Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất

Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN ĐẾN

2

I Mở đầu 3

1 Giới thiệu chung về phân bón 3

a Phân loại phân bón 3

b Tác dụng của phân bón 6

c Sự tồn lưu của phân bón trong đất 10

d Sự chuyển hóa của phân bón trong đất 11

2 Tình hình sản xuất và sử dụng phân bón ở Việt Nam 12

3 Khái quát các vấn đề môi trường do phân bón gây ra 18

II Ảnh hưởng của phân bón tới môi trường đất 20

1 Thoái hóa đất do phân bón 20

2 Ô nhiễm đất do phân bón 25

a Ô nhiễm đất do phân hóa học 25

b Ô nhiễm đất do phân hữu cơ 29

c Ô nhiễm nguyên tố vi lượng 32

3 Ảnh hưởng của phân bón lên sinh vật đất 37

III Kết luận 40

IV Tài liệu tham khảo 44

3

1 Giới thiệu chung về phân bón

Nông nghiệp hiện nay phải sản xuất một lượng lớn thức ăn không chỉ để đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn phục vụ việc xuất khẩu Trong khi đó, diện tích đất trồng trọt tính theo đầu người ngày càng giảm do dân số gia tăng và cũng vì sự phát triển thành phố,

kỹ nghệ và việc sử dụng cho những mục đích phi nông nghiệp Do đó, người ta cần phải thâm canh mạnh hơn, dẫn tới việc làm xáo trộn dòng năng lượng và chu trình vật chất trong hệ sinh thái nông nghiệp Một trong các biện pháp thâm canh được sử dụng nhiều nhất là tăng cường sử dụng các loại phân bón để thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của thực vật

a Phân loại phân bón

Phân bón được đưa vào đất có tác dụng trực tiếp cải thiện dinh dưỡng của cây trồng và cải thiện độ phì nhiêu của đất Phân bón được chia làm hai nhóm chính:

- Nhóm phân khoáng: bao gồm phân N, P, K, Mg, phân Bo, Mo và phân hỗn

hợp

Hình 1 Phân khoảng (phân vô cơ)

4

- Nhóm phân hữu cơ: bao gồm phân chuồng, phân bắc, phân than bùn, phân xanh

và phân rác

Hình 2 Mô hình ủ phân hữu cơ từ bùn và phế phẩm

Một số nguồn nguyên liệu dùng làm phân bón hữu cơ:

- Rác ủ hoai mục: Rác sinh hoạt sau khi loại bỏ những vật rắn như sành sỏi, thủy

tinh, kim loại, ni lông… có thể ủ cho mục để làm phân bón

- Phân xanh: một số cây và cỏ dại có hàm lượng dinh dưỡng cao có thể ủ cho

hoai mục để làm phân bón

- Bã đậu phộng, đậu nành, hạt bông vải có hàm lượng dinh dưỡng cao

- Bột máu động vật, bột xương, phế phẩm từ các lò mổ, các nhà máy chế biến đồ hộp… là những nguồn nguyên liệu có hàm lượng dinh dưỡng cao có thể xử lý

để làm phân bón hữu cơ

- Phân chuồng: Các nguồn phân thải từ gia súc, gia cầm phần lớn có hàm lượng

dinh dưỡng cao nên là một trong những nguyên liệu chủ yếu được dùng làm

5

phân bón hữu cơ Tuy nhiên nên lưu ý đến cách ủ cho hoai mục cần thiết phải loại bỏ được mầm bệnh thường có trong phân chuồng

- Mạt cưa: Có thể dùng làm phân hữu cơ nhưng phải ủ cho hoai trước khi đưa

xuống đất để tránh hiện tượng tranh thủ đạm của cây trồng trong quá trình phân hủy

Về ý nghĩa dinh dưỡng, phân bón được chia thành phân có tác dụng trực tiếp cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây và phân bón có tác dụng gián tiếp được sử dụng để cải thiện tính chất đất (vôi)

Các loại phân được sử dụng nhiều nhất là:

- Phân đạm: cung cấp N cho cây trồng Các loại phân đạm hay dùng gồm: Phân

đạm amoni (là các muối của NH4+), phân ure (NH2)2CO, phân nitrat (là các muối của NO3-)

- Phân lân: cung cấp P cho cây trồng dưới dạng H(PO4)2- hoặc H2PO4- Các loại phân lân phổ biến là supe photphat đơn (chứa 14 – 20% P2O5, hỗn hợp gồm Ca(H2PO4)2 và CaSO4) và supe photphat kép (chứa 40 – 50% P2O5 với thành phần là Ca(H2PO4)2)

