Trường
Khoa
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
“ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHÂN ĐẠM ĐẾN KHẢ NĂNG TÍCH
LŨY HÀM LƯỢNG NO
3
-
, NH
4
+
TRONG NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC NGẦM
TẠI XÃ ĐẶNG XÁ - HUYỆN GIA LÂM – THÀNH PHỐ HÀ NỘI”
Địa điểm thực hiện: x· §Æng X¸ - Gia L©m - Hµ Néi
Khoỏ lun tt nghip Phan Th Thu Trang MT K49
TấN TI:
NH HNG CA VIC S DNG PHN M N KH NNG TCH
LY HM LNG NO
3
-
, NH
4
+
TRONG NC MT V NC NGM
TI X NG X - HUYN GIA LM THNH PH H NI
Ngời thực hiện : vũ thị loan
Ngời hớng dẫn : ts. đỗ nguyên hải
Bộ môn Sinh thái - Môi trờng
Trờng Đại học Nông nghiệp - Hà Nội
Thời gian thực tập : Từ ngày 15/02/2008 đến 15/5/2008
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38
4.1 Đặc điểm địa bàn nghiên cứu 38
4.1.1 Đặc điểm tự nhiên 38
4.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 40
4.1.3 Biến động tình hình sản xuất nông nghiệp của xã một số năm gần
đây 42
4.1.4 Phương hướng phát triển KT - XH 44
4.2 Tình hình sử dụng phân bón N, P2O5, K2O của xã Đặng Xá 44
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
4.3 Kết quả xác định nồng độ NH4+, NO3- và các yếu tố liên quan tại các
điểm phân tích ở xã Đặng Xá 49
4.3.1 Động thái biến đổi NH4+, NO3- trong mương tưới cho lúa 50
4.3.2 Động thái biến đổi NH4+, NO3- trong ruộng lúa 53
4.3.3 Động thái biến đổi NH4+, NO3- trong nước ngầm 59
4.4 Đề xuất một số biện pháp sử dụng phân bón hiệu quả 63
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65
5.1. Kết luận 65
5.2. Tồn tại và kiến nghị 66
PHẦN I: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Môi trường ngày nay không phải là vấn đề quan tâm của mỗi quốc gia mà
trở thành vấn đề toàn cầu. Bảo vệ môi trường là một tiêu chuẩn đạo đức, là
điều kiện phát triển của một cá nhân, một cộng đồng, một quốc gia. Đặc biệt
bảo vệ môi trường nước là vấn đề được quan tâm hàng đầu vì chúng rất dễ gây
ra những ảnh hưởng trực tiếp cho con người các quần thể sinh vật đồng thời dễ
lan truyền những tác động xấu ra những vùng lân cận. Nước là một nhân tố
quyết định đến sự sống của các sinh vật trên hành tinh, hiện nay trên thế giới
mức độ sử dụng nước ngày một tăng nhanh, thế giới có khoảng 14000 triệu
4
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
nước ngầm, đặc biệt là tình hình tích lũy NO
3
-
, NH
4
+
trong nước.
Do vậy, nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đặc biệt là phân đạm đến
mức độ tích lũy NO
3
-
, NH
4
+
là cần thiết, là cơ sở đề xuất biện pháp tránh tích
lũy NO
3
-
, NH
4
+
trong nước tưới cho sản xuất nông nghiệp, chúng tôi tiến
5
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
hành nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng của việc sử dụng phân đạm đến khả
năng tích lũy hàm lượng NO
3
-
, NH
4
, NH
4
+
trong nước mặt và nước ngầm.
- Đề xuất một số biện pháp sử dụng phân bón hiệu quả, hợp lý
6
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
PHẦN II: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1 Vai trò của phân khoáng trong sản xuất nông nghiệp
Trong nền kinh tế của nước ta hiện nay, nông nghiệp chiếm một vị trí
quan trọng. Một trong những biện pháp hàng đầu để đẩy mạnh sản xuất nông
nghiệp là sử dụng phân bón.Với tốc độ tăng dân số như hiện nay bình quân
diện tích đất canh tác tính theo đầu người quá thấp. Nhưng con số đó lại ngày
càng thấp hơn ở các nước đang phát triển do tốc độ tăng dân số và diện tích
trồng trọt bị thu hẹp lại trong quá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá. Để
đảm bảo lương thực, thực phẩm tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, hướng
thâm canh sản xuất nông nghiệp là biện pháp tất yếu. Theo thống kê, nhân
dân các vùng thâm canh phải đầu tư 30 – 50% tổng chi phí trồng trọt vào
phân bón khiến yêu cầu sử dụng phân bón ngày càng cao.
