BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
*&* PHAN THỊ THU HẰNG
NGHIÊN CỨU HÀM LƯỢNG NITRAT VÀ KIM LOẠI NẶNG TRONG
ĐẤT, NƯỚC, RAU VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP NHẰM HẠN CHẾ SỰ
TÍCH LŨY CỦA CHÚNG TRONG RAU TẠI THÁI NGUYÊN
LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP
nhược điểm đó là việc ứng dụng ồ ạt, thiếu chọn lọc các tiến bộ kỹ thuật như
phân bón, chất kích thích sinh trưởng, thuốc bảo vệ thực vật dẫn đến không
những gây ô nhiễm môi trường canh tác mà còn làm cho rau bị nhiễm bẩn,
ảnh hưởng đến sức khoẻ người sử dụng.
2
Bên cạnh đó thành phố Thái Nguyên còn là một trong những trung tâm
công nghiệp lớn ở Việt Nam, nơi đây tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp lớn
như Nhà máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, Nhà
máy điện Cao Ngạn … Vì vậy, lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra môi
trường hàng ngày khá lớn: Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ thải khoảng
400m
3
/ngày, nước thải độc và bẩn làm ô nhiếm suối Mỏ Bạch và nguồn nước
Sông Cầu, Nhà máy cán thép Gia Sàng và khu gang thép Cam Giá hàng ngày
thải một lượng nước lớn không được xử lý vào suối Xương Rồng gây ô nhiễm
khu vực phường Gia Sàng, phường Túc Duyên Các Nhà máy Tấm lợp
Amiăng, Khu gang thép Thái Nguyên hàng ngày thải ra lượng bụi lớn làm ô
nhiễm khu vực Cam Giá…. Theo thông tin của Bộ Công nghiệp: Chất lượng
nước sông Cầu ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo
động. Ô nhiễm cao nhất là đoạn sông Cầu chảy qua địa phận thành phố Thái
Nguyên, đặc biệt là tại các điểm thải của Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, khu
Gang thép Thái Nguyên chất lượng nước không đạt cả tiêu chuẩn A và B
của TCVN 5942 - 1995 (Báo công nghiệp Việt Nam, 12/2003[2]). Thêm vào
đó là nạn khai thác khoáng sản từ các vùng Sơn Dương, Đại Từ, Phú Lương,
Võ Nhai với 177 điểm quặng và mỏ bao gồm than đá, quặng titan, quặng chì,
quặng thiếc chứa As…do công nghệ khai thác lạc hậu, không có hệ thống xử
lý chất thải, đá thải đã làm cho môi trường sông, suối, hồ nước bị ô nhiễm
nghiêm trọng bởi các hoá chất độc hại như As, Pb, Cd….(UBND tỉnh Thái
nặng trong môi trường đất trồng và nước tưới tại một số vùng sản xuất rau ở
thành phố Thái Nguyên.
- Nghiên cứu mức độ ảnh hưởng việc sử dụng nước tưới bị ô nhiễm
nitrat và kim loại nặng (Pb, Cd, As) đến năng suất và sự tích luỹ của chúng
trong phần thương phẩm của một số loại rau.
- Đề xuất một số biện pháp hạn chế tồn dư NO
3
-
và sự tích lũy kim loại
nặng (Pb, Cd, As) trong rau ở thành phố Thái Nguyên.
3. Giới hạn nghiên cứu - Đối tượng và thời gian nghiên cứu
4
3.1. Giới hạn nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại Thành phố Thái Nguyên với 5 địa điểm
lựa chọn làm đại diện: Phường Túc Duyên, Phường Quang Vinh, Phường
Cam Giá, Xã Lương Sơn và Xã Quyết Thắng.
+ Điều tra, lấy mẫu đất, nước, rau tại 5 địa điểm trên.
+ Thí nghiệm nghiên cứu trong chậu thực hiện tại Trường Đại học
Nông Lâm Thái Nguyên.
