phân bón hóa học ảnh hưởng tới môi trường đất

BÀI TIỂU LUẬN CHỦ ĐỀ : PHÂN BÓN HÓA HỌC ẢNH HƯỞNG TỚI MÔI TRƯỜNG ĐẤT Giáo viên hương dẫn :Nguyễn Thu Hà I)ĐẶT VẤN ĐỀ Khái niệm phân bón hóa học:phân bón hóa học hóa chất có chứa nguyên tố dinh dưỡng dung để bón cho trồng ,cung cấp nguyên tố cần thiết cho trồng gồm nguyên tố đa lượng N,P,K nguyên tố lượng :Ca ,Cu , Zn…để đáp ứng nhu cầu phát triển,ra hoa kết trái tăng suất trồng Trong hoạt động sản xuất nông nghiệp phân bón hóa học vật tư quan trọng sử dụng với lượng lớn hàng năm Phân bón hóa học góp phần đáng kể làm tăng suất trồng, chất lượng nông sản, đặc biệt lúa Việt Nam Theo đánh giá Viện Dinh dưỡng Cây trồng Quốc tế (IPNI), phân bón đóng góp khoảng 30-35% tổng sản lượng trồng Theo số liệu FAO UNIDO, lượng phân bón hóa học sử dụng nơng nghiệp giới tăng chóng mặt Cụ thể, từ 1991-1993 so với 1945-1950, phân đạm tăng 13 lần, lân tăng 3,5 lần kali tăng 2,5 lần Năm 1986, giới SX 129 triệu phân bón hóa học, đến năm 1990 tăng lên 138 triệu 2002 đạt gần 144 triệu tấn… Phải thừa nhận, nông nghiệp giới tăng lần sản lượng 50 năm qua khơng có phân hóa học phân hóa học trở thành yếu tố để nâng mức sống nước văn minh Tuy nhiên, sử dụng phân hóa học không hợp lý sẽ vừa gây lãng phí, chí để lại hệ lụy khó lường II)Phân loại phân bón hóa học * Có loại phân bón hóa học chính:phân đạm,phân lân,phân kali,phân vi lượng 1)Phân đạm Phân đạm loại cung cấp ni tơ hóa hợp cho dạng ion nitrat Amino Phân đạm đánh giá theo tỉ lệ phần tram khối lượng nguyên tố Ni tơ Phân đạm gồm có: -Phân đạm Amoni:được điều chế từ Amoniac với axit tương ứng HCl+NH3=NH4Cl -phân đạm Ure:được tổng 2NH3+co2=(NH3)2CO+H2O hợp từ Amoniac vơi co2: -Phân đạm Nitrat muối Nitrat như:Canxinitrat,Natrinitrat… 2) Phân lân(chứa P) Phân lân tự -Phân supe phôphat -Phân supe phôphat đơn 3) Phân Kali (chứa K) thường 4) Phân bón kép dùng nhiên kép Ca(H2P04)2 Ca3(P04)2 Ca(H2P04) CaS04 :K2S04,KCl loại chứa 2,3 nguyên tố dinh dưỡng *KN03;(NH4)2,H2P04 Pbk NPK hh gồm:NH4,N03,Ca(H2P04)2 5) Phân vi lượng : B,Zn,Mn trên: KCl III)Vai trò việc bón phân hóa học 1) Đối với trồng: Phân bón cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho trồng sinh trưởng phát triển lấy từ đất trồng hồn tồn khơng đủ chất dinh dưỡng mà phải lấy thêm phần lớn từ phân bón Phân bón chính thức ăn ni sống trồng Điều tra tổng kết khắp nơi giới cho thấy số biện pháp kỹ thuật trồng trọt, bón phân ln biện pháp có ảnh hưởng lớn đến suất trồng Theo tổ chức FAO, thập niên 70-80 kỷ XX, phạm vi tồn giới trung bình phân bón định 50% tổng sản lượng nơng sản tăng thêm nước ta, năm 1990, trung bình phân bón làm tăng 35% tổng sản lượng, bón chất dinh dưỡng nguyên chất thu 13 hạt ngũ cốc Bón phân cân đối hợp lý làm tăng chất lượng nơng sản, cụ thể làm tăng hàm lượng chất khoáng, protein, đường vitamin cho sản phẩm Tuy nhiên, thiếu chất dinh dưỡng, bón q nhiều khơng cân đối làm giảm suất chất lượng nơng sản 2) Đối với đất mơi trường: Bón phân làm tăng độ phì nhiêu cho đất, đất tốt hơn, cân đối hơn, đặc biệt phân hữu vôi biện pháp cải tạo đất hữu hiệu Ở đất có độ phì nhiêu tự nhiên ban đầu thấp, tức đất xấu việc bón phân có tác dụng rõ Việc sử dụng chất phế thải hoạt động đời sống vủa người động