Tài liệu đánh giá thực trạng sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp tại xã nam hải, huyện nam trực, tỉnh nam định

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG ------------------------&------------------------ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN VÀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TẠI XÃ NAM HẢI, HUYỆN NAM TRỰC, TỈNH NAM ĐỊNH Người thực hiện : NGUYỄN THỊ QUỲNH Lớp : MTA Khóa : 57 Chuyên ngành : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Giáo viên hướng dẫn : PGS. TS. ĐOÀN VĂN ĐIẾM Địa điểm thực tập : XÃ NAM HẢI, HUYỆN NAM TRỰC, TỈNH NAM ĐỊNH HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt chuyên đề tốt nghiệp này tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô trong trường Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam nói chung, các thầy cô trong khoa Môi Trường nói riêng đã trang bị cho tôi những chuyên môn cũng như lối sống, kiến thức cơ bản trong học tập, đó là hành trang vững chắc trong công tác làm khóa luận tốt nghiệp. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn PGS.TS Đoàn Văn Điếm đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện, hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn UBND xã Nam Hải, HTX nông nghiệp xã Nam Hải, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định, các hộ gia đình trong xã đã cung cấp thông tin cần thiết, tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài tại địa phương. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian qua. Trong quá trình làm chuyên đề dù đã rất cố gắng nhưng không tránh khỏi những sai sót, vì vậy rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô, các bạn sinh viên để khóa luận được hoàn thiện. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2016 Sinh viên MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN.................................................................................................i MỤC LỤC.....................................................................................................ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.............................................................iv DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................v DANH MỤC CÁC HÌNH.............................................................................vi MỞ ĐẦU.......................................................................................................1 Tính cấp thiết của đề tài................................................................................1 Mục tiêu nghiên cứu......................................................................................2 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU..............................................................3 1.1. Khái quát chung về đặc điểm của phân bón........................................3 1.1.1. Khái niệm, phân loại và thành phần của phân bón.............................3 1.1.2. Vai trò của phân bón trong sản xuất nông nghiệp...............................6 1.1.3. Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường và con người.....................9 1.1.4. Tình hình sử dụng phân bón hiện nay...............................................11 1.2. Khái quát chung về thuốc bảo vệ thực vật........................................15 1.2.1. Thiệt hại do sâu bệnh và dịch hại gây ra với sản xuất nông nghiệp ...........................................................................................................15 1.2.2. Khái niệm về thuốc bảo vệ thực vật..................................................16 1.2.3. Vai trò của thuốc bảo vệ thực vật......................................................18 1.2.4. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường và con người.............19 1.2.5. Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật..........................................22 Chương 2:ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................................................................................................25 2.1. Đối tượng nghiên cứu.......................................................................25 2.2. Phạm vi nghiên cứu...........................................................................25 2.3. Nội dung nghiên cứu.........................................................................25 2.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................25 2.4.1. Thu thập thông tin thứ cấp................................................................25 2.4.2. Thu thập thông tin sơ cấp..................................................................26 2.4.3. Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu.............................................26 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.....................................................27 3.1. Đặc điểm chung về xã Nam Hải, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định ...........................................................................................................27 3.1.1. Điều kiện tự nhiên.............................................................................27 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội..................................................................30 3.1.3. Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội đối với sản xuất nông nghiệp của xã Nam Hải....................................................33 3.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp trên địa bàn xã Nam Hải................34 3.2.1. Hiện trạng sử dụng đất của xã Nam Hải...........................................34 3.2.2. Hiện trạng trồng trọt trên địa bàn xã Nam Hải..................................35 3.3. Thực trạng sử dụng phân bón và thuốc BVTV tại xã Nam Hải........37 3.3.1. Thực trạng sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp tại xã Nam Hải............................................................................................37 3.3.2. Thực trạng sử dụng thuốc BVTV trong nông nghiệp tại xã Nam Hải ...........................................................................................................48 3.4. Hiện trạng quản lý phân bón, thuốc BVTV tại xã Nam Hải.............60 3.4.1. Hệ thống quản lý, phân phối phân bón, thuốc BVTV xã Nam Hải ...........................................................................................................60 3.4.2. Những tồn tại trong công tác quản lý phân bón và thuốc BVTV.....61 3.5. Đề xuất một số giải pháp sử dụng hợp lý phân bón và thuốc BVTV trong sản xuất nông nghiê pê trên địa bàn xã Nam Hải...........61 3.5.1. Giải pháp trong việc sử dụng phân bón............................................61 3.5.2. Giải pháp trong sử dụngthuốc BVTV..............................................62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................64 Kết luận.......................................................................................................64 Kiến nghị.....................................................................................................65 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................66 PHỤ LỤC: PHIẾU ĐIỀU TRA NÔNG HỘ..................................................69 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Danh mục từ viết tắt BNN&PTNT BVMT BVTV DDT FAO GDP HCBVTV HTX IFA IRC IRRI KTTV LHQ TCHQ UBND VKHNNVN Chữ viết đầy đủ Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Bảo vệ môi trường Bảo vệ thực vật Thuốc trừ sâu có thành phần chì và asen Tổ chức Nông lương thế giới Tổng thu nhập bình quân Hóa chất BVTV Hợp tác xã Hiệp hội Công nghiệp Phân bón Quốc tế Ban lúa gạo Quốc tế Viện nghiên cứu lúa Quốc tế Khí tượng thủy văn Liên Hợp Quốc Tổng cục hải quan Ủy ban nhân dân Viện khoa học nông nghiệp Việt Nam DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Đóng góp của các nhân tố đối với tăng sản lượng trồng trọt .......................................................................................................6 Bảng 1.2. Các nguyên nhân làm giảm hiệu quả của phân bón......................7 Bảng 1.3. Hàm lượng KLN trong một số loại phân bón (mg/kg)..................9 Bảng 1.4. Nhóm 10 nước tiêu thụ phân bón lớn nhất toàn cầu năm 2010/2011....................................................................................12 Bảng 1.5. Dự báo nhu cầu phân bón toàn cầu.............................................13 Bảng 1.6. Lượng phân bón vô cơ sử dụng ở Việt Nam qua các năm..........14 Bảng 1.7. Phân loại thuốc theo đô cê cấp tính của thuốc...............................18 Bảng 1.8. Tính tan của hóa chất BVTV trong môi trường nước.................20 Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu khí hậu ở Nam Định...........................................29 Bảng 3.2: Diện tích, cơ cấu sử dụng đất nông nghiê pê của xã Nam Hải 2015.............................................................................................35 Bảng 3.3: Diện tích, năng suất, sản lượng các loại cây trồng tại xãNam Hải năm 2015..................................................................36 Bảng 3.4: Số hộ sử dụng các loại phân hữu cơ tại xã Nam Hải..................37 Bảng 3.5: Hình thức xử lý phế phẩm đồng ruộng của người dân................38 Bảng 3.6: Lượng phân hữu cơ sử dụng trong nông nghiệp tại xã Nam Hải .....................................................................................................39 Bảng 3.7: Cách thức sử dụng phân vô cơ cho cây trồng xã Nam Hải .....................................................................................................40 Bảng 3.8: Lượng phân đạm được sử dụng tại xã Nam Hải vụ mùa năm 2015.....................................................................................42 Bảng 3.9: Lượng phân lân được sử dụng tại xã Nam Hải vụ mùa năm 2015. .43 Bảng 3.10 : Lượng phân Kali được sử dụng tại xã Nam Hải..........................44 Bảng 3.11. Chủng loại thuốc BVTV được sử dụng tại xã Nam Hải...............49 Bảng 3.12: Số lần phun thuốc và khoảng cách giữa các lần phun.................52 Bảng 3.13: Thực trạng phun thuốc hỗn hợp của 60 hộ tại xã Nam Hải .....................................................................................................55 Bảng 3.14: Thời gian cách ly một số loại cây trồng tại xã Nam Hải.............55 Bảng 3.15: Thực trạng sử dụng bảo hô ê lao đô nê g của người dân xã Nam Hải khi sử dụng thuốc BVTV.............................................56 Bảng 3.16: Xử lý vỏ bao bì thuốc BVTV......................................................56 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1. Tỷ trọng nhu cầu phân bón theo cây trồng...................................11 Hình 3.1: Bản đồ xã Nam Hải.......................................................................27 Hình 3.2. Diễn biến một số chỉ tiêu khí tượng tại Nam Định.......................29 Hình 3.3: Cơ cấu lao động trong xã năm 2015.............................................30 Hình 3.4. Cơ cấu kinh tế của xã năm 2015...................................................31 Hình 3.5 : Cơ cấu sử dụng đất của xã năm 2015...........................................34 Hình 3.6: Một số loại phân vô cơ được bày bán trong các cửa hàng............40 Hình 3.7: Một số HCBVTV được bày bán ở địa phương.............................51 Hình 3.8: Cách lựa chọn thuốc BVTV của người dân tại xã Nam Hải ......................................................................................................53 Hình 3.9: Tỷ lệ nông hộ lựa chọn thời điểm phun thuốc cho cây trồng ......................................................................................................54 Hình 3.10: Vỏ thuốc BVTV vất bừa bãi không được thu gom.......................57 Hình 3.11: Cách thức xử lý lượng thuốc dư sau khi phun..............................58 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Ở