+ Thí nghiệm đồng ruộng và trong sản xuất thực hiện tại phường Túc
Duyên và phường Cam Giá trên nền đất phù sa sông Cầu không được bồi
hàng năm.
3.2. Đối tượng nghiên cứu
3.2.1. Cây rau
Điều tra thực trạng sản xuất, đánh giá tồn dư NO
3
-
- Đóng góp về mặt lý luận cho việc giải thích các mối tương quan giữa
hàm lượng các kim loại nặng trong đất, trong nước và hàm lượng của chúng
trong phần sử dụng của một số loại rau.
- Xem xét khả năng hấp thu NO
3
-
và kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong
nước tưới cho rau cải canh, cải củ và đậu côve leo trồng tại Thành phố Thái
Nguyên.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đưa ra những dẫn liệu cơ bản về tình hình ô nhiễm N-NO
3
-
và kim
loại nặng (Pb, Cd, As) trong đất trồng, nước tưới và trong rau sản xuất ở
thành phố Thái Nguyên.
- Góp phần cung cấp cơ sở khoa học định hướng qui hoạch vùng sản
xuất rau an toàn.
- Đề xuất một số giải pháp để giảm thiểu sự tích luỹ nitrat và kim loại
nặng trong rau.
Chương 1
6
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam
Rau xanh là thực phẩm cần thiết không thể thiếu, là nguồn cung cấp
cung cấp chủ yếu khoáng chất và vitamin, góp phần cân bằng dinh dưỡng
trong bữa ăn hàng ngày của con người. Đồng thời rau là cây trồng mang lại
hiệu quả kinh tế cao, là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nước trên
Cho tới nay có khoảng 70 loài thực vật được sử dụng làm rau hoặc được
chế biến thành rau. Riêng rau trồng có khoảng hơn 30 loài trong đó có khoảng
15 loài là chủ lực, trong số này có hơn 80% là rau ăn lá. Diện tích rau tập
trung ở 2 vùng chính là vùng đồng bằng Sông Hồng và vùng đồng bằng Nam
Bộ. Trong các loại rau thì rau muống được trồng phổ biến nhất trên cả nước,
tiếp đến là bắp cải được trồng nhiều ở miền Bắc. Đối với nông dân, rau là loại
cây trồng cho thu nhập quan trọng cho nông hộ (Hồ Thanh Sơn và cs,
2005[35]).
Tuy vậy sản xuất rau của Việt Nam chủ yếu vẫn theo quy mô hộ gia đình
khiến cho sản lượng hàng hóa không nhiều. Bên cạnh đó sản xuất phụ thuộc
nhiều vào phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật và môi trường sản xuất bị ảnh
hưởng khá lớn bởi chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt. Việc chạy theo
lợi nhuận, áp dụng thiếu chọn lọc các tiến bộ khoa học kỹ thuật cùng với sự
thiếu hiểu biết của người trồng rau đã làm cho sản phẩm rau xanh bị ô nhiễm
NO
3
-
, kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh và hóa chất bảo vệ thực vật. Vấn đề
ô nhiễm rau xảy ra ở hầu khắp các vùng trồng rau trong cả nước (Nguyễn Văn
Hải và cs (2000) [14], Chiêng Hông, 2003 [20], Vũ Đình Tuấn và Phạm
Quang Hà (2003) [50], Đặng Thị Vân và cs, 2003 [54]. Đó là những nguyên
8
nhân làm cho các sản phẩm rau của Việt Nam chưa hấp dẫn được người tiêu
dùng trong nước cũng như người tiêu dùng quốc tế.
