Tải bản đầy đủ

Đánh giá phát thải khí nhà kính (N2O và CH4) trên hai mô hình canh tác lúa (Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGUYỄN KIM THU

ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH
(N2O VÀ CH4) TRÊN HAI MÔ HÌNH
CANH TÁC LÚA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên Ngành: Khoa Học Đất
MÃ NGÀNH 9620103

Cần Thơ, 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGUYỄN KIM THU


ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH
(N2O VÀ CH4) TRÊN HAI MÔ HÌNH
CANH TÁC LÚA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên Ngành: Khoa Học Đất
MÃ NGÀNH 9620103

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. CAO VĂN PHỤNG
TS. TRẦN THỊ NGỌC SƠN

Cần Thơ, 2019


LỜI CẢM TẠ
Để hoàn thành luận án nghiên cứu ngoài sự nổ lực của bản thân. Đầu tiên
tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến TS. Cao Văn Phụng là
người lãnh đạo, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ dạy tận tình về chuyên
môn, truyền đạt cho tôi vô vàng kiến thức quý báo, luôn luôn tạo mọi điều
kiện thuận lợi, giúp đỡ động viên tôi trong quá trình làm việc, học tập và hoàn
thành luận luận án.
Tôi chân thành cảm ơn TS. Trần Thị Ngọc Sơn đã nhiệt tình giúp đỡ
động viên, khích lệ tinh thần và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý
báo để tôi hoàn thành luận án.
Xin chân thành cám ơn Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Úc
(ACIAR) đã tài trợ kinh phí cho Dự án (CLUES) cung cấp máy đo GHG cho
Viện lúa ĐBSCL.
Xin được gởi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Viện lúa ĐBSCL, đặc biệt là
TS. Lưu Hồng Mẫn đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình học
tập. Các đồng nghiệp trong Bộ môn Khoa học đất & Vi sinh Viện lúa ĐBSCL,
đặc biệt các em Lịch, Tâm, Phúc luôn nhiệt tình hỗ trợ, sẵn sàng giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tôi xin gởi đến Quý Thầy Cô, các anh chị bộ môn Khoa học đất khoa
Nông nghiệp và SHƯD, các em sinh viên, bạn bè những người đã trực tiếp
giảng dạy, hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu.
Xin gởi lời cảm ơn chân thành đến anh Nguyễn Hữu Thanh, chị Võ
Hồng Hạnh, chị Phạm Thị Lý, anh Nguyễn Trọng Danh, anh Nguyễn Tùng
Đức và anh Lê Văn Nghé Lớn ở Ấp Thới Phong A – Thị trấn Thời Lai –
huyện Thới Lai – TP. Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ cũng như tạo mọi điều


kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt công việc trong suốt thời gian nghiên cứu.
Trên tất cả lòng kính trọng và tình yêu thương sâu sắc tôi xin gởi về Gia
đình tôi, ba mẹ anh chị em là nguồn động viên, nhất là chồng tôi đồng thời
cũng là đồng nghiệp luôn chia sẽ, động viên giúp đỡ, ủng hộ, là chỗ dựa tinh
thần cho tôi. Đặc biệt tôi xin gởi lòng biết ơn đến mẹ chồng tôi, người luôn âm
thầm ủng hộ, yêu thương, chăm sóc, lo lắng cho tôi.
Xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc với tấm lòng trân trọng!
Tác giả luận án

Nguyễn Kim Thu
i


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 của tôi trong đó có sử
dụng một kết quả nghiên cứu của dự án CLUES – ACIAR năm 2012 – 2013
mà tôi đã tham gia. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung
thực, khách quan, nghiêm túc và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác. Nếu có gì sai sót tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm./.

Cán bộ hướng dẫn

Tác giả luận án

TS. Cao Văn Phụng

Nguyễn Kim Thu

TS. Trần Thị Ngọc Sơn

ii


TÓM TẮT
Sản xuất nông nghiệp chiếm 14% các nguồn phát thải khí nhà kính, trong
đó khí CH4 và N2O là hai loại khí quan trọng chiếm khoảng 50% và 60%
nguồn phát thải gây hiệu ứng nhà kính. Do đó sự phát triển và phổ biến các
giải pháp giảm thiểu là nhu cầu cấp thiết trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện
nay. Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục đích đánh giá tiềm năng phát thải
khí CH4 và N2O trong canh tác lúa do ảnh hưởng của: quản lý nước; quản lý
rơm rạ; hệ thống canh tác bao gồm mô hình luân canh lúa–mè–lúa và độc canh
3 vụ lúa. Tám thí nghiệm được thực hiện trong khoảng thời gian từ năm 2015–
2017 và 1 thí nghiệm kế thừa kết quả từ dự án CLUES; bao gồm thí nghiệm
trong nhà lưới, các thí nghiệm được thực hiện ngoài đồng tại Viện lúa đồng
bằng sông Cửu Long và tại Thị trấn Thới Lai, huyện Thới Lai, thành phố Cần
Thơ. Tất cả các nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp chính quy phổ
biến hiện hành. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Đối với mô hình quản lý nước:
Tổng phát thải khí N2O sau bón phân chiếm 41,2 – 42,4% tổng lượng khí N2O
mỗi vụ; lượng phát thải khí N2O sau các ngày bón phân cao gấp 2,67 – 3,00
lần lượng phát thải khí N2O hằng ngày mỗi vụ. Mô hình quản lý nước từ 0 – 5
cm tổng phát thải khí quy đổi kgCO2e/ha giảm 32,1% trong vụ Hè Thu 2016 và
25,7% trong vụ Đông Xuân 2016–2017, phát thải khí CH4 (kg/ha/ngày) thấp
hơn 28,3 – 38,0% và tổng phát thải quy đổi kgCO2e/ha/năm giảm 27,9% so với
mô hình quản lý nước truyền thống; Mô hình quản lý rơm rạ: Lượng khí N2O
phát thải sau các ngày bón phân cao gấp 2,50 – 2,57 lần lượng khí N2O phát
thải hằng ngày mỗi vụ. Tổng phát thải khí N2O sau bón phân chiếm 36,9 –
45,1% tổng phát thải khí N2O mỗi vụ. Tổng lượng phát thải khí nhà kính qua 2
vụ Hè Thu 2016 và Đông Xuân 2016 – 2017 ở mô hình vùi rạ lần lượt là 5.671
kgCO2e/ha và 5.345 kgCO2e/ha, ở mô hình đốt rơm rạ 4.807 kgCO2e/ha và
5.108 kgCO2e/ha. Tổng phát thải khí quy đổi kgCO2e/ha/năm không khác biệt
giữa các biện pháp xử lý rơm. Trên mô hình hệ thống canh tác bao gồm mô
hình luân canh lúa–mè–lúa và độc canh 3 vụ lúa: Tổng phát thải khí N2O sau
bón phân qua 3 vụ canh tác chiếm từ 25,1 – 65,6% tổng lượng khí N2O ở mô
hình luân canh và 18,3 – 37,4% ở mô hình độc canh. Tổng phát thải khí quy
đổi kgCO2e/ha/năm ở mô hình luân canh thấp hơn mô hình độc canh là 20,6%.
Như vậy, kết quả đáp ứng các mục tiêu nghiên cứu: xác định được biện pháp
quản lý nước ngập nông từ 0 – 5 cm làm giảm phát thải có ý nghĩa cả hai loại
khí nhà kính CH4, N2O và giảm tổng phát thải trong canh tác lúa; đánh giá
phát thải khí nhà kính trên các biện pháp xử lý rơm rạ sau thu hoach; mô hình
luân canh cây mè trên nền đất lúa có tiềm năng phát thải khí nhà kính thấp
nhưng năng suất lúa vẫn ổn định. Do đó, mô hình quản lý nước ngập nông và

