Tài liệu đánh giá hiện trạng quản lý và sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường đất tại xã cao xá, huyện lâm thao, tỉnh phú thọ

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM QUANG MINH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG PHÂN BÓN, THUỐỐC BẢO VỆ THỰC VẬT TỚI MỐI TRƯỜNG ĐÂỐT TẠI XÃ CAO XÁ, HUYỆN LÂM THAO, TỈNH PHÚ THỌ Chuyên ngành: Mã sôố: Người hướng dẫẫn khoa học: Khoa học môi trường 60.44.03.01 PGS.TS. Nguyêẫn Như Hà NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn đã chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phạm Quang Minh i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc PGS. TS. Nguyễn Như Hà đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Quản lý môi trường, Khoa Môi Trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức xã Cao xá, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phạm Quang Minh ii MỤC LỤC Lờı cam đoan.....................................................................................................................i Lờı cảm ơn.......................................................................................................................ii Mục lục............................................................................................................................iii Danh mục các từ vıết tắt................................................................................................vi Danh mục bảng..............................................................................................................vii Danh mục hình.............................................................................................................viii Trích yếu luận văn..........................................................................................................ix Thesıs abstract.................................................................................................................xi Phần 1. Mở đầu................................................................................................................1 1.1. Tính cấp thıết của đề tàı....................................................................................1 1.2. Mục đích nghıên cứu.........................................................................................2 1.3. Phạm vı nghıên cứu...........................................................................................2 1.4. Ý nghĩa khoa học thực tıễn...............................................................................2 Phần 2. Tổng quan tàı lıệu..............................................................................................3 2.1. Phân bón và môı trường...................................................................................3 2.1.1 Khái niệm về phân bón.....................................................................................3 2.1.2. Vai trò của phân bón trong sản xuất nông nghiệp..........................................5 2.1.3. Vai trò tích cực của phân bón với môi trường................................................7 2.1.4. Khả năng gây ảnh hưởng xấu của phân bón tới môi trường........................7 2.1.5. Khả năng ảnh hưởng xấu của phân bón đến sức khỏe con người..............10 2.1.6. Khả năng giảm thiểu ảnh hưởng xấu của phân bón tới môi trường ...........................................................................................................................12 2.2. Hoá chất bảo vệ thực vật và môı trường.......................................................14 2.2.1. Khái niệm về hóa chất bảo vệ thực vật..........................................................14 2.2.2. Vai trò của hóa chất bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiêp..............17 2.2.3. Con đường phát tán của thuốc bảo vệ thực vật trong môi trường ...........................................................................................................................18 2.2.4. Tác động của thuốc bvtv tới môi trường.........................................................21 2.2.5. Khả năng giảm thiểu tác hại của thuốc bvtv tới môi trường.......................25 2.3. Tình hình quản lý và sử dụng phân bón, hoá chất bvtv..............................27 2.3.1. Tình hình sử dụng phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật...............................27 iii 2.3.2. Tình hình quản lý phân bón và hóa chất bảo vệ thực vật ở việt nam....................................................................................................................32 Phần 3. Vật lıệu và phương pháp nghıên cứu.............................................................37 3.1. Địa đıểm nghıên cứu........................................................................................37 3.2. Thờı gıan nghıên cứu.......................................................................................37 3.3. Đốı tượng nghıên cứu......................................................................................37 3.4. Nộı dung nghıên cứu.......................................................................................37 3.4.1. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội của xã cao xá...........................................37 3.4.2. Đánh giá hiện trạng sử dụng phân bón tại xã cao xá...................................37 3.4.3. Đánh giá công tác quản lý phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tại xã Cao Xá..............................................................................................................38 3.4.4. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng xấu của phân bón và hoá chất thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường ở xã cao xá.........................39 3.5. Phương pháp nghıên cứu................................................................................39 3.5.1. Phương pháp thu thập số liệu.........................................................................39 2.5.2. Phương pháp lấy mẫu đất...............................................................................40 3.5.3. Phương pháp phân tích đất............................................................................40 3.5.4. Phương pháp sử lý số liệu...............................................................................40 3.5.5. Phương pháp chuyên gia.................................................................................41 Phần 4. Kết quả và thảo luận........................................................................................42 4.1. Đặc đıểm tự nhıên, kınh tế - xã hộı của xã cao xá........................................42 4.1.1. Đặc điểm tự nhiên của xã cao xá....................................................................42 4.1.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội của xã cao xá..........................................................44 4.1.3. Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã cao xá.......................................................................................................................49 4.2. Đánh gıá hıện trạng sử dụng phân bón, thuốc bvtv tạı xã cao xá...............50 4.2.1. Đánh giá hiện trạng sử dụng phân bón tại xã cao xá...................................50 4.2.2. Đánh giá hiện trạng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trên địa bàn xã cao xá.......................................................................................................................60 4.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của tình trạng sử dụ thuốc bvtv tới môi trường...............................................................................................................66 4.3. Đánh gıá hıện trạng công tác quản lý phân bón, thuốc bvtv tạı xã Cao Xá..............................................................................................................68 iv 4.4. Đề xuất gıảı pháp cho vıệc gıảm thıểu ảnh hưởng xấu của sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tạı xã cao xá..............................................71 4.4.1. Nguyên nhân gây ảnh hưởng xấu tới môi trường từ thực trạng sử dụng phân bón, thuốc bvtv tại xã cao xá.......................................................71 4.4.2. Giải pháp cho việc giảm thiểu ảnh hưởng xấu của sử dụng phân bón thuốc bvtv tại xã cao xá...........................................................................72 Phần 5. Kết luận và kıến nghị.......................................................................................75 5.1. Kết luận............................................................................................................75 5.2. Kiến nghị..........................................................................................................76 Tàı lıệu tham khảo.........................................................................................................77 Phụ lục 1. Phıếu đıều tra...............................................................................................80 Phụ lục 2. Một số hình ảnh về thực trạng sử dụng phân bón, thuốc bvtv tại xã Cao Xá.......................................................................................................84 