La ts nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động canh tác cây trồng đến chất lượng môi trường đất tại một số vùng chuyên canh rau, hoa ngoại thành hà nội

MỤC LỤC Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN .6 1.1 Đất canh tác nhóm tiêu đánh giá chất lượng đất 1.2 Ảnh hưởng hoạt động canh tác nông nghiệp tới chất lượng đất 10 1.3 Ảnh hưởng chuyên canh trồng hoa tới tính chất lý - hóa học đất 37 1.4 Ảnh hưởng kỹ thuật trồng hoa hồng, hoa cúc hoa đồng tiền đến chất lượng đất 39 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49 2.1 Đối tượng nghiên cứu .49 2.2 Phương pháp nghiên cứu 49 2.3 Thực nghiệm 54 2.4 Thực nghiệm 59 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 62 3.1 Đặc điểm đất, nước cấu trồng khu vực nghiên cứu 62 3.2 Nghiên cứu đặc tính sinh trưởng chăm sóc hoa vùng trồng hoa xã Tây Tựu xã Mễ Trì .67 3.3 Đặc tính hóa lý nước tưới tiêu cho trồng vùng hoa xã Tây Tựu xã Mễ Trì 77 3.4 Đặc tính phân bón sử dụng trồng hoa xã Tây Tựu Mê Linh .81 3.5 Ảnh hưởng việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật đến chất lượng đất trồng hoa xã Tây Tựu Mê Linh .88 3.6 Ảnh hưởng việc sử dụng phân bón đến chất lượng đất trồng hoa xã Tây Tựu Mê Linh .98 3.7 Ảnh hưởng của hoạt động canh tác đất chuyên canh rau mầu, hoa cảnh lên cấu trúc quần xã động vật chân khớp bé (Microarthropoda: Collembola) 123 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 146 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO 151 PHỤ LỤC 187 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Xếp loại phản ứng đất (theo pHH2O) Bảng 1.2 Các giá trị CEC loại đất xác định pH 8,2 .7 Bảng 1.3 Thang đánh giá hàm lượng photpho dễ tiêu đất theo phương pháp khác Bảng 1.4 Hàm lượng nguyên tố kim loại nặng 20 mẫu phân lân sử dụng Saudi Arabia .14 Bảng 1.5 Hàm lượng Cd mẫu phân lân sử dụng số quốc gia giới 15 Bảng 1.6 Tương quan hàm lượng kim loại nặng nước sông Nhuệ đất nông nghiệp dùng nước sông nhuệ làm nguồn nước cấp 17 Bảng 1.7 Hàm lượng kim loại nặng đất thực vật xử lý kim loại nặng Thái Nguyên 19 Bảng 1.8 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng đất trồng rau Vân Nội, Đông Anh, Hà Nội (mg/kg) 20 Bảng 1.9 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng đất trồng rau Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội (mg/kg) 21 Bảng 1.10 Hàm lượng kim loại nặng đất nông nghiệp Việt Nam giai đoạn 2002 - 2007 22 Bảng 1.11 Tồn dư HCBVTV (ppm) tầng đất độ sâu khác sau -14 năm sử dụng khu vực canh tác Tanzania 30 Bảng 1.12 Tồn dư HCBVTV (ppm) đất nông nghiệp thâm canh Bắc Ấn Độ 32 Bảng 1.13 Dịch bệnh hoa hồng HCBVTV phòng trừ 40 Bảng 1.14 Dịch bệnh hoa cúc HCBVTV phòng trừ 42 Bảng 1.15 Dịch bệnh hoa đồng tiền HCBVTV phòng trừ 45 Bảng 3.1 Cơ cấu trồng nông nghiệp biến đổi diện tích từ năm 1995 đến năm 2008 xã Tây Tựu, Từ Liêm, Hà Nội 63 Bảng 3.2 Thay đổi cầu trồng xã Tây Tựu 64 Bảng 3.3 Chế độ bón phân vơ hồng trồng 69 Bảng 3.4 Hàm lượng số kim loại nặng nước sử dụng tưới cho trồng vùng thâm canh hoa xã Tây Tựu (mg/l) (mùa mưa, 2012) 78 Bảng 3.5 Hàm lượng số kim loại nặng nước sử dụng tưới cho