- Phân kali: cung cấp cho cây nguyên tố K dưới dạng K+, thành phần chủ yếu là KCl và K2SO4

Hình 3 Một số loại phân bón hóa học (từ trái qua):

1 Phân đạm 2 Phân lân 3 Phân Kali 4 Phân tổng hợp

6

Ngoài ra, hiện nay các loại phân tổng hợp cũng đang được dùng ngày càng phổ biến Phân tổng hợp là loại phân có từ 2 dưỡng chất trở lên Các loại phân thông dụng hiện nay là: DAP, NPK 16-16-18, NPK 20-20-15,… Phân tổng hợp sử dụng tiện lợi hơn phân đơn, tác dụng tương đương như phân đơn khi bón cùng lượng nguyên chất Đối với cây lúa chỉ dùng trong giai đoạn đầu 20-25 sau khi sạ, giai đoạn sau nên dùng phân đơn urê, kali để bón hoặc phun Nitrat kali qua lá nồng độ 1-2% trước khi trổ 1 tuần

Bảng 1 Tỉ lệ % dưỡng chất có trong phân tổng hợp

triển và xanh đậm, tăng số hạt trên bông, tăng tỷ lệ hạt chắc và hàm lượng Protein trong hạt

Thiếu đạm: cây phát triển còi cọc, nẩy chồi kém, lá nhỏ và ngắn về sau chuyển sang màu vàng nhạt, cây lùn, bông ngắn và cho năng suất thấp

Thừa đạm: thân lá phát triển mạnh, cây mềm yếu dễ bị lốp và đổ ngã trong mùa mưa (vụ hè thu), ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng kéo dài, trổ và chín chậm, sâu bệnh phát triển mạnh

7

Phân lân giúp cho cây lúa có bộ rễ phát triển mạnh, tăng hiệu quả sử dụng phân

đạm, sớm phục hồi sau khi cấy, cho nhiều hạt chắc và phẩm chất cao, lúa chín sớm và đều Ngoài ra lân còn có tác dụng hạ phèn tạo điều kiện cây lúa phát triển tốt

Thiếu lân: cây lúa phát triển còi cọc, nở bụi kém Lá lúa nhỏ và ngắn về già chuyển sang màu mâu đỏ và màu tía, số lượng hạt trên bông thấp và năng suất giảm

Phân kali xúc tiến quá trình quang hợp, hình thành và vận chuyển các chất dinh

dưỡng, chất bột đường trong cây Kali giúp cây cứng cáp chống đổ ngã, giảm tác dụng vươn lóng, vươn lá do bón thừa đạm, tăng khả năng chống chịu với sâu bệnh, tăng phẩm chất gạo

Thiếu kali: Cây có các triệu chứng sau:

- Cây sinh trưởng còi cọc, hạn chế nẩy chồi, cây lúa lùn lá lúa xòe và cò màu xanh đậm

- Lá lúa đôi khi xuất hiện nhiều đốm nâu trên bề mặt lá lúa

- Lúa dễ bị nhiễm sâu bệnh, năng suất và phẩm chất gạo giảm

Thực tiễn ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới cho thấy, phân bón hóa học đóng góp vào việc tăng tổng sản lượng hơn nhiều so với tăng diện tích và tăng vụ Kết quả theo dõi nhiều năm ở Việt Nam cũng cho thấy, cứ bón 1kg N sẽ bội thu từ 10 – 15kg thóc

Ngoài ra phân vô cơ còn cung cấp các nguyên tố vi lượng cho cây trồng Tác dụng

của một số nguyên tố vi lượng đối với cây trồng1:

1 Khi dùng khái niệm nguyên tố đa lượng hay nguyên tố vi lượng, người ta căn cứ vào hàm lượng của chúng trong đất hoặc trong các cơ thể sống Thông thường người ta gọi những nguyên tố cần thiết cho cơ thể sống với một lượng nhỏ nhưng chúng thực hiện những chức năng sinh lí quan trọng là các nguyên tố vi lượng Ví dụ: Fe và Mg Đối với đất thì hai nguyên tố này được xếp vào dạng đa lượng nhưng trong các cơ thể sống chúng thuộc dạng vi lượng, tham gia vào thành phần clorophyl