vật, chất phế thải công nghiệp để làm phân bón góp phần hạn chế tác nhân gây ô nhiễm môi trường Tuy bón phân không hợp lý, khơng kỹ thuật làm cho đất xấu gây ô nhiễm môi trường, phân hữu tạo nhiều chất CH 4, CO2, NH3, NO3, phân vô tạo nhiều đạm thể khí làm đất trở nên độc với trồng ô nhiễm không khí, nguồn nước 3) Đối với hệ thống biện pháp kỹ thuật trồng trọt: Sử dụng phân bón có liên quan đến hiệu lực biện pháp kỹ thuật khác Ví dụ:sử dụng giống cần kết hợp với bón phân hợp lý đầy đủ Ngược lại, biện pháp kỹ thuật khác ảnh hưởng đến hiệu lực phân bón Ví dụ: Chế độ nước không thích hợp kỹ thuật làm đất làm giảm 10-20% hiệu lực phân bón 4.) Đối với thu nhập người sản xuất : Do làm tăng suất chất lượng nơng sản nên sử dụng phân bón hợp lý làm tăng thu nhập cho người trồng trọt IV) Thực trạng sử dụng phân bón hóa học VIỆT NAM Như biết Việt Nam nước nơng nghiệp có truyền thống trồng lúa nước so với giới đến năm 50 kỉ bắt đầu làm quen đến phân bón hóa học Tuy mức độ sử dụng phân bón hóa học Việt Nam năm lại tăng Năm 1980 nước sử dụng 500000 phân đạm 200000 phân lân Đến năm 1990 sử dụng 2,1 triệu phân đạm 650000 phân lân Lượng phân bón hóa học sử dụng Việt Nam theo Cổng thông tin điện tử Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn từ năm 2000 đến 2007 phân đạm (N), phân lân (P2O5), phân Kali (K2O) phân hỗn hợp NPK sau: (Đơn vị tính: nghìn N, P2O5, K2O) Bảng Nă N P2O5 K2O NP N+P2O5+ m K K2O 200 1332 501 450 180 2283 200 1155, 554, 354, 115, 2063.6 1 200 1357, 551, 516, 179, 2425,2 5 Tuy nhiên, tất lượng phân bón hóa học cho vào đất, phun lá….cây sẽ hấp thụ hết để nuôi lớn lên ngày Theo số liệu tính toán chuyên gia lĩnh vực nơng hóa học Việt Nam, hiệu suất sử dụng phân đạm đạt từ 30-45%, lân từ 40-45% kali từ 40-50%, tùy theo chân đất, giống trồng, thời vụ, phương pháp bón, loại phân bón … Như vậy, 60-65% lượng đạm tương đương với 1,77 triệu urê, 55-60% lượng lân tương đương với 2,07 triệu supe lân 55-60% lượng kali tương đương với 344 nghìn Kali Clorua (KCl) bón vào đất chưa trồng sử dụng Bảng lượng phân bón hàng năm mà chưa sử dụng(đơn vị :nghìn tấn) Năm N P2O5 K2O N+P2O5+K2O 2000 799,2 300,6 270 1369,8 2005 693,1 332,5 212,6 1238,2 2007 814,5 330,7 309,9 1455,1 Xét mặt kinh tế khoảng 2/3 lượng phân bón hàng năm trồng chưa sử dụng đồng nghĩa với việc 2/3 lượng tiền người nơng dân bỏ mua phân bón bị lãng phí, với tổng thất thoát lên tới khoảng 30 nghìn tỷ đồng tính theo giá phân bón nay.Hiện nay, ngành sản xuất phân hóa học nước ta đáp ứng khoảng 45% nhu cầu nông nghiệp, lại phải nhập gần tồn phân đạm urê, kali phân phức hợp DAP, lượng lớn phân hỗn hợp NPK với tổng số triệu tấn/năm Riêng phân khoáng kali, phải nhập hoàn toàn nên tiêu thụ kali nước ta bị phụ thuộc thị trường nước Trong số phân bón hóa học khơng sử dụng được, phần giữ lại keo đất nguồn dinh dưỡng dự trữ cho vụ sau; phần bị rửa trôi theo nước mặt chảy vào ao, hồ, sông suối gây ô nhiễm nguồn nước mặt; phần bị trực di (thấm rút theo chiều dọc) xuống tầng nước ngầm phần bị bay tác động nhiệt độ hay trình phản nitrat hóa gây nhiễm khơng khí….Như gây nhiễm mơi trường phân bón diện rộng lâu dài phân bón việc xẩy hàng ngày hàng giờ vùng sản xuất nông nghiệp V)Ảnh hưởng phân