trồng vùng thâm canh hoa xã Tây Tựu (mg/l) (mùa khô, 2013) 78 Bảng 3.6 Hàm lượng số kim loại nặng nước sử dụng tưới cho trồng vùng thâm canh hoa xã Mê Linh (mg/l) (mùa mưa, 2013) 80 Bảng 3.7 Hàm lượng số kim loại nặng nước sử dụng tưới cho trồng vùng thâm canh hoa xã Mê Linh (mg/l) (mùa khô, 2012) 81 Bảng 3.8 Hàm lượng kim loại nặng phân lân thông thường (mg/kg) 82 Bảng 3.9 Hàm lượng kim loại nặng 20 mẫu phân lân sử dụng Arập Xê út (mg/kg) 83 Bảng 3.10 Hàm lượng KLN số phân bón thơng thường (mg/kg) 84 Bảng 3.11 Hàm lượng trung bình N, P2O5, K2O bón cho hoa theo kỹ thuật 85 canh tác hoa thực tế sản xuất 85 Bảng 3.12 Tổng hợp nghiên cứu hàm lượng Kim loại nặng phân hữu giới - tổng hợp (mg/kg) 87 Bảng 3.13 Hàm lượng kim loại nặng số phân bón thơng thường (mg/kg) 88 Bảng 3.14 Hiện trạng sử dụng HCBVTV ở xã Tây Tựu (huyện Từ Liêm) và xã Mê Linh (huyện Mê Linh), Hà Nội (tính theo % so với tổng số hộ đã điều tra) 91 Bảng 3.15 Tỉ lệ phần trăm người dân trả lời kiến thức hiểu biết về cách sử dụng Hóa chất bảo vệ thực vật của các hộ trồng hoa, cảnh ở xã Tây Tựu và xã Mê Linh (Hà Nội) .92 Bảng 3.16 Hàm lượng thuốc BVTV đất canh tác (0-20cm) vùng thâm canh rau, hoa tại xã Tây Tựu, huyện Từ Liêm, Hà Nội (µg/kg đất) (mẫu lấy vào mùa mưa, 2009) 94 Bảng 3.17 Dư lượng nhóm Clo hữu môi trường đất vùng thâm canh hoa xã Mê Linh 97 Bảng 3.18 Hiện trạng sử dụng phân bón các loại ở Tây Tựu và Mê Linh(tính theo % so với tổng số hộ đã điều tra) 99 Bảng 3.19 Một số loại phân bón dùng thâm canh hoa .100 Bảng 3.20 Độ chua đất mức độ trao đổi cation đất trồng rau hoa xã Mê Linh 101 Bảng 3.21 Hàm lượng chất hữu chất dinh dưỡng đất vùng nghiên cứu .105 Bảng 3.22 Hàm lượng số KLN mẫu đất vùng trồng hoa xã Mê Linh .110 Bảng 3.23 Hàm lượng một số kim loại nặng dạng tổng số và linh động đất trồng hoa xã Tây Tựu (mùa mưa, 2009) .121 Bảng 3.24 Thành phần loài phân bố Collembola sinh cảnh đất trồng rau mầu, hoa cảnh xã Tây Tựu .125 Bảng 3.25 Thành phần loài phân bố Collembola sinh cảnh đất trồng rau mầu, hoa cảnh xã Mê Linh .130 Bảng 3.26 Một số đặc điểm định lượng Collembola đất trồng rau mầu, hoa cảnh xã Tây Tựu xã Mê Linh 137 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 2.1 Bản đồ ký hiệu mẫu đất nước vùng thâm canh hoa xã Tây Tựu 55 Hình 2.2 Bản đồ ký hiệu mẫu đất nước vùng thâm canh hoa xã Mê Linh 57 Hình 3.1 Một số phận Hoa hồng 67 Hình 3.2 Một số phận hoa cúc 71 Hình 3.3 Một số phận hoa đồng tiền 74 Hình 3.4 Giá trị pHKCl trung bình đất trồng loại khác Mê Linh .102 Hình 3.5 Giá trị CEC trung bình đất trồng loại khác Mê Linh 103 Hình 3.6 Hàm lượng Cd tổng số đất khu vực nghiên cứu 111 Hình 3.7 Hàm lượng Cu tổng số đất khu vực nghiên cứu 114 Hình 3.8 Hàm lượng Hg tổng số đất khu vực nghiên cứu 116 Hình 3.9 Hàm lượng As tổng số đất khu vực nghiên cứu 117 Hình 3.10 Hàm lượng Kẽm tổng số đất khu vực nghiên cứu 119 MỞ ĐẦU Cơ sở khoa học tính cấp thiết đề tài Việt Nam nước có sản xuất nông nghiệp lâu đời, nông nghiệp chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân, nông dân chiếm 70% dân số nước Đặc biệt, thời kỳ đẩy mạnh cơng nghiệp hố, đại hoá đất nước