iii


mô hình luân canh được khuyến cáo trong canh tác lúa giảm thiểu phát thải
khí nhà kính từ đó góp phần giảm tiềm năng gây nóng lên toàn cầu trong sản
xuất lúa.
Từ khóa: ĐBSCL, Độc canh, khí CH4, khí N2O, luân canh, quản lý
nước, rơm rạ

iv


ABSTRACT
Vietnam is one of the top rice exporters in the world. Since methane
(CH4) and nitrous oxide (N2O), two potent greenhouse gases (GHGs) from the
rice cultivation contribute 14% total gas emission. CH4 accounting for about
50% and N2O 60% of greenhouse gas emissions. In response to the current
climate change situation, solutions to limit the emission of gases are
necessary. The aims of the thesis are to evaluate CH4 and N2O emissions
under the effects (1) water management, (2) rice straw management and (3)
mono–rice culture vs. rice–sesame rotation. Eight experiments were conducted
from 2015 to 2017 and 1 the experiment result from of CLUES project in
different sites in Thoi Lai town, Thoi Lai district, Can Tho city including net
house, trial fields and farmer fields. All the researches were followed the
standard, principle and popular methods. Results indicated that: Water
management models: Total N2O emissions after fertilization ranged accounted
for 41.2 to 42.4% of the total N2O gas emit of the whole crop. The daily N2O
emission after fertilizing are 2.67 – 3.00 times higher than daily N2O
emissions of the whole crop. The water management model (level of water 0–
5 cm) decreased 32.1% total gas emissions converted CO2e kg/ha by in WS
2016 and 25.7% in DS 2016–2017. The CH4 gas emission (kg/ha/day) is 28.3
– 38.0% lower and the total emission of CO2e kg/ha/year is reduced by 27.9%
compared to the farmer management model; Rice straw management models:
The daily N2O emission after fertilization were 2.50 to 2.57 times higher daily
N2O emission of the whole crop. Total N2O emission after fertilization
accounted for 36.9 – 45.1% compared to the total N2O emissions per crop. The
total of GHGs emissions through 2 seasons of WS 2016 and DS 2016 – 2017
in incorporation of stubble model is 5,671 kgCO2e/ha and 5,345 kgCO2e/ha,
the corresponding burning rice straw model 4,807 kg CO2e/ha and 5,108 kg
CO2e/ha. The global warming potential (kgCO2e/ha/year) are not different
between rice straw models; Mono–rice culture vs. rice–sesame rotation
models: The total N2O emissions after fertilization through 3 crop seasons
ranged from 25.1 to 65.6% in the rotation model and 18.3 – 37.4% in the
mono–rice model. The global warming potential (kgCO2e/ha) are statistically
significant differences between the two models through the every season. The
global warming potential (kgCO2e/ha/year) in the rotation model lower than
mono–rice model is 20.6%. Thus, the results adapted to the research
objectives: Determining appropriate water management measures of shallow
flood from 0 - 5 cm to significantly reduce CH4, N2O, and greenhouse gas
emissions in rice cultivation; evaluated the potential of CH4 and N2O

v


emissions between the straw treatments after harvest; sesame rotation model
on rice land with the potential of lowest greenhouse gas emissions but the rice
yield is still stable. Therefore, water management measures of shallow flood
mode and rotation model on rice land should be recommendation in rice
producing to reduce greenhouse gas emissions, contributing to minimizing
potentials of global warming.
Keywords: CH4 gas, Mekong delta, N2O gas, rice straw, rotation, water
management.

vi


MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ........................................................................................................... I
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... II
TÓM TẮT ............................................................................................................ IIII
ABSTRACT ............................................................................................................ V
MỤC LỤC ............................................................................................................ VII
DANH SÁCH BẢNG .......................................................................................... IXX
DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................ XII
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT...................................................................... XII
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ........................................................................................1
1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ...........................................................2
1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ......................................3
1.3.1 ý nghĩa khoa học ..............................................................................................3
1.3.2 ý nghĩa thực tiễn...............................................................................................3
1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .............................................................3
1.5 GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ............................................................4
1.6 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ......................................................4
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................5
2.1 ĐIỀU KIỆN ĐẤT ĐAI VÀ TÌNH HÌNH CANH TÁC LÚA CỦA VÙNG ĐỒNG
BẰNG SÔNG CỬU LONG ...................................................................................... 5
2.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA TP. CẦN
THƠ .........................................................................................................................6
2.2 THỰC TRẠNG BIẾN ĐỔI KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN TẠI TP. CẦN THƠ .........7
2.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TP. CẦN THƠ..................................8
2.4 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH TẠI TP. CẦN THƠ .................................9
2.5 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG RƠM RẠ TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP ........11
2.6 KHÍ NHÀ KÍNH VÀ HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH ..................................................13
2.7 SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT THẢI KHÍ N2O VÀ CH4 ....................17
2.7.1 Khí ôxit nitơ (N2O) .........................................................................................17
2.7.2 Khí mêtan (CH4) ............................................................................................20
2.8 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHÁT THẢI KNK TRÊN RUỘNG LÚA ...28
2.8.1 Đất đai và điều kiện canh tác .........................................................................28
2.8.2 Phân bón........................................................................................................31
2.9 MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ PHÁT THẢI KNK TRÊN RUỘNG LÚA
...............................................................................................................................34
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................41
3.1 NỘI DUNG 1: NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP QUẢN LÝ NƯỚC ẢNH HƯỞNG
ĐẾN PHÁT THẢI KHÍ CH4 VÀ N2O TRONG CANH TÁC LÚA. ..........................41
3.2 NỘI DUNG 2: ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ
LÝ RƠM ĐẾN PHÁT THẢI CH4 VÀ N2O. .............................................................49

