Tài liệu đánh giá ảnh hưởng của phân bón và thuốc bvtv đến số lượng giun đất trong sản xuất chè tại xã võ miếu, huyện thanh sơn, tỉnh phú thọ

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................ii LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................iii MỤC LỤC .................................................................................................... iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..........................................................viii DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................ ix DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................. ix MỞ ĐẦU....................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU......................... 3 1.1 Tổng quan chung về phân bón và thuốc BVTV ........................................ 3 1.1.1 Tổng quan về phân bón ......................................................................... 3 1.1.2 Tổng quan về thuốc BVTV.................................................................. 10 1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên Thế giới và ở Việt Nam ............. 16 1.2.1 Tổng quan về cây chè .......................................................................... 16 1.2.2 Trên Thế giới....................................................................................... 18 1.2.3 Ở Việt Nam ......................................................................................... 20 1.3 Các chỉ tiêu chất lượng đất liên quan đến số lượng giun. ........................ 23 1.3.1 Khái niệm giun đất .............................................................................. 23 1.3.2 Vai trò của giun đất ............................................................................. 24 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của giun đất ..... 26 1.4 Khái quát về phát triển nông nghiệp bền vững và quy trình sản xuất chè theo hướng VietGap ......................................................................... 29 1.4.1 Khái niệm về phát triển nông nghiệp bền vững.................................... 29 1.4.2 Khái quát về VietGap .......................................................................... 30 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................ 31 2.1 Đối tượng nghiên cứu............................................................................. 31 2.2 Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 31 2.2.1 Về không gian ..................................................................................... 31 2.2.2 Về thời gian......................................................................................... 31 iv 2.2.3 Về nội dung ......................................................................................... 31 2.3 Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 31 2.3.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế- xã hội của xã Võ Miếu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ............................................................................. 31 2.3.2 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ cây chè tại xã Võ Miếu ....................... 31 2.3.3 Thực trạng sử dụng phân bón trên cây chè tại xã Võ Miếu .................. 31 2.3.4 Thực trạng sử dụng thuốc BVTV trên cây chè tại xã Võ Miếu ............ 31 2.3.5 Ảnh hưởng của phân bón và thuốc BVTV đến số lượng giun đất tại đất trồng chè xã Võ Miếu ....................................................................... 31 2.3.6 Nhận thức của người dân về ô nhiễm môi trường do sử dụng phân bón và thuốc BVTV trong sản xuất chè tại xã Võ Miếu .......................... 31 2.3.7 Đề xuất một số giải pháp sử dụng phù hợp phân bón và thuốc bảo vệ thực vật trên chè tại địa bàn nghiên cứu............................................ 31 2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 32 2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp .................................................. 32 2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp.................................................... 32 2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu ................................................................... 37 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 38 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Võ Miếu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ............................................................................................ 38 3.1.1 Điều kiện tự nhiên xã Võ Miếu............................................................ 38 3.1.2 Tình hình kinh tế- xã hội của xã Võ Miếu ........................................... 