Khóa luận Nghiên cứu hàm lượng nitrat tồn dư trong đất khi sử dụng các loại phân bón khác nhau cho cây rau cải mào gà

Ề TÀI: NGHIÊN CỨU HÀM LƯỢNG NITRAT TỒN DƯ TRONG ĐẤT KHI SỬ DỤNG CÁC LOẠI PHÂN BÓN KHÁC NHAU CHO CÂY RAU CẢI MÀO GÀ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khóa học : 2014 – 2018 Giảng viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Thị Huệ Thái Nguyên – năm 2018 i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là cơ hội để sinh viên tiếp cận với thực tế nghề nghiệp, kết hợp với các kiến thức đã học trong nhà trường để hoàn thiện kỹ năng trong công việc, tích lũy kinh nghiệm làm hành trang phục vụ cho công việc hiện tại và sau này khi ra trường. Được sự giới thiệu của Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu hàm lượng nitrat tồn dư trong đất khi sử dụng các loại phân bón khác nhau cho cây rau cải mào gà”. Có được kết quả này em xin chân thành cảm ơn cô giáo ThS. Nguyễn Thị Huệ đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Môi trường Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện để em có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao và cung cấp đầy đủ các số liệu cần thiết phục vụ cho quá trình nghiên cứu đề tài. Trong quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp em đã cố gắng nghiên cứu nhưng do kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi những sai sót và khiếm khuyết. Em rất mong được sự tham gia đóng góp ý kiến từ phía các thầy giáo, cô giáo và các bạn sinh viên để khoá luận của em được hoàn thiện hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn ! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thị Thúy ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng hàm lượng Nitrat cho phép trong một số loại rau quả theo tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế thế giới WHO (mg/kg sản phẩm). ........... 6 Bảng 2.2 Lượng bón phân cho một số loại cây trồng ..................................... 14 Bảng 2.3 Hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong phân .............................. 15 Bảng 3.1 Lượng đạm bón trong mỗi công thức .............................................. 20 Bảng 4.1 Loại phân sử dụng bón cho rau ....................................................... 22 Bảng 4.2 Ý kiến của người dân về lượng bón, số lần bón phân và hiệu quả của từng loại phân bón sử dụng cho rau .............................................. 24 Bảng 4.3 Ý kiến của người dân về ảnh hưởng của việc sử dụng phân bón tới đất 25 Bảng 4.4. Thành phần tỷ lệ phối trộn phân ủ .................................................. 29 Bảng 4.5 Kết quả đo chiều cao tính ra giá trị trung bình của rau cải mào gà Error! Bookmark not defined. Bảng 4.6 Cân nặng trung bình của cây rau cải mào gà ................................... 32 Bảng 4.7 Năng suất của cây rau cải mào gà.................................................... 35 Bảng 4.8 Kết quả phân tích nitrat tồn dư trong đất ......................................... 36 Bảng 4.9. Giá thành các loại phân bón hóa học sử dụng trong đề tài ............. 37 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1 Biểu đồ tỷ lệ sử dụng phân hữu cơ .................................................. 22 Hình 4.2. Biểu đồ tỷ lệ sử dụng phân hóa học ................................................ 23 Hình 4.3 Sơ đồ ủ phân hữu cơ compost .......................................................... 29 Hình 4.4 Biểu đồ tăng trưởng chiều cao của cây rau cải mào gà ................... 