Phụ luc 3 Danh mục thuốc bvtv cấm sử dụng ở vıệt nam..........................................87 Phụ lục 4. Qcvn 15 : 2008/btnmt.....................................................................................90 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt BVTV HCHC HCVC HTX ICM IPM KLN LUT PBHC PBHH PBVC UBND Nghĩa tiếng Việt Bảo vệ thực vật Hợp chất hữu cơ Hợp chất vô cơ Hợp tác xã Integrated Crop ManagementChương trình quản lý cây trồng tổng hợp Integrated Pests ManagementChương trình quản lý dịch hại tổng hợp Kim loại nặng Loại hình sử dụng đất Phân bón hữu cơ Phân bón hóa học Phân bón vô cơ Ủy ban nhân dân vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Sử dụng phân hoá học và năng suất lúa tại một số nước..........................5 Bảng 2.2. Những vấn đề ô nhiễm do phân bón..........................................................11 Bảng 2.3. Tính tan của hóa chất bảo vệ thực vật trong môi trường nước.............20 Bảng 2.4. Số lượng phân hóa học được sử dụng qua các năm................................29 Bảng 4.1. Cơ cấu sử dụng đất của xã Cao Xá năm 2014..........................................44 Bảng 4.2. Giá trị sản xuất từ các lĩnh vực khác nhau của xã Cao Xá năm 2014..............................................................................................................46 Bảng 4.3. Hiện trạng cây trồng ở xã Cao Xá.............................................................47 Bảng 4.4. Hiê ên trạng loại hình sử dụng đất và luân canh cây trồng tại xã............48 Bảng 4.5. Chủng loại cây trồng ở phạm vi nông hộ tại xã Cao Xá.........................49 Bảng 4.6. Các loại và dạng phân bón được các nông hộ dùng tại xã Cao Xá ......................................................................................................................51 Bảng 4.7. Lượng phân bón trung bình cho một số cây trồng chính.......................52 Bảng 4.8. Hướng dẫn bón phân cho các loại cây trồng chính tại xã Cao Xá.........52 Bảng 4.9. Tình hình sử dụng phân bón theo các loại hình sử dụng đất..................54 Bảng 4.10. ..............Tình trạng áp dụng kỹ thuật bón phân cho cây trồng của các hộ ......................................................................................................................56 Bảng 4.11. Ðánh giá mức độ ảnh hưởng xấu của tình trạng sử dụng phân bón cho các cây trồng tại xã Cao Xá (% so với hướng dẫn)..........................57 Bảng 4.12. ..........Ảnh hưởng của tình trạng sử dụng phân bón trên các loại hình sử dụng đất tới các tính chất hóa học đất tại xã Cao Xá..............................58 Bảng 4.13. ............Tình trạng hiểu biết về sử dụng phân bón của các nông hộ tại xã Cao Xá..........................................................................................................60 Bảng 4.14. ..................................Danh sách các loại thuốc BVTV chính ở địa phương ......................................................................................................................61 Bảng 4.15. ..............Tình trạng sử dụng thuốc BVTV cho các cây trồng chính tại xã Cao Xá..........................................................................................................63 Bảng 4.16. ..............Thời gian cách ly của một số loại cây trồng đối với thuốc BVTV ......................................................................................................................65 Bảng 4.17. ..........Thực trạng sử dụng dụng cụ bảo hộ lao động của các hộ nông dân ......................................................................................................................65 vii Bảng 4.18. ................Ðánh giá mức độ ảnh hưởng xấu của tình trạng sử dụng thuốc BVTV cho các cây trồng tại xã Cao Xá (% so với hướng dẫn)..............66 Bảng 4.19. ............Tình trạng hiểu biết về sử dụng thuốc BVTV của các nông hộ tại xã Cao Xá.....................................................................................................67 Bảng 4.20. ..........Tình trạng các cửa hàng kinh doanh phân bón và thuốc BVTV tại xã Cao Xá.....................................................................................................69 Bảng 4.21. ..................Các hoạt động tuyên truyền về sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ......................................................................................................................70 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Sự thất thoát đạm khi bón phân đạm