Hiện nay vấn đề an toàn thực phẩm đang là nỗi lo của tất cả mọi người,
mọi ngành. Rau là thực phẩm được sử dụng hàng ngày ở tất cả các gia đình,
vì vậy để đảm bảo sức khoẻ người sử dụng trong những năm gần đây nhà
nước, ngành nông nghiệp và các địa phương đã có rất nhiều chủ trương giải
cả nước nhưng sản lượng rau an toàn chỉ chiếm khoảng 5% và chỉ đáp ứng
một phần nhỏ nhu cầu người tiêu dùng, các bếp ăn tập thể, các trường học và
doanh nghiệp [Nguyễn Văn Dũng, 2006[8]). Có thể nói hiện nay việc sản xuất
rau an toàn vẫn chưa phổ biến (Dương Thế Hùng, 2007[21]) (Thu Hương,
2005 [23]). Kết quả 3 năm triển khai dự án rau an toàn của Bộ NN và PTNT
trên địa bàn 6 tỉnh Hà Nội, Hải Phòng, Hà Tây, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hưng
Yên đạt gần 16.000 ha chỉ chiếm 8,4% về diện tích và 7,7 % về sản lượng.
Ngay như Hà Nội diện tích rau an toàn mới chiếm khoảng 44% và Vĩnh Phúc
17 % tổng diện tích rau trên địa bàn (Hà Tâm, 2006 [39]).
Có rất nhiều nguyên nhân khiến cả người tiêu dùng và các cơ quan quản
lý nhà nước nghi ngờ độ an toàn của rau, trong đó có 2 nguyên nhân chính:
+ Nguyên nhân thứ nhất là người nông dân sản xuất nhỏ lẻ, chưa áp dụng
đầy đủ qui trình kỹ thuật trồng rau quả an toàn. Hiện tại ngay cả trên 40%
vùng sản xuất rau an toàn của cả nước lượng vi sinh vật, hoá chất độc hại, kim
loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật tồn dư trong rau an toàn vẫn tồn tại, trong
đó khoảng 4% vượt mức cho phép (Hà Linh, 2006[25]).
+ Nguyên nhân thứ hai là qui hoạch vùng sản xuất rau an toàn chưa hoàn
thiện, ruộng rau an toàn vẫn bố trí xen kẽ với các thửa ruộng không theo qui
trình. Bất cập nhất hiện nay là ruộng sản xuất rau theo đúng qui trình kỹ thuật
nhưng lại nằm ngay trong vùng môi trường canh tác bị ô nhiễm. Hiện nay các
10
vùng sản xuất rau an toàn vẫn còn manh mún rất khó cho việc tổ chức sản
xuất cũng như kiểm tra và tiêu thụ sản phẩm. Ngay như Hà Nội là một địa
phương có tốc độ qui hoạch vùng rau an toàn nhanh hơn rất nhiều các địa
phương khác nhưng diện tích rau an toàn vẫn trong tình trạng phân bố rải rác,
xen lẫn với vùng trồng lúa và trồng rau truyền thống. Phần lớn diện tích rau
an toàn của Hà nội được chuyển đổi từ đất trồng lúa, trồng hoa màu có tiền sử
được sử dụng nhiều loại thuốc BVTV, phân hoá học….Do vậy khó tránh khỏi
sự tác động ngược của các tồn dư hoá chất trong môi trường lên cây rau. Một
của bộ rễ và hút các yếu tố dinh dưỡng khác.
Cây trồng được bón đủ đạm lá có màu xanh lá cây thẫm, sinh trưởng
khỏe mạnh, chồi búp phát triển nhanh, năng suất cao.
Theo Trần Vũ Hải (1998) [13]: Đối với rau, đạm là yếu tố tác động rất
lớn đến sinh trưởng phát triển như chiều cao cây, diện tích lá. Với cải bẹ xanh
khi sử dụng lượng đạm từ 120N - 180 N/ha thì chiều cao cây, chỉ số diện tích
lá tăng dần. Nghiên cứu của Phạm Minh Tâm (2001) [38] với cải bẹ xanh trên
nền đất xám cũng cho kết quả tương tự, chiều cao cây cải tăng dần khi tăng
lượng đạm bón, ở mức 120 kg N/ha chiều cao cây là 23,70cm so với 10,50 cm
khi không bón đạm, động thái ra lá, trọng lượng trung bình cây cũng tăng dần
khi tăng lượng đạm bón, đạt cao nhất ở mức bón 120 kg N/ha.
