Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN PHI HÙNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH CANH TÁC HIỆU QUẢ TRÊN ĐẤT BÁN NGẬP THỦY ĐIỆN IALY VÀ PLEIKRÔNG HUYỆN SA THẦY, TỈNH KON TUM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN PHI HÙNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH CANH TÁC HIỆU QUẢ TRÊN ĐẤT BÁN NGẬP THỦY ĐIỆN IALY VÀ PLEIKRÔNG HUYỆN SA THẦY, TỈNH KON TUM Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 62 62 01 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC GS. TS. Trần An Phong TS. Hoàng Minh Tâm HÀ NỘI - 2013 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình “Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum” đã đƣợc tập thể tác giả đồng ý cho phép nghiên cứu sinh sử dụng bảo vệ luận án tiến sĩ. Số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án trung thực và chƣa sử dụng bảo vệ một học vị nào. Các trích dẫn đúng theo tài liệu tham khảo. Kon Tum, ngày tháng năm 2013 Tác giả luận án Nguyễn Phi Hùng ii LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các đơn vị và cá nhân: - Lãnh đạo, cán bộ Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam; Ban Đào tạo sau đại học, Ban Khoa học & Hợp tác quốc tế, Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam; - Ủy ban nhân dân tỉnh Kon Tum; Ủy ban nhân dân huyện Sa Thầy; Phòng Nông nghiệp & Phát triển nông thôn huyện Sa Thầy; Ủy ban nhân dân xã Sa Bình, Ủy ban nhân dân xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy; - Lãnh đạo Đại học Đà Nẵng, Phân hiệu Đại học Đà Nẵng tại Kon Tum; - Trung tâm Dự báo Khí tƣợng Thủy văn tỉnh Kon Tum; - Thầy hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. Trần An Phong, TS. Hoàng Minh Tâm; - Quý Thầy Cô, đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu. Xin đƣợc tri ân và ghi nhận tất cả sự giúp đỡ quý báu trên. Xin chân thành cám ơn! iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH xii MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu của đề tài 2 2.1. Mục tiêu chung 2 2.2. Mục tiêu cụ thể 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3 3.1. Ý nghĩa khoa học 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 4.1. Đối tƣợng 3 4.2. Phạm vi nghiên cứu 4 4.3. Thời gian nghiên cứu. 4 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 5 1. Cơ sở lý luận về cơ cấu cây trồng 5 1.1. Cơ cấu cây trồng là bộ phận chủ yếu của hệ thống trồng trọt 5 1.2. Điều kiện tự nhiên với cơ cấu cây trồng 6 1.3. Hệ sinh thái với cơ cấu cây trồng 8 1.4. Hộ nông dân với cơ cấu cây trồng 10 1.5. Luân canh, tăng vụ, xen canh với cơ cấu cây trồng hợp lý 11 2. Kết quả nghiên cứu về đất ngập nước, đất bán ngập và cơ cấu, công thức luân canh, xen canh cây trồng ……………………………………………………………………………18 2.1. Kết quả nghiên cứu ở nƣớc ngoài …………18 2.2. Kết quả nghiên cứu trong nƣớc 25 iv 3. Phương pháp tiếp cận hệ thống để nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hiệu quả 33 4. Những đúc kết từ tổng quan nghiên cứu tài liệu 37 CHƢƠNG II: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 1. Vật liệu nghiên cứu 40 2. Nội dung nghiên cứu 41 2.1. Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41 2.2. Điều tra, nghiên cứu đánh giá hiện trạng cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41 2.3. Nghiên cứu xác định một số giống cây trồng ngắn ngày thích hợp trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41 2.4. Nghiên cứu xây dựng công thức luân canh, xen canh cây trồng hợp lý trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41 2.5. Xây dựng mô hình sản xuất trong điều kiện chủ động nƣớc tƣới và không chủ động nƣớc tƣới 41 3. Phương pháp nghiên cứu 41 3.1. Điều tra hiện trạng 41 3.2. Thí nghiệm đồng ruộng 45 3.3. Phƣơng pháp phân tích hiệu quả kinh tế 52 3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu 52 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 53 1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 53 1.1. Điều kiện tự nhiên 53 1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội 67 2. Hiện trạng sản xuất trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông 72 2.1. Hiện trạng sử dụng đất, mùa vụ và cơ cấu cây trồng 72 2.2. Giống gieo trồng 74 2.3. Đầu tƣ phân bón, thuốc bảo vệ thực vật 76 2.4. Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 78 v 3. Kết quả nghiên cứu xác định một số cây trồng thích hợp trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông 81 3.1. Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống lúa thích hợp cho vụ hè thu 81 3.2. Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống đậu đỗ ăn hạt thích hợp với vụ xuân hè trong điều kiện không chủ động tƣới 96 3.3. Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống bí đỏ thích hợp với vụ xuân hè trong điều kiện chủ động nƣớc tƣới 109 3.4. Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống sắn 117 4. Kết quả nghiên cứu xác định công thức luân canh, xen canh cây trồng 128 4.1. Kết quả nghiên cứu xác định công thức luân canh cây trồng trên chân đất chủ động nƣớc 128 4.2. Kết quả nghiên cứu xác định công thức luân canh, xen canh trên chân đất không chủ động nƣớc 132 5. Kết quả xây dựng mô hình 136 5.1. Trên chân đất không chủ động nƣớc tƣới 136 5.2. Trên chân đất chủ động nƣớc tƣới 137 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 145 1. Kết luận 145 2. Đề nghị 146 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 147 TÀI LIỆU THAM KHẢO 148 PHỤ LỤC…………………………………………………………………… 156 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TT Từ, cụm từ viết tắt Nghĩa từ, cụm từ 1 CCCL Chiều cao cây lúa 2 DEM (Digital elevation map) Mô hình số hóa độ cao 3 ĐBN Đất bán ngập 4 ĐC Đối chứng 5 ĐDGĐTB Độ dài giai đoạn trỗ bông 6 ĐNN Đất ngập nƣớc 7 ĐTCBTB Độ thoát cổ bông trung bình 8 ĐTL Độ tàn lá 9 FAO (Food and Agriculture Oganization) Tổ chức lƣơng nông quốc tế 10 HH Hữu hiệu 11 NSLT Năng suất lý thuyết 12 NSTT Năng suất thực thu 13 MNC Mực nƣớc chết 14 MNDBT Mực nƣớc dâng bình thƣờng 15 MNDTB Mực nƣớc dâng trung bình 16 PL Phụ lục 17 PTNT Phát triển nông thôn 18 SSCM Sức sống của mạ 19 TB Trung bình 20 TĐC Tái định cƣ 21 TGST Thời gian sinh trƣởng 22 TT Thực thu vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 3.1 Tổng hợp diện tích các loại đất huyện Sa Thầy (ha) 58 3.2 Diện tích đất bán ngập thủy điện Ialy (ha) 59 3.3 Diện tích đất bán ngập thủy điện PleiKrông (ha) 60 3.4 Đặc điểm nông hóa đất khu vực nghiên cứu 61 3.5 Khung thời gian hở đất theo hồ và cao trình vùng đất bán ngập Ialy và PleiKrông 61 3.6 Hiện trạng sử dụng đất và cơ cấu cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008) 73 3.7 Hiện trạng các giống cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008) 75 3.8 Tình hình sử dụng phân bón, thuốc BVTV trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008) 77 3.9 Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008) 78 3.10 Đặc điểm sinh trƣởng của các giống lúa trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010 82 3.11 Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống lúa trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010 84 3.12 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống lúa trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010 87 3.13 Năng suất trung bình của các giống lúa trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010 88 3.14 Đặc điểm sinh trƣởng của các giống lúa trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm 2009 và 2010 89 3.15 Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống lúa trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm 2009 và 2010 91 viii 3.16 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống lúa trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm 2009 và 2010 93 3.17 Năng suất trung bình của các giống lúa trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm 2009 và 2010 94 3.18 Đặc điểm sinh trƣởng của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010 97 3.19 Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010 99 3.20 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010 101 3.21 Năng suất trung bình của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010 102 3.22 Đặc điểm sinh trƣởng của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010 104 3.23 Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010 105 3.24 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè 2009 và 2010 107 3.25 Năng suất trung bình của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè 2009 và 2010 108 [...]... thủy điện, nhất là đối với đồng bào dân tộc thiểu số Đây cũng chính là lý do để nghiên cứu sinh chọn đề tài Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum làm luận án Tiến sĩ 2 Mục tiêu của đề tài 2.1 Mục tiêu chung Xác định đƣợc công thức luân canh cây trồng, mùa vụ phù hợp trên đất bán ngập các công trình thủy điện Ialy, PleiKrông. .. vùng hồ thủy điện Ialy và PleiKrông trên địa bàn huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum - Một số cây trồng ngắn ngày (lúa, ngô, đậu đỗ, bí đỏ, sắn) tại vùng nghiên cứu 4 4.