vii


3.3 NỘI DUNG 3: ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG PHÁT THẢI KHÍ N2O VÀ CH4
TRÊN HỆ THỐNG CANH TÁC LÚA LUÂN CANH CÂY MÀU VÀ HỆ THỐNG
CANH TÁC ĐỘC CANH CÂY LÚA. ....................................................................53
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...........................................................56
4.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP QUẢN LÝ NƯỚC ẢNH HƯỞNG ĐẾN
PHÁT THẢI CH4 VÀ N2O TRONG CANH TÁC LÚA. ..........................................56
4.1.1 Ảnh hưởng của biện pháp quản lý nước đến tốc độ phát thát thải khí CH4 và
N2O trong canh tác lúa trong điều kiện nhà lưới. ....................................................56
4.1.2 Mô hình kiểm chứng tác động của quản lý nước đến tiềm năng phát thải khí
CH4 và N2O trong canh tác lúa. ..............................................................................60
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ RƠM ĐẾN
PHÁT THẢI CH4 VÀ N2O . …………………………………………………………70
4.2.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và các biện pháp xử lý rơm đến phát thải khí N2O
và CH4 trong canh tác lúa .......................................................................................70
4.2.2 Mô hình kiểm chứng ảnh hưởng của các biện pháp quản lý rơm đến N2O và
CH4 trong canh tác lúa ...........................................................................................74
4.3 ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG PHÁT THẢI KHÍ CH4 VÀ N2O TRÊN HỆ THỐNG
CANH TÁC LÚA LUÂN CANH CÂY MÀU VÀ HỆ THỐNG CANH TÁC ĐỘC
CANH 3 VỤ LÚA…… ......................................................................... …………..85
4.3.1 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh lúa đến thành phần năng suất
và năng suất lúa, hàm lượng dinh dưỡng trong đất cuối vụ. ....................................85
4.3.2 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh lúa đến tốc độ phát thải khí
CH4 và N2O vụ XH 2016, HT 2016 và ĐX 2016 – 2017. .........................................88
4.3.3 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh lúa đến phát thải khí N2O sau
bón phân, khí CH4 và N2O vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017………… .......................93
4.3.4 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh đến tổng phát thải khí quy đổi
kgCO2e/ha/năm. ......................................................................................................95
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................97
5.1 KẾT LUẬN .......................................................................................................97
5.2 KIẾN NGHỊ ......................................................................................................97
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ ........................................................ 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 100
PHỤ CHƯƠNG…………………………………………………………………… 116
PHỤ LỤC…………………………………………………………………………..124

viii


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Bố trí sử dụng đất sản xuất nông nghiệp giai đọan 2005 – 2020 .................9
Bảng 2.2 Ảnh hưởng sản xuất lúa do nước biển dâng so qui hoạch 2020 tại Tp. Cần
thơ ..........................................................................................................................11
Bảng 2.3 Tổng lượng đạm (N) trong rơm rạ thải ra và lượng rơm rạ bị đốt trên thế
giới qua các năm ..................................................................................................... 12
Bảng 2.4 Tổng lượng N trong rơm rạ thải ra và lượng rơm rạ bị đốt ở các nước năm
2012……………………………………………………………………………… .... 12
Bảng 2.5 Tổng lượng phụ phẩm rơm rạ và vỏ trấu sau thu hoạch lúa tại Việt Nam .. 13
Bảng 2.6 Tổng hợp kết quả kiểm kê quốc gia khí nhà kính năm 2010 ..................... 25
Bảng 2.7 So sánh tổng phát thải khí nhà kính các năm 1994, 2000 và 2010 ............. 26
Bảng 2.8 Phát thải khí nhà kính năm 2010 và ước tính phát thải cho các năm 2020 và
2030........................................................................................................................26
Bảng 2.9 Diện tích trồng lúa được tưới năm 2010. ..................................................27
Bảng 2.10 Phát thải khí CH4 từ cánh đồng lúa ở một số nước. .................................27
Bảng 3.1 Đặc tính đất đầu vụ nghiên cứu (độ sâu 0 – 20 cm) ..................................41
Bảng 3.2 Mô tả các nghiệm thức quản lý nước trong nhà lưới .................................42
Bảng 3.3 Mô tả các mô hình quản lý nước ngoài đồng ............................................48
Bảng 3.4 Đặc tính và thành phần dinh dưỡng trong đất đầu vụ (độ sâu 0 – 20 cm) và
rơm rạ nghiên cứu tại viện lúa ĐBSCL ....................................................................49
Bảng 3.5 Mô tả các nghiệm thức xử lý rơm .............................................................50
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của biện pháp quản lý nước đến các thành phần năng suất và
năng suất lúa (điều kiện nhà lưới). ..........................................................................56
Bảng 4.2 Ảnh hưởng biện pháp quản lý nước đến hàm lượng dinh dưỡng trong đất
cuối vụ (điều kiện nhà lưới). ...................................................................................58
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của các biện pháp quản lý nước đến ước lượng tổng phát thải
khí CH4 và N2O (điều kiện nhà lưới). ......................................................................59
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của biện pháp quản lý nước đến số chồi vụ HT 2016 và ĐX
2016 – 2017. ...........................................................................................................61
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của biện pháp quản lý nước đến thành phần năng suất và năng
suất lúa vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017 ................................................................62
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của biện pháp quản lý nước đến hàm lượng dinh dưỡng trong
đất cuối vụ ĐX 2016 – 2017. ..................................................................................63
Bảng 4.7 Ảnh hưởng của các biện pháp quản lý nước đến tổng phát thải khí N2O sau
bón phân, khí CH4, N2O vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017. ......................................69
Bảng 4.8 Ảnh hưởng của các biện pháp quản lý nước đến ước lượng tổng phát thải
khí quy đổi kgCO2e/ha/năm. ....................................................................................70
Bảng 4.9 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và các biện pháp xử lý rơm đến các thành
phần năng suất và năng suất lúa ..............................................................................71
Bảng 4.10 Ảnh hưởng phân hữu cơ và các biện pháp xử lý rơm đến hàm lượng dinh
dưỡng trong đất cuối vụ ..........................................................................................71

ix


Bảng 4.11 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và các biện pháp xử lý rơm đến ước lượng
tổng phát thải khí CH4 và N2O.................................................................................73
Bảng 4.12 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý rơm đến số chồi vụ HT 2016 và ĐX
2016 – 2017. ...........................................................................................................74
Bảng 4.13 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý rơm rạ đến các thành phần năng suất
và năng suất lúa ......................................................................................................76
Bảng 4.14 Ảnh hưởng của các biện pháp quản lý rơm rạ đến hàm lượng dinh dưỡng
trong đất cuối vụ ht 2016 và đx 2016 – 2017 ...........................................................77
Bảng 4.15 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý rơm đến tổng phát thải khí N2O sau
bón phân vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017 ..............................................................83
Bảng 4.16 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý rơm đến phát thải khí CH4 và N2O vụ
HT 2016 và ĐX 2016 – 2017. .................................................................................84
Bảng 4.17 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh lúa đến số chồi vụ XH
2016, HT 2016 và ĐX 2016 – 2017.........................................................................86
Bảng 4.18 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh đến các thành phần năng
suất và năng suất lúa vụ XH 2016, HT 2016 và ĐX 2016 – 2017. ...........................86
Bảng 4.19 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh đến hàm lượng dinh
dưỡng trong đất cuối vụ ĐX 2016 –2017. ...............................................................88
Bảng 4.20 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh đến tổng phát thải khí N2O
sau bón phân và ước lượng tổng phát thải khí CH4, N2O..........................................95
Bảng 4.21 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh đến ước lượng tổng phát
thải khí CH4 và N2O vụ XH 2016, HT 2016 và ĐX 2016 – 2017. ............................96