39 3.2 Hiện trạng sản xuất chè ở Võ Miếu ........................................................ 43 3.2.1 Thực trạng sản xuất, tiêu thụ chè ở MHTT .......................................... 43 3.2.2 Thực trạng sản xuất, tiêu thụ chè ở MHVG ......................................... 44 3.3 Thực trạng sử dụng phân bón trên cây chè xã Võ Miếu .......................... 47 3.3.1 Tình hình sử dụng phân bón trên MHTT ............................................. 47 3.3.2 Tình hình sử dụng phân bón trên MHVG ............................................ 50 3.4 Thực trạng sử dụng thuốc BVTV trên cây chè xã Võ Miếu .................... 54 3.4.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên MHTT ....................................... 54 v 3.4.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên MHVG....................................... 62 3.5 Ảnh hưởng của phân bón và thuốc BVTV đến số lượng giun ở đất trồng chè Võ Miếu..................................................................................... 69 3.5.1 Ảnh hưởng của phân bón và thuốc BVTV đến một số tính chất đất ở cả 2 mô hình sản xuất............................................................................ 69 3.5.2 Ảnh hưởng của phân bón và thuốc BVTV đến số lượng giun ở đất trồng chè trên cả 2 mô hình........................................................................ 73 3.6 Nhận thức của người dân về việc sử dụng phân bón và thuốc BVTV ..... 75 3.7 Đề xuất một số giải pháp sử dụng và quản lý hiệu quả phân bón, thuốc BVTV tại xã Võ Miếu ...................................................................... 79 3.7.1. Các giải pháp sử dụng hiệu quả phân bón và thuốc BVTV ................. 79 3.7.2. Các giải pháp nhằm nâng cao nhận thức của ngừơi dân về các vấn đề môi trường trong sản xuất và tiêu thụ chè......................................... 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 82 1 Kết luận..................................................................................................... 82 2 Kiến nghị................................................................................................... 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 84 A. Tài liệu tiếng Việt.................................................................................... 84 B. Tài liệu tiếng nước ngoài ......................................................................... 86 C. Tài liệu Internet ....................................................................................... 86 PHỤ LỤC.................................................................................................... 90 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TS Tiến sĩ BVTV Bảo vệ thực vật NĐ-CP Nghị định Chính phủ N Đạm P Lân K Kali Nts Đạm tổng số P2O5hh Lân hữu hiệu K2Ohh Kali hữu hiệu SiO2hh Silic hữu hiệu UBND Ủy ban Nhân dân BNN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn SRD Trung tâm Phát triển Nông thôn Bền vững CLB Câu lạc bộ BCN Ban chủ nhiệm KTCB Kỹ thuật bón phân cho chè trồng mới IPNI Viện Dinh Dưỡng cây trồng quốc tế HST Hệ sinh thái PTNNBV Phát triển nông nghiệp bền vững IPM Công nghệ sinh học và quản lý dịch hại tổng hợp MHTT Mô hình truyền thống MHVG Mô hình VietGap vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Nhóm 10 nước trên thế giới tiêu thụ phân bón nhiều nhất................. 8 giai đoạn 2010 - 2011..................................................................................... 8 Bảng 1.2: Các triệu chứng biểu hiện sau khi phun thuốc .............................. 15 Bảng 2.1: Quy đổi hàm lượng dinh dưỡng trong phân.................................. 37 Bảng 3.1: Diện tích cây trồng hàng năm của xã Võ Miếu năm 2015 ............ 40 Bảng 3.2: Diện tích cây trồng lâu năm của xã Võ Miếu năm 2015 ............... 40 Bảng 3.3: Khoảng cách và mật độ trồng chè được áp dụng trong MHTT ..... 43 Bảng 3.4: Khoảng cách và mật độ trồng chè được áp dụng trong MHVG .... 45 Bảng 3.5: Lượng phân hóa học trung bình được sử dụng/ha/năm ở MHTT...... 48 Bảng 3.6: Lượng phân bón gốc sử dụng trong canh tác chè ở MHTT........... 48 Bảng 3.7: Loại phân bón được người dân sử dụng trong canh tác chè ở MHVG ......................................................................................................... 50 Bảng 3.8: Lượng phân bón gốc sử dụng trong canh tác chè ở MHVG .......... 53 Bảng 3.9: Các loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở MHTT xã Võ Miếu... 55 Bảng 3.10: Liều lượng một số loại thuốc BVTV được sử dụng trong MHTT tại xã Võ Miếu.............................................................................................. 58 Bảng 3.11: Cách sử dụng thuốc BVTV của các hộ trong MHTT xã Võ Miếu.... 59 Bảng 3.12: Cách thức xử lý các vỏ bao thuốc BVTV sau sử dụng của các hộ trong MHTT................................................................................................. 61 Bảng 3.13: Các loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở MHVG xã Võ Miếu .. 