32 Hình 4.5 Biểu đồ cân nặng trung bình của cây rau cải mào gà ...................... 34 Hình 4.6 Biểu đồ năng suất của cây rau cải mào gà ....................................... 35 Hình 4.7 Biểu đồ hàm lượng nitrat tồn dư trong đất ....................................... 37 iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ ii DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iii MỤC LỤC ........................................................................................................ iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................. vi PHẦN 1 MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1 1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 4 3. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 5 2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 5 2.1.1. Một số khái niệm ..................................................................................... 5 2.1.2. Hàm lượng cho phép của nitrat trong 1 số loại rau ................................. 6 2.2. Cơ sở pháp lý ............................................................................................. 7 2.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ................................................ 7 2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .......................................................... 7 PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 19 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 19 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 19 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................... 19 3.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm .............................................................. 20 3.4.3. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ......................................................... 20 3.4.4. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu .................................................... 21 3.4.5. Phương pháp điều tra, phỏng vấn. 21 PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 22 v 4.1. Tình hình sử dụng phân bón của người dân tại vùng trồng rau. .............. 22 4.2. Xây dựng quy trình ủ phân bón hữu cơ từ phân heo kết hợp với phế phụ phẩm nông nghiệp ........................................................................................... 26 4.3. Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của rau cải mào gà trên các loại phân bón khác nhau .................................................................................................. 30 4.4. Đánh giá hàm lượng nitrat tồn dư trong đất khi sử dụng các loại phân bón khác nhau để bón cho rau ................................................................................ 36 4.5. So sánh, đánh giá hiệu quả mang lại của nghiên cứu về mặt kinh tế và môi trường .............................................................................................................. 37 PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 39 5.1 Kết luận ..................................................................................................... 39 5.2 Kiến nghị ................................................................................................... 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 41 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 43 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Ý nghĩa 1 IPM biện pháp phòng trừ dịch bệnh tổng hợp 2 WTO Tổ chức thương mại thế giới 3 WHO Tổ chức Y tế thế giới 4 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 5 QĐ-BYT Quyết định - Bộ Y tế 6 TNHH Trách nhiệm hữu hạn 7 TNTV Tài nguyên thực vật 8 KH - CN Khoa học - công nghệ 9 NN - PTNT Nông nghiệp - phát triển nông thôn 10 CT1 Công thức 1 11 CT2 Công thức 2 12 CT3 Công thức 3 13 NL1 Nhắc lại 1 14 NL2 Nhắc lại 2 15 NL3 Nhắc lại 3 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Rau sạch, rau an toàn đang là vấn đề nóng được người dân quan tâm. Rau sạch hay còn gọi là rau an toàn là loại rau được sản xuất theo quy trình kỹ thuật bảo đảm được tiêu chuẩn sau: Hạn chế đến mức thấp nhất việc sử dụng phân hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích... nhằm giảm tối đa lượng độc tố tồn đọng trong rau như nitrat, thuốc trừ sâu, kim loại nặng và vi sinh vật gây bệnh. Rau chỉ được coi là sạch nếu người sản xuất tuân thủ các biện pháp kỹ thuật sau: Chọn đất: Vùng đất trồng rau sạch, chưa bị ô nhiễm bởi các kim loại nặng (thủy ngân, asen...), chưa bị ảnh hưởng của nước thải công nghiệp (do ở gần các xí nghiệp, nhà máy nước thải chưa được xử lý). Giảm lượng phân đạm bón cho các loại rau xanh vì phân đạm chứa nitrat. Khi ăn vào, nitrat sẽ chuyển thành nitrit, chúng kết hợp với các amin tạo nên các nitro amin gây bệnh, làm giảm hô hấp của tế bào, ảnh hưởng đến các hoạt động của tuyến giáp, gây đột biến và phát triển các khối u, nhất là các em gái rất dễ bị ngộ độc với nitrat. Lượng nitrat trong rau phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật canh tác. Bón càng nhiều phân hóa học thì lượng nitrat càng lớn. Bón các loại phân đạm có chứa nitrat thì lượng nitrat cao hơn bón các loại phân urê, sulfat đạm. Bón lót sớm, đúng lúc thì lượng nitrat thấp, bón muộn quá trước khi thu hoạch thì lượng nitrat trong rau cao. Bón phân hóa học đúng quy định, kết hợp với phân chuồng, phân xanh và phân vi lượng là biện pháp làm giảm nitrat trong rau. Nên sử dụng phân hữu cơ, phân chuồng hoai, mục để giảm các mầm bệnh, đặc biệt là các vi sinh vật có hại. 2 Không tưới rau bằng phân bắc, phân chuồng tươi, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, các loại nước đã bị nhiễm bẩn. Không phun thuốc trừ sâu, vì thuốc trừ sâu có chứa nhiều gốc hóa học như DDT, 666, thủy ngân... gây độc hại cho cơ thể. Phun thuốc trừ sâu bừa bãi làm độc tố tồn dư trong đất cao và nguy hại hơn nữa là chúng hòa tan vào các nguồn nước sinh hoạt cho người sử dụng. Hiện nay, việc sử dụng phân hữu cơ hoai, mục, phân vi sinh tổng hợp, ứng dụng các biện pháp phòng trừ dịch bệnh tổng hợp (IPM) đối với sản xuất nông nghiệp nói chung và với rau nói riêng đang được khuyến khích. Với thuốc trừ sâu, không nên mua các loại thuốc không rõ nguồn gốc. Không nên thu hoạch ngay sau khi bón phân, hoặc nhất là khi mới phun thuốc trừ sâu. Mỗi loại thuốc đều có thời gian phân giải, phân hủy an toàn khác nhau, cho nên thời gian thu hoạch cũng khác nhau. Tuyệt đối không được thu hoạch rau ngay sau khi phun thuốc trừ sâu. Phải bảo đảm đủ thời gian phân hủy sau khi phun, tưới mới được thu hoạch và mang bán.[11] Trong những năm qua ngành chăn nuôi phát triển khá bền vững và đạt kết quả đáng ghi nhận, đáp ứng cơ bản nhu cầu thực phẩm trong nước ngày càng cao của xã hội. Ngày nay, ngành chăn nuôi nước ta đang có những dịch chuyển nhanh chóng từ chăn nuôi nông hộ sang chăn nuôi trang trại, công nghiệp; từ chăn nuôi nhỏ lẻ lên chăn nuôi quy mô lớn. Đảng và Chính phủ quan tâm tới ngành chăn nuôi để cùng với ngành trồng trọt, thủy sản đảm bảo an ninh lương thực, thực phẩm thông qua những chủ trương, chính sách nhằm định hướng và tạo ra những cơ chế khuyến khích để ngành chăn nuôi phát triển nhanh, mạnh và vững chắc. Tuy nhiên, mặt chưa được của chăn nuôi đó là vấn đề ô nhiễm môi trường. Theo báo cáo của Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO), chất thải của gia súc toàn cầu tạo ra 65% lượng Nitơ oxit (N2O) trong khí quyển. Đây là loại khí có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời cao gấp 296 lần so với khí 3 CO2. Cùng với các loại khí khác như CO2, CH4, gây nên hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên. Theo số liệu của Tổng cục thống kê, năm 2014 đàn lợn nước ta có khoảng 26,76 triệu con, đàn trâu bò khoảng 7,75 triệu con, đàn gia cầm khoảng 327,69 triệu con. Trong đó chăn nuôi nông hộ hiện tại vẫn chiếm tỷ trọng khoảng 65-70% về số lượng và sản lượng. Từ số đầu gia súc, gia cầm đó có quy đổi được lượng chất thải rắn (phân chất độn chuồng, các loại thức ăn thừa hoặc rơi vãi) đàn gia súc, gia cầm của thải ra khoảng trên 76 triệu tấn, và khoảng trên 30 triệu khối chất thải lỏng (nước tiểu, nước rửa chuồng, nước từ sân chơi, bãi vận động, bãi chăn). Phân của vật nuôi chứa nhiều chất chứa nitơ, phốt pho, kẽm, đồng, chì, Asen, Niken(kim loại nặng) và các vi sinh vật gây hại khác không những gây ô nhiễm không khí mà còn làm ô nhiễm đất, làm rối loạn độ phì đất, mặt nước mà cả nguồn nước ngầm. Do vậy, cần có những giải pháp xử lý, tận dụng nguồn chất thải trong chăn nuôi giảm ô nhiễm môi trường, đặc biệt ô nhiễm nitrat trong đất do phân hóa học gây nên.[3] Hiện nay tình hình sử dụng các loại thuốc bảo vệ cũng như các loại phân hóa học bị người dân lạm dụng quá mức trong trồng rau để tăng năng suất. Một số loại phân thường được người dân sử dụng như: NPK Đầu Trâu, NPK Lâm Thao, Urê,... Người dân chủ yếu sử dụng phân bón hóa học trong sản xuất mà lượng phân chuồng sử dụng ít, dẫn đến sự ô nhiễm môi trường do phân chuồng gây ra, sự ô nhiễm đất do sử dụng quá nhiều phân hóa học. Xuất phát từ thực tế trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu hàm lượng nitrat tồn dư trong đất khi sử dụng các loại phân bón khác nhau cho cây rau cải mào gà”. 4 2. Mục tiêu của đề tài - Xây dựng được quy trình ủ phân chuồng (phân lợn) phối trộn phế phụ phẩm nông nghiệp, giúp người dân tận dụng được nguồn chất thải trong chăn nuôi lợn để làm phân bón hữu cơ tại các trang trại chăn nuôi. - Đánh giá được hàm lượng nitrat tồn dư trong đất khi sử dụng các loại phân bón khác nhau để bón cho rau. - Đánh giá được hiệu quả khi sử dụng phân bón hữu cơ nói trên so với phân hóa học về mặt kinh tế, môi trường. 3. Ý nghĩa của đề tài  Ý nghĩa trong khoa học - Đóng góp về mặt lý luận cho việc giải thích các mối tương quan giữa hàm lượng nitrat trong đất và hàm lượng của chúng trong phần sử dụng của một số loại rau. - - Đánh giá được sự tồn dư NO3 trong đất trồng rau, kết quả là tài liệu nghiên cứu và học tập cho các nhà chuyên môn, sinh viên.  Ý nghĩa trong thực tiễn - - Đưa ra những dẫn liệu cơ bản về tình hình ô nhiễm NO3 trong đất trồng và trong cây rau. - Góp phần cung cấp cơ sở khoa học định hướng quy hoạch vùng sản xuất rau an toàn. - Đề xuất một số giải pháp để giảm thiểu sự tích lũy nitrat trong rau và đất. 5 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học 2.1.1. Một số khái niệm 1. Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật. 2. Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật. 3. Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường. 4. Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường. 5. Chất gây ô nhiễm là các chất hóa học, các yếu tố vật lý và sinh học khi xuất hiện trong môi trường cao hơn ngưỡng cho phép làm cho môi trường bị ô nhiễm. 6. Chất thải là vật chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác. 7. Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về thành phần môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường. 8. Phương pháp nghiên cứu khoa học là tổ hợp những cách thức mà nhà khoa học sử dụng để khám phá đối tượng. Nghiên cứu khoa học là hoạt động phức tạp, chứa nhiều mâu thuẫn, nhiều trường phái, nhiều xu hướng. Quan 6 điểm phù hợp với hiện thực, đem lại lợi ích cho cuộc số con người sẽ tồn tại. Nghiên cứu khoa học mang tính mạo hiểm, có thể thành công hoặc thất bại. 9. Thí nghiệm là quá trình theo dõi một hay nhiều chỉ tiêu dưới tác động của một hay nhiều nhân tố nhằm phát hiên, hay kiểm định một hay một số vấn đề nào đó. 10. Sai khác ngẫu nhiên là sai khác do nhân tố phi thí nghiệm gây ra. 11. Nhắc lại là sự lặp lại của quan sát theo không gian và thời gian. 12. Rau sạch hay là rau an toàn là loại rau có chất lượng đúng như đặc tính giống của nó, hàm lượng các hóa chất độc và mức độ nhiễm các sinh vật gây hại ở dưới mức tiêu chuẩn cho phép, bảo đảm an toàn cho người tiêu dùng và môi trường thì được coi là rau đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.[10] 2.1.2. Hàm lượng cho phép của nitrat trong 1 số loại rau Hàm lượng đạm trong đất được thể hiện qua nồng độ nitrat. Các loại cây trồng khác nhau cần hàm lượng đạm-nitrat (NO3-N) trong đất khác nhau nhưng nói chung khoảng nồng độ nitrat hợp lý là 10-50mg/kg đất. Dưới đây là bảng Hàm lượng Nitrat (mg/kg sản phẩm theo tiêu chuẩn của WTO) Hàm lượng Nitrat cho phép trong một số loại rau quả theo tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế thế giới WHO (mg/kg sản phẩm). Bảng 2.1 Bảng hàm lượng Nitrat cho phép trong một số loại rau quả theo tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế thế giới WHO (mg/kg sản phẩm). - - Loại cây Hàm lượng NO3 Loại cây Hàm lượng NO3 Dưa hấu 60 Hành tây 80 Dưa bở 90 Cà chua 150 Ớt ngọt 200 Dưa chuột 150 Măng tây 200 Khoai tây 250 Đậu quả 200 Cà rốt 250 Ngô rau 300 Hành lá 400 Cải bắp 500 Bầu, bí 400 Su hào 500 Cà tím 400 Su lơ 500 Xà lách 1500 (Nguồn: Nguyễn Thị Lan Hương, 2013) 7 2.2. Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ môi trường năm 2014. - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8742:2011 cây trồng - xác định nitrat và nitrit bằng phương pháp so màu. - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2619 - 2014 phân ure - yêu cầu kỹ thuật. - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9486-2013 phân bón - phương pháp lấy mẫu. - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9295-2012 phân bón - phương pháp xác định nitơ hữu hiệu. - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5815-2001 phân hỗn hợp NPK - phương pháp thử. - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5302-2009 chất lượng đất - yêu cầu chung đối với việc phục hồi đất. - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5255 - 2009 chất lượng đất - phương pháp xác định hàm lượng nito dễ tiêu. - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8557-2010 phân bón - phương pháp xác định nitơ tổng số. - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6643:2000 (ISO 14255 : 1998) về chất lượng đất - Xác định nitơ nitrat, nitơ amoni và tổng nitơ hoà tan có trong đất được làm khô trong không khí sử dụng dung dịch canxi clorua làm dung môi. - Quyết định số: 867/1998/QĐ-BYT quyết định của bộ trưởng bộ y tế về việc ban hành “danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm”. 