x


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Chu trình chất đạm trong đất lúa nước ......................................................18
Hình 2.2 Sơ đồ phản ứng của sự nitrat hoá và sự khử nitrat .....................................19
Hình 2.3 Sự vận chuyển khí CH4 trên ruộng lúa ......................................................23
Hình 3.1 Dung cụ theo dõi mực nước thứ tự từ trái qua phải: (a) giữ nước ngập liên
tục 15 cm; (b) giữ nước ngập 5 cm; (c) AWD; (d) đất bảo hòa nước .......................42
Hình 3.2 Mô tả dụng cụ thu mẫu khí: (a) khí CH4; (b) khí n2o .................................44
Hình 3.4 Dụng cụ đo Eh ngoài đồng .......................................................................47
Hình 3.3 Hệ thống máy sắc ký khí ..........................................................................47
Hình 3.5 Sơ đồ thí nghiệm và vị trí thu mẫu trên các mô hình quản lý nước ngoài
đồng .......................................................................................................................47
Hình 3.6 Cày vùi rạ vào đất
hình 3.7 Xử lý tricho
hình 3.8 Đốt rơm rạ ......52
Hình 3.9 Sơ đồ thí nghiệm và vị trí ( ) thu mẫu khí trên các mô hình .......................54
Hình 4.1 Ảnh hưởng của quản lý nước đến tốc độ phát thải khí CH4; mực nước, Eh
và nhiệt độ tại các thời điểm thu mẫu vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017 ...................65
Hình 4.2 Ảnh hưởng của các biện pháp quản lý nước đến tốc độ phát thải khí N2O;
nhiệt độ tại các thời điểm thu mẫu vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017 ........................66
Hình 4.3 Ảnh hưởng của biện pháp quản lý nước đến lượng khí N2O phát thải sau
các ngày bón phân, khí CH4, N2O vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017 ........................67
Hình 4.4 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý rơm rạ đến tốc độ phát thải khí CH4;
mực nước, Eh và nhiệt độ vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017 .....................................80
Hình 4.5 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý rơm rạ đến tốc độ phát thải khí N2O;
nhiệt độ vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017 ................................................................81
Hình 4.6 Ảnh hưởng của các biện pháp quản lý rơm rạ đến phát thải khí N2O sau các
ngày bón phân, phát thải khí CH4 và N2O vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017 .............82
Hình 4.7 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh đến tốc độ phát thải khí
CH4; mực nước và Eh tại các thời điểm thu mẫu vụ XH 2016, HT 2016 và ĐX 2016
– 2017.....................................................................................................................91
Hình 4.8 Ảnh hưởng của mô hình luân canh và độc canh đến tốc độ phát thải khí
N2O; nhiệt độ tại các thời điểm thu mẫu vụ XH 2016, HT 2016 và ĐX 2016 – 2017
...............................................................................................................................92
Hình 4.9 Ảnh hưởng của các biện pháp quản lý rơm rạ đến phát thải khí N2O sau các
ngày bón phân, phát thải khí CH4 và N2O vụ HT 2016 và ĐX 2016 – 2017 .............94

xi


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
AWD
BĐKH
CO2
CH4
DAP
ĐBSCL
ĐX
Eh
FAO
HT
IPCC
IRRI
KCl
KNK
N
N2 O
NSC
NSS
NH4 – N
O2
OC
XH
WMO

Nội dung
Alternate wetting and drying
Tưới ngập khô luân phiên
Biến đổi khí hậu
Khí cacbonic
Mêtan
Diammonium phosphate
Diamonium photphat
Đồng bằng Sông Cửu Long
Đông Xuân
Oxidation reduction potential
Điện thế Ôxy hóa khử
Food and Agriculture Organization of Tổ chức Nông Lương Liên
the United Nations
Hiệp Quốc
Hè Thu
Intergovernmental Panel on Climate Ủy Ban Liên Chính phủ về
Change
Biến đổi khí hậu
International Rice Research Institute
Viện nghiên cứu lúa quốc tế
Kali clorua
Khí nhà kính
Nitrogen
Đạm
Nitrous oxide
ôxit nitơ
Ngày sau cấy
Ngày sau sạ
Nitơ amôni
Ôxy
Cacbon hữu cơ
Xuân Hè
World Meteorological Organization
Tổ chức Khí tượng Thế giới

xii


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Biến đổi khí hậu (BĐKH) hiện nay do sự ấm dần lên của trái đất đang là
một trong những vấn đề được quan tâm nhất. BĐKH đã và đang tác động
nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới.
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) của Việt Nam được đánh giá là khu vực
bị tác động nặng nề nhất trong 5 khu vực gánh chịu hậu quả trầm trọng nhất do
biến đổi khí hậu. Khí nhà kính (KNK) được biết đến là nguyên nhân chủ yếu
gây ra hiện tượng này. Phát thải KNK chủ yếu thông qua các hoạt động của
con người, trong số các nguồn phát thải thì sản xuất nông nghiệp chiếm 14%
trong đó trồng lúa nước chiếm một tỷ trọng lớn (gần 60% lượng phát thải
trong nông nghiệp) do khí mêtan (CH4) và oxit nitơ (N2O) phát thải từ đồng
ruộng làm tăng nồng độ KNK của bầu khí quyển. Khí CH4 và N2O là hai loại
khí quan trọng gây nóng lên toàn cầu và phát thải hai loại khí này từ đất nông
nghiệp chiếm khoảng 50% và 60% nguồn phát thải gây hiệu ứng nhà kính
(WeiWang và ctv., 2016). Theo ước lượng của (FAO, 1981) khí N2O chiếm
6% lượng KNK do con người tạo ra trong khi đó lượng khí CH4 phát thải từ
đồng ruộng chiếm khỏang 5 – 20% (IPCC, 1995). Ở thành phố (TP) Cần Thơ
trong hơn 30 năm qua, nhiệt độ trung bình năm đã tăng khoảng 0,50C, mực
nước cao nhất đã dâng khoảng gần 50 cm. BĐKH thực sự đã làm cho bão, lũ,
hạn hán ngày càng ác liệt. Các tác động chủ yếu của BĐKH như: Nhiệt độ
không khí tăng cao, hạn hán và xâm nhập mặn vào mùa khô, ngập sâu vào
mùa mưa, sạt lở bờ sông, bảo và gió lốc... Qua các kịch bản ngập sâu từ 30–
100 cm, mức độ ảnh hưởng đến sản xuất lúa như sau: Vụ ĐX: sản lượng giảm
từ 50,7% đến 100%; Vụ HT: sản lượng giảm ít nhất từ 6% đến 71%; Vụ Thu
Đông: sản lượng giảm 100% (UBND TP. Cần Thơ, 2011). Theo thống kê sơ
bộ năm 2015 (Niên giám thống kê TP. Cần Thơ, 2015) TP. Cần Thơ với diện
tích trồng lúa 232.336 ha chiếm 99,6% diện tích cây lương thực có hạt (tổng
diện tích 233.385 ha) cho thấy đa phần người dân vẫn sống bằng nông nghiệp
gắn liền với canh tác lúa là chính, việc độc canh 2 – 3 vụ lúa/năm đã làm cân
đối nguồn dinh dưỡng trong đất, tập quán canh tác của đa số nông dân là đốt
hoặc vùi rơm tươi vào đất để giảm chi phí đầu tư cũng như rút ngắn thời gian
giữa các vụ trồng về lâu dài ảnh hưởng đến nguồn hữu cơ trong đất, hoặc gây
ngộ độc hữu cơ nhất là ở các ruộng có thời gian đất nghỉ giữa hai vụ lúa ngắn.
Bên cạnh đó các đặc tính hóa, lý đất cũng thay đổi dẫn đến ảnh hưởng năng
1