hội nhập Quốc tế nơng nghiệp nơng thơn nước ta phải phát triển theo xu hướng nông nghiệp bền vững tất yếu Tuy nhiên, áp lực hiệu kinh tế việc sản xuất nơng nghiệp nên tình trạng quản lý sử dụng khơng phân bón hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV) có xu hướng tăng lên, gây tác hại xấu đến môi trường sức khoẻ cộng đồng Những năm gần việc sử dụng phân bón, chất kích thích sinh trưởng hóa chất BVTV thâm canh sản xuất, đặc biệt thâm canh hoa, rau có xu hướng gia tăng chất lượng lẫn chủng loại Một thực tế việc sử dụng hóa chất BVTV tràn lan, khơng thể kiểm sốt gây ảnh hưởng xấu đến môi trường đất, nước, không khí, sức khoẻ người mơi trường sinh thái Mặt khác, xã hội ngày phát triển nên nhu cầu lương thực làm đẹp cho sống ngày tăng, nghề trồng rau hoa trở thành nghề sản xuất số vùng chuyên canh ven đô Hà Nội nhằm đáp ứng nhu cầu an ninh lương thực thú chơi hoa nước xuất Người dân số vùng chuyển từ trồng lúa sang thâm canh hoa, rau lên có xã Tây Tựu, huyện Từ Liêm, Hà Nội xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội Trong khoảng thập kỷ trở lại có chuyển đổi cấu canh tác nên đến kinh tế hộ nông dân hồn tồn thay đổi, nhiều hộ gia đình trở thành “triệu phú”, sở hạ tầng cải thiện đáng kể Tuy nhiên, chuyển đổi cấu trồng từ lúa sang hoa, rau với mức thâm canh cao làm phát sinh vấn đề mơi trường sử dụng phân bón hóa học, chất kích thích sinh trưởng, hố chất bảo vệ thực vật mức thâm canh nhằm tối đa hoá lợi nhuận nên ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mơi trường đất, nước, khơng khí sức khỏe cộng đồng Chính chúng tơi tiến hành đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng hoạt động chuyên canh hoa đến môi trường đất vùng ven đô Hà Nội” nhằm đánh giá tổng thể tác động hoạt động chuyên canh hoa đến chất lượng môi trường đất đề xuất giải pháp canh tác bền vững cho địa bàn nghiên cúu Đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao, hướng tới nông nghiệp bền vững cho vùng nghiên cứu Việt Nam Ý nghĩa khoa học thực tiễn Kết nghiên cứu đề tài sở khoa học cho việc đánh giá cách xác tác động việc thâm canh trồng đến chất lượng môi trường đất (theo chiều hướng tích cực tiêu cực), nguy nhiễm mơi trường đất lạm dụng hóa chất nông nghiệp, đặc biệt đất trồng trồng có mức thâm canh cao hoa rau Ngồi ra, kết nghiên cứu, kiến nghị đề xuất đề tài sở cho việc hoạch định sách quản lý, quy hoạch phát triển bền vững nơng nghiệp hàng hóa chất lượng cao Việt Nam nói chung vùng ven Hà Nội nói riêng Đề tài sở cho việc quản lý sử dụng hợp lý hóa chất BVTV, phân bón, chất kích thích sinh trưởng thâm canh canh tác trồng, giúp người dân hiểu biết có ý thức thêm bảo vệ môi trường nông nghiệp, nông thôn nhằm ổn định phát triển kinh tế, an sinh xã hội bảo vệ môi trường cho vùng ven đô Hà Nội sau mở rộng 3.Mục tiêu đề tài Nghiên cứu, đánh giá tác động hoạt động chuyên canh hoa đến chất lượng môi trường đất, đặc biệt thông qua đánh giá mức độ tồn dư hoá chất bảo vệ thực vật, kim loại nặng (KLN) môi trường đất ảnh hưởng chúng đến khu hệ sinh học đất, từ đề xuất giải pháp tổng hợp nhằm quản lý cải thiện ô nhiễm môi trường