63 Bảng 3.14: Liều lượng một số loại thuốc BVTV được sử dụng trong MHVG tại xã Võ Miếu.............................................................................................. 64 Bảng 3.15: Cách sử dụng thuốc BVTV của các hộ trong MHVG xã Võ Miếu..... 65 Bảng 3.16: Cách thức xử lý các vỏ bao thuốc BVTV sau sử dụng của các hộ trong MHVG................................................................................................ 67 Bảng 3.17: Một số chỉ tiêu chất lượng đất trồng chè ở MHTT và MHVG tại Võ Miếu ....................................................................................................... 69 Bảng 3.18: Số lượng giun qua các lần thu mẫu ở cả 2 mô hình tại xã Võ Miếu ........ 73 Bảng 3.19: Nhận thức của người dân về độ độc hại của phân bón và thuốc BVTV... 77 Bảng 3.20: Cảm nhận của người dân về sự thay đổi của môi trường và sức khỏe sau nhiều năm sử dụng phân bón, thuốc BVTV trong sản xuất chè...... 78 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Cây chè Thanh Sơn- Phú Thọ ....................................................... 16 Hình 1.2: Biểu đồ sản lượng chè tại một số nước trên thế giới từ 2010 – 2013 ... 19 Hình 1.3: Biểu đồ giá chè bình quân thế giới từ 2010 – 2012 ....................... 19 Hình 1.4: Biểu đồ tỷ trọng thị trường xuất khẩu chè Việt Nam 2012 ............ 21 Hình 1.5: Biểu đồ biến động giá chè xuất khẩu năm 2010 – 2013 ................ 22 Hình 1.6: Biểu đồ tăng trưởng kim ngạch xuất khẩu chè của Việt Nam........ 22 Hình 3.1: Bản đồ vị trí xã Võ Miếu- huyện Thanh Sơn- tỉnh Phú Thọ.......... 38 Hình 3.2: Đoàn đại biểu tham quan khu vực chè VietGap xã Võ Miếu......... 45 Hình 3.3: Nhà máy chế biến chè sạch được xây dựng trong khu 26,9 ha ...... 46 Hình 3.4: Biểu đồ tỷ lệ các hộ dân sử dụng phân hữu cơ trong canh tác cây chè ở MHTT................................................................................................. 47 Hình 3.5: Biểu đồ tỷ lệ các loại phân hóa học trung bình được sử dụng trong một năm canh tác chè trên 1 ha ở MHVG..................................................... 52 Hình 3.6: Đồ thị tổng lượng giun đất thu được tại mỗi mô hình qua 3 lần thu mẫu giun ...................................................................................................... 73 Hình 3.7: Biểu đồ mức độ tham gia hoạt động tuyên truyền về môi trường và sử dụng phân bón, thuốc BVTV của các hộ sản xuất chè xã Võ Miếu.................. 76 ix MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Phú Thọ là tỉnh thuộc vùng đông bắc Việt Nam, diện tích khoảng 35000 km2, chủ yếu là địa hình gò đồi. Dựa trên lợi thế đó, Phú Thọ đã lựa chọn cây chè là một trong những cây trồng chủ lực của tỉnh với diện tích trên 16.000ha (Chuyên trang Chè - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (BNN&PTNT), 2015). Xã Võ Miếu là 1 trong 23 xã của huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ. Toàn xã có 22 xóm, với dân số hơn 12 nghìn người chủ yếu là người dân tộc Mường, ngoài ra còn có một số hộ là người Dao và người Kinh. Sản xuất nông nghiệp là ngành kinh tế chủ yếu của xã với hệ thống cây trồng trong năm gồm: đất bằng gieo trồng 2 vụ lúa, đất đồi chủ yếu gieo trồng cây ngô, sắn và cây chè. Trong những năm qua, cây chè là cây mang lại thu nhập đáng kể cho bà con người địa phương, cây chè như là cây công nghiệp mang giá trị kinh tế cao, giúp người dân xóa đói giảm nghèo. Tuy nhiên, canh tác chè ở xã Võ Miếu vẫn mang tính truyền thống là chủ yếu. Theo phương thức canh tác này, người dân đã lạm dụng sử dụng phân bón và thuốc Bảo vệ thực vật (BVTV) có nguồn gốc hóa học trong sản xuất gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và môi trường (Ủy ban Nhân dân (UBND) xã Võ Miếu, 2015). Theo kết quả nghiên cứu của Chi cục BVTV tỉnh Phú Thọ tại huyện Thanh Ba nhận thấy nếu thực hành sản xuất chè theo mô hình chè hữu cơ, sau 5 năm năng suất chè búp tươi tăng lên 20- 25% so với các nương chè sản xuất theo mô hình truyền thống (MHTT), còn sản xuất theo mô hình quản lý dịch hại tổng hợp IPM (Integrated Pest Management) thì sau 3 năm (2005-2007) năng suất bình quân tăng lên 14,7% (Nguyễn Văn Toàn, 2014). Theo Lê Văn Khoa (2007), giun đất là nhóm chỉ thị sinh học môi trường đất, nó tham gia rất tích cực và thường xuyên vào quá trình hình thành đất trồng trọt. Do đất và giun đất có mối quan hệ tương tác qua lại với nhau, nên khi tiến hành nghiên cứu về số lượng của giun đất ta có thể xác định được 1 một số các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng đất trồng tại khu vực nghiên cứu. Mà năng suất và chất lượng cây trồng được quyết định chính bởi chất lượng đất và phương thức canh tác, vì vậy hoạt động của giun đất đã tác động gián tiếp tới cây trồng thông qua đất trồng trọt. Với những lý do trên đây, chúng tôi triển khai nghiên cứu đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của phân bón và thuốc bảo vệ thực vật đến số lượng giun đất trong sản xuất chè tại xã Võ Miếu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ.” Mục đích nghiên cứu của đề tài - Đánh giá thực trạng sử dụng phân bón và thuốc BVTV trong quá trình canh tác cây chè tại xã Võ Miếu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ. - Đánh giá ảnh hưởng của phân bón và thuốc BVTV đến số lượng giun trong đất trồng cây chè tại xã Võ Miếu. - Đề xuất giải pháp sử dụng phù hợp phân bón và thuốc BVTV trên cây chè tại địa bàn nghiên cứu. Yêu cầu nghiên cứu - Tìm hiểu về các loại phân bón, liều lượng bón, cách thức bón và đối tượng sử dụng của mỗi loại phân bón. - Tìm hiểu về các loại thuốc BVTV được sử dụng, cách thức sử dụng và đối tượng sử dụng của mỗi loại thuốc. - Đánh giá ảnh hưởng của phân bón và thuốc BVTV đến môi trường. - Đề xuất giải pháp phù hợp trong sử dụng phân bón và thuốc BVTV. 2 Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan chung về phân bón và thuốc BVTV 1.1.1 Tổng quan về phân bón 1.1.1.1 Phân bón là gì? Phân bón là các sản phẩm có chức năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng hoặc có tác dụng cải tạo đất (Chính phủ, 2013). Theo Nguyễn Như Hà (2010): “Phân bón là những chất hữu cơ, vô cơ trong thành phần có chứa các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng, mà cây có thể hấp thụ được. Như vậy, phân bón được hiểu là những chất khi bón vào đất trong thành phần phải có chứa các nguyên tố dinh dưỡng như: N, P, K, Ca, Mg, S, Fe… hoặc các nguyên tố vi lượng và siêu vi lượng. Tóm lại, ta có thể hiểu phân bón là chất hữu cơ hay vô cơ có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo dùng để bón vào đất làm thức ăn cho cây và cải tạo độ phì của đất. 1.1.1.2 Phân loại phân bón theo BNN&PTNT (2014) Có nhiều cách phân loại phân bón, tùy thuộc vào nguồn gốc, thành phần, tính chất hoặc tác dụng của phân bón. Phân bón được chia làm 3 nhóm chính: phân hóa học (phân vô cơ), phân hữu cơ và phân bón khác: a) Phân bón vô cơ là loại phân bón được sản xuất từ khoáng thiên nhiên hoặc từ hóa chất, trong thành phần có chứa một hoặc nhiều chất dinh dưỡng đa lượng, trung lượng, vi lượng, có các chỉ tiêu chất lượng đạt quy định của quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, trong đó: * Chất dinh dưỡng đa lượng là các chất bao gồm đạm tổng số (Nts), lân hữu hiệu (P2O5hh), kali hữu hiệu (K2Ohh) ở dạng cây trồng có thể dễ dàng hấp thu được * Chất dinh dưỡng trung lượng là các chất bao gồm canxi (Ca), magie (Mg), lưu huỳnh (S), silic hữu hiệu (SiO2hh) ở dạng cây trồng có thể dễ dàng hấp thu được; 3 * Chất dinh dưỡng vi lượng là các chất bao gồm bo (B), côban (Co), đồng (Cu), sắt (Fe), mangan (Mn), molipđen (Mo), kẽm (Zn) ở dạng cây trồng có thể dễ dàng hấp thu được. Trong phân bón vô cơ lại được chia nhỏ thành: - Phân bón đơn đa lượng hay còn gọi là phân khoáng đơn, gồm: Phân đạm: Trong thành phần chính chỉ chứa một chất dinh dưỡng đa lượng là đạm. Đây là chất dinh dưỡng cơ bản nhất, tham gia vào thành phần chính của protein, tham gia vào quá trình hình thành các chất quan trọng như tạo clorophil, protit, peptit, các amino axit, men và nhiều Vitamin cho cây. Ngoài ra, phân đạm cần cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng, đặc biệt là giai đoạn tăng trưởng mạnh, và cần cho các loại cây ăn lá. Một số loại đạm thông dụng như urê (CO(NH)2), đạm amôn nitrat (NH4NO3), đạm sunfat ((NH4)2SO4), đạm clorua (NH4Cl). Phân lân: Trong thành phần chính chỉ chứa một chất dinh dưỡng đa lượng là lân. Các loại phân lân bao gồm phân lân nung chảy, supephosphat đơn, supephosphat kép, supe phosphat giàu, canxi phosphat và các hợp chất có chứa phospho. Phân lân đóng vai trò quan trọng trong đời sống của cây trồng vì nó có trong thành phần của protit tạo nên nhân tế bào, cần cho việc tạo nên một bộ phận mới của cây. Tham gia vào thành phần các men, tham gia tổng hợp axit amin, kích thích phát triển rễ, giúp cây đẻ nhiều chồi, ra hoa kết trái và tăng khả năng chống chịu của cây như chống rét, chống hạn, nóng, chua đất. Phân kali: Trong thành phần chính chỉ chứa một chất dinh dưỡng đa lượng là kali. Các loại phân kali bao gồm phân kali clorua, kali sulphat, kali clorat và các hợp chất chứa kali. Nó giúp tăng khả năng đề kháng của cây, tăng khả năng chịu úng, chịu hạn, chịu rét cho cây, tăng phẩm chất cà tăng năng suất nông sản khi thu hoạch cũng