trờng đạI học nông nghiệp hà nội
khoa tài nguyên và môi trờng
khoá luận tốt nghiệp
Tờn 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
Ngi thc hin : Vũ THị LOAN
Lp : mÔi trƯờNG A
Khoỏ : 49
Ngnh : mÔi trƯờNG
Ngi hng dn : ts Đỗ NGUYÊN HảI
a im thc hin: xã Đặng Xá - Gia Lâm - Hà Nội
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
hµ néi - 2000
2
MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU............................................................................................4
1.1. Đặt vấn đề ..............................................................................................4
1.2. Mục đích, yêu cầu nghiên cứu................................................................6
1.2.1. Mục đích..........................................................................................6
1.2.2. Yêu cầu............................................................................................6
PHẦN II: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU.........................................................7
2.1 Vai trò của phân khoáng trong sản xuất nông nghiệp.............................7
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
4
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
mức độ sử dụng nước ngày một tăng nhanh, thế giới có khoảng 14000 triệu
km3 nước, nước mặn chiếm 97%, nước ngọt chiếm 3% chỉ có khoảng 10 triệu
km3 nước có thể sử dụng được phần còn lại là nước đóng băng tập trung ở hai
cực [1]. Nhu cầu nước cho các ngành cũng tăng lên khoảng 69% sử dụng trong
nông nghiệp, 23% sử dụng cho công nghiệp, 8% nhu cầu cho đời sống.
Dưới sức ép của sự gia tăng dân số, nhu cầu lương thực thực phẩm đang
tăng lên cả về số lượng và chất lượng cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện
đại hóa thâm canh nông nghiệp và thói quen sử dụng nước tùy tiện không quan
tâm đến chất lượng nước ở các nước chậm phát triển. Gần 20% dân số thế giới
không được sử dụng nước sạch và 50% thiếu nước vệ sinh an toàn.
Việt Nam là một nước đang phát triển có bình quân thu nhập đầu người
-
, NH
4
+
là cần thiết, là cơ sở đề xuất biện pháp tránh tích
5
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
lũy NO
3
-
, NH
4
+
trong nước tưới cho sản xuất nông nghiệp, chúng tôi tiến
hành nghiên cứu 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”.
1.2. Mục đích, yêu cầu nghiên cứu
1.2.1. Mục đích
Xác định ảnh hưởng của việc sử dụng phân đạm đến sự tích luỹ hàm
lượng NO
3
-
, NH
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
không thể nào trong tăng gấp 4 lần sản lượng trong vòng 50 năm, trở thành
một trong các yếu tố cơ bản để tăng mức sống và trình độ văn minh. Phân bón
hoá học đã chiếm lĩnh chủ yếu trong các loại phân được sử dụng trong sản
xuất nông nghiệp của hầu hết các nước trên thế giới [24].
7
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
Phân bón ngoài hiệu ứng trực tiếp là tăng năng suất cây trồng, nó còn
có tác động rất lớn đến việc tạo ra nền đất thâm canh mà lâu nay người sử
dụng ít chú ý tới. Tuy nhiên, sử dụng phân hoá học quá mức và không hợp lý
đã dẫn đến những ảnh hưởng xấu đến tính chất đất, phẩm chất nông sản cũng
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,
10 kg S [11].
Trong giai đoạn hiện nay nước ta đưa vào sản xuất nhiều giống lúa lai,
lúa cao sản cho năng suất cao như C70, VL24, NN10...những giống lúa này
đòi hỏi yêu cầu phân bón lớn hơn nhiều so với lúa thuần, lúa đặc sản địa
phương. Theo Thomas Dierolf và cộng sự 2001, ở vùng Đông Nam châu Á để
có năng suất 4 tấn hạt/ha cây lúa hút 90 kg N, 13 kg P, 108 kg K, 11 kg Ca,
10 kg Mg, 4 kg S. Các giống lúa địa phương cho năng suất 2 tấn/ha chỉ hút
45 kg N, 7 kg P, 54 kg K, 6 kg Ca, 5 kg Mg, 2 kg S.
Theo Nguyễn Văn Bộ và cộng sự ( 2003 ) trung bình cây lúa lấy đi 222
kg N, 7,1 kg K
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
thời kỳ đẻ nhánh nhất là khi đẻ rộ cây lúa hút đạm nhiều nhất thường lúa hút
10
Khoá luận tốt nghiệp Phan Thị Thuỳ Trang – MT K49
70% lượng đạm cần thiết trong thời gian đẻ nhánh quyết định 74% năng suất.