bất cứ đất nước nào, dù là nước nghèo hay nước giàu, nông nghiệp đều có vị trí quan trọng. Nông nghiệp là ngành sản xuất vật chất chủ yếu của nền kinh tế cung cấp những sản phẩm thiết yếu cho con người tồn tại cũng như là đầu vào cho các ngành khác. Tuy nhiênsự bùng nổ dân số trong những năm qua đã làm nảy sinh vấn đề an ninh lương thực và gây sức ép lên các vùng đất nông nghiệp làm diện tích đất nông nghiệp ngày càng thu hẹp. Một vấn đề đặt ra cho thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng là làm thế nào để đáp ứng đủ nhu cầu của con người. Việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất là một trong những biện pháp hiệu quả. Việt Nam là nước sản xuất nông nghiệp, khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng nhưng cũng thuận lợi cho sự phát sinh, phát triển của sâu bệnh, cỏ dại gây hại mùa màng. Do vậy việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật để nâng cao sản xuất, sản lượng, phòng trừ sâu hại, dịch bệnh bảo vệ mùa màng, giữ vững an ninh lương thực quốc gia vẫn là một biện pháp quan trọng chủ yếu. Tuy nhiên, những năm gần đây việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật quá mức, sự đa dạng; biến động không ngừng của thị trường phân bón và thuốc bảo vệ thực vật, tạo cơ hội ngày càng tăng lượng sử dụng chúng trong sản xuất, nhiều hộ nông dân chỉ quan tâm đến năng suất nông sản mà không quan tâm nhiều đến sức khỏe của con người. Để giải quyết được các sức ép đó, việc quản lý và sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật phải thực sự có hiệu quả, tuy nhiên với tình hình hiện nay đó là vấn đề hết sức khó khăn. Xã Nam Hải, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định là một xã cũng có nền sản xuất nông nghiệp từ lâu với trên 70% diện tích là đất nông nghiệp, đa số người dân nơi đây sống bằng nghề trồng lúa.Hiện nay, nhu cầu tiêu dùng tăng cao, sản xuất nông nghiệp trong xã đang dần chuyển sang hướng thâm canh, tăng vụ. Cây nông nghiệp được trồng ngày càng đa dạng như: lúa, ngô, lạc, rau xanh, bắp cải… Cũng giống như các địa phương khác trên cả nước tình trạng sử dụng ngày càng tăng thuốc BVTV và phân bón của người dân xã Nam Hải đang ảnh hưởng không nhỏ tới sức khỏe và môi trường. Xuất phát từ vấn đề đó tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Đánh giá thực trạng sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp tại xã Nam Hải, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định”. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá thực trạng sử dụng phân bón và thuốc BVTV ở xã Nam Hải, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định. - Đề xuất một số giải pháp bảo vệ môi trường khi sử dụng phân bón và thuốc BVTV trong sản xuất nông nghiệp. Yêu cầu của đề tài Đánh giá được điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội liên quan đến việc sử dụng phân bón và thuốc BVTV ở xã Nam Hải, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định. Đánh giá được thực trạng sản xuất nông nghiê êp trên địa bàn xã Nam Hải. Điều tra, đánh giá được tình hình sử dụng phân bón, thuốc BVTV trong sản xuất nông nghiê êp tại địa phương. Đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường phải phù hợp với tình hình thực tế ở địa phương và phải có tính khả thi. Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Khái quátchung về đặc điểm của phân bón 1.1.1. Khái niệm, phân loại và thành phần của phân bón 1.1.1.1 Khái niệm Theo Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tó (2006), “Phân bón là các chất hữu cơ hoặc vô cơ chứa các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, được bón vào đất hay hoà vào nước phun, xử lý hạt giống, rễ và cây non nhằm tăng năng suất và cải thiện chất lượng nông sản”. 