Cây thiếu đạm lá có màu vàng, sinh trưởng kém, còi cọc, có khi bị thui
chột, thậm chí rút ngắn thời gian tích luỹ hoàn thành chu kỳ sống. Theo Bùi
Quang Xuân và nnk (1996) [57]: với cải bắp liều lượng đạm có quan hệ chặt
với năng suất ở mức 200 kg N/ha, năng suất cải bắp đạt cao nhất 430 tạ/ha, ở
mức dưới 200 kg N/ha thì năng suất đạt thấp 320 tạ/ha.
12
Bón thừa đạm lá cây có màu xanh tối, thân lá mềm, tỷ lệ nước cao, dễ
mắc sâu bệnh, dễ lốp đổ và thời gian sinh trưởng kéo dài. Bón nhiều đạm và
không cân đối thì dẫn đến sự tích luỹ nitrat trong cây và làm ô nhiễm nitrat
trong nước ngầm (Bùi Quang Xuân,1998 58, Vũ Hữu Yêm, 200559).
1.2.2. Quá trình chuyển hoá đạm trong cây
Việc cung cấp nitơ và các chu trình vật chất trong tự nhiên phụ thuộc
nhiều vào quá trình phân huỷ sinh học các hợp chất chứa nitơ trong môi trường.
Toàn bộ nitơ trong chu trình nitơ sinh học diễn ra chủ yếu qua hoạt động
cố định đạm của các vi khuẩn sống trong cây, các tảo lục và các vi khuẩn
cộng sinh trong rễ của một số loài thực vật (ví dụ như Rhizobium có ở trong
nốt sần của rễ một số loài họ đậu). Những sinh vật này có khả năng chuyển
hoá N
-
nhưng cải xoăn, cần tây, bí, các loại đậu sinh trưởng tốt hơn
khi cung cấp đạm ở dạng NO
3
-
, các loại cây như cà chua, khoai tây lại thích
hợp môi trường dinh dưỡng có tỷ lệ N-NO
3
-
/N-NH
4
+
cao. Nhiệt độ cũng ảnh
hưởng rất lớn đến việc hấp thu N-NO
3
-
hơn N-NH
4
+
, đặc biệt ở nhiệt độ 2-
16
0
C (Vaast và cs,1998 [113]).
1.2.3. Độc tính của Nitrat
Sự tích luỹ NO
3
-
cao trong mô cây không gây độc đối với cây nhưng khi
sử dụng cây có hàm lượng NO
3
Trong dạ dày con người, do tác dụng của hệ vi sinh vật, các loại enzym
và do các quá trình hoá sinh mà NO
2
-
dễ dàng tác dụng với các acid amin tự
do tạo thành Nitrosamine gây nên ung thư, đặc biệt là ung thư dạ dày (Bùi
Quang Xuân và cs, 1996 [57], Ramos, 1994[69]). Các acid amin trong môi
trường acid yếu (pH = 3 - 6), đặc biệt với sự có mặt của NO
2
-
sẽ dễ dàng bị
phân huỷ thành andehyt và acid amin bậc 2 từ đó tiếp tục chuyển thành
nitrosamine. Ngày nay nhiều tác giả nhắc đến nitrosamine như là một tác
nhân làm sai lệch nhiễm sắc thể, dẫn đến truyền đạt sai thông tin di truyền gây
nên các bệnh ung thư khác nhau.
