NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ LINH ĐỘNG VÀ TÍCH LŨY ĐỒNG TRONG ĐẤT TRỒNG CAM CAO PHONG, HÒA BÌNH

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Huỳnh Thị Hoài Hương NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ LINH ĐỘNG VÀ TÍCH LŨY ĐỒNG TRONG ĐẤT TRỒNG CAM CAO PHONG, HỊA BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Huỳnh Thị Hoài Hương NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ LINH ĐỘNG VÀ TÍCH LŨY ĐỒNG TRONG ĐẤT TRỒNG CAM CAO PHONG, HỊA BÌNH Chun ngành: Kỹ thuật Mơi trường Mã số: 8520320.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Trần Thị Tuyết Thu Hà Nội - 2018 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iv LỜI CAM ĐOAN .v LỜI CẢM ƠN vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1 Tổng quan đồng môi trường đất 1.1.1 Đặc điểm hóa học, nguồn gốc dạng tồn đồng đất 1.1.2 Ảnh hưởng yếu tố môi trường đất đến linh động đồng đất 1.1.3 Hiện trạng ô nhiễm đồng đất nông nghiệp giới Việt Nam 15 1.2 Ảnh hưởng đồng đến hệ sinh thái đất sức khỏe người 18 1.2.1 Ảnh hưởng đồng đến q trình chuyển hóa sinh học đất 18 1.2.2 Ảnh hưởng đồng đến phát triển thực vật 19 1.2.3 Ảnh hưởng đồng đến sức khỏe người 22 1.3 Biện pháp kiểm sốt nhiễm đồng đất 23 1.3.1 Căn đánh giá ô nhiễm 23 1.3.2 Một số biện pháp xử lý đất ô nhiễm đồng .27 1.4 Tình hình sản xuất cam huyện Cao Phong, tỉnh Hồ Bình .30 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 34 2.2 Nội dung nghiên cứu 34 2.3 Phương pháp nghiên cứu 34 2.3.1 Phương pháp kế thừa tổng hợp tài liệu .34 i 2.3.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa lấy mẫu đất nghiên cứu 35 2.3.3 Phương pháp phòng thí nghiệm .36 2.3.4 Phương pháp so sánh xử lý số liệu .41 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Một số đặc điểm đất trồng cam Cao Phong, Hòa Bình .42 3.1.1 Một số tính chất lý hố học vườn cam nghiên cứu 42 3.1.2 Sự tích luỹ dạng tồn đồng phẫu diện đất nghiên cứu45 3.2 Quan hệ tính chất đất với dạng tồn Cu theo độ sâu phẫu diện .51 3.3 Ảnh hưởng số axit hữu đến khả linh động Cu đất 53 3.3.1 Ảnh hưởng axit citric đến tính linh động Cu đất 53 3.3.2 Ảnh hưởng axit humic đến tính linh động Cu đất 54 3.3.3 Ảnh hưởng EDTA đến tính linh động Cu đất 55 3.3.4 Ảnh hưởng PO43- đến tính linh động Cu đất 56 3.4 Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm Cu đất trồng cam Cao Phong 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 69 ii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 Hàm lượng KLN số loại đá Bảng 1.2 Các nguồn đưa kim loại nặng vào đất nông nghiệp Bảng 1.3 Nguồn kim loại nặng từ số hoạt động sản xuất công nghiệp Bảng 1.4 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 03-MT:2015/BTNMT) 24 giới hạn cho phép kim loại nặng đất 24 Bảng 1.5 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng đất mặt Ba Lan 24 Bảng 1.6 Thang đánh giá ô nhiễm KLN chiết CH3COONH4 N, pH = 4,5 26 Bảng 1.7 Giới hạn cho phép KLN đất nông nghiệp số quốc gia 27 Bảng 1.8 Cơ cấu giống thời vụ thu hoạch số loại ăn có múi 32 Bảng 2.1 Chú giải địa điểm lấy mẫu nghiên cứu .34 Bảng 2.2 Phương pháp xác định tiêu đất 36 Bảng 2.3 