bón tới mơi trường đất Phân bón hóa học giao hai lưỡi :góp phần tăng suất nhiều lần,đưa nhiều người giới thoát khỏi cảnh hiểm nghèo nhiên sử dụng khơng hợp lý sẽ tạo nhiều hậu nghiêm trọng mặn hóa thứ sinh,ơ nhiễm môi trường đặc biệt ảnh hưởng tới môi trường đất lớn 1)Ảnh hưởng tích cực -Cung cấp chất dinh dưỡng dễ tiêu cho trồng ,nâng cao độ phì nhiêu cho đất -Cải tạo đất ví dụ dung CaCO3 để cải tạo đất -Tác dụng: +cải thiện tính chất lý hóa đất,lam tăng cường độ hoạt động vi sinh vật đất chua,mặn,bạc màu +Tăng khả đệm cho đất để chống lại axit hóa +Huy động phơt cho đất -Kết làm tăng suất trồng ,cải tạo đất 2)Ảnh hưởng tiêu cực a) Ảnh hưởng đến tính chất vật lý -Bón nhiều chất hóa học làm xấu tính chất vật lý đất : +Làm cấu trúc đất,làm đất bị chai cứng +Làm giảm khả giữ nước đất +Làm giảm tỷ lệ không khí đất b)Ảnh hưởng đến tính chất hóa học đất: +Làm mặn hóa tích lũy muối Na2CO3, NaCl, … +Làm chua hóa đất bón nhiều phân chua sinh lý KCl, l, (NH2)2SO4, … có mặt anion Cl-, SO4 phân có dư lượng axit tự lớn Ví dụ: bón nhiều phân (NH4)2SO4 làm dư thừa SO4—làm đất bị chua, pH giảm, số vi sinh vật bị chết, tăng làm lượng Al, Mn, Fe, … linh động gây ngộ độc cho Đối với vùng đất có phản ứng chua bón phân chua sinh lý sẽ làm tăng độ chua đất, pH đất giảm, ion kim loại hoà tan sẽ tăng lên gây ô nhiễm đất độc hại với trồng + Đất bị kiềm hóa bón nhiều phân sinh lý kiềm Na(CO3)2, NaNO3, … +Bón nhiều phân hóa học làm tăng hàm lượng kim loại nặng đất Thực vật sinh trưởng đất bị ô nhiễm kim loại nặng sẽ tích lũy kim loại nặng thể theo chuỗi thức ăn vào thể động vật người gây ngộ độc cho người sinh vật Ví dụ: bón nhiều phân vi lượng sẽ tích lũy đất nhiều kim loại nặng Cu, Zn, Mn, …nếu bón nhiều phân lân làm đất tích nhiều Cd,… + Bón nhiều phân vơ làm tăng nồng độ chất dung dịch đất, nồng độ tăng cao sẽ làm bị chết, thời kỳ khơ hạn c)Ảnh hưởng đến tính chất sinh học đất: +Phân vô sẽ gây hại đến hệ vi sinh vật đất làm thay đổi tính chất đất pH, độ thoáng khí, hàm lượng kim loại nặng đất +Phân bón yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển số vi sinh vật có khả cố định chất dinh dưỡng, ví dụ bón đạm nhiều cho đất có chưa vi khuẩn cố định ni tơ sẽ làm giảm khả chúng VI)Các Biện pháp bón phân hợp lý "Bón phân cân đối hiểu cung cấp cho trồng chất dinh dưỡng thiết yếu, đủ liều lượng, tỷ lệ thích hợp, thời gian bón hợp lý cho đối tượng trồng, đất, mùa vụ cụ thể, đảm bảo suất" (Cục khuyến nơng khuyến lâm Bón phân cân đối hợp lý cho trồng Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội, 1999) 1)Bón phân hợp lý Bón phân hợp lý sử dụng lượng phân bón thích hợp cho đảm bảo tăng suất trồng với hiệu kinh tế cao nhất, không để lại hậu tiêu cực lên nông sản môi trường sinh thái Nói cách ngắn gọn, bón phân hợp lý thực cân đối: a Đúng loại phân: Cây cần phân bón loại phân Phân có nhiều loại Mỗi loại có tác dụng riêng Bón khơng loại phân khơng phân khơng phát huy hiệu quả, mà gây hậu xấu Bón loại phân phải tính cho nhu cầu mà phải tính đến đặc điểm tính chất đất Đất chua khơng bón loại phân có tính axit Ngược lại, đất kiềm khơng nên bón loại phân có tính kiềm b) Bón lúc: Nhu cầu chất dinh dưỡng thay đổi tuỳ theo giai đoạn sinh trưởng phát triển Có