Nghiên cứu ảnh hưởng của các nguồn phân bón chứa nitơ đến môi trường đất và chất lượng nông sản

Nguyễn Xuân Cự Cán bộ phối hợp: TS... PHẦN BÁO CÁO CHÍNH1... Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 3.1... Ánh hưởng của phân bón ni tơ đến tính chất đất và năng suất lúa Thí nghiệm 1 4.1.

ĐẠI HỌC QUÔC GIA HÁ NỘI■ ■ ■

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN■ ■ ■ ■

Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của

các nguồn phân bón chứa ni tơ đến

môi trường đất và chất lượng nông sản

Mã số: QT-01-47

Chủ trì: TS Nguyễn Xuân Cự

Cán bộ phối hợp: TS Nguyễn Xuân Thành

ĐẠI HOC QUỐC GIA HÀ NỘI* TRUNG Tẩm th ôn g tin thư viền

ữ V / ^ G J y

Hà Nội, 2003

2.3 Ả n h hư ởn g củ a p h â n bón đến đ ấ t và c h ấ t lương nông sả n 11

2.4 D ư lượng n itr a t tro n g nô n g sả n 13

4.3 K ế t q u ả th í n g h iệm trồ lĩ q rau (T h í n q h iệm 2) 27

4 3.1 Á n h h ư ờ n g c ủ a p h à n bón đến nãnơ su ấ t rau 27

4 3.2 Ả n h h ư ở n g c ú a p h àn bón đ ến chất lư ợ ng rau 284.3.3 Ả n h h ư ớ n g c ủ a p h ân bón đến ehất lượng đất trồ n g rau 31*

P H IẾ U Đ Ả N G K Ý K Ế T Q U A N G H IÊ N c ú u K H O A H Ọ C - C Ô N G N G H Ê 34

2

B Á O C Á O T Ó M T Ắ T B Ằ N G T I Ê N G V IỆ T

Tên để tài: N g h iên cứu ản h hưởng củ a cá c n g u ồ n p h ân bón ch ứ a ni tơ đến

m ôi trư ờng đ ất và ch ấ t lượng n ô n g sản

Chủ trì: TS N guyễn X uân C ự

C á n b ộ p h ố i h ợ p : T S N g u y ễ n X u â n T h à n h

I M ụ c tiêu n g h iên cứu

N g h iê n cứ u n h ằ m g ó p p h ầ n là m s á n g tỏ m ố i q u a n h ệ g iữ a p h â n b ó n với tín h

ch ấ t đất, đ ặc b iệ t là n i tơ tro n g đ ấ t c ũ n g n h ư v iệ c tíc h lu ỹ ni tơ tro n g n ô n g sả n Đ â y

c ũ n g là n h ữ n g c ơ s ở k h o a h ọ c c h o v iệ c x â y d ự n g c á c g iả i p h á p n h ằ m k iể m s o á t c á c tá c

n Đ ối tượng và p hư ơ ng p háp n g h iên cứu

n Đ ôi tượng nghiên cứu:

N g h iê n cứ u đ ư ợ c th ự c h iệ n với câ y lú a n ư ơ c trên đ ấ t p h ù sa sõ n g H ổ n g ớ h u y ệ n

T ừ L iẽ m , và m ộ t sô' lo ạ i ra u trồ n g trê n đ ấ t bạc m à u trê n p h ù sa cổ ở h u y ệ n Đ ô n g A n h

H à N ội C ác lo ại p h à n c h ứ a ni tơ sử d ụ n g đ ể b ó n b ao g ồ m p h â n đ ạ m (p h â n u re ), p h àn

ch u ồ n g và p h ân rác hữ u cơ

21 Phương p h á p nghiên cứu:

a / P h ư ơ ng p h á p n g h iê n cứ u n g o à i th ự c địa:

- Sử d ụ n g ph ư ơ n g p h á p đ á n h g iá n h a n h n ô n g th ô n (R R A ) tro n g đ iề u tra th u th ậ p c á c

th ô n g tin và số liệ u có liê n q u an

- Đ iều tra k h ả o sá t th ự c đ ịa , lấ y m ẫ u đ ấ t v à câ y đ ể p h ân tic h tro n g p h ò n g th í n g h iệ m

- B ố trí c á c thí n g h iệ m n g o à i đ ồ n g ru ộ n g đ ể n g h iê n cứ u ả n h h ư ờ n g c ủ a p h â n b ó n đ ế n tính c h ấ t đất, n ă n g s u ấ t và c h ấ t lư ợ n g n ô n g sả n (lú a, c à c h u a , b ắ p c ả i, sú p lơ v à su hào ),

b / P h ư ơ ng p h áp p h â n tíc h tro n g p h ò n g th í n g h iệ m :

X á c đ ịn h c á c ch ỉ tiê u tro n g đ ấ t b ằn g n h ữ n g p h ư ơ n g p h á p có đ ộ c h ín h x á c ca o thư ờ ng d ù n g p h ổ b iế n h iệ n n a v ở V iệ t N a m C á c c h ỉ tiê u n g h iê n c ứ u b a o g ồm :

p H (K C l), m ù n , N , p , K tổ n g số; p , K d ễ tiê u , N H 4+, N 0 3\ C a2+, M g 2+ A l ’+

c / P h ư ơ ng p h á p x ử lv sô' liệu:

C ác k ết q u ả n g h iê n cứ u đ ư ợ c tổ n g h ợ p và x ử lv th e o c á c p h ư ơ n g p h á p th ố n g kê toán h ọ c, bao g ồ m : P h ư ơ n g p h á p th ố n g k ê m ô tả ( D e s c rip tiv e S ta tistic s), p h à n tíc h

ph ư ơ n g sai A N O V A (A n a ly s is o f V a ria n c e ) v à x á c đ ịn h sự sa i k h á c n h ò n h ấ t có ý

n g h ĩa L S D ( L e a s t S ig n ific a n t D iffe re n c e ) b ằ n g á p d u n g p h ầ n m ề n S ta tistic V e rs io n 3.5

III K ế t qu ả nghiên cứu đ ã đ ạ t được

»- K ế t q u ả n g h iê n cứ u đ ã ch í rõ ả n h h ư ở n g c ù a c á c n g u ồ n p h â n b ó n c h ứ a m tơ

k h ác n h a u d ù n g tro n g n g h iê n cứ u đ ế n tín h c h ấ t đ ất, n ă n g s u ấ t c â y trổ n g và c h ấ t lư ợ n g

3

n ô n g sản P h â n b ó n ch ứ a ni tơ k h ô n g chỉ làm tãng hàm lượng ni tơ tr o n " đ ấ t m à c ò n

tă n g k h ả n ă n g tíc h lu ỹ N Oị' tro n g nô n g p h ẩ m /Đ ố i với đ ấ t lúa, bón ni tơ đ ơ n thuđn

h o ặc b ó n k ế t h ợ p với c á c lo ại p h â n kh ác như ng ở liều lượng cao (231 k g N /h a) làm tăng sin h k h ố i d ạn g th ả n lá, tỷ lệ hạt tro n g sin h khối giảm đi T ro n g đ iề u k iệ n c ủ a th í

n g h iệ m , n ếu b ó n trên 164 k g N /h a sẽ tạo cân b ằn g dương N H 4+ và N O ," ch o đất Đ iều

n ày k h ô n g ch ỉ g ây lã n g p h í p h â n bón, làm g iả m h iệ u q u ả k in h tế m à cò n có k h ả sâ y tác

đ ộ n g x ấu đ ế n m ôi [rường

H iệ n n ay sản p h ẩm ra u x an h ở thị trư ờng H à N ội nhìn c h u n g ch ư a b ảo đ ám tiêu

ch u ẩ n an to à n thự c p h ẩm d o có sự tích luỹ k h á cao các kim loại n ặ n g và n itra t N g u y ên

n h â n là d o việc s ử d ụ n g q u á n h iề u phân đ ạm ho ặc nước thải th à n h phố, các k h u cô n g

n g h iệ p tro n g sả n x u ất n ô n g n g h iệ p H àm lượng n itrat tro n g rau thư ờng k h á cao n h iề u

m ẫu bắp cải c ó h à m lư ợ ng n itra t vượt trên 5 0 0 m g/kg, th ậm ch i có m ẫu đ ậ t tới trên

1000 m g /k g ; c ò n tro n g ra u c ả i thư ờng vào k h o ản g 2 4 7 5 -3 3 5 8 m g /k g , g ấ p đôi tiêu

N ê n sử d ụ n g k ế t hợp c á c loại phàn rác hữu cơ, p hân ch u ồ n g và c á c p h ân h o á học để n ă n g ca o h iệ u q u ả c ủ a c h ú n g trong q u á trình sử d ụ n g và g iả m th iể u các tác

đ ộ n g tiê u cực do sử d ụ n g q u á n h iề u m ộ t loại p h ân gây ra V ới liều lượng sử d ụ n g tro n g

n g h iê n cứ u n à y có thể được x e m là phù hợp ch o q u á trìn h sản x u ất rau tro n g đ ịa b àn

n g h iê n cứ u T u y n h iê n cần p h ả i theo dõi về q u á trìn h tíc h luỹ k im loại n ặ n g tro n g đất