1.1.1.2 Phân loại phân bón Phân bón hiện nay rất đa dạng, ngày càng phát triển. Có nhiều cách phân loại phân bón như theo hợp chất cấu tạo, theo thành phần nguyên tố dinh dưỡng trong phân bón. Theo Cẩm Hà (2012), ta có thể phân loại phân bón như sau:  Phân vô cơ đa lượng Phân đạm: - Phân Urê CO(NH4)2: chứa 44-48% N - Phân amôn nitrat (NH4NO3):chứa 33-35% N - Phân đạm sunphat, còn gọi là phân SA (NH4)2SO4: có 20-21% N, 39% S. - Phân đạm clorua (NH4Cl) chứa 24-25% N. - Phân Xianamit canxi: chứa 20-21% N, 20-28% vôi, 9-12% C. - Phân phôtphat đạm (NH4PO4): chứa 16% N, 20% P. Phân lân: - Phân apatit: Tỉ lệ lân thay đổi tùy theo loại: loại apatit giàu có trên 38% lân, loại apatit trung bình có 17-38% lân, loại apatit nghèo dưới 17% lân. - Supe lân: có chứa 16-20% lân nguyên chất và một lượng lớn thạch cao. - Tecmo phôt phat (phân lân nung chảy, lân Vân Điển): có dạng bột màu xanh nhạt, gần như màu tro, có óng ánh; chứa 15-20% lân, 30% canxi, 1213% Mg, có khi có cả K. - Phân lân kết tủa: chứa 27-31% lân nguyên chất và 1 ít canxi. Phân kali: - Phân clorua kali:chứa 50-60% K nguyên chất và một ít muối ăn. - Phân sunphat kali: chứa 45-50% K nguyên chất, 18% S. - Phân kali – magie sunphat: chứa 20-30% K2O, 5-7% MgO, 16-22% S. - Muối kali 40%: chứa 40% K.  Phân phức hợp và phân hỗn hợp Có thể chia thành các loại 2 yếu tố (N-P, N-K, P-K), loại 3 yếu tố (N-P-K), loại 4 yếu tố (N-P-K-Mg). Phân NP: - Phân Amophor: tỉ lệ N:P:K là 1:1:0, chứa 18% N và 18% P2O5 - Phân Diamophor (DAP): tỉ lệ N:P:K là 1:2,6:0, chứa 18% N, 40% P2O5 - Phân hỗn hợp: 20:20:0; 23:23:0; 10:10:0 Phân NK: - Phân kali nitrat: chứa 13% N, 45% K2O - Phân hỗn hợp: 30:0:10; 20:0:20; 20:0:10 Phân PK: - Phân PK 0:1:3: chứa 55% supe lân và 45% KCl - Phân PK 0:1:2: chứa 65% supe phôt phat và 35% KCl Phân N-P-K: - Phân Amsuka: có tỉ lệ NPK là 1:0,4:0,8 - Phân Amphoska: có tỉ lệ NPK là 1:0,1:0,8; chứa 17% N, 7,4% P 2O5, 14,1% K2O. - Phân viên NPK Văn Điển: có tỉ lệ NPK là 5:10:3; trong phân ngoài chứa NPK còn có 6,7% MgO, 10-11% SiO2, 13-14% CaO. - Phân tổng hợp NPK: gồm các dạng: 16:16:8; 14:8:6; 10:10:5; 15:15:20.  Phân bón lá - Là những hợp chất dinh dưỡng, có thể là các nguyên tố đa lượng, trung lượng hoặc vi lượng, được hòa tan trong nước và phun lên cây để cây hấp thụ.  Phân hữu cơ: Phân hữu cơ gồm các chất hữu cơ khi vùi vào đất được các vi sinh vật phân giải và có khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây. Phân chuồng: là phân do gia súc thải ra như phân lợn, phân trâu bò ngựa, phân gà vịt… Thành phần dinh dưỡng của phân chuồng gồm các đa lượng và vi lượng với hàm lượng tùy thuộc từng loại, thời gian và phương pháp ủ phân. Phân rác: là phân hữu cơ được chế biến từ rác, cỏ dại, thân lá cây xanh, bèo tây, rơm rạ, chất thải rắn thành phố… được ủ với một số phân men như phân chuồng, nước giải, lân, vôi… cho đến khi hoai mục. Phân xanh: là loại phân hữu cơ, sử dụng các loại bộ phận trên mặt đất của cây. Phân xanh thường được sử dụng tươi, không qua quá trình ủ. Cây phân xanh thường là cây họ đậu hoặc cỏ lào, cây quỳ dại… Than bùn, phân dơi, tro: than bùn tạo thành từ xác các loài thực vâ êt khác nhau. Trong than bùn hàm lượng chất vô cơ là 18 – 24%, phần còn lại là các chất hữu cơ. Trong tro có 1 – 30% K2O và 0,6 – 19% P2O5. Trong phân dơi có hàm lượng lân rất cao. Ngoài ra còn có phân vi lượnggồm các nguyên tố Cu, Zn, Mn, B, Mo, Fe, Co,... chúng được bón ở dạng đơn hoặc hỗn hợp.Phân trung lượng là những phân có chứa các chất dinh dưỡng trung lượng như Ca, Mg, S. Phân vi sinh vật: là những chế phẩm trong đó có chứa các loài vi sinh vật có ích như vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn. Gồm một số loại sau: Phân vi sinh vật cố định đạm: có nhiều loài vi sinh vật có khả năng cố định N từ không khí như tảo lam (Cyanobacterium), vi khuẩn Azotobacter, Bradyrhizobium, Rhyzobium, xạ khuẩn Actinomyces, Klebsiella. Trên thị trường hiện nay có một số loại như sau: phân nitragin, phân Azotobacterin, phân Azozin… Phân vi sinh vật hòa tan lân: gồm các vi sinh vật có khả năng phân hủy lân như Aspergillus, Pseudomonas, Bacillus, Micrococens… Trên thị trường có một số loại như: Phosphobacterin… 1.1.2. Vai trò của phân bón trong sản xuất nông nghiệp 1.1.2.1. Phân