Trong máu NO
2
-
ngăn cản sự kết hợp của O
2
với hemoglobin ở quá trình
hô hấp, quá trình này được lặp lại nhiều lần vì vậy mỗi iôn NO
2
-
có thể biến
rất nhiều phân tử hemoglobin thành methaemoglobin. Methaemoglobin được
tạo thành do oxyhemoglobin đã ôxyhoá Fe
2+
thành Fe
3+
N-NO
3
-
thành N-NH
4
+
rồi thành axitamin, N sẽ tích luỹ trong cây ở dạng
Nitrat hoặc Cyanogen.
* Ảnh hưởng của liều lượng đạm bón đến năng suất và tồn dư NO
3
-
trong rau
Ở Việt Nam do chạy theo năng suất và lợi nhuận, người sản xuất đã lạm
dụng phân đạm. Trong khi sử dụng phân đạm theo chiều hướng gia tăng thì
việc sử dụng phân lân và phân ka ly rất ít, phối hợp theo tỷ lệ không hợp lý
điều đó đã làm cho hàm lượng nitrat trong thương phẩm rất cao.
Kết quả điều tra ở 3 huyện Thanh Trì, Gia Lâm và Đông Anh của thành
phố Hà Nội năm 2000, Đinh Văn Hùng và nnk (2005) [22] cho biết: nông dân
sử dụng lượng đạm lớn và mất cân đối với phân lân và kali; đặc biệt đối với
cây rau đậu, lượng phân đạm sử dụng phổ biến ở mức 500 kg N/ha với xu
hào, bắp cải là 550 kg N/ha, cà chua là 640 kg N/ha.
Đặng Thu Hoà (2002) [18] khi khảo sát tình hình sử dụng phân bón cho
rau ở một số vùng chuyên canh rau của Hà nội cũng cho kết quả tương tự,
lượng phân đạm nông dân sử dụng thường gấp từ 2-3 lần so với qui trình sản
xuất rau an toàn, trong khi đó phân lân và kali sử dụng rất ít thậm chí không
sử dụng.
Các kết quả nghiên cứu đều khẳng định sử dụng lượng lớn phân đạm và
không hợp lý là nguyên nhân dẫn đến hàm lượng nitrat cao trong sản phẩm.
15
* Ảnh hưởng của thời gian bón thúc đạm lần cuối đến thu hoạch tới mức độ
tích luỹ NO
3
-
trong rau xanh.
Ngoài việc sử dụng một lượng lớn phân đạm thì thời gian kết thúc bón
đạm trước thu hoạch cũng là một hiện tượng rất phổ biến ở tất cả các vùng
trồng rau trong cả nước. Nông dân thường thu hoạch rau chỉ sau khi bón đạm
3 - 7 ngày (Tạ Thu Cúc, 1996 [7]),(Trần Vũ Hải, 1998 [13]), (Đặng Thu Hòa,
2002 [18]), (Phạm Minh Tâm, 2001 [38]). Người sản xuất hầu như không
quan tâm đến tồn dư nitrat trong rau mà thời gian thu hoạch do thị trường
quyết định, đặc biệt vào mùa khan hiếm rau.
Nhiều kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng, tồn dư NO
3
-
trong rau
liên quan chặt chẽ tới sự cung cấp đạm và quá trình quang hợp trước lúc thu
hoạch. Nếu có đủ thời gian và điều kiện để cây quang hợp mạnh tạo ra glucid
và hô hấp tạo ra acetoacid thì hàm lượng NO
3
-
trong cây không đến mức gây
độc. Do đó thời gian bón đạm trước khi thu hoạch quyết định đến tồn dư
16
nitrat trong rau. Tuy vậy khả năng hấp thụ N và tích luỹ NO
3
-
nhanh hay
chậm còn phụ thuộc vào từng loại rau. Hầu hết các loại rau có hàm lượng
+ Đối với cà rốt: tồn dư nitrat được tích luỹ cao nhất ở thời điểm 20
ngày sau khi ngừng bón N và sẽ giảm dần ở các ngày tiếp theo.
Kết quả nghiên cứu của Bùi Quang Xuân (1998) [58] cũng cho thấy hàm
lượng nitrat trong cải bắp thực sự giảm sau 16 - 20 ngày bón N lần cuối, nếu
17
hoà phân đạm vào nước tưới thì thời gian bón thúc lần cuối rút ngắn hơn từ 2
- 4 ngày.
Phạm Minh Tâm (2001) [38] khi nghiên cứu trên rau cải xanh tại thành
phố Hồ Chí Minh cũng cho kết quả: với mức bón 90 kg N/ha thì hàm lượng
nitrat trong cải bẹ xanh đạt cực đại ở 16 ngày sau bón thúc đạm lần cuối và
giảm mạnh ở các ngày tiếp theo.
Kết quả nghiên cứu trong thí nghiệm chậu vại trên nền đất phù sa Sông
Hồng tại Hà Nội, Đặng Thu Hoà (2001) [18] cho biết: Đối với rau muống ở mức
bón 120 - 210 kg N/ha thì hàm lượng nitrat trong rau muống đạt cao nhất trong
khoảng 7 - 10 ngày sau bón thúc đạm lần cuối giảm dần ở những ngày tiếp theo,
với xà lách và dưa chuột hàm lượng nitrat đạt cao nhất ở ngày thứ 3 - 5.
* Ảnh hưởng của dạng đạm bón đến tồn dư nitrat trong rau
Bón dạng đạm khác nhau (NH
4
+
hoặc NO
3
-
) cũng có ảnh hưởng khác
nhau đến sự tích luỹ nitrat trong cây. Các tác giả Chuphan và cs (1967) [70].
Venter và cs (2007) [112] cho rằng bón phân đạm dạng NO
3
-
làm tích luỹ
chứa lân quan trọng nhất, phổ biến nhất là ATP và ADP cần cho quá trình
quang hợp, khử NO
3
trong cây, tổng hợp prôtêin và các hợp chất quan
trọng khác.
18
Vai trò của lân đối với sự tích luỹ NO
3
-
trong cây cũng đã được rất nhiều
nghiên cứu khẳng định. Khi sử dụng phân lân ở các mức khác nhau đối với
bắp cải và cà chua trên nền bón đạm tại Đông Anh (Hà Nội), Bùi Quang Xuân
và cs (1996) [57] cho thấy: Với cải bắp, cùng với mức bón đạm nếu không
bón lân hàm lượng N - NO
3
-
trong rau khi thu hoạch là 982 mg/kg tươi. Nếu
bón 60 P
2
O
5
/ha thì hàm lượng N-NO
3
-
trong rau giảm xuống 540 mg/kg, và ở
mức bón 120 P
2
O
5
2003[18]). Như vậy sử dụng phân lân ít trong khi đó phân đạm sử dụng với
mức cao nên dẫn đến sự tích luỹ nitrat cao trong sản phẩm.
+ Phân kali: Cũng như lân, nông dân hầu như chưa có thói quen sử dụng
phân kaly. Các kết quả điều tra đều cho thấy lượng phân kaly bón cho rau
thường rất ít, thậm chí không bón. Các nghiên cứu đã khẳng định cùng với
phân lân, phân kali được bón kết hợp cùng với phân đạm cũng có tác dụng
làm giảm sự tích luỹ nitrat trong thương phẩm: Theo Bardy (1985), kali làm
tăng quá trình khử nitrat trong cây. Bón đạm kết hợp thêm phân kali sẽ làm
giảm tích luỹ NO
3
-
trong rau rõ rệt hơn khi chỉ bón riêng rẽ đạm.
Tạ Thu Cúc (1996) [7], khi tăng liều lượng kali, hàm lượng NO
3
-
trong
cải bắp giảm xuống, bón thúc phân kali cho rau khi sinh trưởng và phát dục
mạnh sẽ làm giảm hàm lượng nitrat trong cây.