8

Canxi (Ca): Canxi có vai trò quan trọng trong việc hình thành tế bào, hình thành các mô cơ quan của cây Chúng có ý nghĩa quan trọng trong việc trung hòa độ chua của đất cũng như việc khử độc do sự có mặt của các cation (Na+

, Al3+ ) trong nguyên sinh chất của tế bào Cùng với P, Ca là nguyên tố hàng đầu để tăng năng suất và chất lượng cây họ đậu

Khi thiếu Ca thì đỉnh sinh trưởng và chóp rễ bị ảnh hưởng nghiêm trọng do các

mô phân sinh ngừng phân chia, sinh trưởng bị ức chế Triệu chứng đặc trưng của cây thiếu Ca là các lá mới ra bị dị dạng, chóp lá uốn câu, rễ kém phát triển, ngắn, hóa nhầy và chết Ca là chất không di động trong cây nên biểu hiện thiếu Ca thường thể hiện ở các lá non trước

Magiê (Mg): Magiê là thành phần quan trọng của phân tử diệp lục nên nó quyết định hoạt động quang hợp của cây Đây cũng là chất hoạt hóa của nhiều enzym rất quan trọng đối với quá trình hô hấp và trao đổi chất của cây Mg rất cần đối với các cây ngắn ngày như lúa, ngô, đậu, khoai tây Mg sẽ làm tăng hàm lượng tinh bột trong sản phẩm

Thiếu Mg làm chậm quá trình ra hoa, cây thường bị vàng lá do thiếu diệp lục Triệu chứng điển hình là các gân lá còn xanh trong khi phần thịt lá đã biến vàng Xuất hiện các mô hoại tử thường từ các lá phía dưới, lá trưởng thành lên lá non, vì Mg là nguyên tố linh động, cây có thể dùng lại từ các lá già

Sắt (Fe): Vai trò quan trọng nhất của sắt là hoạt hóa các enzym của quá trình quang hợp và hô hấp Nó không tham gia vào thành phần diệp lục nhưng có ảnh hưởng quyết định tới sự tổng hợp diệp lục trong cây Hàm lượng sắt trong lá cây có quan hệ mật thiết đến hàm lượng diệp lục trong chúng

Sự thiếu hụt Fe thường xảy ra trên nền đất có đá vôi Lá cây thiếu sắt sẽ chuyển từ màu xanh sang vàng hay trắng ở phần thịt lá, trong khi gân lá vẫn còn xanh Triệu chứng thiếu sắt xuất hiện trước hết ở các lá non, sau đến lá già, vì Fe không di động từ lá già về

lá non

Đồng (Cu): Đồng là nguyên tố hoạt hóa nhiều enzym của quá trình tổng hợp protein, axit nucleic và dinh dưỡng nitơ của cây

Hiện tượng thiếu đồng thường xảy ra trên những vùng đất đầm lây, ruộng lầy thụt Cây trồng thiếu đồng thường hay có hiện tượng chảy gôm (rất hay xảy ra ở cây ăn quả), kèm theo các vết hoại tử trên lá hay quả Với cây họ hòa thảo, nếu thiếu đồng sẽ làm mất màu xanh ở phần ngọn lá

Bo (B): B là một trong những nguyên tố vi lượng có hiệu quả nhất với cây trồng

B tác động trực tiếp đến quá trình phân hóa tế bào, trao đổi hocmon, trao đổi N, nước và chất khoáng khác, ảnh hưởng rõ rệt nhất của B là tới mô phân sinh ở đỉnh sinh trưởng và quá trình phân hóa hoa, thụ phấn, thụ tinh, hình thành quả

Khi thiếu B thì chồi ngọn bị chết, các chồi bên cũng thui dần, hoa không hình thành, tỷ lệ đậu quả kém, quả dễ rụng, rễ sinh trưởng kém, lá bị dày lên

Molypden (Mo): Mo có vai trò rất quan trọng trong việc trao đổi nitơ, tổng hợp Vitamin C và hình thành lục lạp của cây

Thiếu Mo sẽ ức chế dinh dưỡng đạm của cây trồng nói chung, đặc biệt của các cây

họ đậu

Kẽm (Zn): Zn tham gia hoạt hóa khoảng 70 enzym của nhiều hoạt động sinh lý, sinh hóa của cây

10

Thiếu Zn sẽ gây rối loạn trao đổi auxin nên ức chế sinh trưởng, lá cây bị biến dạng, ngắn, nhỏ và xoăn, đốt ngắn và biến dạng