suất trong khi giá thành sản xuất cao do đầu tư nhiều phân bón vô cơ đặc biệt
là phân N và nông dược để đảm bảo năng suất cao gây ảnh hưởng đến môi
trường. Ngoài ra canh tác lúa trong điều kiện ngập nước thường xuyên cũng là
vấn đề quan tâm về lâu về dài trong điều kiệu nguồn nước ngọt ngày càng
khan hiếm và xâm nhập mặn có chiều hướng gia tăng. Hiện nay Tp. Cần Thơ
có nhiều mô hình canh tác trên nền đất lúa như mô hình luân canh với cây màu
(mè, đậu nành, dưa hấu), xen canh lúa với nuôi trồng thủy sản,….các mô hình
này ngoài việc giảm rủi ro (năng suất lúa vụ 2 và vụ 3 thường thấp dễ đổ ngã
do mưa bão lũ lụt,…), rút ngắn thời vụ gieo trồng thì còn có vai trò rất lớn
trong việc cải tạo tính chất hóa lý đất.
Do đó trong điều kiện BĐKH hiện nay với những vấn đề thực tế nêu trên
thì các giả thuyết nghiên cứu được đặt ra như sau:
– Cần phải có biện pháp quản lý nước như thế nào cho phù hợp để vừa
giảm phát thải khí N2O hiệu quả mà năng suất lúa không bị ảnh hưởng vì
trong thực tế hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này tuy nhiên cho đến
nay thì mực nước trên đồng ruộng bao nhiêu là hợp lý vẫn còn là vấn đề được
đặt ra bởi nhiều cứu đã chỉ ra rằng rút nước sẽ làm giảm phát thải khí CH4
nhưng lại làm tăng phát thải khí N2O và ngược lại.
– Tập quán canh tác của nông dân là đốt hoặc vùi rơm rạ tươi vào đất như
vậy phát thải KNK CH4 và N2O trên các mô hình canh tác này như thế nào?.
– Mô hình luân canh cây màu trên nền đất lúa mặc dù có nhiều lợi ít
nhưng tiềm năng phát thải KNK (CH4 và N2O) như thế nào so với mô hình
độc canh cây lúa đây cũng là vấn đề cần quan tâm.
Xuất phát từ các vấn đề thực tiễn trong canh tác lúa và biến đổi khí hậu
hiện nay, nghiên cứu “Đánh giá phát thải khí nhà kính (N2O và CH4) trên
hai mô hình canh tác lúa” được thực hiện để đánh giá tiềm năng phát thải
KNK trên các mô hình canh tác lúa làm cơ sở khuyến cáo vào thực tế sản xuất
lúa góp phần làm giảm phát thải KNK trong nông nghiệp mà vẫn đảm bảo an
ninh lương thực quốc gia.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
– Xác định được biện pháp quản lý nước phù hợp làm giảm phát
thải CH4 và N2O trong canh tác lúa .
– Đánh giá tiềm năng phát thải CH4 và N2O giữa các biện pháp xử lý
rơm rạ sau thu hoach.

2


– Xác định được mô hình canh tác có tiềm năng phát thải khí nhà kính
thấp nhưng năng suất lúa vẫn ổn định trên hệ thống luân canh cây màu và độc
canh 3 vụ lúa trên nền đất lúa. Từ đó làm cơ sở cho việc khuyến cáo trong
canh tác lúa nhằm giảm phát thải khí nhà kính góp phần giảm thiểu tiềm năng
gây nóng lên toàn cầu trong sản xuất lúa.
1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1 Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học cho việc đề xuất, khuyến
cáo áp dụng mô hình canh tác vừa đảm bảo được năng suất, vừa giảm phát thải
khí nhà kính tại tỷnh Cần Thơ và các địa phương có điều kiện canh tác tương tự.
Kết quả của đề tài còn được sử dụng để bổ sung tài liệu phục vụ cho việc
giảng dạy, học tập, nghiên cứu trong các trường đại học và viện nghiên cứu về
các mô hình canh tác lúa và mối liên quan giữa sản xuất lúa nước và phát thải
khí nhà kính.
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn
Góp phần khuyến cáo các mô hình canh tác lúa theo hướng sản xuất an
toàn với môi trường sinh thái cho vùng trồng lúa của tỷnh Cần Thơ và các
vùng sinh thái có điều kiện tương tự.
Góp phần nâng cao nhận thức của người dân trong canh tác giảm phát
thải KNK, ứng phó với biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa của tỷnh Cần Thơ
nói riêng và trong canh tác lúa nói chung.
1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài tập trung nghiên cứu, đánh giá tiềm năng phát thải khí CH4 và
N2O trên các mô hình quản lý nước, mô hình xử lý rơm rạ sau thu hoạch, mô
hình canh tác trên hệ thống luân canh và độc canh làm cơ sở khuyến cáo vào
sản xuất lúa theo hướng giảm phát thải khí nhà kính và thích ứng với điều kiện
biến đổi khí hậu.
Các mô hình quản lý nước, mô hình xử lý rơm rạ sau thu hoạch, mô hình
canh tác trên hệ thống luân canh và độc canh, được thực hiện trên đất phèn
nhẹ tại Ấp Thới Phong A – Thị Trấn Thới Lai và Viện lúa Đồng bằng công
Cửu Long – Xã Tân Thạnh thuộc Huyện Thới Lai – TP. Cần Thơ trong các vụ
ĐX 2015 – 2016, Xuân Hè 2016, HT 2016 và ĐX 2016 – 2017.

3


1.5 GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
– Về địa điểm: Đề tài tập trung nghiên cứu trên địa bàn Huyện Thới Lai
TP. Cần Thơ.
– Nội dung nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu, phân tích và đánh
giá phát thải CH4 và N2O trên các mô hình quản lý nước trên đồng ruộng; mô
hình canh tác xử lý rơm rạ sau thu hoạch; mô hình canh tác lúa trên hệ thống
luân canh cây mè trên nền đất lúa và độc canh 3 vụ lúa.
1.6 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Kết quả nghiên cứu đã xác định được mô hình quản lý mực nước ruộng
ngập nông (0 – 5 cm) không những giúp giảm phát khí CH4 (kg/ha/ngày) từ
28,3 – 38,0% mà còn không làm tăng phát thải khí N2O trên ruộng lúa. Tổng
phát thải khí nhà kính (kg CO2/ha/năm) giảm được 27,9% so với phương pháp
để nước ngập thường xuyên trên ruộng.
Kết quả nghiên cứu đã xác định phát thải khí CH4 trên mô hình vùi rạ là
2,02 kg/ha/ngày, xử lý Tricho là 1,99 kg/ha/ngày và đốt rơm là 1,90
kg/ha/ngày. Tổng phát thải quy đổi kg CO2e/ha/năm không khác biệt giữa các
biện pháp xử lý rơm rạ.
Kết quả nghiên cứu đã xác định được trên các mô hình quản lý nước và
xử lý rơm có lượng khí N2O phát thải sau các ngày bón phân cao gấp 2,50 –
3,00 lần lượng phát thải hằng ngày và chiếm 36,9 – 45,1% trên tổng phát thải
khí N2O mỗi vụ.
Kết quả nghiên cứu đã xác địồng lúa giai đoạn 2014 – 2020.
Tiếng Anh
39. Akiyama, H., Yan, X.Y., and Yagi, K., 2010. Evaluation of effectiveness of
enhanced–efficiency fertilizers as mitigation options for N2O and NO
emissions from agricultural soils: meta–analysis. Global Change Biol, 16,
pp. 1837–1846.