Lúa cũng cần nhiều đạm trong thời kỳ phân hoá đòng và phát triển thành bông,
tạo ra các bộ phận sinh sản. Giai đoạn này lúa hút 10 – 15% lượng N là thời kỳ
bón đạm có hiệu suất cao. Phần đạm còn lại được cây hút đến lúc chín [9].
Bảng 2.1: Động thái tích luỹ dinh dưỡng của cây lúa (%)
Dinh
dưỡng
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
điều khiển chất lượng tham gia vào các quá trình hình thành hợp chất và vận
chuyển các hợp chất đó, K còn có tác dụng làm cho tế bào cây được củng cố,
tăng tỷ lệ đường, giúp vận chuyển chất dinh dưỡng nhanh chóng về hoa và tạo
hạt [6].
Trên đất phù sa sông Hồng trong thâm canh lúa ngắn ngày, để đạt năng
suất lúa 5 tấn/ ha ở vụ mùa và 6 tấn/ha nhất thiết phải bón K. Để đạt năng suất
7 tấn/ha ở vụ Xuân cần bón 102 – 135 kg K
2
O/ha/vụ (ở mức 193 kg N/ha, 120
kg P
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.
Bảng 2.2: Tình hình sử dụng phân hóa học của các nước
Quốc gia Lượng phân hoá học bình quân sử
dụng cho 1 ha gieo trồng (kg/ha)
Hà Lan
Hàn Quốc
Nhật Bản
Trung Quốc
Việt Nam
758
467
(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
của thế giới có khả năng tăng thêm 14 triệu tấn, chủ yếu nhờ sự gia tăng sản
lượng của khu vực Tây Á và Trung Quốc.
- Phân đạm và amoniac: năm 2010 sản lượng amoniac toàn cầu có thể
đạt 202 triệu tấn tăng 35 triệu tấn so với 167 triệu tấn năm 2006. sản lượng
amoniac của thế giới dự kiến tăng bình quân 7%/năm trong giai đoạn 2006 –
2009 và có thể tăng thêm 15 triệu tấn năm 2010. khu vực Tây Á có thể chiếm
1/3 mức gia tăng sản lượng trong khoảng thời gian trên.
Theo IFA, nhu cầu tiêu thụ phân đạm của thế giới trong giai đoạn
2006-2010 dự kiến tăng bình quân 1,8%/năm đạt 99,1 triệu tấn vào năm 2010.
nguồn cung ứng phân đạm toàn cầu có thể tăng bình quân 5,4%/năm, trong
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
khoảng 10% trong thời gian tới. Từ năm 1985 đến nay sử dụng phân đạm tăng
trung bình 7,2%/năm, phân lân tăng 13,9%/năm, phân kali tăng tốc độ cao
nhất 23,9 %/năm. Tổng lượng dinh dưỡng (N + P
2
O
5
+ K
2
O) sử dụng năm
1985/1986 là 385,6 ngàn tấn, năm 1989/1990 là 541,7 ngàn tấn thì năm
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
[32]. Hàng năm nhập khẩu khoảng 1,4 triệu tấn ure/năm 200 – 300.000 tấn
lân/năm và 150 – 200.000 tấn/năm Kali [18]. Tỷ lệ dinh dưỡng trung bình thế
giới là N : P
2
O
5
: K
2
O là 1 : 0,47 : 0,36 trong đó các nước đang phát triển tỷ lệ
này là 1 : 0,37 : 0,17. Ở Việt Nam mới chỉ đạt 1 : 0,23 : 0,04 mức độ sử dụng
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
, 200 kg K
2
O, 22 kg
CaO và 9 kg S, tỷ lệ N : P : K = 1 : 0,6 : 2,1. Trên đất phù sa sông Hồng để có
năng suất cao có thể đầu tư 150 – 160 kg N phối hợp 16 tấn phân chuồng 90
kg P
2
O
5
và 60 kg K
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
:
K
2
O 1 : 0,53 :0,36 ; ở Bắc Giang tỷ lệ này lên tới 1 : 0,52 : 0,95 với lượng N
bón là 93,9 kg N/ha. Mức bón trung bình của các tỉnh khác là 100 kg N/ha, 59
kg P
2
O
5
và 30 kg K
Copyright: Tài liệu đại học ©