Tác dụng của phân hữu cơ là làm tăng năng suất cây trồng, giúp cây trồng hấp thu

dinh dưỡng tốt hơn, tăng hiệu lực phân hóa học, cải tạo đất, giữ pH đất ở mức độ trung hòa hợp lý; tăng chất mùn cho đất, chứa các kích thích tố giúp cho rễ cây phát triển nhanh hơn; chứa các chất kháng sinh, các vi sinh vật đối kháng hay các vitamin để tăng khả năng chống chịu của cây trồng trong những điều kiện bất lợi

c Sự tồn lưu của phân bón trong đất

Khi bón phân vào đất có 5 quá trình sau xảy ra:

- Thực vật và động vật hấp thụ

- Đất giữ lại

- Rửa trôi và mất chất dinh dưỡng do tiêu nước

- Mất dinh dưỡng do bốc hơi vào khi quyển

- Mất ở dạng rắn theo bề mặt xói mòn và rửa trôi

Sự tồn lưu của phân bón trong đất khác nhau tuỳ thuộc loại phân sử dụng

- Ðối với phân đạm: phần lớn phân đạm dễ tan, ngoài phần cây trồng sử dụng,

phần còn lại trong đất tham gia vào các quá trình chuyển hoá khác nhau trong đất và được giữ lại chủ yếu ở dạng NO3- và NH4+ NH4+ được keo đất giữ, trong điều kiện oxi hoá NH4+

dễ dàng bị nitrat hoá để hình thành NO3- Tuy nhiên do

NO3- ít được keo đất giữ và sự hấp phụ hoá học xảy ra với ion này rất yếu nên quá trình rửa trôi theo nước mặt và thấm sâu, cộng với quá trình phản nitrat hoá làm hàm lượng NO3- trong đất giảm nhiều sau một năm canh tác

- Ðối với phân lân: khác với phân đạm, phân lân ít bị mất đi trong quá trình sử

dụng Ngoài phần P cây hút và một phần nhỏ dễ hoà tan bị mất đi theo dòng

11

chảy, phần lớn lân tồn tại ở trong đất ở dạng các hợp chất khó tan với Ca, Al và

Fe Ngoài ra, trong điều kiện đất vùng nhiệt đới chua nhiều, một phần P bị giữ chặt do hấp phụ lý hoá học bởi các keo dương Ðây chính là lý do tại sao hàm lượng lân tổng số trong một số loại đất tăng lên nhiều trong những năm gần đây

do bón phân lân liên tục Tồn dư của P trong đất tuy không ảnh hưởng xấu đến môi trường, nhưng sự cố định lân quá mạnh của một số loại đất làm giảm hiệu suất sử dụng của phân lân

- Ðối với phân kali: Khác với phân lân, phân kali dễ tan hơn Tồn dư của kali

trong đất không gây độc cho đất và môi trường Kali tồn lưu này có thể tồn tại

ở trong đất dưới các dạng khác nhau tuỳ thuộc vào lượng tồn dư và loại đất Một phần kali tồn lưu có thể hoà tan tồn tại trong nước, phần kali này dễ bị rửa trôi khỏi đất hoặc dễ dàng được cây hấp thụ Phần lớn kali tồn lưu được keo đất hấp phụ ở dạng kali trao đổi hoặc kali nằm sâu trong khe hở giữa các lớp tinh thể của keo sét Ðặc biệt các đất có chứa nhiều hydromica sự hấp phụ và cố định kali càng mạnh Khác với lân, kali sau khi được đất hấp phụ hoặc cố định trong các khe hở của keo sét có thể chuyển thành kali dễ hoà tan và kali trao đổi

để cung cấp cho cây

d Sự chuyển hóa của phân bón trong đất

Phân bón trong đất chịu tác động của những chuyển hoá chính sau:

- Quá trình điện li, ví dụ sự điện ly của amonisunphat :

12

CO(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3(NH4)2CO3 2NH4+

Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaHPO4 + 2H2CO3

2 Tình hình sản xuất và sử dụng phân bón ở Việt Nam

Hiện nay, ở các nước phát triển lượng phân bón hóa học sử dụng có xu hướng giảm xuống thay vào đó là các loại phân vi sinh để bảo vệ môi trường Tuy nhiên thì ở các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam, phân vô cơ vẫn được sử dụng khá nhiều nhờ vào ưu thế về chi phí và những hiệu quả nhanh chóng tác động lên cây trồng Năm