2.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Các nhà khoa học tại Đại học Calgary, Pháp cho biết phân đạm bón cho cây trồng bị tồn dư trong đất và lượng nitrat bị rò rỉ vào nguồn nước ngầm trong nhiều thập kỷ. Các nhà khoa học chỉ ra, 30 năm sau khi phân bón nitơ tổng hợp được sử dụng cho các loại cây trồng từ năm 1982, khoảng 15% lượng phân bón 8 này vẫn còn trong thành phần đất hữu cơ. Sau ba thập kỷ, khoảng 10% phân bón nitơ đã thấm qua đất vào nguồn nước ngầm và sẽ tiếp tục bị rò rỉ trong ít nhất 50 năm nữa. Canada và Hoa Kỳ đang điều chỉnh lượng nitrat cho phép trong nước uống. Trong những năm 1980, các cuộc điều tra của Cơ quan Bảo vệ Môi trường và khảo sát địa chất Mỹ cho thấy ô nhiễm nitrat có lẽ gây ảnh hưởng lớn đến nguồn cung cấp nước công cộng hơn bất kỳ chất gây ô nhiễm khác. Đây là nghiên cứu đầu tiên theo dõi hiện trạng tồn dư phân bón nitơ trong đất qua nhiều thập kỷ. Nhóm nghiên cứu sử dụng một đồng vị ổn định của nitơ N-15 để theo dõi lượng tồn dư của phân đạm được sử dụng từ năm 1982 đối với cây củ cải đường và cây lúa mì vụ đông tại một khu vực ở Pháp. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng, 61 đến 65% phân bón N-15 được sử dụng vào năm 1982 đã được các cây củ cải đường và cây lúa mì hấp thu. Tuy nhiên, 32 - 37% lượng phân bón này vẫn tồn dư trong đất vào năm 1985, ba năm sau khi sử dụng phân bón, và 12 đến 15% lượng phân bón vẫn còn đọng lại trong đất sau ba thập kỷ qua. Từ 8 đến 12% phân bón nitơ áp dụng vào năm 1982 đã bị rò rỉ ở dạng nitrat vào nguồn nước ngầm trong suốt 30 năm và sẽ tiếp tục bị rò rỉ ở mức độ thấp ít nhất là trong 5 thập kỷ, lâu hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Các nhà khoa học dự đoán rằng, khoảng 15% phân bón áp nitơ sẽ rò rỉ vào nguồn nước ngầm trong một khoảng thời gian gần một thế kỷ sau khi được sử dụng vào năm 1982. Nhà nghiên cứu Mayer dự đoán rằng, nếu các nghiên cứu tương tự được thực hiện ở Alberta, kết quả có thể giống nhau về lượng phân bón được cây trồng hấp thu và lượng phân bón lưu giữ trong đất, mặc dù khí hậu tương đối khô và điều kiện địa chất khác nhau ở Alberta có thể làm chậm tốc độ thấm nitrat vào nguồn nước ngầm. Tình trạng ô nhiễm nitrat ở các hệ 9 sinh thái thủy sản cũng có thể giảm nếu nông dân thực hiện việc sử dụng phân bón ở mức thích hợp, đúng thời điểm và đúng địa điểm.[1] 2.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 2.3.2.1. Tình hình sử dụng phân bón trong nước Mỗi năm nông dân Việt Nam đã sử dụng tới khoảng 5 triệu tấn phân bón vô cơ quy chuẩn, không kể phân hữu cơ và các loại phân bón khác do các cơ sở tư nhân và công ty TNHH sản xuất, cung ứng. Từ năm 1985 đến nay, mức tiêu thụ phân đạm tăng trung bình 7,2%/năm; phân lân tăng 13,9%/năm; riêng phân kali có mức tăng cao nhất là 23,9%/năm. Tổng lượng sử dụng N + P2O5 + K2O trong 15 năm qua tăng trung bình 9,0%/năm và trong thời gian tới có xu hướng tăng mỗi năm khoảng 10%. Trong 15 năm qua, ở các giai đoạn: 1985-1990; 1990-1995 và 1996-2001 lượng tiêu thụ phân kali ở Việt Nam tăng rất nhanh và liên tục. Ở các giai đoạn 1985-1990; 1991- 1995 và 1996-2001 mức tiêu thụ phân đạm tăng hàng năm là 10,3%; 16,7% và 8,2% tương ứng. Như vậy trong 5 năm trở lại đây mức tăng tiêu thụ phân đạm đã giảm dần. Ở 3 giai đoạn trên, mức tiêu thụ phân lân tăng hàng năm là 13,4%; 26,8%; 21,1% tương ứng và cũng có xu hướng giảm mức tăng như phân đạm. Hiện nay, ngành sản xuất phân hóa học nước ta mới đáp ứng được khoảng 45% nhu cầu của nông nghiệp, còn lại phải nhập khẩu gần như toàn bộ phân đạm urê, kali và phân phức hợp DAP, một lượng khá lớn phân hỗn hợp NPK với tổng số trên 3 triệu tấn/năm.