bón đối với năng suất cây trồng Theo Trần Văn Chiến, Phan Trung Quý (2006), từ ngày có công nghệ phân bón hóa học ra đời, năng suất cây trồng tăng lên rõ rệt. Trong những thập kỉ cuối thế kỉ 20 ( từ 1960 – 1997), diện tích đất trồng lúa trên thế giới chỉ tăng có 23,6% nhưng năng suất lúa đã tăng108% và sản lượng lúa tăng 164,4%, tương đương với mức sử dụng phân hóa học tăng lên là 242%. Thực tiễn ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới cũng cho thấy, phân bón hoá học đóng góp vào việc tăng sản lượng và năng suất cây trồng. Bảng 1.1. Đóng góp của các nhân tố đối với tăng sản lượng trồng trọt Khu vực Châu Á Châu Phi Châu Mỹ Latinh 90 nước đang phát triển Đóng góp của nhân tố (%) Tăng năng suất Tăng diện tích Tăng vụ 69 11 20 57 26 17 49 39 12 63 22 15 (Nguồn: FAO – 1987) 1.1.2.2. Phân bón đối với các biện pháp kỹ thuật trồng trọt Trong mối quan hệ với các biện pháp kỹ thuật trồng trọt liên hoàn (làm đất, giống, mật độ gieo trồng, tưới tiêu,...) sử dụng phân bón hợp lý luôn là cơ sở quan trọng cho việc phát huy hiệu quả các biện pháp kỹ thuật khác. Bảng 1.2. Các nguyên nhân làm giảm hiệu quả của phân bón STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nguyên nhân làm giảm hiệu quả phân bón Kỹ thuật làm đất kém Giống cây trồng không thích hợp Kỹ thuật gieocấy kém Thời vụ gieo cấy không thích hợp Mật độ gieo cấy không thích hợp Vị trí và cách bón phân không thích hợp Chế độ nước không thích hợp Trừ cỏ dại không kịp thời Phòng trừ sâu bệnh không tốt Bón phân không cân đối Mức độ giảm(%) 10 – 25 5 – 20 20 – 40 20 – 40 10 – 25 5 – 10 10 – 20 5 – 10 5 – 50 20 – 50 Nguồn: Nguyễn Văn Bộ, 2003 1.1.2.3. Phân bón đối với chất lượng sản phẩm Nhìn chung vai trò của các loại phân bón như sau: - Phân đạm có vai trò trong cấu tạo protit, là cơ sở của sự sống. Thiếu đạm, cây coi cọc, đẻ nhánh kém, ít phát triển mầm non, lá nhỏ, quang hợp yếu, ra hoa, kết quả muộn, năng suất yếu. - Phân lân tham gia vào quá trình hình thành mầm non, đẻ nhánh, ra hoa kết quả, đồng thời tăng cường sự vận chuyển đường và bột tích lũy về dạng hoạt động. - Phân kali xúc tác quá trình quang hợp hình thành chất đường, bột trong cây, quá trình tạo protit hình thành tế bào mới, giúp cây khắc phục trạng thái thiếu ánh sáng. Kali tăng cường sự hút nước, làm chậm sự đông kết của dịch tế bào khi gặp lạnh, nhờ đó giúp cây chịu lạnh, nóng. - Bón phân Ca, Mg, S có tác dụng làm tăng chất lượng protein, dầu, tinh dầu cho các loại cây trồng (theo Cẩm Hà, 2012) Vì vậy bón phân cân đối và hợp lí cho cây trồng vừa làm tăng năng suất, vừa làm tăng chất lượng sản phẩm. 1.1.2.4. Phân bón đối với môi trường Trong trồng trọt, cần bón phân cho cây trồng nhằm đạt năng suất cao, chất lượng tốt tăng độ che phủ đất do đó bón phân cũng để giữ ổn định và bảo vệ đất trồng khỏi quá trình xói mòn, rửa trôi, làm đất tốt hơn. Bón phân hữu cơ giúp cải thiện tính chất lý, hóa, sinh của đất, đồng thời đất tích lũy thêm mùn và các chất dinh dưỡng, nâng cao độ phì cho đất. Do đó bón phân hữu cơ và vôi là các phương tiện cải tạo môi trường đất toàn diện và hiệu quả cao. Bón phân hóa học với lượng hợp lí có tác dụng tăng cường hoạt động của vi sinh vật có ích, tăng cường sự khoáng hóa chất hữu cơ có sẵn trong đất, chuyển độ phì tự nhiên sang độ phì thực tế. Bón phân lân giữ đất khỏi bị chua hóa do trong phân lân còn chứa một lượng canxi cao (Nguyễn Thanh Bình, 2008) 1.1.2.5. Phân bón đối với thu nhập của người sản xuất Bón phân là biện pháp kỹ thuật có ảnh hưởng quyết định với nông sản và hiệu quả của các biện pháp kỹ thuật khác, nên trong trồng trọt người sản xuất rất coi trọng đầu tư phân bón. Vì vậy, việc sử dụng phân bón hiệu quả sẽ làm tăng nhiều thu nhập và lợi nhuận cho người sản xuất. Bón phân cân đối trong trồng trọt có thể giải quyết được mâu thuẫn giữa việc đạt năng suất cây trồng cao và chất lượng sản phẩm để đảm bảo thu nhập cao cho nông dân (Nguyễn Như Hà và Lê Thị Bích Đào, 2010). 1.1.3. Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường và con người Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường Theo số liê êu của Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) và Ban Lúa gạo quốc tế (IRC) tổng kết, bón phân đồng bộ và cân đối có thể tăng năng suất cây trồng từ 45-50%. Ở Việt Nam, hiệu suất sử dụng phân bón chỉ vào khoảng 35-40%, nghĩa là chỉ có khoảng 35-40% lượng phân bón cây trồng sử dụng được, còn lại 60-65% bị mất đi. Có thể làm mô êt bài toán như sau, nhu cầu sử dụng phân bón của nước ta năm 2010 là 8,9 triệu tấn, như vậy lượng mất đi vào khoảng 5,3-5,7 triệu tấn, chưa kể những hệ lụy gây ra cho cuộc sống con người và môi trường. (Hoàng Văn Tại, 2012) Trong phân bón đều có chứa các yếu tố kim loại, tùy mỗi loại phân bón mà hàm lượng khác nhau, hàm lượng kim loại mỗi loại phân khác nhau được thể hiện dưới bảng sau: Bảng 1.3. Hàm lượng KLN trong một số loại phân bón (mg/kg) Nguyên tố As Cd Cr Co Cu Hg Ni Pb Zn Bùn thải hố Phân chuồng xí 2 – 26 3 – 25 2 – 1500 0,3 – 0,8 20 – 40600 5,2 – 55 2 – 260 0,3 – 24 5 – 3300 2 – 60 0,1 – 55 0,09 – 0,2 16 – 5300 7,8 – 30 50 – 3000 6,6 – 15 700 - 49000 15 – 250 Phân Lân Vôi Phân Đạm 2 – 1200 0,1 – 24 2,2 – 120 0,1 – 170 0,04 – 0,1 0,05 – 8,5 66 – 245 10 – 15 3,2 – 19 1 – 12 0,4 – 3 5,4 – 12 1 – 300 2 – 125 < 1 – 1,5 0,01 – 1,2 0,05 0,3 – 2,9 7 – 38 10 – 20 7 – 34 7 – 225 20 – 1250 2 – 27 50 – 1450 10 – 150 1 – 42 Nguồn: Lê Văn Khoa, 2004 – Sinh thái và môi trường đất. - Ảnh hưởng tới môi trường: + Ảnh hưởng tới khí quyển: khi bón phân vào đất, chỉ một phần được cây trồng sử dụng, phần còn lại chúng tích lũy trong môi trường nước, đất hoặc bay hơi vào khí quyển.Riêng khí metan, hàng năm trên thế giới thải ra khoảng 250 triệu tấn, trong đó các hoạt động nông lâm nghiệp chiếm khoảng 40 – 60%, ngoài ra trong quá trình sản xuất phân bón làm phát thải ra một lượng lớn các khí thải ( NH3, CH4 , CO2,...), hệ quả của nó là tạo ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính, quá trình được minh họa bằng các phương trình: CO + O3 =>CO2+ O2 NO + O3 =>NO2+ O2 CH4 + O3 =>CO2 + H2O Do vậy làm suy giảm tầng ozon. Hiệu ứng nhà kính và suy giảm tầng ozon làm cho quá trình cản trở tia hồng ngoại giảm, mặt đất chịu thêm tác dụng của tia năng lượng, đồng thời cũng ảnh hưởng đến cả phần hơi nước của tầng khí quyển. Hệ quả của các quá trình này làm trái đất nóng lên, hạn hán, cháy rừng, sa mạc hóa... ( Lê Văn Khoa, 2011). + Ảnh hưởng đến môi trường nước: Trong lượng phân bón chưa được cây sử dụng, một phần còn lại ở trong đất, một phần bị rửa trôi theo nước mặt do nước mưa chảy tràn, các công trình thủy lợi ra các ao hồ, sông suối gây ô nhiễm nguồn nước mặt. Một phần do trọng lực theo chiều dọc ngấm xuống tầng nước ngầm làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. + Ảnh hưởng đến môi trường đất:làm cho đất bị chua hóa khi bón không hợp lý một số loại phân có chứa thành phần là axit tự do như phân supe Lân, sunfat Đạm (có chứa axit sunfuric dư), ngoài ra khi tăng cường bón phân hóa học, rễ cây phải hô hấp mạnh để hấp thu dinh dưỡng sẽ giải phóng CO 2, kết hợp với nước tạo thành H2CO3. Catrion H+ ở bề mặt lông hút sẽ trao đổi với các catrion của dung dịch đất như K+, NH4+, hoặc Ca2+ từ đó H+ kết hợp với các gốc sunfat, Clo của phân hình thành axit gây chua đất. Ngoài ra bón phân quá mức còn gây ảnh hưởng đến tính chất vật lý, sinh học của đất. - Ảnh hưởng đến con người: Thực ra NO3- không độc, nhưng khi nó bị khử thành NO 2- trong cơ thể nó trở nên rất độc. NO3- trong dạ dày bị các vi khuẩn khử thành NO 2- và xâm nhập vào máu, nó phản ứng với hemoglobin chứa Fe2+ (đây là phân tử có chức năng vận chuyển O2 đi khắp cơ thể) tạo ra methaemoglobinaemia chứa Fe3+ có rất ít năng lực vận chuyển O2 và trẻ sơ sinh rất mẫn cảm với bệnh này do trong dạ dày không đủ axit để ngăn cản các vi khuẩn biến đổi NO3- thành NO2-. Ung thư dạ dày cũng là bệnh liên quan tới hàm lượng NO 3- trong nước và do quá trình biến đổi từ NO3- thành NO2- phản ứng với một loại amin thứ sinh xuất hiện khi phân huỷ mỡ hoặc prôtêin ở bên trong dạ dày tạo ra hợp chất N – nitroso (chất gây ung thư). Phân hữu cơ chứa lượng lớn VSV gây bê nê h, khi bón phân, đă cê biê êt khí bón quá liều lượng và không đảm bảo thời gian cách ly thì sẽ gây hại cho sức khỏe con người (Nguyễn Như Hà và Lê Thị Bích Đào, 2010). 