thông thường..................................9 Hình 2.2. ..............................Con đường phát tán của thuốc BVTV trong môi trường .........................................................................................................................19 Hình 2.3. .....................Con đường di chuyển của thuốc bảo vệ trong môi trường đất .........................................................................................................................21 Hình 2.4. ...................................................................Tác hại của thuốc bảo vệ thực vật .........................................................................................................................25 Hình 2.5. Tiêu thụ phân bón hóa học ở Việt Nam giai đoạn 1962 – 2009 (IFA, 2011)......................................................................................................28 Hình 4.1. ..................................................Xã Cao Xá, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ .........................................................................................................................42 Hình 4.2. .....................................Thời điểm phun thuốc BVTV cho các loại cây trồng .........................................................................................................................62 Hình 4.3. Sơ đồ hệ thống phân phối thuốc phân bón và BVTV tại xã Cao Xá..............68 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Phạm Quang Minh Tên Luận văn: Đánh giá hiện trạng quản lý và sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường đất tại xã Cao Xá, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60.44.03.01 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam 1. Mục đích nghiên cứu + Đánh giá hiện trạng quản lý và sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tại xã Cao Xá, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ. + Xác định khả năng ảnh hưởng của tình trạng quản lý và sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường đất tại địa phương. + Đề xuất các giải pháp đảm bảo việc quản lý và sử dụng phân bón, thuốcbảo vệ thực vật có hiệu quả cao trong sản xuất, giảm thiểu ảnh hưởng xấu đến môi trường. 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu a) Nội dung - Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội của xã Cao Xá; - Đánh giá hiện trạng sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tại xã Cao Xá; - Đánh giá công tác quản lý phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tại xã Cao Xá; - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng xấu của phân bón và hoá chất thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường ở xã Cao Xá. + Xác định các nguyên nhân gây ảnh hưởng xấu tới môi trường từ thực trạng sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật tại địa phương. + Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng xấu của phân bón và thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường ở địa bàn nghiên cứu. b) Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu; + Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp. + Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp. OM; Phương pháp lấy mẫu đất: Lấy mẫu trực tiếp tại địa bàn nghiên cứu; Phương pháp phân tích đất: Phân tích các chỉ tiêu N, P, K tổng số và dễ tiêu, pH, ix - Phương pháp xử lý số liệu: + Xử lý kết quả điều tra, thống kê bằng phần mềm excel so sánh với quy trình quy chuẩn của Nhà nước. + Xử lý mẫu đất sau phân tích: so sánh với chất lượng đất theo quy định của Nhà nước. - Phương pháp chuyên gia: Phỏng vấn các đối tượng am hiểu tại địa phương, tham khảo ý kiến chuyên gia. 3. Kết quả chính và kết luận - Cao Xá là một xã nông nghiệp lớn có diện tích tự nhiên 1136,02 ha, dân số 9.046 người với diện tích đất canh tác khoảng 500 ha. Tại xã hiện có các cây trồng chính: lúa, ngô, đậu tương, cà chua, cải bắp được trồng trong 5 loại hình sử dụng đất chính. - Người dân bón phân thường không theo hướng dẫn. Nên làm giảm hiệu quả và tăng khả năng tác động xấu đến môi trường. - Về thuốc bảo vệ thực vật người dân thường dùng đúng cho lúa, ngô nhưng lại thường không đúng với hoa màu và rau nên dẫn đến tăng khả năng gây ảnh hưởng xấu với môi trường. - Xã có 20 cửa hàng kinh doanh phân bón và thuốc bảo vệ thực vật với quy mô khác nhau, trong đó 12 cửa hàng chỉ kinh doanh thuốc bảo vệ thực vật, 5 cửa hàng kinh doanh cả thuốc bảo vệ thực vật và phân bón, 3 của hàng còn lại chỉ kinh doanh phân bón. Trong số các cửa hàng kinh doanh phân bón, thuốc bảo vệ thực vật chỉ có 3/20 cửa hàng có đăng ký kinh doanh, 17/20 chủ cửa hàng hiểu về lĩnh vực kinh doanh. - Giải pháp cho việc quản lý, sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật có hiệu quả: + Giải pháp chính sách, quản lý nhà nước; + Giải pháp về mặt kỹ thuật; + Giải pháp kinh tế. x THESIS ABSTRACT Master candidate: Pham Quang Minh Thesis title: Evaluating the effects of using fertilizers and plant protection products to soil at Cao Xa commune, Lam Thao district, Phu Tho Province. Major: Environmental Science Code: 60.44.03.01 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives:  Determining the current status of using and managing the fertilizers and plant protection products at Cao Xa commune, Lam Thao district, Phu Tho Province.  Determining the effects of using and managing the fertilizers and plant protection products to local soil.  Suggesting some solutions of using and managing the fertilizers and plant protection products for higher productivity and less damage to environments. Research contents and Methods a. Research contents - Natural, economical, social properties of Cao Xa Commune. - Assessment of the current using fertilizers and pesticides in Cao Xa commune. - Assessment of the management the fertilizers and plant protection products in Cao Xa commune. - Suggesting some solutions of using and managing the fertilizers and plant protection products for higher productivity and less damage to environments.  Determining the way that Fertilizers and plant protection products affect to the environments.  Proposing solutions to minimize the affects of Fertilizers and plant protection products to the environments. b. Methods - Collecting data method: primary and secondary; - Sampling the soil: directly at local area; - Analyzing soil: based on N, P, K standard, pH, OM; - Analyzing data: Excel, compare the data to the official data; - References: Interviewing the local experts. xi Main findings and conclusions - Cao Xa Commune has total area 1136.02 ha, arable area around 500 ha and population around 9046 people. Main crops: rice, corn, soybeans, tomatoes, cabbages; - Farmers usually use fertilizer without reading construction therefore damaging to local environments; - Farmers use pesticides for rice and corn in right way but for vegetables in wrong way, also damaging to local environments; - In the commune, there are 20 stores that provide fertilizer and plant protection products. 12 stores only provide PPP, 3 stores only provide fertilizer and 5 stores provide both. There are only 3 per 20 stores that have business permission and 17/20 business mans know exactly what they provide. - Proposed: o Increasing policy, state management; o Increasing economical, social knowledge for people; o Raising awareness of farmers. xii PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ở Việt Nam, sản xuất nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế đất nước và trong vấn đề đảm bảo an ninh lương thực, góp phần nâng cao đời sống của người dân. Sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp là biện pháp đang được sử dụng phổ biến nhằm nâng cao hiệu quả trong quá trình sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, do điều kiện sống, điều kiện lao động và nhận thức của người dân còn hạn chế nên việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật đã bị lạm dụng quá mức, nhiều loại thuốc đã bị cấm sử dụng hoặc không rõ nguồn gốc vẫn được lưu hành và sử dụng một cách tùy tiện. Chính những điều đó đã dẫn đến hậu quả làm suy thoái đất, ô nhiễm môi trường và làm mất cân bằng sinh thái, trực tiếp và gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Cao Xá là một xã sản xuất nông nghiệp chính của của huyện Lâm Thao tỉnh Phú Thọ. Do dân số ngày càng tăng nhanh, tác động của quá trình đô thị hóa làm cho diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp dẫn đến việc người dân phải thâm canh sản xuất cao với việc sử dụng nhiều phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất. Trong khi yêu cầu đặt ra là đảm bảo nhu cầu lương thực, thực phẩm cho huyện đã tạo ra sức ép khá lớn lên diện tích đất nông nghiệp nhỏ hẹp này, đòi hỏi cần có những biện pháp kỹ thuật tác động để nâng cao năng suất cây trồng trong khoảng thời gian ngắn. Tuy nhiên, thâm canh cao trong nông nghiệp gắn liền với việc tăng cường sử dụng phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ đã làm ảnh hưởng xấu tới môi trường xung quanh. Do vậy, việc tìm hiểu thực trạng quản lý và sử dụng phân bón, thuốc BVTV trong sản xuất nông nghiệp của xã và dư lượng của nó trong đất, nước là điều rất quan trọng và hết sức cần thiết. Để từ đó đưa ra được những biện pháp quản lý và kiểm soát cũng như các biện pháp kỹ thuật phù hợp trong sản xuất nông nghiệp, vừa đáp ứng được nhu cầu lương thực trong khu vực vừa đảm bảo chất lượng môi trường xung quanh. Vì những lý do nêu trên chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng quản lý và sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường đất tại xã Cao Xá, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ”. 1 1.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Đánh giá hiện trạng quản lý và sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tại xã Cao Xá, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ. - Xác định khả năng ảnh hưởng của tình trạng quản lý và sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường đất tại địa phương. - Đề xuất các giải pháp cho việc giảm thiểu ảnh hưởng xấu của sử dụng phân bón, thuốc BVTV tại xã Cao Xá. 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Luận văn nghiên cứu hiện trạng quản lý và sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tại xã Cao Xá, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ. Đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường đất tại xã Cao Xá, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ. - Thời gian nghiên cứu từ 01/2014 – 01/2015. 1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN - Đánh giá khả năng ảnh hưởng xấu tới môi trường từ hiện trạng quản lý và sử dụng các loại phân bón và thuốc BVTV cho các cây trồng tại một xã sản xuất nông nghiệp lớn của huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ - Đưa ra các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng tới môi trường của việc sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật phù hợp với tình hình cụ thể tại địa phương. 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. PHÂN BÓN VÀ MÔI TRƯỜNG 2.1.1. Khái niệm về phân bón Phân bón là những chất chứa một hay nhiều nguyên tố dinh dưỡng cần thiết với cây, được sử dụng cho cây trồng với mục đích không ngừng làm tăng năng suất, chất lượng nông sản và độ phì nhiêu đất. Đây là một trong những vật tư quan trọng và không thể thiếu cho việc phát triển sản xuất nông nghiệp. Các loại phân bón rất đa dạng và phong phú không chỉ về chủng loại mà còn cả về thành phần, tính chất và đặc điểm sử dụng... (Nguyễn Như Hà, 2010). Trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam hiện nay đang sử dụng hàng nghìn dang phân bón thương phẩm có thành phần, tính chất và cách sử dụng khác nhau, nhưng có thể tập hợp lại thành 4 nhóm: phân hữu cơ, phân vô cơ, phân vi sinh vật và phân sinh hoá (Nguyễn Như Hà và Nguyễn Văn Bộ, 2013). Trong đó: Phân hữu cơ là các loại chất hữu cơ vùi vào đất sau khi phân giải có khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây và quan trọng hơn có tác dụng cải tạo đất lớn. Phân hữu cơ bao gồm: phân chuồng (phân gia súc), phân bắc, nước giải, phân gia cầm, rác đô thị sau khi ủ, phân xanh, than bùn, các phế phẩm của công nghiệp thực phẩm (đồ hộp, ép dầu) và cả các tàn thể thực vật vùi trực tiếp vào đất. Đây là các loại phân có chứa chất khô chủ yếu là hữu cơ với hàm lượng dinh dưỡng khoáng rất thấp nên thường có chức năng chủ yếu để ổn định hàm lượng mùn cho đất trong nông nghiệp hiện đại nhưng cũng có thể là nguồn phân chính của sản xuất nông nghiệp hữu cơ. Phân vô cơ là các loại phân bón sản xuất trong công nghiệp hoá chất nên thường gọi là phân hoá học. Các phân hóa học có tác dụng cung cấp trực tiếp các chất dinh dưỡng khoáng thiết yếu cho cây trồng ở dạng cây dễ hấp thu ( dễ tiêu). Các phân hóa học có khả năng cung cấp trực tiếp các chất dinh dưỡng khoáng thiết yếu (thức ăn) cho cây trồng ở dạng cây dễ hấp thu (dễ tiêu) , tùy theo chất dinh dưỡng chính có chứa trong phân mà còn gọi là phân đa lượng (N,P,K); phân trung lượng (Ca,Mg,S,Si); phân vi lượng (đồng, sắt, mangan, bo, molipđen, kẽm, clo). 3 Theo đặc điểm thành phần dinh dưỡng đa lượng có chứa trong phân các loại phân vô vô cơ có thể chia thành 2 nhóm: Phân đơn và phân đa yếu tố. Phân đơn (phân khoáng đơn): là loại phân vô cơ chỉ chứa một nguyên tố dinh dưỡng trong số các chất dinh dưỡng thiết yếu đối với cây ví dụ: phân đạm, phân lân, phân kali.... Mỗi loại phân đơn thường có nhiều dạng phân thương phẩm khác nhau, ví dụ phân đạm có các dạng phân đạm amôn clorua, kali clorua... Phân đa yếu tố là loại phân có chứa từ 2 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng trở lên, trong đó tuỳ theo phương pháp chế biến, sản xuất mà lại chia ra phân phức hợp và phân trộn. Các loại phân phức hợp phổ biến là MAP, DAP… còn các loại phân trộn thì rất đa dạng. Ở Việt Nam thường gặp các phân trộn có 3 nguyên tố N, P, K. Phân vi sinh vật là sản phẩm có chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống đã tuyển chọn có mật độ đạt tiêu chuẩn quy định của bộ Nông nghiệp và PTNT..Các phân vi sinh được chia thành 2 nhóm: Nhóm phân vi sinh với chất mang được thanh trùng và mật độ vi sinh vật hữu ích cao, có hiệu quả dựa trên sự cải thiện và tăng cường hoạt động của hệ vi sinh vật đất tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được; Nhóm phân vi sinh với chất mang không thanh trùng có mật độ vi sinh vật hữu ích thấp, xem như phân hỗn hợp hữu cơ - vô cơ có chứa vi sinh vật. Phân sinh hoá là các chất vô cơ hoặc hữu cơ, chiết xuất từ tự nhiên hay tổng hợp trong công nghiệp hoá học, là loại phân bón có chứa các enzim, các axit hữu cơ, hoặc các chất hoá học có tác dụng kích thích hoặc kìm hãm sự sinh trưởng phát triển của cây trồng. Sử dụng phân này thêm cho cây trồng để xúc tiến các quá trình chuyển hoá vật chất theo hướng có lợi cho năng suất và phẩm chất cây trồng. Bản chất của phân sinh hoá là các phân hoá học vì cũng được sản xuất bằng công nghệ hoá học, điểm phân biệt phân sinh hoá với các phân hoá học khác là tác dụng. Phân sinh hoá chủ yếu tác động vào quá trình chuyển hoá vật chất trong cây. Phân theo vị trí bón phân cho cây các loại phân bón có thể chia ra phân bón rễ và phân bón lá (Nguyễn Như Hà và Nguyễn Văn Bộ, 2013). Trong đó: Phân bón rễ là các loại phân bón được bón trực tiếp vào đất hoặc vào nước để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng thông qua bộ rễ. Đây là con đường cung cấp dinh dưỡng chủ yếu cho cây nên trong thực tế các loại phân bón rễ có số lượng áp đảo; Phân bón lá là các loại phân bón được sử dụng dưới dạng dung dịch để tưới hoặc phun trực tiếp vào lá hoặc thân nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho 4 cây thông qua thân, lá. Đây là hình thức cung cấp dinh dưỡng có giá trị số lượng hạn chế của thực vật. Nồng độ dung dịch phân bón sử dụng cũng có khả năng ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của phân bón lá. Nồng độ thấp gây tốn công sử dụng, nồng độ quá cao có thể gây hại cho bề mặt lá và cây. 2.1.2. Vai trò của phân bón trong sản xuất nông nghiệp Vai trò rất quan trọng của phân bón đối với năng suất và sản lượng cây trồng có thể thấy ở khắp mọi nơi. Nhiều cuộc điều tra tổng kết về vai trò của phân bón với cây trồng ở khắp các Châu lục trên thế giới đều cho thấy, trong số các biện pháp kỹ thuật trồng trọt liên hoàn, bón phân luôn là biện pháp kỹ thuật có ảnh hưởng lớn nhất, quyết định nhất đối với năng suất cây trồng (Nguyễn Như Hà và Lê Bích Đào, 2010). Theo tổ chức FAO, trong thập niên 70-80 của thế kỷ XX, trên phạm vi trên toàn thế giới trung bình phân bón quyết định 50% tổng sản lượng nông sản tăng thêm. Thực tiễn sản xuất ở nhiều nước trên thế giới, cũng như ở Việt Nam cho thấy, không có phân hoá học không thể có năng suất cao. Ở các nước có hệ thống nông nghiệp phát triển trong hơn 100 năm gần đây (từ khi bắt đầu sử dụng phân bón hoá học), hơn 60% năng suất cây trồng tăng là nhờ sử dụng phân khoáng. Bảng 2.1. Sử dụng phân hoá học và năng suất lúa tại một số nước Quốc gia Kg N+P2O5+K2O/hacanh tác 1970 1980 1990 TrungQuốc 44,0 158,2 Nhật Bản 376,3 HànQuốc 2007 1970 1980 1990 2000 2010 220,4 256,9 366,9 3,42 4,14 5,72 6,26 6,55 372,6 385,5 324,5 272,1 5,63 5,13 6,38 6,70 6,51 261,9 351,4 418,7 301,1 257,9 4,55 4,31 6,21 6,71 6,51 Thái Lan 6,6 16,7 133,4 2,02 1,89 1,96 2,61 2,88 ViệtNam 55,2 26,1 400,3* 2,01 2,08 3,19 4,24 5,34 59,7 2000 Nãngsuấtlúa,tạ/ha 99,7 104,9 365,6 Ghi chú: * Số liệu 2010 Nguồn: Nguyễn Như Hà và Lê Bích Đào (2010) Trong mối quan hệ với các biện pháp kỹ thuật trồng trọt liên hoàn (làm đất, giống, mật độ gieo trồng, BVTV...), sử dụng phân bón cân đối luôn là cơ sở quan trọng cho việc phát huy hiệu quả của các biện pháp kỹ thuật khác. Giống cây trồng cần phải được bón phân cân đối theo yêu cầu, mới phát huy hết tiềm năng năng suất của giống. Giống lúa lai có tiềm năng năng suất cao hơn lúa thường 5 20-30%, nhưng lại đòi hỏi phân bón nhiều hơn và tỷ lệ NPK phải phù hợp mới thể hiện tính ưu việt của nó. Trong công tác bảo vệ thực vật rất chú ý tới vai trò của phân P, K và vi lượng, đặc biệt K có tác dụng giúp cây chống chịu sâu bênh hại hiệu quả. Phân lân và kali bón cân đối với đạm không chỉ làm cho cây trồng phát triển khỏe mạnh mà còn tạo cho nồng độ dung dịch của tế bào thực vật trở nên mất tính hấp dẫn và có khả năng chống chịu tốt hơn