Ảnh: sưu tầm.

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng trồng lúa lớn nhất của Việt Nam với diện tích canh tác lúa khoảng 4 triệu ha. Hằng năm, ĐBSCL sản xuất ra khoảng 20 triệu tấn lúa, chiếm hơn 50% tổng sản lượng lúa và khoảng 90% sản lượng gạo xuất khẩu của cả nước (Phạm Lê Thông và ctv., 2011). Hiện nay, tình trạng khô hạn và xâm nhập mặn trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới đang ngày càng trở nên nghiêm trọng. Theo Bouman et al. (2007a), một số vùng trồng lúa nước của nhiều quốc gia trên thế giới sẽ bị thiếu nguồn nước tưới, trong đó vùng ĐBSCL được xem là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất. Bên cạnh đó, hiện tượng băng tan khiến mực nước biển dâng cao đã gây xâm nhập mặn vào trong các kênh nội đồng và làm ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là canh tác lúa (Lampayan et al., 2015b). Do đó, việc thay đổi mô hình canh tác để ứng phó với những ảnh hưởng bất lợi của khô hạn và xâm nhập mặn là vấn đề cấp bách hiện nay. Trong đó, biện pháp luân canh cây màu trên nền đất lúa được xem là giải pháp mang lại nhiều triển vọng cho ngành sản xuất nông nghiệp. Các nghiên cứu trước đây cho thấy canh tác lúa sau khi áp dụng biện pháp luân canh cây màu có thể giúp cải thiện tính chất đất so với canh tác độc canh cây lúa (Nguyễn Minh Đông và ctv., 2009; Võ Thị Gương và ctv., 2010). Kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv. (2010) cho thấy hàm lượng cacbon dễ phân hủy trong hệ thống luân canh lúa- màu (bắp và đậu xanh) cao hơn có ý nghĩa so với hệ thống độc canh cây lúa. Theo Nguyễn Minh Đông và ctv. (2009), hàm lượng N hữu cơ dễ phân hủy ở các nghiệm thức luân canh (7-10 mg N/kg) có khuynh hướng cao ở các nghiệm thức luân canh với cây màu, nhưng không khác biệt ý nghĩa giữa hai mô hình luân canh và mô hình canh tác lúa 3 vụ. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp luân canh đến độ hữu dụng của P trong đất được thực hiện trong vòng 24 năm tại Australia với các mẫu đất được thu thập và phân tích vào năm thứ 6, 12, 18 và năm thứ 24 cho thấy áp dụng biện pháp luân canh với đậu lupin đã giúp gia tăng hàm lượng P tích lũy trong đất (Bünemann et al., 2006). Ngoài ra, năng suất lúa sau khi thực hiện luân canh cây màu có thể gia tăng từ 13-20% so với mô hình chuyên canh cây lúa (Witt et al., 2000).

Các nghiên cứu về luân canh cây màu trước đây chủ yếu được thực hiện trên nền đất phù sa ngọt canh tác lúa (Ngô Ngọc Hưng và ctv., 2007; Nguyễn Văn Quang và Lê Thanh Phong, 2007; Nguyễn Minh Phượng và ctv., 2009). Tuy nhiên, nghiên cứu luân canh lúa với cây màu trên nền đất phèn bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn vẫn còn rất hạn chế. Do cây màu có thời gian sinh trưởng ngắn và nhu cầu nước thấp hơn lúa, do đó luân canh cây màu trên nền đất phèn bị nhiễm mặn có thể giúp chủ động được nguồn nước tưới cho cây màu và tránh được nguy cơ xâm nhập mặn vào cuối mùa khô.

Giả thuyết của nghiên cứu là chuyển đổi mô hình canh tác lúa truyền thống sang mô hình luân canh lúa với cây màu sẽ làm thay đổi tình trạng thoáng khí của đất, từ đó ảnh hưởng đến các phản ứng hóa học trong đất từ đó làm thay đổi hàm lượng đạm (N) hữu dụng trong đất. Bên cạnh đó, thay đổi điều kiện khô-ngập của đất trong hệ thống luân canh lúa-màu sẽ ảnh hưởng đến tiến trình khử các hợp chất Fe, Al có khả năng liên kết với lân (P), do đó dẫn đến sự thay đổi về khả năng cung cấp P hữu dụng trong đất. Trong thí nghiệm này, mô hình luân canh lúa-dưa hấu được thực hiện nhằm đánh giá sự thay đổi về đạm hữu dụng, P hữu dụng trong đất, năng suất lúa và hiệu quả kinh tế so với mô hình lúa-lúa trên vùng đất phèn tiềm tàng bị xâm nhập mặn tại xã Vĩnh Viễn A, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang.

Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 02 nghiệm thức và ba lần lặp lại, bao gồm: nghiệm thức luân canh lúa- dưa hấu và nghiệm thức canh tác lúa 2 vụ (đối chứng). Kết quả cho thấy hàm lượng N hữu dụng trong đất ở nghiệm thức luân canh lúa-dưa hấu đạt 111,7 mg N/kg, cao khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức chuyên canh lúa (28,7 mg N/kg). Không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa P hữu dụng trong đất ở nghiệm thức luân canh lúa-dưa hấu so với nghiệm thức chuyên canh lúa (P > 0,05). Năng suất lúa vụ tiếp theo tại ô thí nghiệm đã thực hiện luân canh lúa-dưa hấu (5,10 tấn/ha), khác biệt không ý nghĩa thống kê so với mô hình chuyên canh lúa (4,80 tấn/ha). Lợi nhuận của mô hình canh tác dưahấu (40,983 triệu đồng) cao hơn gấp 3 lần so với mô hình chuyên canh lúa (13,476 triệu đồng). Mô hình luân canh lúa-dưa hấu có thể được áp dụng trên vùng đất phèn tiềm tàng để thay thế cho mô hình chuyên canh lúa, giúp nâng cao hàm lượng đạm hữu dụng trong đất, tăng thu nhập cho người dân và thích ứng với điều kiện xâm nhập mặn trong canh tác lúa.