để có b iệ n p h á p q u ả n lý p h ân b ó n tốt hơn, trán h gày ô nh iễm m ôi trư ờng đ ấ t v à nước

BÁO CÁO TÓM TẮT BẰNG TIÊNG ANH

Title: R esearch on th e effects o f different con tain ing nitrogen fertilizers on soil en viron m en t and agricu ltu ral products

T h e m a in p u rp o ses o f th e re se a rc h are as follow s:

- Id e n tify in g th e p ro p e rtie s o f p a d d y soil and v eg e ta b les g ro w in g in the rese arch areas

- R e se a rc h th e re la tio n sh ip b etw e en fertilizers and th e cro p yields and q u ality o f

ag ric u ltu ra l p ro d u cts as w ell

- R e c o m m e n d a tio n o n th e fertilize rs use fo r cro p p ro d u ctio n on the stu d ied soils to

im prove y ie ld s a n d e n v ừ o n m e n ta l sound

n Object and Methodology:

n Object o f the research:

T h e re se a rc h is c a rrie d o u t on soil aro w n ric e and v eg e ta b les (i.e rice , tom ato, cab b ag e, c a b b a g e flo w e r and k o h lra b i) in D o n g A nh and T u L ie m D istricts, H a N oi

P rovince T he U rea, F a rm y a rd m a n u re and c o m p o st are used as co n tain in g n itro g e n fertilizers

21 M e th o d s o f th e stu d y :

a/ O n fie ld rese arch :

- A p p lied R a p id R u r a r A p p r a is a l (R R A ) in field surveys for second the c o n c ern in g

d ata c o lle c tio n , fo cu s o n fe rtiliz e r u tiliza tio n o f th e farm ers in th e rese arch area

- F ields in v e stig a tio n fo r c o lle c tio n o f soil and v e g e ta tio n sa m p le s

- C arried o u t fie ld s e x p e rim e n ts to id en tify the effe c ts o f fe rtilize rs on soil properties, crop y ie ld s and q u a litie s o f a g ric u ltu ra l products

b / C h e m ic a l a n a ly sis in L ab o rato ry :

A ll c h e m ic a l in d ic a to rs for soil p roperties an d q u a litie s o f a g ric u ltu ral p roducts are a n a ly z e d b y the m e th o d s o f h ig h precisio n and p o p u la r use in V ietnam T he

5

in d icato rs are as fo llo w s: pH (KC1), Soil o rg an ic m atter, T o ta l an d av a ila b le o f N p , K,

N H 4+, N Oj-, C a , M g , A1

c / D ata analysis:

T h e d a ta are a n a ly z ed by statistical m e th o d s, in c lu d in g d escrip tiv e S tatistics,

A n aly sis o f V aria n ce (A N O V A ) and L east S ig n ifica n t D iffe re n c e (LSD ) b y applied

S tatistic V ersio n 3.5

III Results, Conclusion and Recommendations:

T he re se a rc h resu lts in d ic a te d th a t th e c o n tain in g n itro g e n fertiliz e rs ca u se d iffe re n t effects on soil p ro p erties, cro p yields and q u alitie s o f a g ric u ltu ra l p ro d u c ts T h ey are not o n ly in c re asin g n itro g e n a c cu m u latio n in soils, but also in c re a se th e am o u n t o f nitrate ac cu m u latio n in crop p roducts F o r ric e p ro d u ctio n , ap p lied u re a sin g les o r at the h ig h rates (231 k g N /h a) w h en co m b in ed w ith o th e r c h e m ic a l fertilize rs in crease the b io m a ss H o w ev er the ratio o f seed p er b io m ass d e c re a s e d In th e ex p e rim en tal conditions, applicatio n o f 164 kg N /h a it sh o u ld be the p o sitiv e b a la n c e o f n itro g e n (N H 4+ and NO-)') in soils T h is cau se w aste o f fe rtiliz e rs, red u c es ec o n o m ic effectiv en ess an d c a u sin g n eg a tiv e en v iro n m en ta l effects

R e c e n tly re se a rc h on v eg etab le p ro d u cts in H an o i sh o w ed th at th e q u a lity o f

v egetables is n o t alw a y s m eets th e d e m an d o f h y g ie n e an d sa fe ty T he c o n ta m in a tio n

o f m ic ro o rg a n ism s, h ig h co n ten ts o f n itra te an d heavy m e tals in v eg e ta b les are o ften observed o n th e v e g e ta b le p ro d u cts in the m ark ets T he m a in re a so n s fo r th e se m a y be

m isuse o f fertilizers o r u se o f w astew ater fro m the city in a g ric u ltu ra l p ro d u ctio n T h e content o f n itra te m a y be h ig h e r than 500 m s/k g , so m e tim e it re a c h in g m o re th a n 1000

m g/kg in cab b ag e

T he use o f fa rm y a rd m a n u re and co m p o st fro m city w aste h as h ig h effe c ts on yield im p ro v e m en t an d soil fe rtility co n serv atio n H o w ev er, it m a y also in c re a se the process o f nitrate a c c u m u la tio n in a g ric u ltu ral p ro d u cts F a rm y a rd m a n u re s usu ally hazard v eg etab le w ith m ic ro o rg a n ism w hereas c o m p o st m a y in c re a se th e h ea v y m etals accu m u latio n in soil a n d cro p p roducts as w ell So th a t it sh o u ld be c a re fu l w hen com post ap p licatio n to re d u c e neg ativ e effects to e n v iro n m en t

T he best m e th o d s o f fe rtiliz e r use is to c o m b in e fa rm v a rd m a n u re , co m p o st w ith other ch e m ic a l fertiliz e rs in v eg etab le p ro d u ctio n It m a y in c re a se effec tiv e n e ss o f fertilizers and d ec re a se the n eg a tiv e e n v iro n m en ta l effec ts T he ra te o f fe rtilize rs used

in th ese e x p e rim en ts m a v be re c o m m en d e d to fa rm e rs in the reg io n H o w ev er the process o f h eavy e le m e n ts ac c u m u la tio n in soil it sh o u ld be m o n ito re d fo r su sta in a b le

a a ric u ltu ư e d ev elo p m en t

6

PHẦN BÁO CÁO CHÍNH

1 M ở đầu

T ro n g sả n x u ấ t nô n g ng h iệp , việc m ỏ rộ n g d iệ n tích đất c a n h tác đ ã được tiến

h àn h tro n g su ố t thờ i g ia n q u a cù n g với lịch sử p h á t triển củ a x ã hội lo ài người T uy nhiên, do d â n s ố g ia tă n g m ạ n h m ẽ đ ã làm cho d iệ n tích b ìn h q u ân cho m ộ t người n gày càng g iả m sút T rê n p h ạm vi to à n cầu , d iệ n tíc h đ ất nô n g n g h iệ p là 0,81 ha/ngư ời vào năm 1975, đ ã g iả m x u ố n g cò n 0,63 h a/ngư ờ i vào n ă m 1984 và 0 ,5 9 ha/ngư ời vào năm

1994 (T ổ n g cụ c th ố n g k ê , 1996; F A O , 1990) Ở nước ra chỉ tính riê n g vùng đ ồ n g b ằ n s Bắc bộ và T ru n g bộ, d iệ n tíc h đ ấ t n ô n g n g h iệ p g iả m h àn g năm là 18.246 h a (T rần A n

P hong, 1995) Đ ể đ á p ứng nh u cầ u lương thực cho con người, n h ấ t là ở các nước có diện tíc h đ ất n ô n g n g h iệ p th ấ p thì giải p h áp cơ bản sẽ là th âm ca n h tăng n ăn g suất cây trồng T ro n g đó, v iệc sử d ụ n g các g iố n g m ới có n ă n g su ấ t cao, sử d ụ n g n h iề u phàn bón hoá h ọ c v à h o á c h ấ t bảo vệ thự c vật (H C B V T V ) được coi là n h ữ n g b iệ n p h áp h àn g đầu

K ết q u ả củ a q u á trìn h th â m c a n h đ ã là m tổ n a sản lư ợ ng th ó c th ế g iớ i tă n g từ 2 4 0 triệu tấn lên 53 5 triệ u tấ n tro n g vòng 30 n ăm q u a (N asir, 1999)

L à m ộ t nư ớ c n ô n g n g h iệ p có d â n số đ ô n g , các lo ại p hân b ó n h o á h ọ c đ ã được sử dụng ở nước ta c ũ n g tâ n g lên n h a n h c h ó n g trong vài th ậ p kỷ vừa qu a M ứ c đ ộ sử dụng phân b ó n h o á h ọ c v à H C B V T V đ ã đ ạ t đ ến m ức cao, ở m ộ t s ố nơi đ ã vượt q u á nh u cầu thông thư ờ ng tro n g sản x u ất n ô n g ng h iệp V iệc sử d ụ n g p hân k h o á n g tu y đ ã làm tăng

đ áng k ể n ă n g su ấ t v à sả n lượng câ y trổ n g , nhưng c ũ n g đ ã có n h ữ n g tác đ ộ n g x ấu đến các y ếu tố m ôi trư ờ n g đ ấ t và c h ấ t lượng các sán p h ẩ m n ô n g nghiệp

T ro n g các n g u y ê n tố d in h dư ỡ ng m à co n n gư ờ i thư ờ ng cu n g cấp ch o cây trồng thì n i tơ có vai trò q u a n trọ n g b ậc nh ất N ó th an m g ia vào c ầ u th à n h nẽn các ch ất liệu

di tru y ền , các p h â n tử p ro tein cũ n g n h ư các thành p h ần chủ yếu k h ác củ a tế bào thực vật K hi k h ô n g c u n g cấp đầy đ ủ h à m lư ợ n s ni tơ c ầ n th iế t, q u á trìn h sin h trư ờng và phát triển c ú a c â y trồ n g sẽ bị h ạ n c h ế ho ặc ngừng trệ h oàn toàn T u y n h iê n ni tơ c ũ n 2

là n g u y ê n tô' có tín h di đ ộ n g cao, dễ bị rứ a trôi và có ản h hư ở na m ạ n h đ ế n các y ếu tố

m ôi trư ờng cũ n g n h ư sức k h o ẻ c o n người

Bảo vệ v à sử d ụ n g đ ất n ô n g n g h iệ p được coi là ch iến lược b ảo đ ảm cho sự phát triển n ền k in h tế và x ã hội nước ta C h ín h VI vặv, n h ữ n g n g h iê n cứu ản h hưởng củ a phân b ó n n ó i c h u n g và p h ân b ó n ch ứ a ni tơ nói r iê n 2 đ ến m ôi trư ờ ng đất sẽ có ý n g h ĩa rất lớn đ ó n g g ó p v ào việc du y trì m ộ t n ền sản xu ất n ô n g n g h iệ p b ền vũng

Đ ề tài "N g h iên cứ ii ả n h h ư ở n g c ủ a cá c n g u ồ n p h á n b ó n c h ứ a n i tơ k h á c

n h a u đ ế n m ò i tr ư ờ n g đ ấ t và c h ấ t lư ợ n g n ó n g s ả n " n h àm 2Óp p h ần n g h iê n cứu giải

quy ết vấn đế n èu trè n và làm cơ sở ch o việc xác đ ịn h các giải p háp th ích hợp cho m ột nén sản x u ấ t n ô n g n g h iệ p bền vữ ng tro n g VÙI12 nói r iè n s , và ở nước ta nói chung

M ụ c đ íc h c ơ bán c ủ a đ ề tài là:

N g h iê n cứ u n h à m gó p p h ần là m s á n s tó m ối q u a n hệ g iữ a phân bón với tính

ch ất đ ất, đ ặ c b iệ t là ni tơ tro n g m ôi trư ờ ng đất cũ n g n h ư v iệc tích luỹ ni tơ trong nông

sản Đ ây cũ n g là n h ữ n g c ơ sở k h o a học cho việc xây dự ng các giải pháp nh ằm kiểm

so á t cá c tá c đ ộ n g b ấ t lợi d o h o ạt đ ộ n g sán xu ất n ô n g n ghiệp g ây ra

Đ ể đ ạ t được m ụ c đ íc h trên, đề tài có nh iệm vụ cụ thể n h ư sau:

- Đ á n h g iá h iệ n trạn g m ộ t s ố yếu tố độ phi n h iê u c ủ a đ ấ t lúa, đ ấ t trổ n g rau ờ kh u vực

2 P h ân bón trong sản x u ấ t nông nghiệp

2.1 Vai trò của phân bón trong sản xuất nông nghiệp

P h ân bón đư a vào đ ấ t có tác d ụ n 2 tăng cư ờng chất d in h dư ỡng, cải th iệ n các tín h chất đ ấ t g ó p phần q u an trọ n g n â n g cao năng su ấ t cây trổng, ở nước ta, p h ân bón có ý

n g h ĩa q u y ế t đ ịn h đ ư a n ă n g su ấ t lú a lê n đ ến 9-1 0 tấn/ha n h ư hiện nay và d ự đ o án sẽ đạt 12-13 tấ n /h a vào n ặm 2 0 1 0 (Bùi Đ ìn h D inh và N g u y ễn C ô n g T h u ật, 1997) T h eo P h an

L iêu (1 9 9 7 ), N g u y ễn T ử S iêm (19 9 7 ) thì trong vòng h ơ n 100 n am q u a p h ân bó n đ ã đóng g ó p tă n g n ã n a su ấ t c â y trổ n g k h o ản g 50% , b ằ n s tất cả các b iệ n p h áp k h á c cộng lại H iện n a y h iệ u q u ả tă n g n ăn g su ấ t lúa củ a p h ân bón trên đ ấ t p h ù sa sô n g H ổ n g vào

k h o ản g 12-16 k g th ó c /k g N , 17-23 k g th ó c/k g p 20 5 và 7-10 k g th ó c /k g K 20

N ền n ô n g n g h iệ p lú a nước đ ã tổ n tại lâu d à i và chứ ng m in h có tính ổ n đ ịn h cao, tuy n h iê n n ă n g su ấ t c ủ a câ y trồ n g lại phụ th u ộ c rấ t Icm vào m ức đ ộ đ ấu tư T heo Bùi

H uy Đ áp (19 9 4 ) th ì n ă n g su ấ t lú a ở Bắc Bộ là 4-5 tạ /h a/v ụ vào thời kỳ đ ầu công

n g u y ên , đ ã tâng lên 11-12 tạ /h a /v ụ vào đầu th ế k ỷ XX 17-18 tạ /h a/v ụ vào n h ữ n g n ăm thập n iê n 60 và h iện n av là 40 -4 5 tạ/h a/v ụ (N g u y ễ n Sinh C úc 1995) C ác sô' liệu thống

kê q u a n h iề u năm ch o th ấ y có m ối q u an hệ k h á c h ặ t chẽ giữ a lượng p hân b ó n tiêu thụ

* T ính tru n g b ìn h cho 1 h a s ie o trổ n g tát ca các cày nòng n g h iệ p , + N h ân khó

C ác n g h iê n cứ u n h iề u n ãm trẽn đ ấ t bạc m àu ơ Đ ô n g A n h (H à N ộ i), V ũ H ữu

Y ém (1 9 8 8 ) cũ n g ch o th ấ y vai trò q u y ế t đ ịnh c ủ a phán b ó n đ ến n ân g su ấ t n h iề u loại

cây trồ n g lương thự c th ự c phẩm q u an trọ n g tro n g vùng n h ư lúa, n g ô kho ai lang, kh o ai tây và đ ậ u tương (B ản g 2).

lý các lo ại p h â n b ó n h o á học

2.2 Tình hình sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp trên th ế giới và

ở Việt Nam

P h ân b ó n h o á h ọ c đ ã được sản xuất và sử d ụ n g từ n ăm 1842 ở C hâu  u L ượng

sử dụ n g đ ã tă n g từ 1,4 triệ u tấ n /n ăm vào n ăm 1905 lên 14 triệ u tấ n vào n ăm 1950 và

147 triệu tấ n vào n ă m 1989 T rên ph ạm vi to à n th ế giới, lượng p h â n b ó n k h o á n g (N,

p 20 5, K iO ) sử d ụ n g đ ã tă n g từ 3 0 ,9 106 tấn n ăm 1961 lên 7 3 ,3 106 tấ n nãm 1971;115,1.10 fi tấ n n ă m 1981 và 1 3 8 106 tấn năm 1991 N h ữ n g n ă m tiế p th e o lượng phân bón sử d ụ n g tă n g c h ậ m và th ậ m c h í giảm c h ú t ít x u ố n g cò n 1 3 7 ,3 106 tấn vào năm

1998 T ro n g vò n g 2 0 n ă m (1 9 7 0 -1 9 9 0 ) lượng p h ân b ó n s ử d ụ n g đ ã tă n g 2 0 0 % ở C hâu Phi, Đ ô n g Á và T h á i B ình D ương tă n g 4 2 7 % , N am Á tă n g 3 9 3 % , T ru n g Đ ô n g và B ắc Phi tăng 3 6 4 % C h âu  u tă n g 61% T rung b ìn h toàn th ế giới tă n s 98% M ức độ sử

dụ n g p h â n b ó n là rấ t k h á c n h au tuỳ thu ộ c vào tập q u á n và k h ả n ă n g thám canh của từng nước và từ ng đ ịa ph ư ơ n a Có nơi chí bó n k h o ả n g 10-15 k g N P K /h a n h ư ớ C hâu Phi, tro n g k h i có nơi b ó n tới 200 k g /h a như ờ các nước T ây  u M ộ t số nước C hâu Á

đ ã b ó n tới 4 6 6 k s /h a n h ư H àn Q uốc 303 k g /h a như T ru n a Q uốc; M a la ix ia thường bón

198 k g /h a và V iệt N am vào k h o án g 135 k g /h a (N g u y ễ n V ãn Bộ 1999)

V iệc sử d ụ n g p h ân k h o á n g đ ã gó p p hần đ á n g kể là m tă n g n h an h n ăn g suất cây trổng ở h ầu hết c á c lo ạ i đ ấ t và các loại cây trổ n g kh ác n h a u trên th ế giới T uy n hiên trong n ền n ò n s n g h iệ p h iệ n đại việc quá lạm d ụ n a p hàn k h o á n g c ũ n g đ ã dẫn đến

n hữ ng tác đ ộ n g x ấ u đ ố i với m ỏi trường nói c h u n g và đ ất nói riên g V ì th ô n g thương hệ

số sử d ụ n g p h ân b ó n c ú a c à y trổniỉ là k h á th ấ p n ên p hần lớn c h ú n g tồn lưu trong đất

ho ặc bị rử a trôi đ ế n c á c n g u ồ n nước hoặc c h u y ế n h o á th à n h các lo ại k h í bay vào khí quy ển T h e o Bùi Đ ìn h D in h (1 9 9 5 ), hệ số sử d ụ n 2 p h ân b ó n c ủ a c â y trồ n g ở nước ta là

9

rấ t th ấp , ch ỉ vào k h o ả n g 35 -5 0 % đ ố i với phân đạm 20-30% với p h ân lâ n v à 4 0 -6 0 % với p h ân k ali H iệu lực tổn d ư c ủ a p h àn lan và phân kali đã được k h ẳ n g đ ịn h , n h ư n g với đạm thì h ầ u n h ư không có N h ư vậy m ộ t lượng phân rất lớn k h ô n g có tác d ụ n g tă n g

n ăn g su ấ t câ y trồ n g 'c h ú n g sẽ g ây ản h hưởng đ ến m ôi trường

ở nước ta, n gư ờ i V iệt cổ đ ã b iế t là m n ghề nông, trổng lú a nước và c h ă n n uôi g ia súc từ k h o ả n g 300 n ăm trước c ô n g n g u y ê n (V ũ T u y ên H oàno, 1997) Sự p h á t triển c ủ a nền văn m in h sòng H ồ n g thực ch ất là nền vãn m inh nông n g h iệ p hữu cơ trổ n g lú a nước

đ ã p h á t triể n m ạn h m ẽ cho đ ến đ ến giữ a th ế kỷ X X T uy nhièn n ăn g su ấ t lú a ở thời k ỳ

n ày ch ỉ đ ạ t rấ t thấp, ví d ụ n h ư lú a ch í vào k h o ản g 2 tấn/ha/vụ T ừ 1968, c á c g iố n g lú a

m ới th ấ p câ y đòi h ỏ i th â m ca n h ca o từ V iện n ghiên cứu lúa quốc tế (IR R I) đ ã đư a được vào n ư ớ c ta m ờ đ ầ u c h o việc áp d ụ n g n g ày cà n g tăng các loại p h ân vô cơ, trư ớc h ế t là

p hân đ ạm , sau đ ó là p h ân lân và p h àn kali N ền nông nghiệp hữu cơ tru y ề n th ố n g ở nước ta đ ã ch u y ể n san g nén nô n g n g h iệ p hữu cơ kết hợp với các lo ại h o á c h ấ t vô c ơ ở trìn h độ th â m ca n h c a o là sự c h u y ể n đổi tất y ếu để thích ứng với cá c g iố n g c à y trồ n g

n ăng su ấ t cao và đ á p ứng n h u cầu lương thực cho dân số tăng n h an h từ th ậ p k ỷ 70 c ủ a

th ế k ỷ X X V iệc sử d ụ n g p h àn k h o á n g đ ã chuyển nền n ô n g n g h iệ p ở nước ta từ n ền

nô n g n g h iệ p hữu c a tru y ề n th ố n g ch ủ yếu dự a vào đ ất san g n ền n ô n g n g h iệ p th â m ca n h cao d ự a vào phân b ó n (N g u y ễ n V ăn Bộ và N g u y ễn T rọng T hi, 1997; V ũ T u y ê n H oàng, 1997) M ứ c độ sử d ụ n g p hân k h o á n g và n ăn g suất lúa ở V iệt N am tro n g g ia i đ o ạn từ năm 1 992-1993 đ ã vượt m ức bó n tru n g b ìn h trên th ế giới c ũ n g n h ư n h ié u nước tro n g

B áng 3 L ư ợ na p hân bón h o á học n hập k h ẩu và cu n g ứng q u a các năm (1 0 0 0 lấn)

(N g u ồ n : Bộ th ư ơ n s m ại, 20 0 0 )

10

T h e o tín h toán c ủ a c á c n h à k h o a họ c, để b ảo đ ảm ch o k ế h o ạc h p h át triể n n ô n g

n g h iệ p nước ta đ ế n n ăm 2 0 1 0 thì lượng p h ân b ó n cần sẽ rấ t lớn (B ảng 4) R ièn g n ăm

2 0 0 0 c ũ n g cần tới 65 0 n s h ìn tấn N , 2 0 0 n g h ìn tấ n p 20 5 v à 150 n g h ìn tấn K 20 từ phân

k h o án g (Bùi Đ ìn h D inh, 1995) C ùng với lượng p h ân bón th ì tỷ lệ N :P :K cũ n g là ch ỉ số

c ầ n được q u an tâ m vì n ó được coi là b iệ n p h á p n h ằ m làm câ n đối tỷ lệ d in h dư ỡ ng ch o cây và h ạn c h ế g ây ô n h iễ m m ô i trường

B ảng 4 T ổ n s lư ợ n 2 d in h dư ỡ ng cầ n bổ su n g ch o đất từ phàn bón n ăm 20 0 0

L oại

p hân

T ổng (1 0 0 0 tấn)

- L ư ợng bón k h ô n g đểu ở các vù n g sả n x u ất k h ác n hau T ập tru n g v à bó n với lượng cao

ở m ộ t s ố vùng n ô n 2 n g h iệ p trọ n g đ iể m th âm c a n h cao

- T ỷ lệ b ó n các loại p h ân k h o á n g , cũ n g n h ư p h ân k h o á n g với p h ân hữ u c ơ c ò n m ấ t c â n đối Đ iều đó k h ô n g ch ỉ làm g iả m h iệ u q u ả p h ân b ó n m à cò n gãy m ất c â n b ằn g d in h dưỡng tro n g đất, d ẫ n đ ế n làm th o ái h o á đất

2.3 Ảnh hưởng của phân bón đến mỏi trường đất và chất lượng nông sản

X é t ở góc độ sản x u ấ t n ô n g n g h iệ p thì sự suy g iảm m ôi trường đ ất tro n g đ ó sự suy g iảm các tín h chất h o á h ọ c đất có V n g h ĩa đ ặ c biệt q u a n trọ n s Sự SUV g iảm các tính ch ất h o á học sẽ k éo theo sự suy g iảm các tín h ch ấ t đ ấ t kh ác và có ản h hư ở ng trực tiếp đ ến n ă n g su ấ t cây trổng H ơn nữ a nó cò n có ảnh h ư ở n g đ ế n m ôi trư ờng nước,

k h ô n a k h í và sức khoẻ con n sư ờ i

Phân bón h o á học có thể gãy tá c đ ộ n g đ ế n m ô i trường đất b ằno n hiều co n đư ờ n g

kh ác nh au , n h ư làm c h u a đất, làm n g h è o k iệt các ion kim loại k iề m và k iế m thổ, làm

g iảm hoạt tín h sin h học tăng k h á n ăn ơ tích luỹ sá t nhôm v à các ch ất-đ ộ c hại k h ác V í

dụ, các loaị p h àn c h u a sin h lý n h ư (N H 4)2S 0 4 khi b ó n vào đ ấ t sẽ bị phân ly th à n h các ion N H / và S 0 4: \ các ca tio n N H 4+ được cây trồ n g sứ d ụ n g tro n g k h i các an io n S 0 42'

d ư th ừ a sẽ k ết h ọ p với H + làm cho đ ấ t bị chua L ê V ãn K h o a 1997 đã d ẫ n c á c số liệu

c ú a W e lle y (1 9 7 4 ) cho thấv khi sứ d ụ n g phân k h o á n g liều lượng 620 kg N /h a trên đ ấ t đôi ở M a d a g a sc a đ ã làm pH g iảm từ 5.2 x u ố n g 4 ,2 và hàm lư ợ n a A l3+ tã n s từ 3 lên 5,5

m g /1 0 0 g đ ấ t sau 3 năm thí n g h iệ m Đ áy là n g u v ê n n h ân ch ín h làm giảm 40 % n ă n a

su ất lạc

11

C ác n g h iê n cứu bón phân lâu năm trong đ iề u k iện th í n g h iệ m đ ổ n g ru ộ n g ở

N a m T ư cũ n g c h o thấy sau 14 n ãm bón phàn N P K đ ã làm p và K dẽ tiêu tro n g đ ấ t tă n g tương ứng 34,3 v à 22,9% N hững n ghiên cứu ở Đ ức vào n ăm 1980, lượng p h â n k h o á n g

sử d ụ n g đ ã ở m ức 3 4 0 kg N P K /ha, trong đó N ch iếm 75% P hân bó n đ ã đ ó n g góp tới 50% tă n g n ă n g su ấ t câ y trồ n g ở Đ ức (R o se alb a L ow ia, 1994)

C ác n g h iê n cứ u củ a n h iề u tác giả k h á c n hau trên th ế giới ch o th ấ y p h â n b ó n có ảnh hưởng rấ t lớn đ ến các y ếu tô' m ôi trường đất, nước và c h ấ t lượng n ô n g sả n , đ ặc biệt

là đ ố i với cá c lo ại rau m àu C ác chất ô n hiễm phi kim loại ở trong đất d o việc sử dụ n g các lo ại p h â n k h o á n g trong nông nghiệp thường gặp là N 0 3\ H 2P 0 4\ S e 0 42', A s ( V \