nhiều giai đoạn sinh trưởng cần đạm nhiều kali, có nhiều giai đoạn cần kali nhiều đạm Bón thời điểm cần phân phát huy tác dụng Cây trồng lồi sinh vật khác, có nhu cầu chất dinh dưỡng thường xuyên, suốt đời Vì vậy, sử dụng tốt loại phân bón, tốt chia bón nhiều lần bón vào lúc hoạt động mạnh Bón tập trung vào lúc với nồng độ liều lượng phân bón q cao, khơng thể sử dụng hết được, lượng phân bị hao hút nhiều, chí phân gây tác động xấu c Bón đối tượng: Trong cách hiểu thơng thường bón phân cung cấp chất dinh dưỡng cho Vì vậy, đối tượng việc bón phân trồng Tuy vậy, thực tế cho thấy, lượng lớn chất dinh dưỡng cây, nguyên tố vi lượng, tập đồn vi sinh vật đất cung cấp thơng qua việc phân huỷ chất hữu cố định từ khơng khí Nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học cho thấy bón phân để kích thích tăng cường hoạt động tập đoàn vi sinh vật đất cho phép cung cấp cho lượng chất dinh dưỡng dồi số lượng tương đối cân đối chất Trong trường hợp thay bón phân nhằm vào đối tượng trồng, bón phân nhằm vào đối tượng tập đoàn vi sinh vật đất Trong số trường hợp trồng sinh trưởng phát triển tốt tạo nên nguồn thức ăn dồi cho sâu bệnh tích luỹ gây hại nặng Càng bón thêm phân, lại sinh trưởng thêm, sâu bệnh lại phát sinh nhiều gây hại nặng Ở trường hợp này, bón phân cần nhằm đạt mục tiêu ngăn ngừa tích luỹ gây hại sâu bệnh Bón phân số trường hợp có tác dụng làm tăng khả chống chịu trồng điều kiện không thuận lợi môi trường với sâu bệnh gây hại Đặc biệt loại phân kali phát huy tác dụng rõ Như vậy, bón phân khơng phải lúc để cung cấp thêm chất dinh dưỡng, thúc đẩy sinh trưởng phát triển trồng Có trường hợp phải tác động theo chiều hướng ngược lại: cần kìm hãm bớt tốc độ tăng trưởng phát triển trồng, làm tăng tính chống chịu chúng lên Ở phần trình bày hệ sinh thái, tồn hoạt động nhóm mối liên hệ: thơng tin, lượng vật chất Trong mối liên hệ này, liên hệ vật chất có liên quan đến việc vận động, chuyển hoá khối lượng vật chất lớn Các mối liên hệ thông tin lượng nhiều trường hợp cần tác động nhẹ với lượng vật chất khơng lớn tạo phản ứng hiệu lớn Bón phân đưa vào hệ sinh thái nông nghiệp yếu tố có tác động lên mối liên hệ Cho đến nay, việc bón phân người ta ý đến mối liên hệ vật chất, đến trao đổi chất Trong thực tế, phân bón có tác động sâu sắc mối liên hệ thông tin lượng Phát tác dụng phân bón lên mối liên hệ thơng tin lượng, với lượng phân bón khơng nhiều, tạo hiệu to lớn tích cực việc tăng suất trồng, bảo vệ môi trường sinh thái Như vậy, đối tượng phân bón khơng có trồng, tập đồn vi sinh vật đất, mà có tồn thành tố cấu thành nên hệ sinh thái nơng nghiệp Chọn đối tượng để tác động, mở tiềm to lớn việc nâng cao hiệu phân bón d Đúng thời tiết, mùa vụ Thời tiết có ảnh hưởng đến chiều hướng tác động hiệu phân bón Mưa làm rửa trơi phân bón gây lãng phí lớn Nắng gắt với tác động hoạt động phân bón cháy lá, hỏng hoa, Trong điều kiện khí hậu, thời tiết sản xuất nước ta loại ngắn ngày, năm có - vụ, chí - vụ sản xuất Đặc điểm sinh trưởng phát triển trồng vụ có khác nhau, nhu cầu nguyên tố dinh dưỡng phản ứng tác động yếu tố dinh dưỡng khác Lựa chọn loại phân, dạng phân thời vụ bón hợp lý nâng cao hiệu suất sử dụng phân bón Việc sử dụng loại phân phù hợp với điều kiện