Việt Nam có trên 80% dân số sống bằng nghề nông, nông nghiệp đã
cung cấp trên 40% tổng sản phẩm quốc doanh ( GDP ) và đóng góp vai trò
quan trọng trong xuất khẩu nông sản. Trong vài năm gần đây kinh tế nông
nghiệp cả nước tăng trưởng ở mức ổn định 5 – 7% /năm, mang lại thu nhập
cho nông dân sống ở nông thôn, góp phần xoá đói giảm nghèo, đảm bảo an
ninh lương thực cho xã hội, góp phần ổn định kinh tế xã hội của đất nước.
Bón phân là biện pháp kỹ thuật có ảnh hưởng quyết định đến năng suất, chất
lượng sản phẩm cây trồng, hiệu quả và thu nhập của người sản xuất. Thực tiễn
sản xuất ở nhiều nước trên thế giới cũng như ở nước ta trong những năm qua
đã chứng minh rằng, không có phân bón đặc biệt là phân hoá học thì không
thể đạt năng suất và sản lượng cao. Nếu không có phân hoá học, nông nghiệp
Trong những năm qua sản xuất lúa của Việt Nam phát triển mạnh cả về
diện tích và năng suất. Năm 2000 diện tích gieo trồng là gần 7,7 triệu ha, gấp
1,3 lần năm 1989 năng suất đạt 4,2 tấn/ha [27]. Để đạt được những thành tựu
8
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
trên là do có những đổi mới trong chính sách sản xuất lúa đặc biệt là kỹ thuật
đầu tư sử dụng giống, thuỷ lợi và phân bón
Cây lúa bất kỳ lúa nước hay lúa trồng cạn muốn có năng suất cao cần
nguồn dinh dưỡng lớn đặc biệt là phân bón và kỹ thuật bón, phương pháp bón
phù hợp cân đối. Cũng như các cây trông khác, lúa hút dinh dưỡng khoáng
đạm, lân, kali, canxi, lưu huỳnh, magiê và nguyên tố vi lượng: Ca, Zn, Mn
để sinh trưởng phát triển và cho năng suất cao. Đặc biệt là ba nguyên tố N, P,
K yêu cầu số lượng phụ thuộc vào từng giống, từng giai đoạn sinh trưởng
phát triển. Theo kết quả tổng kết của Mai Văn Quyền trên 60 thí nghiệm khác
nhau thực tiễn ở 40 nước có khí hậu khác nhau cho thấy. Nếu năng suất lúa 3
tấn thóc/ha thì lúa lấy đi hết 50 kg N, 260 kg P
2
O
5
, 80 kg K
2
O, 10 kg Ca, 6 kg
Mg, 5 kg S và nếu ruộng lúa đạt năng suất trên 6 tấn thóc/ha thì lượng dinh
dưỡng cây lúa lấy đi 100 kg N, 50 kg K
2
O
5
, 160 kg K
2
O, 19 kg Ca, 12 kg Mg,
hơn 30%.Với ruộng lúa cao sản thì lúa lai hấp thu đạm cao hơn lúa thuần
10%, hấp thu K
2
O cao hơn 45%, hấp thu P
2
O
5
bằng lúa thuần [25].
Theo Bùi Huy Đáp ( 1980 ): Đạm là nguyên tố dinh dưỡng tốt nhất đối
với cây lúa trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển và chỉ khi có đủ đạm
các chất khác mới phát huy tác dụng [9].
Theo Đinh Thế Lộc, Vũ Văn Liết: Đủ đạm ở giai đoạn đầu sẽ làm phát
triển chiều cao, số nhánh, tăng kích thước lá, tăng số hạt trên bông, tăng tỷ lệ
% hạt chắc. Nếu thiếu đạm quá trình sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế, số
hạt trên bông giảm. Lúa cần đạm ở giai đoạn đầu và giai đoạn đẻ nhánh hình
thành số bông tối đa [22].
Theo kết quả nghiên cứu của Mitsui (1973) về ảnh hưởng của đạm đến
hoạt động sinh lý của cây lúa: sau khi tăng lượng N thì cường độ quang hợp,
cường độ hô hấp và hàm lượng diệp lục của cây lúa tăng lên, nhịp độ quang
hợp hô hấp không khác nhau nhiều nhưng cường độ quang hợp tăng mạnh
hơn cường độ hô hấp 10 lần, cho nên vai trò của đạm làm tăng tích luỹ chất
khô [21].