1997 đã bón 126,1 kg/ha, xấp xỉ mức trung bình của thế giới, nhưng còn thấp hơn nhiều

H+

Ca2+

Keo đất

K+

K+Keo đất K+

Hình 4 Cơ cấu nhu cầu từng loại phân bón

Nhập khẩu vẫn đóng vai trò lớn trong việc đảm bảo nguồn cung trong nước Nhìn qua số liệu về nhập khẩu phân bón từ năm 2001 đến nay có thể thấy xu hướng chung là tăng Từ năm 2005, lượng phân bón có giảm so với trước là nhờ khả năng sản xuất phân bón trong nước đã thay thế được một phần lượng phân bón nhập khẩu Tuy nhiên, giá trị nhập khẩu phân bón có tốc độ tăng khá mạnh Nhất là trong 9 tháng đầu năm 2008, cả nước nhập về 2,64 triệu tấn phân bón các loại nhưng giá trị tăng đến 102,5% so với cùng

kỳ năm 2007

14

Hình 5 Giá trị nhập khẩu phân bón trong giai đoạn 2001-2007

Hình 6 Cơ cấu phân bón nhập khẩu năm 2007

Do lượng sử dụng nhiều nên các loại phân chứa các nguyên tố đa lượng chiếm hầu như toàn bộ lượng phân bón sử dụng và cũng được đề cập nhiều nhất khi nói về ngành

15

phân bón Trong nhóm phân đa lượng , phân đạm có lượng sử dụng cao nhất, kế đến là phân lân cuối cùng là phân kali Mặc dù xét về mức độ cần thiết, cây trồng cần nhiều kali hơn đạm hay lân nhưng do trong đất đã có tương đối nhiều K hơn N và P nên lượng nhu cầu phân Kali thấp hơn hai loại còn lại Nếu tính trên mỗi ha: năm 1970 tổng lượng N, P,

K đã bón 51,3 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = 1,0: 0,61: 0,24); bình quân năm từ 1976 - 1980

đã bón 36,5 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = 1,0: 0,36: 0,15); bình quân từ năm 1981 - 1985

đã bón 62,7 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O=1,0: 0,29: 0,07) So với bình quân thế giới vào thời gian ấy là 95,5 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = 1,0: 0,8: 0,35) thì mức bón và lượng P, K còn rất thấp Ở trung du và miền núi lại càng thấp

Tại Việt Nam, trong những năm gần đây, xu thế sử dụng phân bón cũng có khá nhiều thay đổi Do yêu cầu cần bổ sung đồng bộ các chất dinh dưỡng cho cây nên người nông dân đã chuyển sang sử dụng phân tổng hợp thay cho phân đơn Vì vậy, phân NPK,

SA2, DAP3 đang có xu hướng sử dụng tăng lên còn phân urê đang có chiều hướng giảm trong cơ cấu phân bón sử dụng của nước ta hằng năm

Hàng năm, Việt Nam cần nhập khẩu đến 50% nhu cầu, trong đó phân DAP, kali,

SA phải nhập khẩu 100% Sản xuất trong nước chỉ có khả năng cung cấp 3 loại phân:

- Phân đạm: do hai nhà máy Đạm Hà Bắc có công suất 175.000 tấn urê/năm và nhà máy Đạm Phú Mỹ công suất 740.000 tấn urê/năm.Hiện cả hai nhà máy này

có khả năng đáp ứng được một nửa nhu cầu đạm trong nước

- Phân lân: supe lân do 2 đơn vị CTCP Supe Photphat và hóa chất Lâm Thao công suất 880.000 tấn/năm và nhà máy Supe Photphat Long Thành công suất 180.000 tấn/năm Phân lân nung chảy do CTCP Phân lân Ninh Bình công suất 300.000 tấn/năm và CTCP Phân lân nung chảy Văn Điển công suất 300.000

2

Phân SA: Phân Ammonium sulphate (NH4)2SO4

3 Phân DAP: Phân Diammonium phosphate

Hình 7 Bón phân cho lúa tại Việt Nam

Phía Nam là thị trường tiêu thụ phân bón nhiều nhất nên số lượng các doanh nghiệp tại thị trường này cũng nhiều hơn ở phía Bắc Yếu tố cạnh tranh tại hai thị trường này khá khác nhau Ở thị trường miền Nam, nông sản sản xuất ra chủ yếu để xuất khẩu nên năng suất và phẩm chất nông sản đều được quan tâm do đó người nông dân thường chọn những loại phân có chất lượng; những sản phẩm phân bón nào đã khẳng định được

uy tín về chất lượng sẽ được tiêu thụ nhiều ở thị trường phía Nam Còn tại phía Bắc, các