như làm giàu đường trong quả, màu sắc đẹp hơn, dễ bảo quản. - Phân trung lượng: Trong thành phần chính chứa một hoặc nhiều chất dinh dưỡng trung lượng có bổ sung hoặc không bổ sung chất giữ ẩm, chất 4 tăng hiệu suất sử dụng, chất điều hòa sinh trưởng, chất làm tăng khả năng miễn dịch cây trồng, chất chống vón cục. - Phân vi lượng: Các nguyên tố vi lượng cũng góp phần nâng cao năng suất nông sản, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Các nguyên tố vi lượng thường có sẵn trong các loại phân đa lượng, cây thiếu vi lượng sẽ phát triển không cân đối. Ngoài ra, trong một số trường hợp người ta cũng tiến hành sản xuất phân vi lượng để bón cho cây. - Phân phức hợp: Trong thành phần có chứa ít nhất 2 (hai) chất dinh dưỡng đa lượng liên kết bằng liên kết hóa học (Phân diamoni phosphat (DAP), monoamoni phosphat (MAP), sunlhat kali magie, kali nitrat, amoni polyphosphat (APP), nitro phosphat, kali dihydrophosphat…) - Phân hỗn hợp: Được sản xuất bằng cách trộn từ hai loại phân bón vô cơ. b) Phân bón hữu cơ là loại phân bón được sản xuất từ nguồn nguyên liệu hữu cơ, có các chỉ tiêu chất lượng đạt quy định của quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. Phân hữu cơ là phân chứa những chất dinh dưỡng ở dạng những chất hữu cơ gồm: phân chuồng (phân lợn, trâu, bò, gà…), phân xanh, phân than bùn, phế phụ phẩm nông nghiệp, rác… Tác dụng của phân hữu cơ là giúp tăng năng suất cây trồng đồng thời chúng nâng cao độ ẩm, độ xốp và độ phì nhiêu trong đất. Phân chuồng: Đây là nguồn phân hữu cơ chính, được dùng phổ biến ở cả nước và trên thế giới. Phân xanh: là loại phân hữu cơ sử dụng các loại lá cây tươi bón ngay vào đất mà không qua quá trình ủ mục. Do đó, phân xanh chỉ dùng để bón lót vào lần cày đầu tiên để các chất hữu cơ có thời gian phân hủy thành các dạng dễ tiêu cho cây và đất hấp thụ. Phân vi sinh: có nguồn gốc là chế phẩm vi sinh bón cho đất để làm tăng độ phì của đất. Hiện nay loại phân này đang được khuyến khích sử dụng để hạn chế ô nhiễm môi trường. Các loại phân hữu cơ khác: là tro, bùn ao, phân gia cầm, phân dơi, phân thỏ, xác mắm, khô dầu… 5 c) Phân bón khác là hỗn hợp của phân hữu cơ và phân vô cơ hoặc các loại phân bón dưới đây: - Phân bón hữu cơ khoáng là loại phân bón có chất hữu cơ được bổ sung ít nhất một chất dinh dưỡng đa lượng, trung lượng, vi lượng; - Phân bón khoáng hữu cơ là loại phân bón có ít nhất một chất dinh dưỡng đa lượng, trung lượng, vi lượng được bổ sung chất hữu cơ; - Phân bón hữu cơ vi sinh là loại phân bón có chất hữu cơ được bổ sung ít nhất một loại vi sinh vật có ích; - Phân bón hữu cơ sinh học là loại phân bón có chất hữu cơ và ít nhất một chất có nguồn gốc sinh học; - Phân bón sinh học là loại phân bón được sản xuất bằng công nghệ sinh học hoặc có nguồn gốc tự nhiên có chứa ít nhất một trong các chất có nguồn gốc sinh học sau: axít humic, axít fulvic, axít amin, vitamin hoặc các chất sinh học khác; - Phân bón vi sinh vật là loại phân bón có ít nhất một loại vi sinh vật có ích; - Phân bón có chất giữ ẩm là loại phân bón hữu cơ hoặc phân bón kể trên được phối trộn với chất giữ ẩm; - Phân bón có chất tăng hiệu suất sử dụng là loại phân bón hữu cơ hoặc phân bón kể trên được phối trộn với chất làm tăng hiệu suất sử dụng, có tác dụng tiết kiệm lượng phân bón sử dụng ít nhất là hai mươi phần trăm; - Phân bón có khả năng tăng miễn dịch cây trồng là loại phân bón hữu cơ hoặc phân bón kể trên có chứa chất làm tăng miễn dịch của cây trồng đối với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận hoặc với các loại sâu bệnh hại; - Phân bón có chất điều hòa sinh trưởng là phân bón hữu cơ hoặc phân bón kể trên được bổ sung một hoặc nhiều chất điều hòa sinh trưởng có trong Danh mục thuốc BVTV ở Việt Nam do Bộ trưởng BNN&PTNT ban hành năm 2015, có tổng hàm lượng các chất điều hòa sinh trưởng £ 0,5%; - Phân bón đất hiếm là loại phân bón trong thành phần có chứa các chất Scandium (số thứ tự 21), Yttrium (số thứ tự 39) và các nguyên tố trong dãy Lanthanides trong bảng tuần hoàn Mendêleép; 6 - Phân bón cải tạo đất là loại phân bón chứa những chất có tác dụng cải thiện tính chất lý, hóa, sinh học của đất tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng sinh trưởng, phát triển (BNN&PTNT, 2014). Ngoài ra cũng có thể chia phân bón làm 2 nhóm chính: là phân bón rễ và phân bón lá (Bộ Công thương, 2014). - Phân bón rễ: là loại phân bón được bón trực tiếp vào đất hoặc vào nước để cung cấp chất dinh dưỡng cho cầy trồng thông qua bộ rễ. - Phân bón lá: là loại phân bón dùng để tưới hoặc phun trực tiếp vào lá, thân cây trồng. 