Hiệu suất phân đạm đối với lúa theo Iruka (1963) cho thấy (nếu bón
đạm với liều lượng cao thì hiệu suất cao nhất là vào lúc lúa đẻ nhánh và sau
đó giảm dần. Nếu bón với liều lượng thấp thì bón vào lúc lúa đẻ và trước trỗ
10 ngày có hiệu quả cao [35].
Ngoài ra khi nghiên cứu dinh dưỡng đạm của cây lúa ngắn ngày, các
nhà khoa học trong và ngoài nước cho rằng nhu cầu về đạm của cây lúa có
tính chất liên tục từ đầu sinh trưởng đến lúc chín. Có hai thời kỳ đặc biệt
trong dinh dưỡng đạm của cây lúa thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng. Đặc điểm
từ 7 – 8 kg thóc/ 1 kg N [20].
Ngoài đạm, lân cũng có vai trò quan trọng với mỗi cây trồng như chúng
ta đã biết cây cần lân tham gia vào thành phần tổng hợp hydratcacbon, Prôtein
và chất béo giữ quá trình hô hấp và quang hợp, giúp cho việc hút N tăng
cường phát triển bộ rễ, kích thích nốt sần, đẻ nhánh, tăng phẩm chất nông
sản, làm quả mau chín hạt mẩy. Năm 1994 kết quả thí nghiệm bón lân cho lúa
của trường Đại học nông nghiệp II tại xã Thủy Dương - huyện Hương Thủy
(Thừa Thiên - Huế) cho thấy: trong vụ Xuân bón lân cho lúa từ 30 – 120 kg
P
2
O
5
/ha đều làm tăng năng suất lúa 10 – 17%. Với liều lượng bón 90 kg P
2
O
5
thì năng suất cao nhất và nếu bón hơn liều lượng 90 kg P
2
O
5
thì năng suất có
xu hướng giảm xuống. Trong vụ hè thu với giống lúa VM1 bón sưpe lân hay
lân nung chảy làm tăng năng suất rõ rệt.
11
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
Kali là 1 trong ba yếu tố dinh dưỡng quan trọng đối với cây lúa, trước
tiên cây hút K sau đó hút N, để thu được 1 tấn thóc cây lúa lấy đi 22 – 26 kg
K
2
O nguyên chất tương ứng với 36,74 – 43,4 kg KCl (60% K). K là nguyên tố
K được sử dụng trong nguyên sinh chất tế bào như một tác dụng kích
thích hoạt động chuyển hoá vật chất vô cơ thành hữu cơ đồng thời thúc đẩy
quá trình vận chuyển sản phẩm quang hợp lên lá, hoa và hạt. Sự có mặt của K
thời kỳ sau trỗ của lúa lai là một ưu thế thúc đẩy quá trình mẩy của hạt giúp
nâng cao năng suất. Trong vụ Xuân để đạt năng suất cao thì cần bón sớm,
Bón K là yêu cầu bắt buộc đối với lúa lai ngay cả trên đất giàu K [5].
2.2 Tình hình sản xuất và sử dụng phân khoáng trên thế giới và Việt Nam
12
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
2.2.1 Tình hình sản xuất và sử dụng phân khoáng trên thế giới
Một trong những yếu tố quan trọng để nâng cao năng suất cây trồng là
sử dụng phân bón. Để nuôi sống 7 – 8 tỷ người trên thế giới trong những năm
tới, số lượng lương thực phải được gia tăng và điều đó phụ thuộc vào phân
bón. Chính vì vậy nhịp độ sản xuất và tiêu thụ phân bón hoá học của thế giới
tăng không ngừng. Nhờ phân bón mà năng suất cây trồng có thể tăng từ 30 –
50% nhưng để sản lượng tăng lên gấp đôi thì chi phí phân bón, thuốc trừ sâu
và kỹ thuật tăng lên gấp 10 lần [32].
Theo FAO: toàn thế giới năm 1960 sử dụng 10 triệu tấn phân đạm, năm
1980 là 62,7 triệu tấn đến năm 1990 là 150 triệu tấn. Về phân lân của những
năm 60 thế giới sử dụng 2,1 triệu tấn (P
2
O
5
) đến năm 1990 là 40 triệu tấn.