B (O H )4' (W h ite v à S harpley, 1996) T ro n g đó N 0 3' có tính di động cao n ê n dễ gây ô

n hiễm cá c n g u ồ n nước

N h iề u n a h iê n cứu c ủ a các tác g iả ở nước ta c ũ n g n h ư trên th ế giới c h o rằ n g sử

dụ n g p h ân b ó n tro n g thời gian q u a đã gây ra n hữ ng tác đ ộ n g m ạn h m ẽ đ ến cá c yếu tố môi trư ờng đất N g u y ễn V ăn Bộ (1999) đ ã trích d ẫn các n g h iê n cứu c ủ a O ld e m a n và cộng sự (1 9 9 0 ), S toorvogel và Sm aling (1990) cho thấy q u á trình suy k iệ t d in h dưỡng

do m ất c â n đ ố i g iữ a lượng b ó n và lư ợ n s cây trổ n g lấy đi đ ã làm ch o 2 0 ,4 triệ u h a đất ở

C hâu P h i bị th o ái h o á nhẹ, 18,8 h a bị th o ái h o á vừa và 6,6 triệ u ha bị th o ái h o á n g h iê m trọng; ở C h âu Á q u á trìn h này c ũ n g đã làm ch o đ ất bị th o ái h o á tương ứng là 4 ,6 -9 ,0 và1,0 triệu ha; cò n ở N am M ỹ là 24,5-31,1 và 12,6 triệ u ha

T ro n g các loại phân k h o á n g hiện đ ang được sử d ụ n g phổ biến là đ ạ m , lân và

kali thì đạm và lân được c o i là c ó I12UV c ơ g à y ô n h iễm m ô i trường c a o như g à y ch u a

hoá đất, tích luỹ Cd, gây ph ú dưỡng n g u ồ n nước và tích luỹ N 0 3' tro n g n ô n g sản cũng như các n g u ồ n nước

L ư ợ n g b ó n phàn n itơ d ao động rất lớn, các cây trồ n g có n ăn g su ất sin h h ọ c cao như m ía, k h o ai tây có th ể bó n đ ến 500 kg N /h a /n ă m còn các cày trồ n g họ đ ậ u ch ỉ bón

ở m ức tố i đ a là 2 0 0 k g N /h a /n ă m (Svers, 1982) L ượng n itơ b ổ sung từ k h í q u y ể n cho đất thư ờng dưới 10 kg N /h a/n ãm và do c ố đ ịn h sin h học vào k h o ản g 4 0 k g N /h a /n ă m (G o u ld in g , 1990) T ro n g k h i đ ó có 5-40% lượng N -N H 4+ bị m ấ t do bay hơi ở d ạ n g N H 3 tuỳ th e o đ iề u k iệ n m ôi trường P hần lớn lượng N H 4+ còn lại bị ôx y h o á đ ế n N O :/ , và trong đ iề u k iệ n k h ử m ạnh m ột p h ần trong c h ú n g lại tiếp tụ c bị k h ử đ ến N i th e o ch u ỗ i

p hản úng N O / - » N 0 2' - » N O - > N : 0 -> N 2

C ác n g h iê n cứu củ a N e m e th (1996) [92] ở H u n g ary cho th ấ y sa u 2 0 n ãm cân bằng n itơ tro n g đ ấ t là -25 5 4 6 ; -536.8; 660,4 và 1745,1 kg N /h a tương ứ n a với các đ ấ t được bón 0; 50: 150 và 250 k a N /ha/năm N h ư vậy cân b ằn g N c ủ a đ ất sẽ là d ư ơ n g khi lượng bó n N liên tục từ 150 kg N /h a/n ãm

L ư ợ n g b ó n 200 kg N /h a /n ã m là rất phổ b iế n ở các nước C hâu  u K ế t q u á là hàm lư ợ ng N O ị' tro n g nước n g ầm ở nhiều vùng n ô n g n g h iệ p đ ã vượt q u a g iá trị tối đ a cho p hép, thư ờ ng là 11,3 g N /m ’ trong khi h àm lượng th íc h hợp là 5,6 a N /m 3 (T heo tiêu c h u ẩ n C h âu  u) D ựa trẽn cơ sở các n g h iê n cứ u c ủ a m ìn h K o le n b ra n d e r (1 9 8 1 ) đ ã

đé nghị các lư ợ n a bón tối đ a cho đất đế k h ố n g c h ế hàm lượng N O / tro n g n ư ớ c n a á m

kh ô n g vượt q u á tiêu c h u ẩ n cho phép đối với nước uống (B áng 5) N h ữ n a k ế t q u á

n g h iê n cứ u bằng n a u y ê n tử đ á n h dấu đã k h án g đ ịn h n a u ổ n N -N O 3 tro n g nước phụ thuộc c h ặ t ch ẽ vào lượng p hân ni tơ sử d ụ n g tro n g nò n g nghiệp N ó th ư ờ n g c h iế m

k h o án g 0 ,2 - 1.5% tuv th u ộ c và lư ợ ne bón và phư ơ ng p háp bón

Bảng 5 Lượng N tối đa có thể bón để đảm bảo tiêu ch u in nước uống ở Châu Âu

L o ạ i sử

d ụ n g đất

L oaiđất

L ượng N b ó n tối đ a (k s N /h a/n ãm )

0 % phản n itơ rát hoá 50 % phản n itơ rát hoá

Trong điể u k iệ n tự n h iê n ở vùng nh iệt đớ i, p hân bón N và p đã g ó p p hần tăng

n h an h n ãn g su ất câ y trổng T u y nhiên q u á trình rử a trôi n itơ và phốt pho c ũ n g thường gây r a n h iề u vấn đề m õi trường và ảnh hưởng lớn đ ến các n g u ồ n nước (Schroder, 1985)

ở V iệt N a m , ng u y cơ ô nhiễm m ôi trường đ ấ t do p hân bón cũng đ ã được n hiều tác g iả đ ề cập đ ế n (Đ ỗ Á n h , 1992; N g u y ễn V ăn Bộ, 1997; T ô n T hất C hiểu, 1992) [1], [3], [10] C ác n g h iê n cứ u c ủ a T rần C ông T ấu (1 9 9 7 ) và L ê V ã n T iềm (1997) đã chỉ ra rằn g sự b iế n đ ộ n g độ c h u a và tích luỹ N trong nước n g ầm là n hữ ng dấu hiệu đ án g lưu ý

về b iế n đ ổ i độ phì đất liên q u a n đ ến việc sử d ụ n g p hân bó n hoá học trong nô n g nghiệp

T ro n g thời g ia n g ần đây , các g iống lúa m ới đã được đ ư a vào trồng ngày càng

n hiều D o nhu cẩ u d in h dư ỡ n g c ủ a các g iố n s m ới rấ t cao n ên đòi hỏi lượng p hân bón

c ũ n g n g ày càng tăn g C ùng với sử dụng các g iố n g m ới, việc n ân g cao hệ sô' sử dụ n g đất

th ô n g q u a tăng v ụ là n hữ ng n g u y ê n n h ân làm ch o nh u cầ u d in h dưỡng cần phải bổ sung cho đ ấ t n g ày cà n g g ia táng

T ro n g lịch sử ph át triể n lâu dài củ a m ìn h , n ề n n ô n g n g h iệ p lu ô n phải ch ịu nhiều yếu tố đ e d o ạ tín h ổ n đ ịn h c ủ a nó như lũ lụt, hạn hán , đ ã có lú c rất n ghiêm trọng N gày nay n h ữ n g nguy cơ này có lúc c à n s gay gắt hơn, đặc b iệt là đ ã xuất hiện n h iề u yếu tô'

m ới có n g u y cơ p h á vỡ tính ổ n định c ủ a hệ canh tác H ơn nữa q u á trình thâm canh cao dựa trên việc sử d ụ n g n h iề u p h ân bón h o á học đ ã làm trầm trọ n g thêm sự m ất cân đối

về d in h d ư ỡ n 2 tro n a đất Đ ể d u v trì tính ổn đ ịn h cho nền nô n g n ah iệ p ch âu thổ cần phải v ận d ụ n g tốt các q u i lu ật sin h thái học trẽn cơ sở cây lúa nước, k ế t hợp hài h o à với các c â v rau m àu cày cô n g n g h iệ p , cày ăn q u ả và nuôi trồ n g thuv sản

P h àn bón k h ô n g chí làm tã n s n áng suất cày tró n g m à nó còn ánh hư ở ng lớn đến

ch ất lư ợ ng nông sán , đ ặc biệt là các loại rau m àu Ở các vù n g trổ n s rau, p hân hoá học thư ờng được sử d ụ n s với lượng bón cao T heo các n g h iê n cứu củ a P hạm B ình Q uyén (ĐỂ tài K T -0 2 -0 7 ) th ì-lư ợ n g p h ân đạm d ù n 2 cho bắp cải là 2 9 5 ,2 -3 9 6 ,5 k g /h a cho cà

c h u a là 1 9 0 ,9 -2 9 1 2 k a /h a và dậu bở là 58.2 k a /h a P hân lân và kali ít được sứ dụ n g

d ẫn d ế n làm m át câ n đ ố i giữ a N, p K trong đất (B ảnợ 6 )