với sâu, bệnh hại. Do đó bón phân cân đối cho cây trồng là một biện pháp BVTV rất hiệu quả và là một phần quan trọng, không thể thiếu của quản lý dịch hại tổng hợp cho cây (IPM). Mặc dù chất lượng sản phẩm cây trồng quyết đinh bởi đặc điểm của cây và giống cây trồng. Nhưng do cây trồng hút chất dinh dưỡng từ đất và phân bón để tạo nên năng suất và chất lượng sản phẩm nên việc thiếu hay thừa một số chất nhất định trong dinh dưỡng của cây làm ảnh hưởng đến hoạt động của men do đó ảnh hưởng đến phẩm chất nông sản. phân vi lượng, phân kali cũng tác động lên hàm lượng và tính chất các loại men nên vừa có khả năng tạo năng suất cây trồng cao vừa có khả năng tạo phẩm chất tốt (chất khoáng, protein, đường và vitamin). Phân lân làm tăng rõ phẩm chất các loại rau, cỏ làm thức ăn gia súc và chất lượng hạt giống. Để đảm bảo chất lượng hạt giống rất cần bón phân lân.Bón phân kali cho cây trồng có tác dụng làm tăng hàm lượng đường, bột, tăng chất lượng sợi. Bón phân Ca, Mg, S có tác dụng làm tăng chất lượng protein, dầu, tinh dầu cho các loại cây trồng.... Phân đạm hóa học cũng có những ảnh hưởng tốt đến chất lượng sản phẩm., làm cho cây trồng có hàm lượng protein, caroten trong sản phẩm tăng lên rõ, hàm lượng xenlulo giảm xuống., nhất là khi bón phối hợp với phân lân. Vì vậy bón phân cân đối và hợp lý cho cây trồng không chỉ làm tăng năng suất mà còn làm tăng chất lượng sản phẩm như: hàm lượng các chất khoáng, protein, đường, bột và vitamin,... Điều này được thể hiện rõ trong nhiều công trình nghiên cứu và thực tiễn sản xuất ở khắp nơi trên thế giới (Nguyễn Như Hà và Lê Bích Đào, 2010). Do những tác dụng trên của phân bón mà việc sử dụng phân bón hiệu quả sẽ làm tăng nhiều thu nhập và lợi nhuận cho người sản xuất. Theo GS.VS Andre Gros (1977): Một trong những điều kiện cơ bản của lợi nhuận nông nghiệp là tận dụng được vốn kinh doanh, trong đó vốn dùng cho phân bón có tác dụng kích thích lãi và không nên hà tiện. Kinh nghiệm ở Pháp cho thấy việc tăng chi phí về phân bón thường đi đôi với việc tăng thu nhập và lãi thuần. Bón phân cân đối trong trồng trọt còn giải quyết được mâu thuẫn giữa việc đạt năng suất cây trồng 6 cao và chất lượng sản phẩm để đảm bảo thu nhập cao cho nông dân. Người trồng trọt có thể bón phân để đạt lợi nhuận tối đa từ một đơn vị diện tích trồng trọt thông qua việc xác định được lượng phân bón và năng suất tối ưu kinh tế càng cao trong mối quan hệ với các biện pháp kỹ thuật trồng trọt liên hoàn tiên tiến. Như vậy bón phân cân đối và hợp lý không chỉ quyết định năng suất, chất lượng nông sản cao, mà còn là cơ sở quan trọng cho việc đảm bảo an toàn thực phẩm và lợi nhuận tối đa cho người sản xuất mà không gây hại môi trường.Tuy nhiên để sử dụng phân bón hợp lý cần hiểu biết không chỉ về phân bón mà còn những điều kiện cho sử dụng phân bón hợp lý (Nguyễn Như Hà và Nguyễn Văn Bộ, 2013). 2.1.3. Vai trò tích cực của phân bón với môi trường Trong trồng trọt cần bón phân cho cây trồng ngoài việc nhằm đạt năng suất cây trồng cao thoả đáng với chất lượng tốt, hiệu quả sản xuất cao, còn để ổn định và bảo vệ được đất trồng. Vì để bón phân đúng, người sản xuất cần tuân thủ các nguyên tắc bón phân hay định luật sử dụng phân bón, mà bản chất là: Trả lại các chất dinh dưỡng mà cây trồng lấy đi theo sản phẩm thu hoạch để khỏi làm kiệt quệ đất; Khắc phục yếu tố hạn chế của độ phì nhiêu đất; Khắc phục tất cả những mất cân đối của đất trong cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Bón phân (đặc biệt là phân khoáng) trong trồng trọt còn tạo cho cây trồng phát triển tốt, do đó che phủ đất tốt hơn nên còn hạn chế được quá trình xói mòn, rửa trôi đất. Bón phân còn có thể làm môi trường đất tốt hơn, cân đối hơn, đặc biệt bón phân hữu cơ và vôi là các phương tiện cải tạo môi trường đất toàn diện và có hiệu quả cao. Bón nhiều phân hữu cơ về lâu dài có tác dụng làm cho đất tích luỹ mùn và các chất dinh dưỡng, do đó nâng cao được độ phì của đất; còn trước mắt có khả năng cải thiện tính chất lý, hoá, sinh của đất, trên cơ sở đó có thể bón nhiều phân hoá học để thâm canh đạt hiệu quả càng cao. Bón phân hoá học với lượng hợp lý có tác dụng tăng cường hoạt động của vi sinh vật có ích, do đó lại tăng cường sự khoáng hoá chất hữu cơ có sẵn trong đất, chuyển độ phì tự nhiên của đất thành độ phì thực tế. 2.1.4. Khả năng gây ảnh hưởng xấu của phân bón tới môi trường Bón phân không cân đối, không đúng kỹ thuật có thể làm cho môi trường xấu đi do các loại phân bón có thể tạo ra các chất gây ô nhiễm môi trường. Các phân hữu cơ có thể tạo ra nhiều chất khí CH 4, CO2, H2S,... các ion khoáng NO3-. 7