Như vậy, về tổng thể không thể phủ nhận vai trò của phân hoá học trong thực
tế, đây là nhu cầu quan trọng nhằm tăng tính sản xuất của đất.
Hiện nay trên thế giới việc sử dụng phân bón rất biến động, tuy nhiên
nơi sử dụng nhiều nhất vẫn là các nước Tây Âu và một số nước châu Á. Còn
ở Châu Phi, vùng Trung Đông và các nước Mỹ la tinh nhìn trung lượng phân
hóa học sử dụng còn thấp hơn nhiều mức bình quân thế giới.
trong tăng năng suất cây trồng, phân bón đã tăng ở các nước công nghiệp phát
triển: tại Mỹ ure tăng 11 lần, Pháp tăng 6 – 8 lần, Liên Xô cũ tăng 11 – 13
lần các nước đang phát triển như châu Phi tăng 2 lần, châu Mỹ la tinh tăng
2,5 lần, châu Á tăng 3 lần.
Bảng 2.3: Nhu cầu phân bón trên thế giới
Đơn vị: triệu tấn
Dinh dưỡng Năm 1987 Năm 1995
Đạm (tính theo N) 72 91
Lân (tính theo P) 15 18
Kali (tính theo K) 22 26
(Nguồn: Lê Văn Khoa, 2001)
Vào những năm 1900 mức tiêu thụ phân đạm của thế giới là 2 triệu tấn,
50 năm sau lên tới 14 triệu tấn, năm 1978 là 100 triệu tấn, đến năm 1982 là
130 triệu tấn, năm 2000 khoảng 180 triệu tấn. Về phân lân những năm 60 thế
giới sử dụng 21 triệu tấn (P
2
O
5
) đến năm 1990 là 40 triệu tấn [30].
Hiệp hội phân bón quốc tế IFA cho biết trong giai đoạn 5 năm tới nhu
14
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
cầu phân bón thế giới dự kiến sẽ đạt 171,9 triệu tấn trong năm 2010/2011,
tăng 11,6% so với năm 2005/2006, tương ứng mức bình quân 2,2%/năm trong
đó K, phân lân và phân đạm dự kiến tăng lần lượt 3%, 2,6% và 1,8%.
Trong giai đoạn 2006 – 2010 dự báo của IFA về nhu cầu tiêu thụ của
từng loại phân bón:
- Đối với phân ure: nhu cầu tiêu thụ toàn cầu sẽ tăng bình quân 3%/năm
và đạt 143,6 triệu tấn vào năm 2010. Sản lượng toàn cầu dự kiến sẽ tăng 40
triệu tấn vào năm 2010, đạt 180 triệu tấn. Riêng năm 2010 sản lượng phân ure
dự báo sẽ đạt 71,3 triệu tấn, tăng mạnh so với 64,3 triệu tấn năm 2005. IFA
dự đoán sản lượng phân kali (K
2
O) của thế giới có thể đạt 41,4 triệu tấn vào
năm 2010, tăng so với mức 37,5 triệu tấn trong năm 2006, trong khi nhu cầu
tiêu thụ loại phân này dự kiến đạt 30,8 triệu tấn vào năm 2010, tăng so với
27,1 triệu tấn năm 2006.
Theo IFA, hầu hết sự gia tăng nhu cầu tiêu thụ phân bón đều xuất phát
từ thị trường châu Á, trong đó khu vực Nam Á và Đông Á chiếm hơn một nửa
tổng mức tăng này. Ngoài ta, các khu vực khác trên thế giói dự kiến mức tiêu
thụ tăng trưởng bình quân hàng năm: Mỹ la tinh và vùng Caribe (3%), Bắc
Mỹ (2,1%), Đông Nam Á (3,3%), Đông Âu và Trung Á (3%), châu Đại
Dương (2,1%), Tây Á và Đông Bắc Phi (1,9%). Nhu cầu phân bón của thị
trường châu Phi giai đoạn 2006 – 2009 dự kiến tăng 4,2% so với năm
2005/2006, thị trường châu Âu giai đoạn này tăng nhẹ [13].
2.2.2. Tình hình sản xuất và sử dụng phân khoáng ở Việt Nam
Việt Nam là một nước nông nghiệp trồng lúa nước nhưng so với thế
giới mãi đến năm 50 của thế kỷ này mới bắt đầu làm quen với phân bón hóa
học. Tuy vậy mức độ sử dụng phân bón hóa học ở Việt Nam mỗi năm một
tăng. Năm 1980 cả nước sử dụng 500.000 tấn phân đạm (quy về đạm tiêu
chuẩn) và trên 200.000 tấn phân lân ( quy về super photphat đơn). Đến năm
1990 đã sử dụng 2,1 triệu tấn phân đạm và 650.000 tấn phân lân [30].
Mức độ sử dụng phân bón hóa học (N + P
2
O
5
+ K
2
O) trong 17 năm
(1985 – 2001) tăng bình quân 9%/năm và đang có xu hướng mỗi năm tăng
2000/200
1
1245,5 475,0 390,0 171,5 1:0,38:0,31
2001/200
2
1071,4 620,2 431,9 165,5 1:0,58:0,4
2002/200
3
1251,8 668,
0
411,0 179,7 1:0,53:0,33
2003/200
4
1317,5 733,2 480,
0
- 1:0,56:0,36
2004/200
5
1385,5 806,
6
516,0 - 1:0,58:0,37
(Nguồn: Đất và phân bón, Bùi Huy Hiền, 2005[3])
Theo bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn ở nước ta lượng phân
bón sử dụng trong nông nghiệp ngày càng tăng cả về số lượng và chủng loại.
Hàng năm ít nhất có 1.420 loại phân bón khác nhau được đưa ra thị trường.
Trong đó phân đơn, phân NPK khoảng 1.084 loại, phân hữu cơ – khoáng,
phân vi sinh, phân trung – vi lượng và các loại phân khác.
Nhìn chung, mức sản xuất và sử dụng dinh dưỡng cho cây trồng thấp
và không cân đối. Phân đạm ure mới chỉ đáp ứng được 10% so với nhu cầu
sản xuất, phân lân đáp ứng 60 – 70%, phân Kali phải nhập khẩu hoàn toàn
nước sản xuất, còn một lượng lớn phân bón nhập lậu không được kiểm soát
và một số cơ sở nhỏ lẻ sản xuất trong nước không đảm bảo chất lượng. Chính
lượng phân bón này gây ra áp lực và ảnh hưởng xấu tới môi trường đất.
2.2.3 Tình hình sử dụng phân khoáng ở Đồng bằng sông Hồng
Đồng bằng sông Hồng là một vùng trọng điểm trồng lúa quan trọng có
nhiệm vụ cùng với Đồng bằng sông Cửu Long thâm canh lúa nhằm đảm bảo
an toàn lương thực cho cả nước. Cả nước hiện có khoảng 9.415.568 ha đất sản
xuất nông nghiệp chiếm 28,43% tổng diện tích đất tự nhiên và chiếm 37,93%
tổng diện tích đất sản xuất nông nghiệp. Trong đó Đồng bằng sông Hồng diện
tích sản xuất nông nghiệp 764.024,56 ha chiếm 8,11%diện tích đất sản xuất
18
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
nông nghiệp của cả nước [14]. Diện tích cây lương thực hàng năm 1.576,7
nghìn ha, sản lượng thóc trung bình hàng năm khoảng 5 triệu tấn. Do nằm
trong vùng đất chật người đông, diện tích đất nông nghiệp của Đồng bằng
sông Hồng tính theo đầu người khoảng 560 m
2
vì thế thâm canh tăng vụ cùng
với sử dụng phân hóa học là con đường duy nhất giải quyết vấn đề lương thực
tạo sản phẩm hàng hóa, tăng thu nhập cho người dân [7].
Theo số liệu điều tra 420 hộ giàu, nghèo ở Đồng bằng sông Hồng về sử
dụng phân bón cho thấy hộ giàu bón trung bình 280 kg NPK nguyên chất có
14,9 tấn phân chuồng, hộ trung bình bón 258 kg NPK nguyên chất và 13,8 tấn
phân chuồng, hộ nghèo cũng bón 103 kg NPK nguyên chất và 9,7 tấn phân
chuồng (cho 1 ha gieo trồng) [29].
Ở vùng Đồng bằng sông Hồng với năng suất lúa trung bình mỗi vụ 5
triệu tấn thóc/ha cây trồng sử dụng 100 kg N, 60 kg P
2
O
5
O 46,0 43,0
Theo kết quả điều tra của Nguyễn Văn Bộ và cộng sự năm 1998 thấy
rằng các hộ nông dân các tỉnh Đồng bằng sông Hồng tỷ lệ N : P
2
O
5
: K
2
O bón
cho cây trồng thích hợp hơn so với cả nước, tuy nhiên vẫn không đều giữa các
địa phương . So với cả nước tỷ lệ N : P
2
O
5
: K
2
O = 1 : 0,59 : 0,3 thì tỉnh Nam
19
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
Định mức đầu tư cho lúa xuân cao: phân chuồng 10,6 tấn/ha, phân đạm 138,8
kg N/ha, phân lân 74,1 kg P
2
O
5
, phân kali 50,6 kg K
2
O/ha, tỷ lệ bón N : P
2
O
5
, mất đạm do qúa trình Nitrat hóa và phản
Nitrat hóa và quá trình mất đạm do rửa trôi bề mặt hoặc thấm sâu theo chiều
thẳng đứng.
Hiện tượng mất đạm khi bón vãi trên mặt ruộng do bón đạm amon hoặc
đạm Ure khi bón vào tầng oxy hóa bị các vi khuẩn Nitrat hóa thành NO
3
-
.
Nitrat không được keo đất giữ lại, bị rửa trôi xuống tầng khử oxy ở dưới rồi
20
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
tham gia vào quá trình phản đạm do vi sinh vật sống trong điều kiện yếm khí
có đủ chất khử thành N
2
bay vào không khí, một phần bị rửa trôi hoặc ngấm
xuống tầng đất phía dưới. Cơ chế của các quá trình mất đạm trong đất diễn ra
như sau :
2.3.1 Sự mất đạm ở thể hơi NH
3
- Quá trình thủy phân Urê: là quá trình chuyển hóa đạm urê sang dạng
amon nhờ xúc tác của men Ureaza theo phương trình :
CO(NH
2
)
2
+ 2H
2
O + H
+
→ 2 NH
2
O
- Quá trình trên diễn ra ngay sau khi bón Urê vào đất và kết thúc sau 3
– 4 ngày sau khi bón. Hoạt tính của men ureaza tăng khi nhiệt độ tăng và
giảm khi pH thấp, gây ra hiện tượng mất đạm. Lượng đạm mất ở dạng khí
NH
3
phụ thuộc vào:
+ Nồng độ NH
+
4
trong nước ruộng
+ pH nước ruộng: theo tính toán của Vlek và Stumpl năm 1978 thì
nồng độ NH
3
trong nước ruộng tăng 10 lần khi pH tăng 7 – 9. Ở pH 9,2 có
50% NH
4
+
trong nước ruộng chuyển hóa thành NH
3
.
+ Nhiệt độ nước ruộng và tốc độ gió ảnh hưởng đến quá trình bay hơi
2.3.2 Sự mất đạm do quá trình Nitrat hóa và phản Nitrat hóa
- Quá trình Nitrat hóa:
Dưới tác dụng của một số loài vi sinh vật đặc biệt, NH
3
được hình
+ 3/2 O
2
→ NO
3
-
+ H
2
O + 2H
+
Quá trình Nitrat hóa khử Nitơ là quá trình gây ra tổn thất đạm rất lớn và
hiệu quả sử dụng đạm không cao, sự hoạt động của các loại vi khuẩn phụ
thuộc vào nhiệt độ, pH, và tính chất khác nhau của đất:
♦ pH: khi pH < 5,5 hoạt tính của quần thể vi sinh vật sẽ thấp, hoạt động
tối thích của vi sinh vật ở pH trung tính
♦ Nhiệt độ: vi sinh vật chịu tác động của nhiệt độ, quá trình Nitrat hóa
hoạt động ở nhiệt độ tối thích 30 – 35
o
C.
♦ Tốc độ Nitrat hóa còn phụ thuộc vào nồng độ NH
+
4
dễ tiêu trong đất
Tuy nhiên, quá trình Nitrat hóa sẽ làm NO
3
-
dễ bị rửa trôi và làm chua
đất, là nguồn N của vi khuẩn phản Nitrat hóa làm cho đất mất đạm ở dạng N
2
.
- Quá trình phản Nitrat hóa:
40 mg N/g chất khô sẽ
không xuất hiện quá trình phản Nitrat hóa. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới
tốc độ phản Nitrat hóa nhanh, nhiệt độ tối thích là 60 – 65
o
C. Quá trình phản
Nitrat hóa diễn ra chậm ở pH thấp, thích hợp ở khoảng pH từ trung tính đến
hơi kiềm. Quá trình này diễn ra mạnh trên đất bão hòa nước hoặc ngập nước.
2.3.3 Sự mất đạm do rửa trôi bề mặt hoặc thấm sâu theo chiều thẳng đứng
22
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
Sự tích đọng mạnh của NH
3
hoặc NH
+
4
có tác động khác nhau tới môi
trường. Sau khi bón phân Urê hoặc các loại phân khác có NH
4
+
ở đất lúa ngập
nước xuất hiện sự lắng đọng NH
3
, NH
+
4
. NO
3
-
tạo ra do quá trình oxy hóa sẽ
tác động tới mực nước ngầm và rửa trôi bề mặt. Theo Bùi Huy Đáp năm 1980
sự rửa trôi amon lớn hơn. Trong dung dịch đất amon có thể trao đổi với ion
Ca
2+
do chuyển lên mặt đất và ở mặt đất nhiều hơn K
+
và các ion khác nhất là
trong đất kiềm. Amon có thể mất dạng khí NH
3
và bị rửa trôi theo nước xuống
nước ngầm.
2.4 Phân đạm và vấn đề tích lũy NO
3
-
, NH
4
+
trong nước mặt và nước
ngầm.
2.4.1 Độc tính của NO
3
-
và NH
4
+
đối với cơ thể người và động vật
Do hệ số sử dụng đạm được xác định trung bình 30 – 40%, lượng còn
lại bị mất và là nguồn ô nhiễm đối với môi trường đất, nước. Lượng đạm cao
tích luỹ trong sản phẩm nông nghiệp sẽ xâm nhập vào cơ thể. Vì chạy theo
năng suất và thói quen sử dụng phân đạm (đặc biệt ở các vành đai rau màu
của các thành phố lớn) nhân dân sử dụng với liều lượng cao làm xuất hiện
lương thực thực phẩm, nước uống đe dọa sức khỏe của con người là do khả
năng khử NO
3
-
thành NO
2
-
trong quá trình bảo quản, vận chuyển và ngay
trong bộ máy tiêu hóa của con người.
2H
+
+ 2e H
2
O
NO
3
-
NO
2
-
(NO
3
-
+ 2H
+
2e NO
2
-
+ NAD
+
Nitrosamie là hợp chất gây ung thư [37].
24
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
Các axit amin trong môi trường axit yếu (pH = 3 – 6) đặc biệt với sự có
mặt của ion Nitrit sẽ dễ bị phân hủy thành anđêhit và axit amin bậc 2, từ đó
tiếp tục vận chuyển thành Nitrosamie. Nitrit có mặt trong rau quả thường vào
khoảng 0,05 – 2 mg/kg.
Ngày nay, nhiều tác giả nhắc đến Nitrosamie như là một tác nhân làm
sai lệch NST, dẫn đến truyền đạt sai thông tin di truyền. Đối với người NO
3
-
có thể gây ngộ độc ở liều lượng 4 g/ngày, ở liều lượng 5 g/ngày có thể gây
chết, 13 – 18 g/ngày gây chết hoàn toàn. Việc sử dụng nước có tồn dư NO
3
-
qúa cao gây bệnh methemoglobin lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1945.
Theo tổ chức y tế thế giới (WHO) và cộng đồng kinh tế châu Âu (EEC) giới
hạn hàm lượng NO
3
-
trong nước uống là 50 mg/l. Trẻ em thường xuyên uống
nước có hàm lượng NO
3
-
cao hơn 45 mg/l sẽ bị rối loạn trao đổi chất giảm khả
năng kháng bệnh của cơ thể. Theo một số tác giả nhiễm độc NO
3
-
ít xảy ra với
người lớn [36].
không được quá 300 mg/kg [40]. (Bảng 2.8, phần phụ lục).
Theo Lê Doãn Diên (1993) ngộ độc Nitrat và Nitrit có các biểu hiện khi
trong máu có từ 30 – 40% Methaemoglobin cơ thể sẽ bị hôn mê nhẹ, lên tới
50% có biểu hiện nghiêm trọng, 70 – 80% thì có thể thiếu oxy nghiêm trọng
dẫn đến suy tim mạch và chết trong trạng thái tím tái. Ngoài ngộ độc còn có
một số biểu hiện mạch máu ngoại vi dãn rộng, huyết áp thấp, niêm mạc tái,
25
Copyright: Tài liệu đại học ©