2.4 D ư lượng nitrat trong nông sấn

D o sử d ụ n s q u á n h ié u phân đạm ham lượng N O ' được tích luỹ trong rau

th ư ờ n g k h á cao (B ảng 7) ở m ức bón trén 150 kg N /ha, sự tích luỹ N O ị' đ ạ t tới 500

m a /k a tro n g báp cá i trên 300 m g /k a ở c à ch u a vượt na ưỡn 2 ch o phép c ủ a q u ố c tế V í

dụ n h ư n ăm 1976 P h áp qui đ ịn h hàm lượng N O - trong thức ăn cù a trẻ em là dưới 50

m g/kg C ò n ở C H L B Đ ứ c từ năm 1979 đ ã qui đ ịn h hàm lượng N O / tro n s rau tươi là dưới 3 0 0 m g /k g , ch o trẻ em và thức ãn kiêng 1Ì1 dưới 250 m g /k 2 ở nước ta, c á c kết quả

n ghiên cứ u c ủ a V iện n g h iê n cứú rau q u á cũ n g cho tháy ảnh h ư ở n s c ủ a việc bón p hàn

đ ến n ăn g su ấ t và sự tíc h luỹ k h á cao NO-/ tro n g rau ở khu vực H à N ội (B an s 7, 8 và 9)

B ảng 6 T in h hình sử dụ n g phân b ó n ch o rau ờ Tù L iêm H à N ội

Cái bắp sớm

Cải bắp

m uôn

Cà chua sớm

B ảng 7 Sự tích lu ỹ N O / trong m ột số loại rau sau thu h oach 1-2 ngày*

* D ấu (+ ) ho ặc (-) ch ỉ sự ch ê n h lệch so với ngư ỡng cho phép

B ảng 8 Á n h hư ở ng c ủ a phương pháp bón đ ạm chất k íc h thích sin h trường,

p h ân bón lá đến n ă n s suất (tạ/ha) và sự tích luỹ N 0 3‘ tro n a rau (m g N O ?'/ k 2)

Q u a sớ liệu ớ c á c b a n s trẽn cho thấy lượng phản bón, chủng loại p h àn bón và

ph ư ơ n g p h áp á p đ ụ n g c ó ánh hươnii khác n hau đ ến năng su ấ t c ũ n g n h ư ch ất lượng c ú a

n ò n g sán đ ặc b iệ t là sự tích luỹ c ủ a N O ,' tro n a rau

14

B ảng 9 Ả n h hường c ủ a phân lân hữu cơ vi sinh (H C V S) đ ến n ăng suất (tạ/ha)

v à sự tíc h luỹ N 0 -/ trong m ột số loại rau (m g N CV /kg)*

* CT l= N ề n , c r 2 = N ề n + 3 0 0 kg HCVS, C T 3= N ền+ 5 tấn PC +300 kg HCVS

N ền = 10 tấ n p h ân ch u ồ n g + 150 kg ure + 150 kg supe lân + 150 kg kali/h a

N guồn: V iện n g h iê n cứ u rau quả

N ô n g sả n có d ư lượng N O , càng n hiều thì nguy cơ gâv độc hại cho con người cũng cà n g lớn K hi xảm n h ập vào cơ thể con người, N Oị' sẽ chu y ển h o á thành N 0 2'

c h ú n g k ế t hợp với h u y ết cầu tố (hem o g lo b in ) trong m áu tạo thành m eth em o g lo b in

n gãn c ả n q u á trìn h trao đổi và vận c h u y ể n oxy c ủ a m áu dẫn đến tình trạng th iếu oxy

c ủ a tế bào (n g ộ độc nitrat) H iện tượng này đặc b iệt hay xảy ra ở trẻ em và 3ược gọi là hội ch ứ n g trẻ x a n h (Blue B aby Syndrom e) D o vậy việc làm giảm hàm lượng N 0 3‘ trong ra u nói riê n g và các n ô n g sản nói ch u n g đ an g là m ột vấn đề lớn cần được quan tâm tro n g sản x u ất n ô n g nghiệp T heo qui đ ịn h c ủ a Q uốc tế d ư lượng n itrat cho phép trong m ộ t số lo ại rau q u ả n h ư sau (m g/kg k hối lượng tươi):

nh iệt độ thấp thì k h ả n ăng tích luỹ ch ũ n g lại g iảm đi rất n hiều (N g u y ẻ n V ãn Tới và

c ộ n a sự 1995) C ác cày trồ n s trong đ iề u k iên bình thường có dư lượng NO-,' thấp hơn cày trổ n g tro n g n h à k ín h từ 2 -1 2 lần, nhát là cày ăn lá M ật đ ộ cây trồng dày cũ n g làm

tă n g k h ả n ăn g tích luỹ N O / tro n g cây do điều kiện ch iếu sán g yếu Bón nhiếu phàn

đ ạm sẽ làm tã n g q u á trìn h tíc h luỹ N O ,\ ngư ợc lại bón các loại p hân kali và lân lại có

ĩ

15

tác d ụ n g là m g iả m lượng tích luỹ N O ,' trong cây D o vậy b ó n cân đ ố i cá c loại phân N

p, K có tác d ụ n g tốt kh ô n g chỉ tă n g n ãn g suất cây trổng m à còn góp p hần làm giảm lượng N O 3' tích Iuỹ trong cây

T ừ các k ế t q u ả ngh iên cứu thực tế V iện n g h iê n cứu rau q u ả đ ã k h u y ế n cáo mức bón p hân ch o m ộ t số loại rau n h ư sau:

- C ho b ắ p cải và su hào: 15 tấn p h â n ch u ồ n g + 150 k g supe lân + 150 kg kali + 150 kg

đ ạm ure, k ế t thúc bó n trước khi th u h o ạc h 15-20 ngày

- C ho d ư a chuột: 20 tấn p hân ch u ồ n g + 2 0 0 kg supe lân + 150 kg kali + 150 kg đạm ure, k ế t th ú c bón trước khi thu h o ạc h 15 ngày

- C ho c à rốt: 10 tấn p h ân ch u ồ n g + 150 kg supe lân + 100 k g kali + 150 kg đạm ure thu h o ạc h sau lần b ó n p h ân cuối cù n g ít bh ất 15 ngày

3 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

3.1 Đ ối tượng nghiên cứu

N g h iên cứu được thực h iệ n với cây lú a nước trên đ ất ph ù sa sô n g H ổng ở huyện

T ừ L iêm , và m ộ t s ố loại rau trồ n g trên đ ất bạc m àu trên phù sa cổ ở h u y ện Đ ô n g A nh,

H à N ội C ác loại p h ân ch ứ a ni tơ sử d ụ n g để bón bao gồm p h ân đ ạm (phàn ure), phãn

ch uồng và p h ân rá c hữu cơ

3.2 Phương ph áp nghiên cứu

- Sử d ụ n g phư ơng p h áp đ án h giá n h a n h nông thòn (R R A ) tro n g điều tra thu thập các

th ô n g tin v à số liệ u có liên quan

- Đ iều tra k h ảo sá t thực địa, lấy m ẫu đ ất và thực vật để p h ân tich tro n g p h ò n g thí nghiệm

- Bố trí các thí n g h iệ m ngo ài đồ n g ru ộ n g để n g h iê n cứu ản h hưởng c ủ a p hàn b ó n đến tính ch ất đ ất, n ă n g su ấ t và ch ấ t lượng nô n g sản

3.3 Thiết k ế th í nghiệm

3.3.1 T h í n g h iệ m 1:

M ục đ ích th í ng h iệm là xác định ảnh hướng c ủ a p hấn k h o án g đ ến n ă n g suất lúa

và tính c h ấ t m ôi trư ờ ng đất lúa nước T h í n g h iệ m được thực h iệ n trẽn đ ấ t phù sa sông

H ồng k h ô n g được bổi hàng năm ở x ã T ru n g V ăn (T ừ L iê m , H à N ội) vơi g iố n g lúa

C R 203 Đ ất làm th í n g h iệ m có p H (K C l) 5,76 p hốt pho d ễ tiê u 5,92 m g p 20 ;/1 0 0 g đất,

N H i+ 4.15 m g /1 0 0 g đất, N O ,' 6,90 m g /100ơ đất k a li d ễ tièu 7,29 m g K 20 /1 0 0 g đất

F e2+ 14,2 m g /1 0 0 g đ ất, F e 1+ 150,5 m a /1 0 0 g đất, m ù n 2 ,4 8 % N tổng số 0 1 1 5 % P20 5 tổng số 0 0 9 4 % , K 20 tổng số 1.051% cát vật lý 4 8 % sét vãt lý 52% T hí n g h iệ m được thiết k ế theo k h ố i n g ẫu n h iê n h o àn toàn gòm 12 có n g thức ' C T ) bón N p K k h ác nhau với 3 lần lặp lại (B ảng 10), d iệ n tích m ỗi ỏ th í n g h iệ m là 20 rrr

16

Bảng 10 Các cons thức thí nghiệm đổng ruộng

C ác ký h iệ u cho lượng bón NO, N l N 2, N 3 và N 4 tương ứng với 0, 77, 231, 90

và 164 kg N /ha; PO, P l , P2, P3 và P4 tương ứng với 0, 46, 138, 60 và 150 kg p , 0 5/ha;