102


40. Alvarez, R., 2005. A review of nitrogen fertilizer and conservative tillage
effects on soil organic storage. Soil Use Manage. 21, 38–52.
(doi:10.1079/SUM2005291).
41. Andreae and Merlet, 2001. Emission of trace gases and aerosols from biomass
burning. Global Biogeochemical Cycles, Vol.15, No.4, pp. 955 – 966.
42. Arun Kumar Rath, B. Swain, B. Ramakrishnan, D. Panda, T.K. Adhya,
V.R. Rao, N. Sethunathan, 1999. Influence of fertilizer management and
water regime on methane emission from rice fields. Ag. Ecosyst. Env. 76,
pp. 99–107.
43. Baggs, E.M., Stevenson, M., Pihlatie, M., Regar, A., Cook H., and Cadisch,
G., 2003. Nitrous oxide emissions following application of residues and
fertiliser under zero and conventional tillage. Plant and Soil, 254, 361–370.
44. Bange, H.W., 2000. Global change – It’s not a gas. Nature 408(6810), 301–302.
45. Beare, M.H., E.G. Gregorich, and P. St–Georges, 2009. Compaction effects
on CO2 and N2O production during drying and rewetting of soil.
46. Bhatia, A., Sasmal, S., Jain, N., Pathak, H., Kumar, R., and Singh, A., 2010.
Mitigating nitrous oxide emission from soil under conventional and no–tillage
in wheat using nitrification inhibitors. Ag. Ecosyst. Env. 136, pp. 247–253.
47. Bouman, B.A.M., Lampayan, R.M., and Tuong, T.P., 2007. Water
Management in Irrigated Rice: Coping with Water Scarcity, International
Rice Research Institute, Los Baños, Philippines, 2007.
48. Bouwman, A.F., 1990. Exchange of greenhouse gases between terrestrial
ecosystems and atmosphere. P 61–172. In A. F. Bounwman (ed). Soils and
the greenhouse effect. Jonh Wiley & Sons, New York.
49. Bouwman, A.F., 1998. Environmental science: Nitrogen oxides and tropical
agriculture. Nature 392(6679): 866–867.
50. Boyer, J.N. and P.M. Groffman, 1996. Bioavailability of water extractable
organic carbon fractions in forests and agricultural soil profiles. Soil
Biology & Biochemistry, 28: 783–790.
51. Broadlent, F.E., 1979. Mineralization of organic nitrogen in paddy soil, In:
Nitrogen and rice IRRI, PO.BOX 933, Manila, philippines.
52. Bronson, K.F., Neüe, H.U., Singh, U. and Abao, E.B., 1997. Automated
chamber measurements of methane and nitrous oxide flux in a flooded rice
soil. 1. Residue, nitrogen, and water management. Soil Science Society of
America Journal 61, 981–987.
53. Cai, Z.C., G.X. Xing, G.Y. Shen, H. Xu, X.Y. Yan, H. Tsuruta, K. Yagi,
and K. Minami, 1999. Measurements of CH4 và N2O emissions from rice
paddies in Fengqiu, China. Soil Science and Plant Nutrition, 45(1): 1–13.

103


54. Cai, Z.C., G.X. Xing, X.Y. Yan, H. Xu, H. Tsuruta, K. Yagi, and K. Minami,
1997. Methane and nitrous oxide emissions from rice paddy fields as affected
by nitrogen fertilisers and water management. Plant and Soil, 196(1): 7–14.
55. Carbangon, R. J, E. G. Castillo, L. X. Bao, G. Lu, G. H. Wallg, Y. L.
Cui, T P. Tuong, B. A. M. Bouman, Y. H. Li, C. D. Chen, J. Z. Wang,
2001. Impact of alternate wetting and drying irrigation on rice growth
and resource–use efficiency, Proceedings of an International Workshop
held in Wuhan, China, 23–25 March 2001, Colombo, Sri Lanka:
International Water Management Institute.
56. Carbangon, R.J., E.G. Castillo, L.X. Bao, G. Lu, G.H. Wallg, Y.L. Cui,
T.P. Tuong, B.A.M. Bouman, Y.H. Li, C.D. Chen, and J.Z. Wang, 2001.
Impact of alternate wetting and drying irrigation on rice growth and
resource–use efficiency. Proceedings of an International Workshop held
in Wuhan, China, 23–25 March 2001, Colombo, Sri Lanka: International
Water Management Institute.
57. Cassman, K.G., Dobermann, A., Walters, D.T., and Yang, H., 2003.
Meeting cereal demand while protecting natural resources and improving
environmental quality. Annu. Rev. Environ. Resour. 28, 315–358.
doi:10.1146/annurev. energy.28.040202.122858.
58. Cerri, C.C., Bernoux, M., Cerri, C.E.P., and Feller, C., 2004. Carbon
cycling and sequestration opportunities in South America: the case of
Brazil. Soil Use Manage. 20, 248–254. doi:10.1079/SUM2004237.
59. Chen, H. F., D. Yang, Y. Y. Liang, Z. X. Zhang, K. J. Liang, and W. X.
Lin., 2010. Effect of nitrogen application strategy in the first cropping rice
on dry matter accumulation, grain yield and nitrogen utilization efficiency
of the first crop–ping rice and its ratoon rice crop. Chinese Journal of Eco–
Agriculture 1(18), pp. 50–56.
60. Chen, Y., Tessier, S., MacKenzie, A.F., and Laverdière, M.R., 1995. Nitrous
oxide emission from an agricultural soil subjected to different freeze–thaw
cycles. Agriculture, Ecosystems and Environment, 55, 123–128.
61. Cicerone, R.J., and J.D. Shetter, 1981. Sources of Atmospheric methane:
measurements in rice paddies and discussion. J. Geophys. Res., 86, 7203–7209.
62. Corton, T.M., Bajita, J.B., Crosper, F.S., Pamploma, R.R., Asis, C.A.,
Wassmann, R., Latin, R.S., and Buendia, L. V., 2000. Methane emissions
from irrigated and intensively managed rice fields in Central Luzon,
Philippines. Nutrient Cycling in Agroecosyst.
63. Dalal, R.C.; Allen, D.E.; Livesley, S.J. & Richards, G. Magnitude and
biophysical regulators of methane emission and consumption in the

104


64.

65.
66.
67.

68.
69.
70.

71.
72.

73.

74.

75.