1.1.1.3 Thực trạng sử dụng phân bón trong nông nghiệp Theo Viyas (1983, dẫn theo Lê Quốc Phong) thì từ giữa những năm 1960 phân bón đóng góp vào việc gia tăng năng suất ở các nước đang phát triển tại châu Á từ 50-75%. - Nhu cầu phân bón trên thế giới: Trong giai đoạn từ 1960 – 1990, các nước đang phát triển sử dụng phân bón rất nhiều từ 4 triệu tấn năm 1960 lên đến 65 triệu tấn năm 1990 để gia tăng năng suất (IFA, 1998). Theo Bruinsma (2003, dẫn theo Lê Quốc Phong), tại Ấn Độ, năm 1960 chỉ tiêu thụ có 1 triệu tấn dinh dưỡng thì năm 1990 con số này lên đến 10 triệu tấn và năm 2002 là 17 triệu tấn. Mức tiêu thụ phân bón đạt gần 173 triệu vào năm 2007, sau đó giảm mạnh xuống còn 155,3 triệu tấn vào năm 2008/2009 và tăng trở lại từ cuối năm 2009 lên 163,5 triệu tấn, đạt 172,6 triệu tấn năm 2010/2011 và 176,8 triệu tấn năm 2011/2012 (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 Độ, Mỹ, Braxin…nhóm 10 nước này chiếm trên 74% sản lượng tiệu thụ toàn cầu. Trong các sản phẩm phân bón được tiêu thụ thì sản lượng urê chiếm nhiều nhất, có đến 150 triệu tấn urê được tiêu thụ trong năm 2010 và lượng này tăng lên 155 triệu năm 2011 (Magnus Berge, 2012, dẫn theo Lê Quốc Phong). Theo Tổ chức nông lương thế giới (FAO) (2011), với nhu cầu lương thực tăng, nông dân sẽ đầu tư thêm phân bón để gia tăng năng suất, vì vậy nhu cầu phân bón được dự báo sẽ tăng khoảng 2,0% năm và đạt 190,4 triệu tấn vào năm 2015. 7 Bảng 1.1: Nhóm 10 nước trên thế giới tiêu thụ phân bón nhiều nhất giai đoạn 2010 - 2011 Đơn vị: triệu tấn Nước N Nước P2O5 Nước K2O Nước Tổng Trung Quốc 34,10 Trung Quốc 11,70 Trung Quốc 5,30 Trung Quốc 51,10 Ấn Độ Mỹ 16,15 11,93 Ấn Độ 8,00 Mỹ 4,26 Ấn Độ 27,95 Mỹ 3,99 Braxin 3,80 Mỹ 20,18 3,30 Ấn Độ 3,80 Braxin 9,80 0,80 Indonesia 1,05 Indonesia 4,90 Indonesia 3,35 Braxin Pakistan 2,93 Pakistan Braxin 2,70 Úc 0,74 Malaysia 1,00 Pakistan 3,76 Pháp 2,12 Canada 0,65 Pháp 0,48 Pháp 3,05 Canada 1,94 Thổ Nhĩ Kỳ 0,54 Đức 0,38 Canada 2,91 Đức 1,70 Nga 0,54 Nga 0,35 Đức 2,33 Nga 1,38 Indonesia 0,5 Canada 0,32 Nga 2,26 Tổng 78,30 30,76 20,73 128,24 Nguồn: IFA, 2012 Nhu cầu phân bón tại Việt Nam: nhu cầu phân bón ở Việt Nam hiện nay vào khoảng trên 10 triệu tấn các loại. Trong đó, Urea khoảng 2 triệu tấn, phân bón phức hợp Diammonium Phosphate (DAP) khoảng 900. 000 tấn, phân bón Ammonium Sulphate (SA) 850.000 tấn, Kali 950.000 tấn, phân Lân trên 1,8 triệu tấn… (Nguyễn Tiến Dũng, 2013). Theo Cục Trồng trọt, năm 2015 nhu cầu phân bón của Việt Nam khoảng 218 kg/ha, tăng 40% so với năm 2010 (BNN&PTNT, 2011) 1.1.1.4 Ảnh hưởng của phân bón đến môi trường và sức khỏe con người Chúng ta đều biết phân bón hóa học tốt cho cây trồng, theo đánh giá của Viện Dinh Dưỡng cây trồng quốc tế (IPNI) (2013, dẫn theo Trương Hợp Tác), phân bón đóng góp khoảng 30-35% tổng sản lượng cây trồng. Nhưng phân đạm chỉ hấp thụ khoảng 30-45%, phân lân từ 40-45% và phân kali 4050% tùy theo chân đất, giống cây trồng, thời vụ, phương pháp bón… 8 Cách bón phân hiện nay chủ yếu là bón vãi trên mặt đất, phân bón ít được vùi vào trong đất. Xét về mặt hoá học đất, các keo đất là những keo âm (-) còn các yếu tố dinh dưỡng hầu hết là mang điện tích dương (+). Khi bón phân vào đất, được vùi lấp cẩn thận thì các keo đất sẽ giữ lại các chất dinh dưỡng và nhả ra một cách từ từ tuỳ theo yêu cầu của cây trồng theo từng thời kỳ sinh trưởng của cây. Các nghiên cứu cho thấy việc bón phân có vùi lấp làm tăng hiệu suất sử dụng phân bón của cây trồng có thể đạt được từ 70-80% so với bón rải trên bề mặt chỉ đạt được từ 20-30%. Đồng thời bón phân khoáng cho đất sẽ gây tích lũy anion, trong thời gian dài sẽ làm đất bị chua hóa. Các yếu tố dinh dưỡng vi lượng như Đồng (Cu), Kẽm (Zn)… rất cần thiết cho cây trồng sinh trưởng và phát triển và có khả năng nâng cao khả năng chống chịu cho cây trồng. Tuy nhiên, khi lạm dụng các yếu tố trên lại trở thành những loại kim loại nặng khi vượt quá mức sử dụng cho phép và gây độc hại cho con người và gia súc. Nếu sử dụng cho các loại cây rau ăn lá, cho chè và các loại quả không có vỏ bóc mà không chú ý tới thời gian cách ly và liếu lượng sử dụng theo đúng quy thì các yếu tố dinh dưỡng trên lại trở thành các yếu tố độc hại cho người tiêu dùng. Dư thừa đạm trong đất hoặc trong cây đều gây nên những tác hại đối với môi trường và sức khoẻ con người. Do bón quá dư thừa hoặc do bón đạm không đúng cách đã làm cho nitơ và photpho theo nước xả xuống các thủy vực là nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm cho các nguồn nước. Đạm dư thừa bị chuyển thành dạng nitrat (NO3-) hoặc nitrit (NO2-) là những dạng gây độc trực tiếp cho các động vật thuỷ sinh, gián tiếp cho các động vật trên cạn do sử dụng nguồn nước (Tabuchi and Hasegawa, 1995, dẫn theo Trương Hợp Tác). Đặc biệt gây hại cho sức khoẻ con người thông qua việc sử dụng các nguồn nước hoặc các sản phẩm trồng trọt, nhất là các loại rau quả ăn tươi có hàm lượng dư thừa nitrat. Theo các nghiên