KO, K l , K 2, K 3 và K 4 tương ứng với 0 28, 84, 45 và 109 k g K 20 /h a

N ì , P l , K I được tín h theo m ức bón tru n g b ìn h đ a n g được áp d ụ n g tại đ ịa phương b ố trí th í n g h iệm , được x ác định dựa trên k ết q u ả đ iề u tra về lượng b ó n c ủ a 15

hộ d â n tro n g xã N 2 , P2 K 2 là m ức bón giả th iế t ở m ức th â m ca n h cao g ấp 3 lần lượng bón đ a n g được d â n áp dụng N 3, P3, K3 là m ức bón được k h u y ế n cá o theo tài liệu chỉ đạo kỹ th u ậ t b ó n p hân cho lúa N 4, P4, K 4 là m ức bón được tính toán trên cơ sở lý

th u y ết để đ á p ứng đầy đủ nhu cầu dinh dưỡng ch o cây lúa C ơ sở để tín h lượng p hàn bón N 4, P4, K 4 d ự a trên các giả thiết sau: C hất d in h dưỡng c u n g cấp cho cây trồng chủ yếu là do p h ân b ó n vì h àm lượng N , p K dễ tiêu tro n g đất th ấp ; hệ sô' sử d ụ n g N , p, K trong phân bó n tương ứng là 50, 30 và 6570; n ãn g su ấ t lúa sẽ đ ạ t 5 tấ n /h a và lượng d in h dưỡng cày lấy đ i sẽ là 82 k g N , 45 kg p 20 5 và 71 kg K 20 (N g u y ễn V ăn Bộ 1999;

D onahue và cộ n g sự 1983; Sanchez, 1976;

3.3.2 T h í n g h iệ m 2:

M ục đ íc h th í n g h iệ m là đ án h giá ảnh hư ở ng c ủ a phân b ó n hữu cơ c h ế biến từ rác thải th à n h ph ố (P R H C ) và p hân ure đến náng su ất và ch ấ t lư ợ ng cú a cà ch au , bấp cải sup lơ và su hào C ác thí n g h iệ m được thực hiện tại x ã V ân ’N ộ i, h u y ện Đ ô n g A nh, H à

N ội B ố trí th í n g h iệ m dự a theo qui trình của sở K h o a học C ô n g nghệ M ôi trường th à n h phố có th am k h ảo qui trìn h c ủ a V iện nghiên cứu rau q u ả và T rư ờng Đ H N ô n g n ghiệp I

H à N ội với 4 lần lặp lại T h í n ghiệm được thực h iệ n với 4 loại cày là cà ch u a, bấp cải súp iơ và su hào

al T h í n g h iệm với c â y cà ch u a (giống Ba Lan):

- C T1 15 tấ n phãn c h u ồ n g + 1 5 0 k g N+80 kg P 20 5+ 1 0 0 kg K20

- CT2 1350 k g P R H C + 1 5 tấn p hân c h u ồ n g + 1 5 0 kg N + 8 0 kg P 20 5+ 1 0 0 kg K 20

17

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HẢ NỘI

TRUNG TÁM THỎMP TIN THƯ VIỆN

o r í L G Z s

3.4 Các phương p h á p phàn tích trong phòng thí nghiệm

X ác đ ịn h các ch ỉ tiêu h o á học đ ấ t bằng n h ữ n g phư ơ n g -p h áp có độ ch ín h xác cao thường d ù n g p h ổ b iế n h iệ n n ay tro n g c á c phòng p hàn tích đ ấ t ở V iệt N am C ác phương pháp cụ thể n h ư sau:

pH (KC1) c h iế t bàng KC1 IN , đo b àng m áy pH m eter, tỷ lệ đ ấ t nước là 1/2,5 (W /V )

NH 4+ bằng so m àu với Nessler, chiết mảu bằng KC1 0.1 N

N O / theo phương pháp disunphophenic (theo Grandwal Lajoux)

p 20 5 dễ tiêu theo Oniani

k"20 d ễ tiê u theo K iecx an o p , đo bằng q uang k ế ng ọ n lửa

C a2+ v à M g 2+ b ằn g c h u ẩ n độ bằng E D T A , ch iế t b àng KC1 0.1N

A l3+ theo Xokolop

F e2+ và F e 3+ b ằn g so m àu, ch iế t bằng H 2S 0 4 0,1N ; d ù n g h id ro x y la m in đ ể k h ử F e 3+ về

F e2+, h iệ n m àu F e 2+ b ằ n g o-phenanthrolin

3.5 P h ư ơ n g p h áp xử lý s ố liệu

C ác kết q u ả n g h iê n cứu được tổng hợp và xử lý theo các phương p h áp th ố n g kê

m ô tả (D escrip tiv e S tatistics), phân tích phương sai A N O V A (A n a ly sis o f V aria n ce) và xác đ ịn h sự sai k h á c nh ỏ nhất có ý nghĩa LSD (L e ast S ignificant D ifferen ce) b ằn g áp

dụ n g p hần m ền S tatistic V ersio n 3.5

T ín h hộ s ố b iế n đ ộ n g th í n ah iệm theo cô n g thức:

T rong đ ó c v = H ệ s ố b iế n động (C oefficient o f V arian ce), M S = Sai s ố tru n g b ình

b ìn h p hư ơ ng (M ean S quare o f E ư o r), M = Số trung b ìn h ch u n g (G ran d M ean)

C ác phương p h áp này được tham khảo tro n g c u ố n "Phương p h áp th ố n g kê cho

k h o a h ọ c M ô i trư ờ ng v à N ô n g nghiệp" (S tatistical M eth o d s for E n v ừ o n m e n ta l and

A g ric u ltu ra l S ciences)

4 K ết q u ả n g h iê n c ứ u v à thảo lu ậ n

4.1 Ánh hưởng của phân bón ni tơ đến tính chất đất và năng suất lúa (Thí nghiệm 1)

4.1.1 Á n h h ư ởng củ a p hân bón ni tơ đến tín h ch ấ t đ ất lúa

K ết q u ả p h ân tích đất sau th í nghiệm cho ih ấ v p hân bón có ảnh hư ở ng k h á rõ

đ ến tính c h ấ t củ a đ ất n h ư hàm lượng m ùn, pH , N , p , K dễ tiêu trong đ ất (B ảng 12)

H àm lượng các c h ấ t d ễ tiêu phụ thu ộ c chặt chẽ vào lượng phân bón, đặc biệt là k h i bón

ở liều lư ợ ng cao thì sự tíc h luỹ c ủ a chúng trong đ ấ t c ũ n g th ể hiện rõ

P h ân bó n ni tơ (ure) có ảnh hưởng k h á rõ rệt đ ến h àm lượng ni tơ d ễ tiê u trong đất H àm lượng N H / tro n g đ ấ t sau thí ng h iệm g iả m d ần theo sự g iảm lượng bó n ni tơ tương ứ n g với các cô n g thức C T3 CT11 CT2, CT1 và C T4 H àm lượng N H 4+ tro n g đất

ở các lượng bó n n h ỏ d ư ớ i 164 kg N /h a đều th ấ p hơn trước th í n g h iệm , tro n g k h i h àm lượng N H 4+ ở lượng b ó n 231 k g N /h a lại cao hơn Sự k h ác biệt c ủ a h àm lượng N H / ở các c ô n g th ứ c th í n g h iệ m chủ vếu là do lượng p hân b ó n ni tơ qu y êt định

M

100

19

■?

Bảng 12 M ột sô' tính chất hoá học đất sau thí nghiệm

(C hữ k h ác n hau th e o sau các số chỉ sự k h ác n h au có ý n g h ĩa ở m ứ c 90% )

C ũng cần ch ú ý rằ n g sự tích luỹ N H 4+ tro n g đất là rấ t phứ c tạp K ết q u ả p h ân tích ở B ảng 12 ch o th ấ y có tới 10 n h ó m có h àm lư ơ ng N H 4+ k h á c nh au N g u y ê n n h ân

có th ể là do N H 4+ tro n g đ ấ t cũng chịu sự chi phối m ạ n h bởi n h iề u q u á trìn h k h á c n h au

n h ư q u á trìn h p h ân h u ỷ ch ấ t hữu cơ, q u á trình rử a trô i, sự h ú t thu c ủ a thự c vật n ê n đ ã

k h ô n g p h ản án h đ ầ y đ ủ ản h hưởng c ủ a các lo ại p h ân bó n đ ến sự tích lu ỹ c h ú n g tro n g đất Đ ể đơn g iả n hơ n, c h ú n g tôi tạm xếp thành 4 n h ó m có sự tíc h luỹ ni tơ (N H 4+) k h ác

n h au bao gồm : N h ó m 1 có h àm lượng N H 4+ ca o n h ất g ồ m c á c cô n g th ứ c bó n 231

k g N /h a (CT3 và C T 12), tiếp theo là nhóm 2 g ồ m các c ô n g thức b ó n 164 kg N /h a (C T 11), n h ó m 3 g ồ m các công thức bó n 77 và 90 k g N /h a (C T2, C T 8 v à C T 10), n h ó m

4 gồm các c ô n g thứ c k h ô n a bón ni tơ và đối ch ứ n g (C T 6 , CT7 và CT1)

So với N H 4+ th ì h àm lượng NO," trong đ ấ t sa u thí n g h iệ m được p h ân c h ia th à n h