Theo Bùi Quang Xuân và nnk (1996) [57]: nếu bón đạm đơn độc ở mức
90 kg N/ha cho cải bắp thì hàm lượng nitrat trong rau là 930 mg NO
3
-
/kg,
19
nhưng nếu vẫn mức bón đạm đó được kết hợp thêm 100 K
2
O/ha thì hàm
lượng nitrat trong cải bắp giảm xuống chỉ còn 480 mg NO
3
20
lượng nitrat trong bắp cải lên 834 mg NO
3
-
/kg so với 529mg NO
3
-
/kg khi bón
lót 100% lượng phân chuồng (Bùi Quang Xuân và cs, 1996 [57]).
Thực tế hiện nay lượng phân chuồng sử dụng cho cây trồng rất ít do
nguồn phân hữu cơ và nguy hại hơn là tập quán rất phổ biến ở hầu hết các
vùng trồng rau trong cả nước là bón phân tươi, nước giải trực tiếp cho rau
theo định kỳ 3 - 5 ngày một lần (Đặng Thu Hoà, 2002[18]), Đinh Văn Hùng
và cs, 2005 [22]), đây cũng là một nguyên nhân gây tích luỹ nitrat và các hoá
chất độc hại trong rau.
+ Phân vi lượng: Sự tích luỹ NO
3
-
gắn liền với quá trình khử NO
3
-
và
quá trình đồng hoá đạm trong cây. Các quá trình này liên quan chặt chẽ đến
các quá trình khác như quang hợp, hô hấp và chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của hệ
enzim và các hợp chất cao năng. Hiện nay có khoảng 1000 hệ enzim trong đó
có khoảng 1/3 số hệ enzim này được hoạt hoá bằng các nguyên tố vi lượng.
Điển hình là các enzim tham gia trong chuỗi phản ứng khử NO
3
-
thành NH
3
-
trong rau chịu ảnh hưởng rất lớn của yếu tố khí hậu thời
tiết. Trong giai đoạn cuối chuẩn bị thu hoạch, nếu gặp thời tiết lạnh, trời âm u
thì khả năng tích luỹ NO
3
-
rất lớn.
21
Các cây trồng trong điều kiện bình thường có dư lượng NO
3
thấp hơn
cây trồng trong nhà kính từ 2 - 12 lần, nhất là các cây ăn lá, với cùng một
lượng phân đạm cải bắp trồng trong nhà kính có hàm lượng NO
3
-
cao hơn so
với khi trồng ngoài đồng (Venter và cs, 2007[112]). Mật độ cây trồng cũng là
yếu tố làm tăng hoặc giảm lượng nitrat trong cây. Khi trồng dày, lượng nitrat
sẽ tăng lên do điều kiện chiếu sáng yếu. Thời gian chiếu sáng trong ngày dài
thì hàm lượng nitrat trong cây sẽ giảm, nếu giảm mức chiếu sáng 20% thì hàm
lượng nitrat trong quả dưa chuột tăng lên 2,5 lần (Cantlife, 1972 [65]).
Nhiệt độ cũng ảnh hưởng tới hàm lượng NO
3
-
trong rau: nhiệt độ quá
lớn cũng gây trở ngại cho quá trình khử nitrat ở rễ nên hàm lượng NO
3
-
không chuyển hoá thành prôtêin là nguyên nhân làm giảm chất lượng rau quả.
Mặt khác do sử dụng phân vô cơ không hợp lý sẽ làm cho đất bị ô nhiễm: trai
đất, chua đất, và nhiễm bẩn NO
3
-
, tích luỹ KLN trong đất
Trong đất các dạng đạm dễ tiêu mà cây trồng hấp thu được gồm 2 dạng
chính: NH
4
+
và NO
3
-
. Các dạng đạm dễ tiêu này chủ yếu do quá trình phân
giải chất hữu cơ trong đất hoặc do bón phân đạm vào đất chuyển hoá tạo
thành. Đạm hữu cơ trong đất ở điều kiện thoáng khí và xúc tác của các enzim
được khoáng hoá thành NH
4
+
.
Trên đất trồng cạn, NH
4
+
hình thành kể cả từ khoáng hoá chất hữu cơ
trong đất và bổ sung chất hữu cơ vào đất, cũng như từ việc phân vô cơ bón
vào được ôxy hoá tạo thành NO
2
-
và NO
3
→ 2NO
3
-
+ 4H
+
+ 2HOH
Quá trình chuyển hoá NO
2
-
thành NO
3
-
là do Nitrobacter. Mối quan hệ
về quá trình chuyển hoá N-NH
4
+
và N-NO
3
-
cùng với pH đất đã được nhiều
tác giả nghiên cứu: sau 14 ngày gần như toàn bộ NH
4
+
được ôxyhoá thành
NO
3
-
và pH đất giảm. Quá trình này được gọi là Nitrat hoá và thích hợp nhất ở
26
0
dần được tích luỹ trong sản phẩm.
Theo Vũ Thị Đào (1999) [9] tồn dư NO
3
-
trong đa số các mẫu rau nghiên
cứu tại Gia Lâm và Từ Liêm (Hà Nội) tưới bằng nước Sông Hồng và Sông
Nhuệ có chất lượng nước tương đối đảm bảo, còn khu Thịnh Liệt, Thanh Liệt,
Hoàng Liệt tưới rau bằng nước thải sông Tô Lịch là nguồn nước thải Thành
phố Hà nội đã bị ô nhiễm nên hàm lượng NO
3
-
trong rau đã vượt quá TCVN
rất nhiều lần.
1.2.5. Biện pháp hạn chế tồn dư nitrat trong rau
Khắc phục những yếu tố gây độc cho cây trồng là một vấn đề quan trọng
mà ngành nông nghiệp đã và đang rất phải quan tâm. Hàm lượng nitrat được
tích luỹ quá nhiều trong rau nói riêng và trong nông sản nói chung là một
trong những nguyên nhân gây ra nhiều bệnh tật nguy hại cho con người. Do
vậy NO
3
-
trong rau là một trong những chỉ tiêu quan trọng phân biệt giữa rau
“sạch” và rau "không sạch”. Do vậy để có hàm lượng NO
3
trong rau trong
phạm vi cho phép, đồng thời cũng phải đạt được năng suất cao cần có biện
pháp kỹ thuật tổng hợp. Một trong những biện pháp quan trọng nhất là sử
dụng phân đạm hợp lý, bón phân cân đối N, P, K và vi lượng (Bùi Quang
Xuân, 1998[58], Vũ Hữu Yêm, 2005[59], Diez và cs, 1994[87]).
2
O /ha.
* Đảm bảo thời gian chấm dứt bón thúc đạm lần cuối cùng.
Các nghiên cứu đều khẳng định thời gian bón thúc đạm lần cuối trước
thu hoạch đối với hầu hết các loại rau là 14 - 20 ngày vẫn tăng năng suất,
đồng thời giảm hàm lượng NO
3
-
trong rau (Tạ Thu Cúc, 1996[7], Trần Vũ
Hải, 1998 [13]; Nguyễn Văn Hiền và cs, 1994 [17]; Đặng Thu Hòa 2002 [18];
Chiêng Hông, 2003 [20]; Lê Văn Tán và cs, 1998 [37]).
* Bón phân cân đối
Biện pháp bón phân cân đối NP, cân đối NK, cân đối phân vô cơ và phân
hữu cơ, vi lượng là được năng suất cao cũng như có hàm lượng NO
3
-
trong
rau thấp. Sử dụng phân bón có chứa các nguyên tố đa, trung, vi lượng đã làm
tăng năng suất rau, làm giảm hàm lượng NO
3
-
trong rau.
Copyright: Tài liệu đại học ©