1.1.4. Tình hình sử dụng phân bón hiện nay 1.1.4.1. Trên thế giới Trên thế giới, phân bón chủ yếu dùng cho các nhóm cây trồng chính là ngô 16%, lúa mỳ 16%, gạo 14%, cọ dầu 11%, mía đường 4%, hoa màu và cây ăn trái 15% và các loại cây trồng khác là 24%. 24.00% 15.00% 4.00% 16.00% 16.00% 14.00% 11.00% Ngô Lúa mỳ Gạo Cọ dầu Mía đường Hoa màu và cây ăn trái Hình 1.1. Tỷ trọng nhu cầu phân bón theo cây trồng Nguồn IFA, 2012 Trong các nước tiêu thụ phân bón trên thế giới Trung Quốc là nước tiêu thụ phân bón lớn nhất, tiếp đến Ấn Đô ,ê Mỹ, Braxin,... Bảng 1.4. Nhóm 10 nước tiêu thụ phân bón lớn nhất toàn cầu năm 2010/2011 Nước Trung Quốc Ấn Đô ê Lượng phân tiêu thụ ( triê êu tấn) 51,10 27,95 Mỹ Braxin Indonesia Pakistan Pháp Canada Đức Nga Tổng 20,18 9,80 4,90 3,76 3,05 2,91 2,33 2,26 128,24 Nguồn: Nguyễn Như Hà và Nguyễn Văn Bộ, 2013 Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO, 2015)nhu cầu của thị trường phân bón thế giới trong năm 2015 ước tính tăng xấp xỉ 2% (đạt 191 triệu tấn). Trong khi đó, nguồn cung dự kiến tăng 4,9% (đạt 212,7 triệu tấn). Tại khu vực Đông Âu và Trung Á, Tây Á tiêu thụ phân bón niên vụ 2014/2015 giảm bởi những căng thẳng địa chính trị trong khu vực và nền kinh tế suy yếu. Tại Bắc Mỹ, phương Tây và Trung Âu tiêu thụ giảm. Ngược lại, ở châu Đại Dương và châu Phi lại tăng trưởng. Mức tiêu thụ giảm mạnh nhất được dự đoán ở Bắc Mỹ và tăng mạnh được thể hiện ở Đông Nam Á, Nam Á và Châu Mỹ Latinh. (Theo Viện nghiên cứu khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam, 2/2016). Bảng 1.5. Dự báo nhu cầu phân bón toàn cầu ĐVT: triệu tấn Niên vụ 2012/2013 2013/2014 2014/2015 (ước tính) Thay đổi 2015/2016 (dự báo) Thay đổi 2016/2017 (dự báo) Thay đổi Phân Phân lân Phân Kali Tổng đạm (N) 108,6 109,9 110,3 +0,4% 110,4 +0,1% 112,0 +1,4% (P2O5) 41,4 40,5 41,1 +1,6% 40,8 -0,9% 41,6 +2,1% (K2O) 29,2 30,4 32,0 +5,4% 31,9 -0,2% 33,0 +3,3% cộng 179,1 180,7 183,4 +1,5% 183,1 -0,1% 186,6 +1,9% Nguồn: IFA, tháng 11/2015 Theo Hiệp hội phân bón Quốc tế (IFA), niên vụ 2015/16, giá nông sản giảm cùng với nền kinh tế của các nước mới phát triển suy yếu sẽ tác động tới nhu cầu phân bón toàn cầu, dự báo sẽ giảm 0,1% xuống còn 183,1 triệu tấn. Đối với phân đạm, nhu cầu tăng 0,1% lên 110,4 triệu tấn, phân lân tăng 0,9% lên 40,8 triệu tấn và phân kali tăng 0,2% lên 31,9 triệu tấn. 1.1.4.2. Tại Việt Nam Từ lâu đời nông dân nước ta có thói quen dùng phân hữu cơ để bón cho cây trồng (cây phân xanh, bộ đậu, điền thanh, cố khí, bèo dâu và phân chuồng). Khi công nghệ supephosphate ra đời, nền công nghiệp hóa học phân bón xuất hiện làm thay đổi bộ mặt sản xuất nông nghiệp, năng xuất và sản lượng cây trồng tăng. Từ năm 1960 nông dân nước ta mới thực sự chuyển hướng kết hợp dụng phân bón hóa học chứa “N-P-K” với phân hữu cơ để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Lịch sử sử dụng phân bón hóa học nước ta có thể chia làm 3 giai đoạn: - Trước năm 1972: Chủ yếu dùng đạm để bón, còn lân và kali rất ít sử dụng. - Từ năm 1972 – 1992: Sau đạm và lân, phân hữu cơ cũng được dùng phổ biến để bón trên nhiều vùng đất - Từ năm 1992 đến nay: Phân đạm, lân, kali và phân hữu cơ được sử dụng rộng rãi hầu hết ở Việt nam. Việt Nam có khoảng 15 doanh nghiệp sản xuất phân bón lớn, thị phần của các công ty này chiếm khoảng 95% tổng sản lượng phân bón sản xuất năm 2014. Trong đó, 9 công ty lớn thuộc tập đoàn hóa chất Việt Nam (Vinachem), 2 công ty thuộc Tập đoàn dầu khí (PVN). Trong giai đoạn 2009 - 2013, lượng sản xuất phân bón tăng trên 1 triệu tấn, với mức tăng trưởng trung bình hàng năm đạt 8,6% so với năm gốc 2009. Bảng 1.6. Lượng phân bón vô cơ sử dụng ở Việt Nam qua các năm