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài đƣợc thực hiện tại vùng đất bán ngập xã Sa Bình (thủy điện Ialy) và xã Hơ Moong (thủy điện PleiKrông) thuộc huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum trong giới hạn cây trồng nông nghiệp 4.3 Thời gian nghiên cứu: Từ 1/2009 - 6/2012... hậu huyện Sa Thầy năm 2010 66 3.4 Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng trên đất bán ngập thủy 79 điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008) 3.5 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên đất chủ động nƣớc tại xã Sa Bình, huyện Sa Thầy 130 xiii Hình Tên hình Trang 3.6 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên 132 đất chủ động nƣớc tại xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy... trƣởng và mức độ nhiễm sâu, bệnh của các 110 giống bí đỏ trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010 3.27 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống bí đỏ trên đất bán 111 ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010 3.28 Năng suất trung bình của các giống bí đỏ trên đất bán ngập 113 thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009 và. .. hè năm 2009 và 2010 3.32 Đặc điểm sinh trƣởng của các giống sắn trên đất bán ngập thủy 119 điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010 3.33 Một số chỉ tiêu chất lƣợng của các giống sắn trên đất bán ngập 120 thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010 3.34 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống sắn trên đất bán 121 ngập lòng hồ thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010 3.35... sắn trên đất bán ngập thủy 122 điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010 3.36 Đặc điểm sinh trƣởng của các giống sắn trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và 2010 124 x 3.37 Một số chỉ tiêu chất lƣợng của các giống sắn trên đất bán ngập 125 thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và 2010 3.38 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống sắn trên đất bán. .. Thầy 3.7 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh, xen canh cây 134 trồng trên đất không chủ động nƣớc tại xã Sa Bình, huyện Sa Thầy 3.8 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh, xen canh cây 136 trồng trên đất không chủ động nƣớc tại xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy 3.9 Hiệu quả kinh tế của các mô hình tại xã Sa Bình, huyện Sa 142 Thầy tính theo lãi thuần 3.10 Hiệu quả kinh tế của các mô hình tại... đắn 18 2 Kết quả nghiên cứu về đất ngập nƣớc, đất bán ngập và cơ cấu, công thức luân canh, xen canh cây trồng 2.1 Kết quả nghiên cứu ở nước ngoài 2.1.1 Kết quả nghiên cứu về đất ngập nước, đất bán ngập Ngày 02/02/1971, RAMSAR - Công ƣớc quốc tế về Sử dụng khôn khéo (wise use) và Bảo tồn đất ngập nƣớc (ĐNN) đã đƣợc một số nƣớc nhóm họp tại thành phố Ramsar của Iran ký kết Công ƣớc này có hiệu lực từ... trong thực tiễn canh tác trên đất bán ngập nhằm tăng hệ số sử dụng đất, hiệu quả kinh tế, phát triển nông nghiệp bền vững 3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Qua nghiên cứu chỉ ra đƣợc tính phù hợp về mùa vụ, cơ cấu giống, cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy, PleiKrông tại huyện Sa Thầy - Khai thác hợp lý, hiệu quả tiềm năng đất bán ngập để trồng trọt, giải quyết tình trạng bức xúc do thiếu đất sản xuất của... trình thủy điện chƣa đƣợc xử lý triệt để trong nhiều năm qua, đáp ứng yêu cầu nâng cao đời sống, đảm bảo an sinh xã hội cho cộng đồng các dân tộc trên địa bàn huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum - Kết quả nghiên cứu sẽ đƣợc nhân rộng tại huyện Sa Thầy, Đăk Hà, Đăk Tô, thành phố Kon Tum và những khu vực có điều kiện sinh thái tƣơng tự 4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1 Đối tượng - Đất bán ngập vùng hồ thủy điện . công trình Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum đã đƣợc tập thể tác giả đồng ý cho phép nghiên cứu sinh sử. cũng chính là lý do để nghiên cứu sinh chọn đề tài Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum làm luận án Tiến. NGUYỄN PHI HÙNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH CANH TÁC HIỆU QUẢ TRÊN ĐẤT BÁN NGẬP THỦY ĐIỆN IALY VÀ PLEIKRÔNG HUYỆN SA THẦY, TỈNH KON TUM Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: