ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN ĐẾN
MÔI TRƯỜNG ĐẤT Sinh viên: Đào Nguyễn Thúy Hằng
Lớp: K53 Công nghệ môi trường
GV hướng dẫn: PGS.TS. Lê Văn Thiện HÀ NỘI - 2011
2

Mục lục
I. Mở đầu 3
1. Giới thiệu chung về phân bón 3
a. Phân loại phân bón 3
b. Tác dụng của phân bón 6
c. Sự tồn lưu của phân bón trong đất 10

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

Hình 1. Phân khoảng (phân vô cơ)
Đào Nguyễn Thúy Hằng Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất
K53 - CNMT
4

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

Hình 2. Mô hình ủ phân hữu cơ từ bùn và phế phẩm
Một số nguồn nguyên liệu dùng làm phân bón hữu cơ:
- Rác ủ hoai mục: Rác sinh hoạt sau khi loại bỏ những vật rắn như sành sỏi, thủy
tinh, kim loại, ni lông… có thể ủ cho mục để làm phân bón.
- Phân xanh: một số cây và cỏ dại có hàm lượng dinh dưỡng cao có thể ủ cho
hoai mục để làm phân bón.
- Bã đậu phộng, đậu nành, hạt bông vải có hàm lượng dinh dưỡng cao.
- Bột máu động vật, bột xương, phế phẩm từ các lò mổ, các nhà máy chế biến đồ
hộp… là những nguồn nguyên liệu có hàm lượng dinh dưỡng cao có thể xử lý
để làm phân bón hữu cơ.
- Phân chuồng: Các nguồn phân thải từ gia súc, gia cầm phần lớn có hàm lượng
dinh dưỡng cao nên là một trong những nguyên liệu chủ yếu được dùng làm
Đào Nguyễn Thúy Hằng Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất
K53 - CNMT
5

phân bón hữu cơ. Tuy nhiên nên lưu ý đến cách ủ cho hoai mục cần thiết phải
loại bỏ được mầm bệnh thường có trong phân chuồng.
- Mạt cưa: Có thể dùng làm phân hữu cơ nhưng phải ủ cho hoai trước khi đưa

2
O
5
, hỗn hợp gồm
Ca(H
2
PO
4
)
2
và CaSO
4
) và supe photphat kép (chứa 40 – 50% P
2
O
5
với thành
phần là Ca(H
2
PO
4
)
2
).
- Phân kali: cung cấp cho cây nguyên tố K dưới dạng K
+
, thành phần chủ yếu là
KCl và K
2
SO

20
20
0
NPK 20-20-15
20
20
15
b. Tác dụng của phân bón
Phân đạm thúc đẩy cây trồng tăng trưởng mạnh, kích thích lúa đẻ chồi, bộ lá phát
triển và xanh đậm, tăng số hạt trên bông, tăng tỷ lệ hạt chắc và hàm lượng Protein trong
hạt.
Thiếu đạm: cây phát triển còi cọc, nẩy chồi kém, lá nhỏ và ngắn về sau chuyển
sang màu vàng nhạt, cây lùn, bông ngắn và cho năng suất thấp.
Thừa đạm: thân lá phát triển mạnh, cây mềm yếu dễ bị lốp và đổ ngã trong mùa
mưa (vụ hè thu), ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng kéo dài, trổ và chín chậm, sâu bệnh
phát triển mạnh.
Đào Nguyễn Thúy Hằng Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất
K53 - CNMT
7

Phân lân giúp cho cây lúa có bộ rễ phát triển mạnh, tăng hiệu quả sử dụng phân
đạm, sớm phục hồi sau khi cấy, cho nhiều hạt chắc và phẩm chất cao, lúa chín sớm và
đều. Ngoài ra lân còn có tác dụng hạ phèn tạo điều kiện cây lúa phát triển tốt.
Thiếu lân: cây lúa phát triển còi cọc, nở bụi kém. Lá lúa nhỏ và ngắn về già chuyển
sang màu mâu đỏ và màu tía, số lượng hạt trên bông thấp và năng suất giảm.
Phân kali xúc tiến quá trình quang hợp, hình thành và vận chuyển các chất dinh
dưỡng, chất bột đường trong cây. Kali giúp cây cứng cáp chống đổ ngã, giảm tác dụng
vươn lóng, vươn lá do bón thừa đạm, tăng khả năng chống chịu với sâu bệnh, tăng phẩm
chất gạo.
Thiếu kali: Cây có các triệu chứng sau:

cây họ đậu.
Khi thiếu Ca thì đỉnh sinh trưởng và chóp rễ bị ảnh hưởng nghiêm trọng do các
mô phân sinh ngừng phân chia, sinh trưởng bị ức chế. Triệu chứng đặc trưng của cây
thiếu Ca là các lá mới ra bị dị dạng, chóp lá uốn câu, rễ kém phát triển, ngắn, hóa nhầy và
chết. Ca là chất không di động trong cây nên biểu hiện thiếu Ca thường thể hiện ở các lá
non trước.
Magiê (Mg): Magiê là thành phần quan trọng của phân tử diệp lục nên nó quyết
định hoạt động quang hợp của cây. Đây cũng là chất hoạt hóa của nhiều enzym rất quan
trọng đối với quá trình hô hấp và trao đổi chất của cây. Mg rất cần đối với các cây ngắn
ngày như lúa, ngô, đậu, khoai tây Mg sẽ làm tăng hàm lượng tinh bột trong sản phẩm.
Thiếu Mg làm chậm quá trình ra hoa, cây thường bị vàng lá do thiếu diệp lục.
Triệu chứng điển hình là các gân lá còn xanh trong khi phần thịt lá đã biến vàng. Xuất
hiện các mô hoại tử thường từ các lá phía dưới, lá trưởng thành lên lá non, vì Mg là
nguyên tố linh động, cây có thể dùng lại từ các lá già.
Sắt (Fe): Vai trò quan trọng nhất của sắt là hoạt hóa các enzym của quá trình
quang hợp và hô hấp. Nó không tham gia vào thành phần diệp lục nhưng có ảnh hưởng
quyết định tới sự tổng hợp diệp lục trong cây. Hàm lượng sắt trong lá cây có quan hệ mật
thiết đến hàm lượng diệp lục trong chúng.
Sự thiếu hụt Fe thường xảy ra trên nền đất có đá vôi. Lá cây thiếu sắt sẽ chuyển từ
màu xanh sang vàng hay trắng ở phần thịt lá, trong khi gân lá vẫn còn xanh. Triệu chứng
thiếu sắt xuất hiện trước hết ở các lá non, sau đến lá già, vì Fe không di động từ lá già về
lá non.
Đào Nguyễn Thúy Hằng Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất
K53 - CNMT
9

Mangan (Mn): Mn là nguyên tố hoạt hóa rất nhiều enzym của các quá trình quang
hợp, hô hấp và cố định nitơ phân tử.
Triệu chứng điển hình khi cây thiếu Mn là phần gân lá và mạch dẫn biến vàng,
nhìn toàn bộ lá có màu xanh sáng, về sau xuất hiện các đốm vàng ở phần thịt lá và phát

năng chống chịu của cây trồng trong những điều kiện bất lợi.
c. Sự tồn lưu của phân bón trong đất
Khi bón phân vào đất có 5 quá trình sau xảy ra:
- Thực vật và động vật hấp thụ
- Đất giữ lại
- Rửa trôi và mất chất dinh dưỡng do tiêu nước
- Mất dinh dưỡng do bốc hơi vào khi quyển
- Mất ở dạng rắn theo bề mặt xói mòn và rửa trôi
Sự tồn lưu của phân bón trong đất khác nhau tuỳ thuộc loại phân sử dụng.
- Ðối với phân đạm: phần lớn phân đạm dễ tan, ngoài phần cây trồng sử dụng,
phần còn lại trong đất tham gia vào các quá trình chuyển hoá khác nhau trong
đất và được giữ lại chủ yếu ở dạng NO
3
-
và NH
4
+
. NH
4
+
được keo đất giữ, trong
điều kiện oxi hoá NH
4
+
dễ dàng bị nitrat hoá để hình thành NO
3
-
. Tuy nhiên do
NO
3

trong các khe hở của keo sét có thể chuyển thành kali dễ hoà tan và kali trao đổi
để cung cấp cho cây.
d. Sự chuyển hóa của phân bón trong đất
Phân bón trong đất chịu tác động của những chuyển hoá chính sau:
- Quá trình điện li, ví dụ sự điện ly của amonisunphat :
(NH
4
)
2
SO
4
2NH
4
+
+ SO
4
2-

- Quá trình hoà tan, ví dụ sự hoà tan của supe photphat
Ca(H
2
PO
4
)
2
+ H
2
O → Ca
2+
+ 2H

2
CO
3
2NH
4
+
+ CO
3
2-

- Quá trình nitrat hoá
Nitrosomonas
2NH
4
+
+ 3O
2
2NO
2
-
+ 4H
+
+ 2H
2
O + Q
Nitrosomonas
2NO
2
-
+ O

+ Ca(HCO
3
)
2
→ 2CaHPO
4
+ 2H
2
CO
3

2. Tình hình sản xuất và sử dụng phân bón ở Việt Nam
Hiện nay, ở các nước phát triển lượng phân bón hóa học sử dụng có xu hướng
giảm xuống thay vào đó là các loại phân vi sinh để bảo vệ môi trường. Tuy nhiên thì ở
các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam, phân vô cơ vẫn được sử dụng khá nhiều
nhờ vào ưu thế về chi phí và những hiệu quả nhanh chóng tác động lên cây trồng. Năm
1997 đã bón 126,1 kg/ha, xấp xỉ mức trung bình của thế giới, nhưng còn thấp hơn nhiều
H
+

Ca
2+

Keo
đất
K
+

K
+


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

Hình 6. Cơ cấu phân bón nhập khẩu năm 2007
Do lượng sử dụng nhiều nên các loại phân chứa các nguyên tố đa lượng chiếm hầu
như toàn bộ lượng phân bón sử dụng và cũng được đề cập nhiều nhất khi nói về ngành
Đào Nguyễn Thúy Hằng Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất
K53 - CNMT
15

phân bón. Trong nhóm phân đa lượng , phân đạm có lượng sử dụng cao nhất, kế đến là
phân lân cuối cùng là phân kali. Mặc dù xét về mức độ cần thiết, cây trồng cần nhiều kali
hơn đạm hay lân nhưng do trong đất đã có tương đối nhiều K hơn N và P nên lượng nhu
cầu phân Kali thấp hơn hai loại còn lại. Nếu tính trên mỗi ha: năm 1970 tổng lượng N, P,
K đã bón 51,3 kg/ha (tỷ lệ N: P
2
O
5
: K
2
O = 1,0: 0,61: 0,24); bình quân năm từ 1976 - 1980
đã bón 36,5 kg/ha (tỷ lệ N: P
2
O
5
: K
2
O = 1,0: 0,36: 0,15); bình quân từ năm 1981 - 1985
đã bón 62,7 kg/ha (tỷ lệ N: P
2

300.000 tấn/năm và CTCP Phân lân nung chảy Văn Điển công suất 300.000

2
Phân SA: Phân Ammonium sulphate (NH
4
)
2
SO
4

3
Phân DAP: Phân Diammonium phosphate
Đào Nguyễn Thúy Hằng Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất
K53 - CNMT
16

tấn/năm. Năng lực sản xuất phân lân trong nước đã đáp ứng được phần lớn nhu
cầu.
- Phân NPK phối trộn: số lượng các nhà máy có cung cấp phân NPK trong nước
khá nhiều và có khả năng cung cấp 4,2 triệu tấn NPK. Về cơ bản, lượng cung
trong nước đủ khả năng đáp ứng nhu cầu phân NPK. Hiện nay, một số doanh
nghiệp đã xuất khẩu loại phân này sang các thị trường lân cận là Lào và
Campuchia.

Hình 7. Bón phân cho lúa tại Việt Nam
Phía Nam là thị trường tiêu thụ phân bón nhiều nhất nên số lượng các doanh
nghiệp tại thị trường này cũng nhiều hơn ở phía Bắc. Yếu tố cạnh tranh tại hai thị trường
này khá khác nhau. Ở thị trường miền Nam, nông sản sản xuất ra chủ yếu để xuất khẩu
nên năng suất và phẩm chất nông sản đều được quan tâm do đó người nông dân thường
chọn những loại phân có chất lượng; những sản phẩm phân bón nào đã khẳng định được

Đào Nguyễn Thúy Hằng Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất
K53 - CNMT
18

Tại Lâm Đồng, phân cá vẫn được sử dụng cho trồng rau và trồng hoa (4.5 – 6.5
tấn/ha/vụ) dù đã được khuyến cáo không nên sử dụng. Ngoài ra còn sử dụng các loại phân
hữu cơ khác như phân chuồng, phân dê, các loại phân hữu cơ chế biến với lượng bón cao
(trung bình 15 – 20 tấn/ha/vụ).
Một đặc điểm quan trọng của nước ta là khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều,
khả năng hoà tan phân bón cao, khả năng thấm chất độc vào đất theo dòng chảy cũng
cao. Mặt khác, lượng phân bón sử dụng không đồng đều, thường tập trung ở vùng thâm
canh cao trong đó sự tập trung đặc biệt là khu vực canh tác rau, hoa quả và lúa. Kết quả
đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng phân bón đến độ phì của đất Việt Nam ở một số
vùng đã xác định rõ ràng là phân bón đã góp phần tích cực bảo vệ độ phì nhiêu cho đất
nghèo dinh dưỡng. Trong đất, riêng lượng phân hữu cơ và lượng đạm vẫn còn bị sụt giảm
nhiều, lân và khu cũng giảm. Hiện tượng đó chứng tỏ chưa có được sự đảm bảo cân bằng
dinh dưỡng cho đất do vậy nhu cầu phân bón chắc sẽ còn tăng cao hơn nữa.
3. Khái quát các vấn đề môi trường do phân bón gây ra
Việc sử dụng phân bón tràn lan cũng đã làm xuất hiện các mặt trái về vấn đề môi
trường, nhất là khi chúng được sử dụng không hợp lí. Hiện tượng xảy ra là: đất bị chua
hóa, hàm lượng các chất vôi giảm, kết cấu đất kém đi, hoạt động của các vi sinh vật trong
đất giảm, có sự tích đọng nitrat, amoni, kim loại nặng ở một số vùng.
Không phải tất cả lượng phân bón trên được cho vào đất, được phun trên lá sẽ
được cây hấp thụ hết. Theo số liệu tính toán của các chuyên gia trong lĩnh vực nông hóa
học ở Việt Nam, hiện nay hiệu suất sử dụng phân đạm mới chỉ đạt từ 30-45%, lân từ 40-
45% và kali từ 40-50%, tùy theo chân đất, giống cây trồng, thời vụ, phương pháp bón,
loại phân bón… Như vậy, còn 60-65% lượng đạm tương đương với 1,77 triệu tấn urê, 55-
60% lượng lân tương đương với 2,07 triệu tấn supe lân và 55-60% lượng kali tương
đương với 344 nghìn tấn Kali clorua (KCl) được bón vào đất nhưng chưa được cây trồng
sử dụng.

K53 - CNMT
20

Theo quy định hiện hành, các loại kim loại nặng có trong phân bón gồm Asen
(As), Chì (Pb), Thủy ngân (Hg) và Cadimium (Cd). Phân bón được sản xuất từ nguồn
phân lân nhập khẩu từ các nước vùng Nam Mỹ hoặc Châu Phi thường có hàm lượng Cd
cao ở mức trên 200 ppm.
Theo quy định, một số chất kích thích sinh trưởng như axit giberillic (GA3),
NAA, một số chất kích thích sinh trưởng có nguồn gốc từ thực vật được phép sử dụng
trong phân bón để kích thích quá trình tăng trưởng, tăng tỷ lệ đậu hoa, đậu quả, tăng quá
trình trao đổi chất của cây trồng, tăng hiệu suất sử dụng phân bón làm tăng năng suất,
phẩm chất cây trồng. Mức quy định hiện hành cho phép tổng hàm lượng các chất kích
thích sinh trưởng không được vượt quá 0,5% khối lượng có trong phân bón.
Nhà máy sản xuất phân bón nếu không có biện pháp xử lý ô nhiễm triệt để sẽ gây
ô nhiễm đến môi trường xung quanh. Đây là nguyên nhân gây ảnh hưởng đến môi trường
tập trung và đe dọa trực tiếp nhất, tuy nhiên ở một “tình huống cố định”, căn cứ vào các
quy chuẩn, tiêu chuẩn môi trường mà nhà quản lý có biện pháp cụ thể.
II. Ảnh hưởng của phân bón tới môi trường đất
Trong các vấn đề môi trường gây ra do nền công nghiệp hiện đại, có một phần lớn
là do sử dụng phân bón không đúng kĩ thuật, không hợp vệ sinh và vượt quá mức độ cho
phép. Phân bón là một trong những yếu tố quan trọng làm tăng năng suất cây trồng,
nhưng cũng có những mặt trái, đặc biệt ở những vùng thâm canh cao bằng phân hoá học,
sử dụng không cân đối phân N, P, K và các loại phân hữu cơ và phân vi lượng khác. Hiện
tượng có thể gặp là sự hoá chua của đất, kết cấu đất bị kém đi, sự tích đọng kim loại nặng
(Pb, Cd, Cu, Zn, Ni ) và NO
3
-
, NH
4
+

thế giới là 100 : 33 : 17 (FAO, 1992). Việc ít bón phân Kali làm giảm khả năng hấp thụ
Đào Nguyễn Thúy Hằng Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất
K53 - CNMT
22