nông nghiệp nông thôn, hướng tới phát triển nông nghiệp bền vững Việt Nam Luận điểm bảo vệ Luận án - Hoạt động chuyên canh hoa (canh tác trồng) ảnh hưởng đến chất lượng mơi trường đất vùng chuyên canh hoa ngoại thành Hà Nội Mức độ ảnh hưởng hoạt động chuyên canh hoa (canh tác trồng) đến chất lượng đất khác với đối tượng trồng khác - Hoạt động chuyên canh hoa (canh tác trồng) gây nên biến động thành phần loài vi sinh vật động vật đất vùng chuyên canh hoa ngoại thành Hà Nội - Từ kết nghiên cứu thu đề xuất giải pháp tổng hợp nhằm quản lý cải thiện môi trường, hướng đến phát triển nông nghiệp bền vững nước ta Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm đất, nước cấu trồng phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Nghiên cứu đặc tính sinh trưởng kỹ thuật canh tác vùng trồng hoa phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Đặc tính hóa lý nước tưới tiêu cho trồng vùng trồng hoa phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Ảnh hưởng việc sử dụng phân bón đến chất lượng đất phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Ảnh hưởng việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật đến chất lượng đất phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Ảnh hưởng hoạt động chuyên canh hoa (canh tác trồng) đến tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Ảnh hưởng hoạt động chuyên canh hoa (canh tác trồng) đến tồn dư kim loại nặng phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Ảnh hưởng hoạt động chuyên canh hoa (canh tác trồng) đến tính chất hóa lý đất phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Ảnh hưởng hoạt động chuyên canh hoa (canh tác trồng) đến tính chất sinh học đất (động vật đất, vi sinh vật) phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường hướng tới nông nghiệp bền vững cho khu vực nghiên cứu Việt Nam Đóng góp đề tài Lần đánh giá số tác động việc thâm canh trồng đến chất lượng môi trường đất, nguy ô nhiễm môi trường đất lạm dụng hóa chất nơng nghiệp, đặc biệt đất trồng trồng có mức thâm canh cao hoa rau Lần xác định biểu diễn mức độ tác động hoạt động thâm canh trồng đến sự tích luỹ KLN môi trường đất khu vực nghiên cứu Sự tích lũy KLN đất giảm dần theo chuyên canh trồng theo dẫy sau: Đất trồng hoa hồng > Đất trồng hoa đồng cúc và trồng hoa đồng tiền > đất trồng rau và lúa Đã xác định thấy mối liên quan hoạt động thâm canh trồng khác cũng có ảnh hưởng khác đến sự tích luỹ các nhóm hoạt chất ... trường đất vùng chuyên canh hoa ngoại thành Hà Nội Mức độ ảnh hưởng hoạt động chuyên canh hoa (canh tác trồng) đến chất lượng đất khác với đối tượng trồng khác - Hoạt động chuyên canh hoa (canh tác. .. thành phần số lượng vi sinh vật đất tác động hoạt động canh tác trồng trồng khác Chương TỔNG QUAN 1.1 Đất canh tác nhóm tiêu đánh giá chất lượng đất 1.1.1 Đất canh tác Đất canh tác vùng đất đồng bằng,... Linh, Hà Nội - Ảnh hưởng hoạt động chuyên canh hoa (canh tác trồng) đến tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật phường Tây Tựu, quận Bắc Từ Liêm xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội - Ảnh hưởng hoạt động chuyên