Australian agricultural, forest, and submerged landscape: A review. Plant
Soil, 309:43–76, 2008. Kiểm tra lại
Dalal, Ram C., Weijin Wang, G. Philip Robertson, and William J. Parton,
2003. Nitrous oxide emission from Australian agricultural lands and
mitigation options: a review.www.publish.csiro.au/journals/ajsr Australian
Journal of Soil Research, 2003, 41, 165–195.
De Datta, S.K., and Buresh, R.J., 1989. Integrated nitrogen management in
irrigated rice. Adv. Soil Sci. 10:143–169.
Deepanjan Majumdar, 2003. Methane and nitrous oxide emission from irrigated
rice fields: Proposed mitigation strategies. Curent Science, vol 84, no. 10.
Denman, K.L., Brasseur, G., Chidthaisong, A., Ciais, P., Cox, P.M.,
Dickinson, R.E., Hauglustaine, D., Heinze, C., Holland, E., Jacob, D.,
Lohmann, U., Ramachandran, S., Da Silva Dias, P.L., Wofsy, S.C., and
Zhang, X., 2007. Couplings between changes in the climate system and
biogeochemistry. In: Climate change 2007. Cambridge University Press,
Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 499–587.
Dexter, 1991.“Proceedings of the 6th Annual IEEE Symposium on Logic in
Computer Science (LICS 1991)”.
Dobermann A., and T.H. Fairhurst, 2002. Rice straw management. Better
crop International. Vol.16.
Dobermann A., Dawe D., Roetter R.P., Cassman K.G., 2000. Reversal of
rice yield decline in a long–term continuous cropping experiment.
Agronomy Journal, 92: 633–643.
Duxbury, J.M., D.R. Bouldin, R.E. Terry, and R.L. Tate., 1982. Emissions
of nitrous oxide from soils. Nature 298: 462 – 464.
Ehhalt, D.H., Prather, M., Dentener, F., Derwent, R., Dlugokencky, E.,
Holland, E., Isaksen, I., Katima, J., Kirchhoff, V.P., Matson, Midgley, P.,
Wang, M., 2001. Atmospheric chemistry and greenhouse gases. In: Climate
Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the
Third Assessment Report of the Intergovernmental.
Ernst–August Kaiser and Reiner Ruser, 2000. Nitrous oxide emissions
from arable soils in Germany ± An evaluation of six long–term field
experiments. J. Plant Nutr. Soil Sci. (2000), 163, 249±260.
FAO, 1981. Crop production levels and fertilizer use. FAO Fertilizer and
Plant Nutrition Bulletin 2. Food and Agriculture Organization of the
United Nations, Rome. 69 p.
FAO, 2002. World Agriculture: Toward 2015/2030 – Summary Report.

105


76. Fillery, I.R.P and P.L.G. Vlek, 1986. Reappraise of significance of
ammonia volatilization as an N loss mechanism Press, Oxford – New York
– Tokyo –Seoul, pp. 329 – 406.
77. Foley, Jonathan A., Ruth DeFries, Gregory P. Asner, Carol Barford, Gordon
Bonan, Stephen R. Carpenter, F. Stuart Chapin, Michael T. Coe, Gretchen
C. Daily, Holly K. Gibbs, Joseph H. Helkowski, Tracey Holloway, Erica A.
Howard, Christopher J. Kucharik, Chad Monfreda, Jonathan A. Patz, I.
Colin Prentice, Navin Ramankutty, and Peter K. Snyder, 2005. Global
Consequences of Land Use. Science Vol 309 22 July 2005.
78. Follett, R.F., 2001. Organic carbon pools in grazing lvà soils. In The
potential of U.S. grazing lands to sequester carbon and mitigate the
greenhouse effect (eds R. F. Follett, J. M. Kimble & R. Lal), pp. 65–86.
Boca Raton, FL: Lewis.
79. Freibauer, A., 2003. Regionalised inventory of biogenic greenhouse gas
emissions from European agriculture. Europe. J. Agronomy, 19, 135–160.
80. Freibauer, A., Rounsevell, M., Smith, P., and Verhagen, A., 2004. Carbon
sequestration in the agricultural soils of Europe. Geoderma 122, 1–23.
doi:10.1016/j.geoderma. 2004.01.021.
81. Freney J R, Keerthisinghe D G. Phongpan S, Chaiwanakupt P and Harrington
K.,1995. Effect of urease, nitrification and algal inhibitors on ammonia loss
and grain yield of flooded rice in Thailand. Fert. Res 40, 225 – 233.
82. Galbally, I.E., Freney, J.R., Muirhead, W.A., 1987. Emission of nitrogen
oxides (NOx) from a flooded soil fertilized with urea: Relation to other
nitrogen loss processes. Journal of Atmospheric Chemistry, 5, 343±365.
83. Giblin A.E., Craig R. Tobias, Bongkeun Song, Nathaniel Weston, Gary T.
Banta and victor H.rivera–Monroy, 2013. The Importance of Dissimilatory
Nitrate Reduction to Ammonium (DNRA) in the Nitrogen Cycle of Coastal
Ecosystems. Vol. 26, No. 3, special issue on Coastal Long Term Ecological
Research (September 2013), pp. 124–131
84. Granli, T and O.C. Bockman, 1994. Nitrous oxide from agriculture. Norw J
Agri Sci, 12: 1–128.
85. Grant, R. and Pattey, E., 2003. Modeling variability in N2O emissions from
fertilized agricultural fields. Soil Biology and Biochemistry, 35(2), 225–243.
86. Gregorich, E.G., Rochette, P., VandenBygaart, A.J. & Angers, D.A., 2005.
Greenhouse gas contributions of agricultural soils and potential mitigation
practices in eastern Canada. Soil Till. Res. 83, 53–72.
doi:10.1016/j.still.2005.02.009.

106


87. Groenestein, C.M., and Van Faassen, H.G., 1996. Volatilization of
ammonia, nitrous oxide and nitric oxide in deep–litter systems for fattening
pigs. J. agric. Engng Res., 65, 269–274.
88. Koyama, T., 1964. Biogeochemical studies on lake sediments and paddy
soils and the production of atmospheric methane and hydrogen. In Miyaka,
T. & Koyama, T. (eds) Recent Researches in the Fields of Hydrophere,
Atmosphere and Geochemistry: 143-177. Maruzen, Tokyo.
89. Hadi, A., K. Inubushi and K. Yagi, 2010. Effect of water management on
greenhouse gas emissions and microbial properties of paddy soils in Japan
and Indonesia. Paddy Water Environ 8, pp. 319–324.
90. Hayatsu M., Tago K., Saito M., 2008. Various players in the nitrogen cycle:
diversity and functions of the microorganisms involved in nitrification and
denitrification. Soil Sci. Plant Nutr. 54 33–45. 10.1111/j.1747–0765.2007.00195.x
91. Helen C. Flynn and Pete Smith, 2010. Greenhouse gas budgets of crop
production – current and likely future trends. First edition, IFA, Paris,
France, January 2010.
92. Helgason, B.L., Janzen, H.H., Chantigny, M.H., and Drury, C.F., 2005.
Toward improved coefficients for predicting direct N2O emissions from soil
in Canadian agroecosystems. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 71, 87–99.
doi:10.1007/s10705–004–7358–y.
93. Hofman, G. and Van Cleemput, O., 2004. Soil and Plant Nitrogen.
International Fertilizer Industry Association, Paris, 49.
94. Holzapfel–Pschorn, A., and Seiler, W., 1986. Methane emission during a
cultivation period from an Italian rice paddy. Journal of Geophysical Res.
Reddy, K.R., T.C. Feijtel, and W.H. Patrick, Jr., 1986. Effect of soil
[Atmos.] 91:11803–11814.
95. Hou, A.X., Chen, G.X., Wang, Z.P., Van Cleemput, O., and Patrick Jr.,
W.H., 2000. CH4 and nitrous oxide emissions form a rice field in relation to
soil redox and microbiological processes. Soil Science Society of America
Journal 64, 2180–2186.
96. Humphreys, E., Freney, J.R., Muirhead, W.A., Denmead, O.T., Simpson,
J.R., Leuning, R., Trevitt, A.C.F., Obcemea, W.N., Wetselaar, R., and Cai,
G.X., 1988. Loss of amonium after application of urea at diferent times to
dry–seeded, irrigated rice. Ferti. Res. 16:47–57.
97. Inubushi, K., Sugii, H., Nishino, S., and Nishino, E., 2001. Effects of
Aquatic weeds on methane emission from submerged paddy soil. American
Journal of Botany. 88, pp. 975–979.
98. IPCC, 2001. Climate change 2001: The scientific basis. Contribution of
working group I to the third assessment report of The Intergovernmental
107