đạm của cây. Do đó, tuy lượng phân hóa học được sử dụng ở Việt Nam là rất ít so với
trung bình của thế giới nhưng vẫn gây ảnh hưởng rất lớn đến môi trường đất. Đồng thời
việc tăng cường thâm canh cũng làm giảm sút độ phì nhiêu của đất thông qua việc lấy đi
các chất dinh dưỡng mà không có biện pháp nào hoàn trả lại.
Sử dụng phân khoáng liên tục với liều lượng cao trong các hệ thống nông nghiệp
cũng làm axit hóa đất, và một phần qua quá trình nitrat hóa khi sử dụng phân đạm. Nếu
các ion NO
3
-
trong đất nhiều hơn so với nhu cầu của cây trồng, chúng sẽ bị rửa trôi. Tác
động gây chua đất của phân đạm được thể hiện trong kết quả thí nghiệm 4 năm ở nhà lưới
trên đất phù sa sông Hồng của bộ môn Thổ nhưỡng, Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội.
Bảng 2. pH của đất tương ứng với những lượng đạm bón khác nhau
Lượng đạm bón (kg/ha)
0
150
300
450
600
750
pH trung bình sau 4 năm
6.9
6.4
6.1
6.0

2
SO
4
+ H
2
SO
4H
+Keo
đất

NH
4
+

Keo
đất
Đào Nguyễn Thúy Hằng Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường đất
K53 - CNMT
23

Ở đất không chua, NH
4
+
bị hấp phụ vào keo đất và đẩy Ca

SO
4
, Supe lân … cũng tạo
ra các gốc axit SO
4
2-
, Cl
–
cây không hút hoặc hút rất ít, tồn tại trong đất, cùng với nước
tạo thành axit làm cho đất chua.
Trong đất chua, các nguyên tố gây độc sẽ trở nên linh động hơn, làm tăng nguy cơ
gây độc cho cây trồng.
Bảng 4. Các tác động chính của pH trong đất
Yếu tố
Tác động
Độc nhôm
Giảm khi pH tăng
Ca
+Keo
đất
NH
4
+

Keo
đất
NH

Khi mà các chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất ngày càng giảm (với các biểu hiện như :
đất ngày càng chua hơn; độ kiềm, độ no bazơ, dung tích hấp thu giảm; hàm lượng mùn,
các chất dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu, đa lượng và vi lượng trong đất ngày càng
giảm…), thì các cân bằng dinh dưỡng trong hệ thống đất - cây - môi trường bị phá vỡ.
Kéo theo, hàng loạt các độc tố trong đất gia tăng như Al
3+
, Fe
3+
, Mn
2+
, H
2
S, SO
4
2-
, lân cố
định
4
. Nghiên cứu tình trạng này ở một số vùng trung du và miền núi đã cho thấy, khi
hàm lượng các nguyên tố trung lượng và vi lượng giảm sẽ dẫn tới tình trạng thiếu B và
Mo cho cây họ đậu, thiếu Mg ở ngô, dứa, hồ tiêu và thiếu Zn, B, S đối với cây cà phê
năng suất cao.

4
Sự thiếu hụt lân thường gắn liền với sự tăng độ độc của Al
3+
, do hiện tượng tạo phức hợp AlPO
4
không
tan, cố định P.

3
-

không đáng kể nhưng trong quá trình bảo quản, vận chuyển và tiêu hoá của con người thì
NO
3
-
bị khử thành NO
2
-
. Trong máu NO
2
-
ngăn cản sự kết hợp giữa hemoglobin với oxy
làm cho việc trao đổi khí của hồng cầu không được thực hiện trong quá trình hô hấp.
Trong quá trình dinh dưỡng của cây trồng phân bón là yếu tố then chốt quyết định
năng suất nhưng bón phân không hợp lí, thu sản phẩm không đúng thời điểm sẽ làm tăng
dư lượng NO
3
-
trong rau quả. Cây trồng hút đạm chủ yếu là dạng NO
3
-
và NH
4
+
, qua quá
trình biến đổi sinh hoá để tổng hợp nên protein và các axit amin. Bón nhiều N, quá trình
quang hợp yếu N từ NH
4