[3] 2.3.2.2. Phân hữu cơ: Phân hữu cơ là hợp chất hữu cơ dùng làm trong nông nghiệp, hình thành từ phân người, phân động vật, lá và cành cây, than bùn, hay các chất hữu cơ khác thải loại từ nhà bếp. Phân bón giúp tăng thêm độ màu mỡ, độ tơi xốp cho đất bằng cách cung cấp thêm các chất hữu cơ, chất mùn và bổ dưỡng. 10 Sự hình thành: Phân để lâu ngày trong tự nhiên có thể thành phân bón cho cây. Người ta có thể chế biến phân hữu cơ hoặc ủ hoai mục phân, cây xanh để thành phân hoặc sản xuất phân ủ. Chế biến phân hữu cơ: Phân hữu cơ (phân chuồng, phân bắc, phân xanh) hoai mục cho cây trồng đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cho con người và hạn chế được sự lây lan của một số bệnh hại nguy hiểm qua tàn dư thực vật. Phân hữu cơ được ủ theo 2 phương pháp: Kỹ thuật ủ nổi: Đối với phân chuồng, phân bắc, tốt nhất là ủ kết hợp với một trong ba loại phân sau: Super lân Lâm Thao hoặc phân vi sinh Sông Gianh (tỷ lệ 2-3%), hoặc chế phẩm EM thứ cấp (tỷ lệ 1-1,5 lít dung dịch nồng độ 1-5% tưới cho 1-2 tạ phân chuồng), có bổ sung thêm chế phẩm Penac P (gói màu vàng, 1-2 gói/tấn phân, có tác dụng kích thích vi sinh vật có ích phát triển, hạn chế vi sinh vật có hại). Trộn đều các loại phân với nhau, chất thành đống có độ cao 1,5-2m, đường kính tuỳ số lượng phân đem ủ. Nén chặt, trát một lớp bùn nhão kín toàn bộ đống phân, trên đỉnh đống phân để chừa một lỗ hình tròn có đường kính 20-25 cm để đổ nước tiểu, nước phân bổ sung (15-20 ngày/lần), làm mái che mưa cho đống phân ủ. Sau 40-50 ngày (vụ hè) hoặc 50-60 ngày (vụ đông) đống phân chuồng hoàn toàn hoai mục, phân tơi xốp, không có mùi hôi thối, đem bón cho cây trồng rất tốt. Kỹ thuật ủ chìm: Chọn đất nơi cao ráo, đào hố ủ sâu: 1,0-1,5m, đường kính hố ủ: 1,5-3m (tuỳ lượng phân cần ủ). Đáy và phần chìm của hố ủ được lót bằng nilong hay lá chuối tươi để chống nước ngầm xâm nhập hoặc nước phân chảy đi, rồi tiến hành ủ phân chuồng, phân bắc, phân xanh vào hố đã chuẩn bị, như đã trình bày ở phần trên. Kỹ thuật ủ phân xanh: Cần có phân men là phân chuồng tươi (tỷ lệ 15-20%) + phân vi sinh Sông Gianh hoặc supe lân (tỷ lệ 3-5%), có bổ sung thêm chế phẩm EM, Penac P (tỷ lệ như phần trên). Thân lá cây xanh được 11 chặt ngắn thành đoạn dài 30-40 cm, chất thành từng lớp dày 0,5-0,6m lại rắc một lớp phân men, tưới thêm nước dải, nước phân chuồng đảm bảo độ ẩm đống phân 75-80%, nén chặt. Sau đó trát kín toàn bộ đống phân bằng một lớp bùn nhão, để lỗ tưới nước ở đỉnh đống phân, cứ khoảng 15-20 ngày lại tưới bổ sung nước để duy trì độ ẩm sau đó trát kín lại. Khoảng 35-40 ngày sau ủ, ta tiến hành đảo đều đống phân, bổ sung nước cho đủ ẩm, lại nén chặt, trát bùn kín, sau khoảng 25-30 ngày là phân hoàn toàn hoai mục, sử dụng được. Ủ hoai mục: Ủ hoai mục là phương pháp chuyển phân từ trạng thái hữu cơ thành vô cơ cây mới hấp thụ được. Phân trước khi mang ủ là các chất hữu cơ nếu bón cho cây thì cây khó hấp thụ mà trong phân mang mầm bệnh, cỏ dại cây sẽ dễ bị nhiễm bệnh. Nếu được ủ hoai mục các chất hữu cơ sẽ phân huỷ và chuyển thành dạng vô cơ khi đó phân sẽ "sạch" hơn. Có 2 phương pháp ủ phân. Ủ nóng: Với dạng phân ít