17

sản phẩm phân bón sẽ cạnh tranh với nhau về giá do người nông dân ít quan tâm đến phẩm chất của nông sản nên loại nào có giá thành rẻ thì sẽ có xu hướng được lựa chọn nhiều hơn Đây cũng là một phần lý do tại sao tình trạng phân bón giả xảy ra khá thường xuyên tại khu vực phía Bắc

Ở Việt Nam hiện có khoảng hơn 100 doanh nghiệp đầu mối và các thành phần kinh tế tham gia vào mạng lưới sản xuất, kinh doanh và tiêu thụ phân bón Các loại phân bón trên thị trường Việt Nam được chia thành 6 loại chính, bao gồm: Phân đơn, phân NPK, phân hữu cơ – khoáng, phân vi sinh, phân trung lượng – vi lượng và các loại phân khác Trong đó, chất lượng của các loại phân N, P, K, phân hữu cơ sinh học và phân hữu

cơ khoáng đang là vấn đề nổi cộm và cũng góp phần làm ô nhiễm môi trường Vì lý do lợi nhuận, các chất trên không được tinh khiết Do đó chúng chứa nhiều tạp chất kim loại và

á kim độc và ít di động trong đất Chúng có thể tích tụ ở các tầng mặt của đất nơi có rễ cây

Các loại phân khoáng được sử dụng rất nhiều với lượng sử dụng cao gấp nhiều lần

so với lượng khuyến cáo Điều tra khảo sát tại Lâm Đồng cho thấy mức sử dụng thường cao hơn từ 30 – 40%, cá biệt lớn hơn tới 60% đối với phân N, P, K

Bên cạnh phân bón hóa học, nông dân cũng sử dụng lượng lớn phân hữu cơ Phân hữu cơ được sử dụng nhiều cả về số lượng và chủng loại:

Chỉ tính riêng thành phố Hà Nội, hàng năm lượng phân Bắc thải ra khoảng 550.000 tấn, trong đó 2/3 được dùng bón cho cây trồng gây ô nhiễm môi trường đất và nông sản Huyện Từ Liêm nhiều hộ nông dân đã phải dùng phân Bắc tưới với liều lượng 7

– 12 tấn / ha Do vậy, 1 lít nước mương máng khu trồng rau có tới 360 E.Coli, ở nước giếng công cộng là 20, còn trong đất đến 2.105/100g đất

Ở ĐBSCL, phân tươi được coi là nguồn thức ăn cho cá Phân Bắc và phân chuồng tươi cũng được đổ trực tiếp xuống ao hồ, mương lạch để nuôi cá

18

Tại Lâm Đồng, phân cá vẫn được sử dụng cho trồng rau và trồng hoa (4.5 – 6.5 tấn/ha/vụ) dù đã được khuyến cáo không nên sử dụng Ngoài ra còn sử dụng các loại phân hữu cơ khác như phân chuồng, phân dê, các loại phân hữu cơ chế biến với lượng bón cao (trung bình 15 – 20 tấn/ha/vụ)

Một đặc điểm quan trọng của nước ta là khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều, khả năng hoà tan phân bón cao, khả năng thấm chất độc vào đất theo dòng chảy cũng cao Mặt khác, lượng phân bón sử dụng không đồng đều, thường tập trung ở vùng thâm canh cao trong đó sự tập trung đặc biệt là khu vực canh tác rau, hoa quả và lúa Kết quả đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng phân bón đến độ phì của đất Việt Nam ở một số vùng đã xác định rõ ràng là phân bón đã góp phần tích cực bảo vệ độ phì nhiêu cho đất nghèo dinh dưỡng Trong đất, riêng lượng phân hữu cơ và lượng đạm vẫn còn bị sụt giảm nhiều, lân và khu cũng giảm Hiện tượng đó chứng tỏ chưa có được sự đảm bảo cân bằng dinh dưỡng cho đất do vậy nhu cầu phân bón chắc sẽ còn tăng cao hơn nữa