Panel on Climate Change [HougHTon, J.T., Y. Ding, D.J. Griggs, M.
Noguer, P.J. van der Linden, X. Dai, K. Maskell, and C.A. Johnson (eds.)].
Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York,
NY, USA, 881pp.
99. IPCC, 2007. Climate change, 2007: The physical science basis.
In: Solomon S., Qin D.,
Zanning M., Chen Z., Marquis M., Averyt K.B.,
Tignor M., Miller H.L., editors. Contribution of working group I to the
fourth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate
Change. Cambridge, UK, New York.
100. IRRI, 1999. Report of the Director General 1999–2000, vol 10.
101. IRRI, 2014. Saving Water with Alternate Wetting Drying (AWD). Rice
Knowledge
Bank.
http://www.knowledgebank.irri.org/training/fact–
sheets/water–management/saving–water–alternate–wetting–drying–awd.
102. Ishii Satoshi, Seishi Ikeda, Kiwamu Minamisawa, and Keishi Senoo,
2011. Nitrogen cycling in rice paddy environments: Past achievements and
future challenges. Microbes Environ. Vol. 26, No. 4, 282–292, 2011.
103. Izaurralde, R.C., McGill,W.B., Robertson, J.A., Juma, N.G., and
Thurston, J. J., 2001. Carbon balance of the Breton Classical plots over
half a century. Soil Sci. Soc. Am. J. 65, 431–441.
104. Jiao Y., Y. Huang, L.G. Zong, Q.S. Zhou and R.L. Sass, 2005. Impact of
different levels of nitrogen fertilizer on CH4 emission from different paddy
soils. The National Center for Biotechnology Information, pp. 4–9.
105. Johnson–Beebout,S.E., Angeles,O.R., Alberto,M.C.R. and Buresh,R.J.,
2009. Simultaneous minimization of nitrous oxide and methane emission
from rice paddy soils is improbable due to redox potential changes with
depth in a greenhouse experiment without plants. Geoderma, 149, pp 45–53.
106. Jones, S.K., Rees, R.M., Skiba, U.M., and Ball, B.C., 2005. Greenhouse
gas emissions from a managed grassland. Global Planet. Change 47(2–4),
201–211. doi:10.1016/j.gloplacha.2004.10.011.
107. Koyama, T., 1964. Gaseous metabolism in lake sediments and paddy soils
and the production of atmospheric CH4 and hytrogen. J. Geophys. Res., 68,
3971–3973.
108. Kumar, J., I. Nirmal, and Shailendra Viyol, 2009. Short term diurnal and
temporal measurement of methane emission in relation to organic carbon,
phosphate and sulphate content of two rice fields of central Gujarat, India.
J. Environ. Biol., 30, 241–246 (2009).
109. Lagomarsino, A., Agnelli, A.E., Pastorelli, R., Pallara, G., Rasse, D.P. &
Silvennoinen, H., 2016. Past water management affected GHG production

108


and microbial community pattern in Italian rice paddy soils. Soil Biology &
Biochemistry. 93: 17–27. DOI:10.1016/j.soilbio.2015.10.016).
110. Lal, R., 2004. Soil carbon sequestration impacts on global climate change
and food security. Science 304, 1623–1627. (doi:10.1126/science.1097396).
111. Leip, A., and Bocchi, S., 2007. Contribution of rice production to
greenhouse gas emission in Europe. Pp. 32–33 in Proceedings of the 4th
Temperate Rice Conference, 25–28 June 2007, Novara, Italy.
112. Lindau C.W., 1994. Methane emission from Louisiana rice fields amended
with nitrogen fertilizers. Soil Biology and Biochemistry Volume 26, p:353–359.
113. Maggiotto, S.R., and Wagner–Riddle, C., 2001. Winter and spring thaw
measurements of N2O, NO and NOX fluxes using a micrometeorological
method. Water, air, and soil pollution: Focus, 1, 89–98.
114. Maggiotto, S.R., Webb, J.A., Wagner–Riddle, C., and Thurtell, G.W., 2000.
Nitrous and nitrogen oxide emissions from turfgrass receiving different forms
of nitrogen fertilizer. Journal of Environmental Quality, 29, 621–630.
115. Majumdar, D., S. Kumar, H. Pathak, M.C. Jain and U. Kumar, 2000.
Reducing nitrous oxide emission from rice field with nitrification inhibitors.
Agric. Ecosyst. Environ 81, pp. 163–169.
116. Mao Zhi, Li Yuanhua, T.P. Tuong, D. Molden, and Dong Bin, 2000.
Water–saving irrigation practices for rice in China. Paper presented at the
International Rice Research Conference, IRRI, Los Banos, Philippines.
117. Marland, G., McCarl, B.A., and Schneider, U.A., 2001. Soil carbon: policy
and economics. Clim. Change 51, 101 – 117. doi:10.1023/A:1017575018866.
118. Mascheleyn P.H., Marin AR., Patrick W.H., 1993. Soil redox – pH
stability of arsenic and its influence on arsenic uptake in rice. Plant and Soil
152(2):245–253. doi: 10.1007/bf00029094.
119. Minamikawa, K., and Sakai, N., 2006. The practical use of water
management based on soil redox potential for decreasing CH4 emission
from a paddy field in Japan. Agriculture Ecosystems and Environment 116:
181–188. doi: 10.1016/j.agee .2006.02.006.
120. Mogge, B., Kaiser, E.A., and Munch, J.C., 1999. Nitrous oxide emissions
and denitrification N–losses from agricultural soils in the Bornhöved Lake
region: influence of organic fertilizers and land–use. Soil Biology and
Biochemistry, 31, 1245–1252.
121. Mohandrass, S., Kareem, A.A., Ranganathan, T.B., and Leyaraman, S.,
1995. Rice production in India under the current and future climate. Pp.
165–181 in Mathews, R.B., Kroff, M.J., Bachelet, D., and Van Laar, H.H.
(eds) Modeling the impact of climate change on rice production in Asia.
CAB International, UK, 1995
109


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×