chất xơ như phân lợn phân trâu bò nên ủ theo phương pháp ủ nóng: Trộn đều phân với lân hoặc vôi, vun thánh đống cao 0,5 – 0,6 m to chừng 0,8 – 1m sau đó dùng xẻng nén phân và dùng rơm rạ phủ lên trên. Ủ nguội: Với phân nhiều chất xơ nên dùng phương pháp ủ nguội: Rải một lớp phân 10 – 15 cm rắc một lớp lân hoặc vôi bột nén chặt đống phân rồi trát một lớp bùn dày 1 – 2 cm chỉ chừa một lỗ ở đỉnh. Ủ 3 - 4 tháng hoai là dùng được. Sản xuất phân ủ tại hộ gia đình: Sử dụng các loại phân bón hữu cơ như phân chuồng, phân xanh, phân ủ thay thế một phần phân hóa học để bón cho cây trồng, vừa giúp tăng năng suất cây trồng, đồng thời góp phần cải tạo đất, giải quyết được vấn đề rác thải sinh hoạt, bảo vệ được môi trường sinh thái rất tốt. Sản xuất phân ủ tại chỗ sẽ tận dụng được nguồn nguyên vật liệu rẻ tiền của địa phương, giảm được chi phí trong sản xuất nông nghiệp. Sản xuất phân ủ gồm có 2 giai đoạn: Sản xuất đất men và sau đó sử dụng đất men để sản xuất phân ủ. 12 Sản xuất đất men: Để sản xuất 1 tấn đất men cần chuẩn bị một số nguyên liệu theo tỷ lệ sau: 50 kg vi khuẩn gốc. Vi khuẩn gốc là những vi sinh vật có ích có khả năng phân giải các phế thải động, thực vật thành mùn. Để sản xuất 1 tấn đất men cần bổ sung 3 kg đường và đủ nước để tạo độ ẩm 25-30%. Trộn đều các nguyên liệu nói trên với vi khuẩn gốc, cám gạo, đất khô. Đối với đường thì hòa tan trong nước, rải đều vào hỗn hợp và đảo đều thành nhiều lớp, nhiều lần. Đường và cám là những chất dinh dưỡng để nuôi sống vi sinh vật; cung cấp nước nhằm tạo đủ độ ẩm thuận lợi để vi sinh vật tồn tại và phát triển. Để kiểm tra độ ẩm đạt khoảng 25-30% làm như sau: Lấy một nắm hỗn hợp nắm chặt tay, khi thả ra mà hỗn hợp vẫn giữ được nguyên hình của nó, nhưng nếu đụng nhẹ vào thì tơi ra là độ ẩm đạt yêu cầu. Sau khi trộn đều dùng nilong phủ kín đống ủ trong vòng 48 giờ. Trong thời gian này cần đảo đống ủ 2-3 lần để cung cấp ôxy và tưới thêm nước, nhằm giúp vi sinh vật hoạt động, sinh sôi nảy nở. Sau 48 giờ ủ, người ta được sản phẩm đất men. Quá trình sản xuất đất men được hiểu như quá trình nhân giống vi sinh vật dùng để sản xuất phân ủ cho bước tiếp theo. Sản xuất phân ủ: Khác với làm đất men, sản xuất phân ủ cần có các nguyên liệu như: Đất men, phế thải thực vật, cám gạo, phân gia súc. Để sản xuất 1 tấn phân ủ cần các nguyên liệu kể trên với khối lượng và tỷ lệ như sau: 50 kg đất men, 600 kg phế thải thực vật, 250 kg phân gia súc, 60 kg cám gạo. Ngoài ra cũng cần bổ sung thêm 3 kg đường được hòa tan vào nước để tạo độ ẩm 30-35%. Cũng giống như quá trình làm đất men ta tiến hành trộn đều đất men, cám gạo, lá cây khô hoặc có thể sử dụng lá rau già, hoa quả hư thối cũng được. Sau đó tiếp tục bổ sung phân gia súc vào và rắc đường đã được hòa tan trong nước. Đảo đều và dùng bao tải nilon phủ kín. Quá trình tạo phân ủ kéo dài khoảng 2 tháng. Trong quá trình ủ phải đảo thường xuyên, khoảng 1 13 tuần/lần để bổ sung thêm oxy và nước cho các vi sinh vật trong đống ủ tồn tại và phát triển. Nên bố trí ủ phân nơi cao ráo gần nơi trồng trọt để đỡ công vận chuyển và tiện sử dụng, tránh được mùi hôi trong quá trình phân ủ đang phân giải. Cách sử dụng phân ủ: Loại phân ủ này dùng bón cho các cây trồng rất tốt vì có đầy đủ chất dinh dưỡng có tỷ lệ C/N cân đối, hợp lý từ 20 đến 25%. Cũng có thể phối trộn thêm lượng lân, kali theo yêu cầu của từng loại cây trồng để bón lót hoặc bón thúc cho rau, màu, cây ăn quả đều rất tốt, cho hiệu quả cao. Sản xuất phân xanh từ cây lục bình ở hộ gia đình: Phân bón từ lục