ít n h ó m hơn, bao g ồ m 4 n h ó m có sự tích luỹ N 0 3‘ k h á c n h au rõ rệt (B ảng 11) N h ó m 1

có h àm lượng N 0 3‘ ca o n h ấ t gồm các công thức b ó n 231 k g N /h a (C T 3 và C T Ỉ2 ), tiế p

H ìn h 1 trìn h bày về h à m lượng tổ n g củ a N H 4+ và N O / trong đất trước và sau thí

n g h iệ m ở c á c cò n g thứ c k h á c nhau Đ iều này có th ể sẽ m in h h o ạ rõ hơn vé c à n bãng ni

tơ d ễ tiê u trong đ ấ t ở c á c lượng bón k h á c nhau Sô' liệu được tính tru n g b in h ch o các

cô n g thức có cù n g lư ợ n g b ó n p hân ni tơ như nhau

20

TTN 0 77 90 164 231

Lượng bón ni tơ (kg/ha)Hình 1 Hàm lượng ni tơ dễ tiêu (NH4+ và N Oị') trons đất trước và sau khi thí nghiệm

4.1.2 Ả n h hưởng c ủ a p h ân bó n ni tơ đ ến n ãng suất lú a

K ết q u ả th í n g h iệ m ch o th ấ y ở tất c ả các c ố n g thức có b ó n p h ân n ă n g suất lúa đều cao h ơ n so với c ô n g thứ c k h ô n g bón phân Đ iều này chứ ng tỏ rằn g đất k h ô n g có

k h ả n ăn g đ áp ứng đ ủ nh u cầ u d in h dưỡng cho cây lúa, ch ín h vì vậy m à sử d ụ n g bất kỳ loại p h ân b ó n nào cũ n g có k h ả n ăn g tăng n ăn g su ấ t lú a (B ảng 13)

B ảng 13 Ả n h hưởng c ủ a p h ân b ó n đ ế n n ăn g su ấ t lúa

Đ á n g ch ú ý là ở C Ĩ 9 , m ặc d ù có lượng b ó n p hân rấ t ca o như ng n ă n g suất ch ỉ

vào lo ại tru n g bìn h , tro n g k h i n ăn g su ất đạt cao n h ất là ở CT11 Đ iều này cho thấy ngo ài lư ợ ng b ó n th ì tỷ lệ d in h dưỡng cần cu n g c ấ p cũ n g có ý n g h ĩa rấ t q uan trọng tãng

n ăn g su ất câ y trổng T ỷ lệ N :P 20 5:K 20 được sử dụ n g ở CT 11 là 100:41:55 có thể được xem n h ư m ộ t gợi ý về tỷ lệ b ó n p hân thích họ p c h o cây lú a nước Sự khác n h au về nâng suất ở C T 8 v à C T 10, tức là m ức bón đ an g được n ô n g dân áp dụ n g và m ức bón theo hướng d ẫ n k ỹ thuật, th ự c t ế k h ô n g có ý n g h ĩa so sá n h th ố n g kê

K ết q u ả p h ân tích ở B ảng 13 cũng cho thấy có 7 nhóm kh ác n hau về n ăng suất

h ạt lúa T ro n g đ ó 3 c ô n g th ứ c th í ng h iệm cho n ăn g suất cao theo th ứ tự giảm d ần từ

C T 1 1 đ ến C T 10 v à C T 8 C ông thức C T 1 1 cho n ă n g suất cao nh ất chứ ng tỏ với m ức bón p h â n tro n g cô n g thứ c n à y đ ã có th ể đáp ứng n h u cầ u d in h dư ỡ ng cho lú a đ ạt n ăng suất tối đa T u y n h iê n sự k h á c biệt vể n ăng su ấ t lú a g iữ a công thức CT11 với các công thức C T 10 v à C T8 là k h ô n g lớn D o vậy việc lựa c h ọ n lượng b ó n nào cho th ích hợp còn phụ th u ộ c v ào k h ả n ă n g v à m ụ c đích c ủ a nợười sả n xuất T ro n g trường hợp m uốn đ ạt tới n ân g su ấ t tố i đ a th ì lư ợ ng b ó n n h ư C T 1 1 có th ể là sự lựa chọn N gược lại nếu để có lợi n h u ận ca o thì có th ể sẽ là c á ch bó n theo CT 8 h o ặc CT10

H ìn h 2 trìn h bày về n ã n g suất thân lá và h ạ t lú a ở các cô n g thức th í n g h iệ m k h ác nhau K ết q u ả n ày là p h ả n á n h ý n g h ĩa kh ác n h au c ủ a p h ân bó n đ ế n việc hình thành năng su ấ t c ủ a cây lúa P h â n ni tơ có tác độ n g m ạ n h m ẽ n h ất đ ế n tăng sin h k hối (thân

và lá), tro n g khi p h ố t p h o v à kali lại có tác độ n g rõ rệ t đ ế n việc h ìn h thàn h n ăn g suất hạt thóc C ác c ô n g thứ c b ó n ni tơ đơn thuần (C T2, C T3), h o ặc bón ni tơ ở liều lượng cao k h i có k ế t hợp với các lo ại p hàn k h ác (C T 9, C T 12) đ ều cho n ăn g suất th â n lá cao hơn n ă n g su ấ t hạt T ro n g k h i các c õ n g thức bón n h iề u phốt pho và kali, ít ni tơ lại có tỷ

22

4.2 Ả nh hưởng của phân bón đến tính chất đất, năng suất và chất lượng rau (Thí nghiệm 2)

4.2.1 Ảnh hưởng của môi trường đất đến sản xuất rau

Q u a k ế t q u ả đ iề u tra ở ngoại thành H à N ội cho thấy n ăn g suất rau phụ thu ộ c

c h ặ t ch ẽ vào đặc đ iể m độ phì nhiêu c ủ a đất P h ần lớn các loại rau được trồng trên

n h ữ n g c h â n đ ất cao th o át nước, th à n h phần cơ giới biến độ n g từ c á t p h a đ ế n th ịt nhẹ

đ ố i với ra u cạn v à từ c á t p h a đ ến thịt tru n g bình đ ố i với rau nước

K ế t q u ả đ iề u tra n ăn g su ất rau đ ã cho thấy với cùng m ột m ức đ ầu tư v à quy trìn h

kỹ th u ậ t n h ư n hau, n h ó m đất phù sa Sông H ồ n g tru n g tính, ít c h u a ở h u y ện T h an h T rì

và T ừ L iê m đểu có n ăn g suất cao hơn nhóm đ ấ t bạc m àu và đất ph ù sa c h u a ở Đ ô n g

A n h và Sóc Sơn, được thể hiện q u a B áng 14

Đ ố i với ch ấ t lượng rau về cơ bản không thấy có sự sai k h ác rõ rệ t g iữ a các loại

đ ất m à c h ú n g p h ụ th u ộ c chặt chẽ vào m ức độ đ ầu tư, kỹ th u ậ t ch ăm b ó n và phòng trừ sâu bện h T u y n h iê n thực tế cho th ấ y rau trổ n g trên đất bạc m àu ở các h u y ện Đ ông

A nh v à Sóc Sơn thư ờng dẻ bảo q u ản hơn, đặc b iệt đ ố i với c à ch u a thư ờng ch o số lượng

qu ả n h iề u hơn và có trọ n g lượng b ìn h quan cho m ột q u ả là nh ỏ hơn trên n h ó m đ ất phù

M ộ t s ố cơ sở sản xu ất rau n h ư ở T h an h T rì, M a i D ịch, đ ất đ ã bị n h iễ m bẩn do có

sự tác đ ộ n g c ú a ch ất thải thành phố, p hân bón hữu cơ đ ã d ẫn đ ến làm n h iễ m bẩn rau

Đ ậc biệt m ột diện tích ven sông T h iên Đức ớ x ã Y ên T h ư ờ n s cũ n g bị nh iễm bẩn do bị ảnh h ư ở n g c ủ a ch ấ t thải các nhà m áy xí nghiệp thu ộ c khu cô n g n g h iệ p Y ên V iên Biểu hiện rõ rệ t n h ất c ủ a các tác động này là có sự tíc h luỹ các ch ất độc h ạ i tro n g sán ph ẩm rau K hi p h ân tích các m ẫu rau ở các k h u vực bị ảnh hưởng củ a nước thải th à n h ph ố ở

T h an h T rì và khu cô n g n g h iệ p Y ên V iên, Y ên T hư ờ ng ch o t h ấ y rau thường bị n h iễ m bẩn về các ch ỉ tiêu vệ sin h cao gấp 4 -5 lần tiêu c h u ẩ n cho phép M ức độ n h iễ m bẩn và

m ôi trư ờng đất, nước có m ối liên q u a n ch ặ t ch ẽ với nhau

N h ìn ch u n g , q u a k ế t q u ả đ iề u tra cho thấy ch ất lư ợ n a rau ở các vùng đ ấ t cách x a khu d â n cư tập tru n g , các kh u công nghiệp, ít bị ản h hường c ủ a ch ấ t th ải th à n h phố đều cho ch ấ t lượng rau tố t hơn ơ các vùng có sử d ụ n g nước thải th à n h phố kh u c ò n g

n g h iệ p tro n g sản x u ất n ô n g nghiệp

23