cứu gần đây, nếu trong nước và thực phẩm hàm lượng nitơ và photpho, 9 đặc biệt là nitơ dưới dạng muối nitrit và nitrat cao quá sẽ gây ra một số bệnh nguy hiểm cho người đặc biệt là trẻ em. Lê Thị Hiền Thảo (2003) đã xác định, trong những thập niên gần đây, mức NO3- trong nước uống tăng lên đáng kể mà nguyên nhân là do sự sử dụng phân đạm vô cơ tăng, gây rò rỉ NO3- xuống nước ngầm. Hàm lượng NO3- trong nước uống tăng gây ra nguy cơ về sức khoẻ đối với cộng đồng. Ủy ban châu Âu quy định mức tối đa của NO3- trong nước uống là 50 mg/l, Mỹ là 45 mg/l, Tổ chức y tế thế giới (WHO) là 100 mg/l. Y học đã xác định NO2- ảnh hưởng đến sức khoẻ với 2 khả năng sau: gây nên chứng máu Methaemoglobin và ung thư tiềm tàng. Các nghiên cứu về y học gần đây đã xác định, dư thừa Photpho trong các sản phẩm trồng trọt hoặc nguồn nước làm giảm khả năng hấp thu Canxi vì chất này lắng đọng với Canxi tạo thành muối triphosphat canxi không hòa tan và tạo thuận lợi cho quá trình sản xuất para thormon, điều này đã huy động nhiều Canxi của xương, và nguy cơ gây loãng xương ngày một tăng, đặc biệt ở phụ nữ (Trương Hợp Tác, 2013). Tại Việt Nam khi sử dụng phân chuồng, phân bắc chưa hoai mục có chứa nhiều mầm bệnh cho người và gia súc và còn có thể gây hại cho rễ cây vì thế bón phân chuồng khi chưa hoai mục sẽ phản tác dụng (Trần Văn Hiến, 2010). 1.1.2 Tổng quan về thuốc BVTV 1.1.2.1 Thuốc BVTV là gì? Theo định nghĩa của Chi cục BVTV Phú Thọ, thuốc BVTV là những hợp chất hoá học (vô cơ, hữu cơ), những chế phẩm sinh học (chất kháng sinh, vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, tuyến trùng…), những chất có nguồn gốc thực vật, động vật, được sử dụng để bảo vệ cây trồng và nông sản, chống lại sự phá hại của những sinh vật gây hại (côn trùng, nhện, tuyến trùng, chuột, chim, thú rừng, nấm, vi khuẩn, rong rêu, cỏ dại…). Theo qui định tại điều 1, chương 1, Điều lệ quản lý thuốc BVTV (ban hành kèm theo Nghị định số 58/2002/NĐ-CP ngày 03/6/2002 của Chính phủ), ngoài tác dụng phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật, thuốc BVTV 10 còn bao gồm cả những chế phẩm có tác dụng điều hoà sinh trưởng thực vật, các chất làm rụng lá, làm khô cây, giúp cho việc thu hoạch mùa màng bằng cơ giới được thuận tiện (thu hoạch bông vải, khoai tây bằng máy móc…). Những chế phẩm có tác dụng xua đuổi hoặc thu hút các loài sinh vật gây hại tài nguyên thực vật đến để tiêu diệt. 1.1.2.2 Phân loại thuốc BVTV Theo Nguyễn Trần Oánh (2007): Phân loại thuốc BVTV a) Dựa vào đối tượng phòng chống: Thuốc trừ sâu (Insecticide): Gồm các chất hay hỗn hợp các chất có tác dụng tiêu diệt, xua đuổi hay di chuyển bất kỳ loại côn trùng nào có mặt trong môi trường (AAPCO). Trong thuốc trừ sâu, dựa vào khả năng gây độc cho từng giai đoạn sinh trưởng, người ta còn chia ra: thuốc trừ trứng (Ovicide), thuốc trừ sâu non (Larvicide). Thuốc trừ bệnh (Fungicide): Thuốc trừ bệnh bao gồm các hợp chất có nguồn gốc hoá học (vô cơ và hữu cơ), sinh học (vi sinh vật và các sản phẩm của chúng, nguồn gốc thực vật), có tác dụng ngăn ngừa hay diệt trừ các loài vi sinh vật gây hại cho cây trồng và nông sản (nấm ký sinh, vi khuẩn, xạ khuẩn) bằng cách phun lên bề mặt cây, xử lý giống và xử lý đất... Thuốc trừ chuột (Rodenticde hay Raticide): là những hợp chất vô cơ, hữu cơ; hoặc có nguồn gốc sinh học có hoạt tính sinh học và phương thức tác động rất khác nhau, được dùng để diệt chuột gây hại trên ruộng, trong nhà và kho tàng và các loài gậm nhấm. Thuốc trừ nhện (Acricide hay Miticide): những chất được dùng chủ yếu để trừ nhện hại cây trồng và các loài thực vật khác, đặc biệt là nhện đỏ. Đại đa số thuốc trong nhóm là những thuốc đặc hiệu có tác dụng diệt nhện, có khả năng chọn lọc cao, ít gây hại cho côn trùng có ích và thiên địch. Một số thuốc trừ nhện nhưng cũng có tác dụng diệt sâu. Một số thuốc trừ sâu, trừ nấm cũng có tác dụng trừ nhện. 11 Thuốc trừ tuyến trùng (Nematocide): các chất xông hơi và nội hấp được dùng để xử lý đất trước tiên trừ tuyến trùng rễ cây trồng, trong đất, hạt giống và cả trong cây. Thuốc trừ cỏ (Herbicide): các chất được dùng để trừ các loài thực vật cản trở sự sinh trưởng cây trồng, các loài thực vật mọc hoang dại, trên ñồng ruộng, quanh các công trình kiến trúc, sân bay, đường sắt... và gồm cả các thuốc trừ rong rêu trên ruộng, kênh mương. Đây là nhóm thuốc dễ gây hại cho cây trồng nhất. Vì vậy khi dùng các thuốc trong nhóm này cần đặc biệt thận trọng. b) Dựa vào con đường xâm nhập (hay cách tác động của thuốc) đến dịch hại: tiếp xúc, vị độc, xông hơi, thấm sâu và nội hấp. c) Dựa vào nguồn gốc hoá học: Thuốc có nguồn gốc thảo mộc: bao gồm các thuốc BVTV làm từ cây cỏ hay các sản phẩm chiết xuất từ cây cỏ có khả năng tiêu diệt dịch hại. Thuốc có nguồn gốc sinh học: gồm các loài sinh