3 Khái quát các vấn đề môi trường do phân bón gây ra

Việc sử dụng phân bón tràn lan cũng đã làm xuất hiện các mặt trái về vấn đề môi trường, nhất là khi chúng được sử dụng không hợp lí Hiện tượng xảy ra là: đất bị chua hóa, hàm lượng các chất vôi giảm, kết cấu đất kém đi, hoạt động của các vi sinh vật trong đất giảm, có sự tích đọng nitrat, amoni, kim loại nặng ở một số vùng

Không phải tất cả lượng phân bón trên được cho vào đất, được phun trên lá sẽ được cây hấp thụ hết Theo số liệu tính toán của các chuyên gia trong lĩnh vực nông hóa học ở Việt Nam, hiện nay hiệu suất sử dụng phân đạm mới chỉ đạt từ 30-45%, lân từ 40-45% và kali từ 40-50%, tùy theo chân đất, giống cây trồng, thời vụ, phương pháp bón, loại phân bón… Như vậy, còn 60-65% lượng đạm tương đương với 1,77 triệu tấn urê, 55-60% lượng lân tương đương với 2,07 triệu tấn supe lân và 55-60% lượng kali tương đương với 344 nghìn tấn Kali clorua (KCl) được bón vào đất nhưng chưa được cây trồng

sử dụng

19

Trong số phân bón cây không sử dụng được, một phần còn được giữ lại trong các keo đất là nguồn dinh dưỡng dự trữ cho vụ sau; một phần bị rửa trôi theo nước mặt và chảy vào các ao, hồ, sông suối gây ô nhiễm nguồn nước mặt; một phần bị trực di (thấm rút theo chiều dọc) xuống tầng nước ngầm và một phần bị bay hơi do tác động của nhiệt

độ hay quá trình phản nitrat hóa gây ô nhiễm không khí…

Phân bón đi vào nguồn nước mặt gây ảnh hưởng xấu như: Gây phì hóa nước và tăng nồng độ nitrat trong nước Nồng độ nitrat trong nước cao (do phân đạm chứa nitrat) làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người Phân bón bị rửa trôi theo chiều dọc xuống tầng nước ngầm chủ yếu là phân đạm vì các loại phân lân và kali dễ dàng được giữ lại trong keo đất Ngoài phân đạm đi vào nguồn nước ngầm còn có các loại hóa chất cải tạo đất như vôi, thạch cao, hợp chất lưu huỳnh, Nếu như phân đạm làm tăng nồng độ nitrat trong nước ngầm thì các loại hóa chất cải tạo đất làm tăng độ mặn, độ cứng nguồn nước

Phân bón trong quá trình bảo quản hoặc bón vãi trên bề mặt gây ô nhiễm không khí do bị nhiệt làm bay hơi khí amoniac có mùi khai, là hợp chất độc hại cho người và động vật Mức độ gây ô nhiễm không khí trường hợp này nhỏ, hẹp không đáng kể so với mức độ gây ô nhiễm của các nhà máy sản xuất phân đạm nếu như không xử lý triệt để

Phân bón gây ô nhiễm môi trường là do lượng dư thừa các chất dinh dưỡng do cây trồng chưa sử dụng được hoặc do bón không đúng cách… Nguyên nhân chính là do chưa nắm bắt được số lượng , chất lượng và cách bón phân đúng cách để cây cối hấp thụ

Phân bón vô cơ có thể chứa một số chất gây độc hại cho cây trồng và cho con người như các kim loại nặng, các chất kích thích sinh trưởng khi vượt quá mức quy định

Các yếu tố vi lượng như Đồng (Cu), Kẽm (Zn)… rất cần thiết cho cây trồng sinh trưởng và phát triển và có khả năng nâng cao khả năng chống chịu cho cây trồng Tuy nhiên khi lạm dụng các yếu tố trên lại trở thành những loại kim loại nặng khi vượt quá mức sử dụng cho phép và gây độc hại cho con người và gia súc

20

Theo quy định hiện hành, các loại kim loại nặng có trong phân bón gồm Asen (As), Chì (Pb), Thủy ngân (Hg) và Cadimium (Cd) Phân bón được sản xuất từ nguồn phân lân nhập khẩu từ các nước vùng Nam Mỹ hoặc Châu Phi thường có hàm lượng Cd cao ở mức trên 200 ppm