khí hậu, thời tiết mùa vụ trình bày phần phần II sách e Bón cách Có nhiều phương pháp bón phân: bón vào hố, bón vào rãnh, bón rải mặt đất, hồ vào nước phun lên lá, bón phân kết hợp với tưới nước, v.v Có nhiều dạng bón phân: rắc bột, vo viên dúi vào gốc, pha thành dung dịch để tưới Có nhiều thời kỳ bón phân: bón lót, bón thúc đẻ nhánh, thúc hoa, thúc kết quả, thúc mẩy hạt, v.v Lựa chọn cách bón thích hợp cho loại trồng, cho vụ sản xuất, cho loại đất, v.v làm tăng hiệu sử dụng phân bón lên gấp nhiều lần Cách bón thích hợp vừa đảm bảo tăng suất trồng, tăng hiệu phân bón, vừa phù hợp với điều kiện cụ thể sở sản xuất, phù hợp với trình độ người nơng dân g Bón phân cân đối Cây trồng có yêu cầu chất dinh dưỡng lượng định với tỷ lệ định chất Thiếu chất dinh dưỡng đó, sinh trưởng phát triển kém, có chất dinh dưỡng khác mức thừa thãi Các nguyên tố dinh dưỡng không tác động trực tiếp lên mà có ảnh hưởng qua lại việc phát huy hạn chế tác dụng Đối với loại trồng có tỷ lệ khác mức cân đối yếu tố dinh dưỡng Tỷ lệ cân đối thay đổi tuỳ thuộc vào lượng phân bón sử dụng Tỷ lệ cân đối nguyên tố dinh dưỡng khác loại đất khác Điều cần lưu ý khơng bón phân chiều, sử dụng loại phân mà không ý đến việc sử dụng loại đất khác Bón phân khơng cân đối không phát huy tác dụng tốt loại phân, gây lãng phí mà gây tác dụng khơng tốt suất trồng môi trường Bón phân cân đối có tác dụng tốt là: - Ổn định cải thiện độ phì nhiêu chất, bảo vệ đất chống rửa trơi, xói mòn - Tăng suất trồng, nâng cao hiệu phân bón biện pháp kỹ thuật canh tác khác - Tăng phẩm chất nông sản - Bảo vệ nguồn nước, hạn chế chất thải độc hại gây nhiễm mơi trường 2)Tích cực triển khai chương trình “3 giảm”: Giảm lượng đạm bón Giảm thuốc bảo vệ thực vật Giảm lượng hạt giống gieo tỉnh phía Nam giảm lượng nước tưới tỉnh phía Bắc 3)Tích cực triển khai chương trình “3 tăng”: Tăng suất Tăng chất lượng sản phẩm Tăng hiệu kinh tế VII) Kết luận Phân bón hóa học có vai trò quan trọng việc sản xuất nơng nghiệp,nó có mơi quan hệ qua lại với người mơi trường Phân bón hóa học sẽ trở thành dao hai lưỡi sử dụng khơng hợp lý Vì cần phải sử dụng chúng cách hợp lý tăng cường sử dụng loại phân ảnh hưởng ít tới môi trươ VIII)Tài Liệu Tham Khảo 1)trang web:Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn cục trồng trọt 2) TS Nguyễn Đăng Nghĩa T.T Nghiên cứu Đất-Phân bón & Mơi trường phía Nam 3) SG K hóa học 11 nhà xuất hóa học 4)Nguyền Kim Thái, Lê Hiền Thảo - Sinh thái học bảo vệ môi trường NXB XD 1999 5) PGS.TS.Nguyễn Thị Loan,TS.Nguyễn Kiều Băng Tâm-Sinh thái sở.NXB ĐHQGHN 2014 6) Vũ Trung Tạng,2001,Sinh thái học sở.NXB ĐHQGHN  ... dụng phân hóa học khơng hợp lý sẽ vừa gây lãng phí, chí để lại hệ lụy khó lường II )Phân loại phân bón hóa học * Có loại phân bón hóa học chính :phân đạm ,phân lân ,phân kali ,phân vi lượng 1 )Phân. .. nitrat hóa gây nhiễm khơng khí….Như gây nhiễm mơi trường phân bón diện rộng lâu dài phân bón việc xẩy hàng ngày hàng giờ vùng sản xuất nông nghiệp V )Ảnh hưởng phân bón tới mơi trường đất Phân bón. .. quen đến phân bón hóa học Tuy mức độ sử dụng phân bón hóa học Việt Nam năm lại tăng Năm 1980 nước sử dụng 500000 phân đạm 200000 phân lân Đến năm 1990 sử dụng 2,1 triệu phân đạm 650000 phân lân