vật (các loài ký sinh thiên địch), các sản phẩm có nguồn gốc sinh vật (như các loài kháng sinh...) có khả năng tiêu diệt dịch hại. Thuốc có nguồn gốc vô cơ: bao gồm các hợp chất vô cơ (như dung dịch boocđô, lưu huỳnh và lưu huỳnh vôi....) có khả năng tiêu diệt dịch hại. Thuốc có nguồn gốc hữu cơ: Gồm các hợp chất hữu cơ tổng hợp có khả năng tiêu diệt dịch hại (như các hợp chất clo hữu cơ, lân hữu cơ, cacbamat...). Ngoài cách phân loại chủ yếu trên, tuỳ mục đích nghiên cứu và sử dụng, người ta còn phân loại thuốc BVTV theo nhiều cách khác nữa. Không có sự phân loại thuốc BVTV nào mang tính tuyệt đối, vì một loại thuốc có thể trừ được nhiều loại dịch hại khác nhau, có khả năng xâm nhập vào cơ thể dịch hại theo nhiều con đường khác nhau, có cùng lúc nhiều cơ chế tác động khác nhau; trong thành phần của thuốc có các nhóm hay nguyên tố gây độc khác nhau... nên các thuốc có thể cùng lúc xếp vào nhiều nhóm khác nhau. 12 1.1.2.3 Thực trạng sử dụng thuốc BVTV trong nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam Nguyễn Trần Oánh (2007) đã khái quát tình hình sản xuất và sử dụng hóa chất BVTV trên thế giới: - Từ đầu thế kỷ 20 đến năm 1960: Các thuốc trừ dịch hại hữu cơ ra đời, làm thay đổi vai trò của biện pháp hoá học trong sản xuất nông nghiệp: Ceresan - thuốc trừ nấm thuỷ ngân hữu cơ đầu tiên (1913); các thuốc trừ nấm lưu huỳnh (1940)...Thuốc trừ cỏ còn xuất hiện muộn hơn (những năm 40 của thế kỷ thế kỷ 20). Việc phát hiện khả năng diệt côn trùng của DDT (năm 1939) đã mở ra cuộc cách mạng của biện pháp hoá học BVTV. Hàng loạt các thuốc trừ sâu ra đời sau đó, mọi vấn đề BVTV đều giải quyết bằng thuốc hoá học. Từ cuối những năm 1950, những hậu quả xấu của thuốc BVTV gây ra cho con người và môi trường được phát hiện. Khái niệm phòng trừ tổng hợp sâu bệnh ra đời. - Những năm 1960 - 1980: Việc lạm dụng thuốc BVTV đã để lại những hậu quả rất xấu cho môi trường, tư tưởng sợ hãi, không dám dùng thuốc BVTV xuất hiện. Tuy vậy, các loại thuốc BVTV mới có nhiều ưu điểm, thân thiện với môi trường như thuốc trừ cỏ mới, các thuốc trừ sâu nhóm perethroid tổng hợp (1970), các thuốc trừ sâu bệnh có nguồn gốc sinh học vẫn liên tục ra đời. - Từ những năm 1980 đến nay: Vấn đề bảo vệ môi trường được quan tâm hơn bao giờ hết. Nhiều loại thuốc BVTV mới, trong đó có nhiều thuốc trừ sâu bệnh sinh học, có hiệu quả cao với dịch hại, nhưng an toàn với môi trường ra đời. Quan điểm phòng trừ tổng hợp được phổ biến rộng rãi. Tại Việt Nam: Tình hình sử dụng thuốc BVTV: Theo số liệu của cục BVTV trong giai đoạn 1981 - 1986 số lượng thuốc sử dụng là 6,5 - 9,0 ngàn tấn thương phẩm, tăng lên 20 - 30 ngàn tấn trong giai đoạn 1991 - 2000 và từ 36 - 75,8 ngàn tấn trong giai đoạn 2001 - 2010. Trong năm 2010 lượng thuốc Việt Nam sử dụng bằng 40% mức sử dụng TB của 4 nước lớn dùng nhiều 13 thuốc BVTV trên thế giới (Mỹ, Pháp, Nhật, Brazin) (Trương Quốc Tùng, 2013). 1.1.2.4 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường và sức khỏe con người Theo Phạm Bích Ngân (2006), thuốc BVTV có những tác động sau: - Ảnh hưởng đến quần thể sinh vật- môi trường: Trong tự nhiên có rất nhiều loại sâu khác nhau, có loại sâu ẩn nấp dưới lá, có loại đục vào thân cây, có loại chui vào đất, nên phải dùng nhiều loại thuốc khác nhau để tiêu diệt chúng. Nhiều người chỉ thích sử dụng thuốc rẻ để phun, không cần biết phạm vi tác dụng của thuốc ra sao. Nhiều người có thói quen phun quá liều để cho “ăn chắc”, làm tăng lượng thuốc dư thừa tích đọng trong môi trường. Các loại thuốc trừ sâu có tính năng thường rộng, nghĩa là có thể tiêu diệt nhiều loài sinh vật. Chính vì thế mà nhiều loài có ích cũng bị tiêu diệt như các loài chim, loài ếch, côn trùng có lợi… Các loại thiên địch cũng bị tiêu diệt tạo điều kiện cho sâu hại có nguy cơ bùng phát thành đại dịch. Dư lượng thuốc BVTV sẽ tích lũy lại trong đất, nước mặt và ngấm sâu vào nước ngầm. Nó sẽ kìm hãm, hủy diệt các hệ sinh thái (HST), làm mất đi trạng thái cân bằng tự nhiên của môi trường. Một số loại thuốc BVTV làm giảm số lượng cá thể của các loài động vật sống trong đất ngay cả ở liều sử dụng. Một số khác không những gây hại mà còn làm tăng các loài động vật sống trong đất. Tác hại nặng nhẹ của các thuốc BVTV đến các loài động vật sống trong đất phụ thuộc chủ yếu vào loại thuốc, liều lượng và nồng độ, phương pháp sử dụng thuốc và điều kiện ngoại cảnh. Nhìn chung các thuốc trừ nấm ít gây hại đến những động vật không xương sống có ích sống trong đất. Có một số trường hợp đặc biệt: nồng độ đồng trong đất 2000ppm đã giết chết 100% giun đất ở vườn cây ăn quả. Các thuốc trừ nấm xông hơi khi dùng xử lý đất, đã làm giảm số lượng bọ đuôi bật, bét và các loài rết, cuốn chiếu trong đất (Nguyễn Trần Oánh, 2007). - Ảnh hưởng tới sức khỏe con người 14