượng Na + hòa tan chưa đạt ngưỡng gây ảnh hưởng bất lợi cho cây trồng. - Hàm lượng Na + hấp phụ trên keo đất thấp với tỷ lệ bão hòa Na + thể hiện qua giá trị ESP <. - Kết quả cho thấy xâm nhiễm mặn nguồn nước kênh chưa cho thấy rõ sự tương quan với tích lũy mặn trong đất tại khu vực khảo sát.. - Tiếp tục theo dõi diễn biến của xâm nhập mặn trong nước và đất nông nghiệp ở những năm tiếp theo để đánh giá chính xác ảnh hưởng của xâm nhập mặn trong nước và đất nông nghiệp, trên cơ sở đó đưa ra những khuyến cáo về cơ cấu mùa vụ và cây trồng thích hợp trong điều kiện xâm nhập mặn trong tương lai tại địa phương.. - Số liệu xâm nhập mặn của huyện Long Mỹ năm 2011.. - Diện tích đất sản xuất nông nghiệp ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn và BĐKH.