Theo quy định, một số chất kích thích sinh trưởng như axit giberillic (GA3), NAA, một số chất kích thích sinh trưởng có nguồn gốc từ thực vật được phép sử dụng trong phân bón để kích thích quá trình tăng trưởng, tăng tỷ lệ đậu hoa, đậu quả, tăng quá trình trao đổi chất của cây trồng, tăng hiệu suất sử dụng phân bón làm tăng năng suất, phẩm chất cây trồng Mức quy định hiện hành cho phép tổng hàm lượng các chất kích thích sinh trưởng không được vượt quá 0,5% khối lượng có trong phân bón

Nhà máy sản xuất phân bón nếu không có biện pháp xử lý ô nhiễm triệt để sẽ gây

ô nhiễm đến môi trường xung quanh Đây là nguyên nhân gây ảnh hưởng đến môi trường tập trung và đe dọa trực tiếp nhất, tuy nhiên ở một “tình huống cố định”, căn cứ vào các quy chuẩn, tiêu chuẩn môi trường mà nhà quản lý có biện pháp cụ thể

II Ảnh hưởng của phân bón tới môi trường đất

Trong các vấn đề môi trường gây ra do nền công nghiệp hiện đại, có một phần lớn

là do sử dụng phân bón không đúng kĩ thuật, không hợp vệ sinh và vượt quá mức độ cho phép Phân bón là một trong những yếu tố quan trọng làm tăng năng suất cây trồng, nhưng cũng có những mặt trái, đặc biệt ở những vùng thâm canh cao bằng phân hoá học,

sử dụng không cân đối phân N, P, K và các loại phân hữu cơ và phân vi lượng khác Hiện tượng có thể gặp là sự hoá chua của đất, kết cấu đất bị kém đi, sự tích đọng kim loại nặng (Pb, Cd, Cu, Zn, Ni ) và NO3-, NH4+ trong đất, nước

1 Thoái hóa đất do phân bón

Lạm dụng quá mức phân bón hóa học và thuốc trừ sâu là một trong những nguyên nhân lớn gây nên tình trạng ô nhiễm và suy thoái đất đai, nhất là đất sản xuất nông

Ngoài ra, việc bón phân không hợp lí và không đúng tỉ lệ còn gây mất cân bằng dinh dưỡng trong đất Ở vùng đồng bằng chỉ chú ý bón phân đạm, ít bón phân lân và phân kali Ở Việt Nam, tỉ lệ N : P2O5 : K2O phổ biến là 100 : 29 : 7, trong khi trung bình của thế giới là 100 : 33 : 17 (FAO, 1992) Việc ít bón phân Kali làm giảm khả năng hấp thụ

22

đạm của cây Do đó, tuy lượng phân hóa học được sử dụng ở Việt Nam là rất ít so với trung bình của thế giới nhưng vẫn gây ảnh hưởng rất lớn đến môi trường đất Đồng thời việc tăng cường thâm canh cũng làm giảm sút độ phì nhiêu của đất thông qua việc lấy đi các chất dinh dưỡng mà không có biện pháp nào hoàn trả lại

Sử dụng phân khoáng liên tục với liều lượng cao trong các hệ thống nông nghiệp cũng làm axit hóa đất, và một phần qua quá trình nitrat hóa khi sử dụng phân đạm Nếu các ion NO3- trong đất nhiều hơn so với nhu cầu của cây trồng, chúng sẽ bị rửa trôi Tác động gây chua đất của phân đạm được thể hiện trong kết quả thí nghiệm 4 năm ở nhà lưới trên đất phù sa sông Hồng của bộ môn Thổ nhưỡng, Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội

Bảng 2 pH của đất tương ứng với những lượng đạm bón khác nhau

Lượng đạm bón (kg/ha) 0 150 300 450 600 750

pH trung bình sau 4 năm 6.9 6.4 6.1 6.0 5.6 5.4 Hiện tượng chua hóa xảy ra với các đất phù sa của Việt Nam, theo kết quả nghiên cứu của Phạm Quang Hà (2003) thì có hơn 68% đất phù sa đang trên đà chua hóa, trong

đó có khoảng 50% ở mức chua và rất chua và do đó việc sử dụng phân bón đang rất được quan tâm để tránh xu hướng chua hóa đất phù sa

 Sự gây chua trong đất do phân SA:

Quá trình nitrate hoá SA sinh ra trong đất 2 loại axit:

(NH4)2SO4 + 4O2 = 2HNO3 + H2SO4 + 2H2O

Ở đất chua, bón SA có khả năng đẩy ra một lượng độ chua trao đổi lớn:

+ (NH4)2SO4 + H2SO4

H+Keo đất

NH4+Keo đất