Quy trình chiết liên tục dạng Cu đất 39 Bảng 2.4 Một số tiêu lý - hoá học đất trước bố trí thí nghiệm 40 Bảng 3.1 Tính chất lý hố đất nghiên cứu theo độ sâu phẫu diện 42 Bảng 3.2 Hàm lượng dạng đồng phẫu diện đất nghiên cứu 46 Bảng 3.3 Tình hình sử dụng hóa chất chứa đồng vườn cam nghiên cứu .47 Bảng 3.4 Hệ số tương quan dạng Cu tính chất hóa lý đất 52 Bảng 3.5 Hiệu suất hấp phụ Cu có mặt PO43- 57 iii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 Các dạng tồn nguyên tố vết .7 Hình 1.2 Sự phân bố dạng đồng phẫu diện đất .7 Hình 1.3 Cấu trúc hóa học nhóm chức axit humic 11 Hình 1.4 Cấu trúc hóa học axit citric 13 Hình 1.5 Cấu trúc hóa học EDTA .14 Hình 1.6 Ảnh hưởng độc tính Cu đến thực vật 20 Hình 1.7 Sự tích luỹ Cu bề mặt cam Valencia 22 Hình 1.8 Các cơng nghệ xử lý đất nhiễm thực vật .29 Hình 1.9 Sơ đồ vị trí huyện Cao Phong, tỉnh Hồ Bình 31 Hình 1.10 Diện tích sản lượng cam, qt Cao Phong, Hòa Bình 33 Hình 2.1 Bản đồ khu vực lấy mẫu nghiên cứu (a) hình ảnh số phẫu diện đất nghiên cứu Cao Phong, Hòa Bình (b) 35 Hình 3.1 Kết độ chua trao đổi (pHKCl) theo độ sâu phẫu diện đất 43 Hình 3.2 Kết hàm lượng chất hữu tích luỹ theo độ sâu phẫu diện đất 44 Hình 3.3 Hàm lượng Al (a), Fe (b) hòa tan oxalat theo độ sâu phẫu diện đất45 Hình 3.4 Kết dạng Cu vườn cam theo độ sâu phẫu diện đất .49 Hình 3.5 Tỷ lệ phần trăm (%) dạng Cu phẫu diện đất .50 Hình 3.6 Kết ảnh hưởng axit Citric đến tính linh động Cu đất 53 Hình 3.5 Kết ảnh hưởng axit humic đến tính linh động Cu đất 54 Hình 3.8 Kết ảnh hưởng EDTA đến tính linh động Cu đất 55 Hình 3.9 Kết ảnh hưởng PO43- đến tính linh động Cu đất 56 iv LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan toàn kết luận văn cơng trình nghiên cứu học viên, số liệu nghiên cứu trình bày cách xác trung thực Toàn số liệu kết nghiên cứu trình bày luận văn học viên trực tiếp tham gia thực hiện, đồng thời nhận hỗ trợ kinh phí làm việc nhóm nghiên cứu đề tài QG 16.19 TS Trần Thị Tuyết Thu làm chủ trì Các số liệu tác giả khác sử dụng có trích dẫn rõ ràng Hà Nội, tháng 12 năm 2018 Học viên Huỳnh Thị Hoài Hương v LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, học viên xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Công nghệ Môi trường, Bộ môn Tài nguyên Môi trường đất, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Mơi trường, Khoa Mơi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội giảng dạy, bảo tạo điều kiện cho em suốt trình học tập, nghiên cứu tiến hành thí nghiệm để hồn thành luận văn theo thời gian quy định Đặc biệt hướng dẫn tận tình, chu đáo đóng góp q báu chun mơn khoa học kỹ thực hành thí nghiệm TS Trần Thị Tuyết Thu - Cán giảng dạy Bộ môn Tài nguyên Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Bên cạnh đó, nghiên cứu nhận hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi hộ gia đình trồng cam địa bàn thị trấn Cao Phong, tỉnh Hòa Bình cho phép nhóm nghiên cứu đào phẫu diện đất, lấy mẫu đất nghiên cứu thu thập thông tin liên quan đến trình sản xuất cam Trân trọng cảm ơn đề tài QG 16.19 tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ tồn kinh phí q trình thực địa, khảo sát, vấn điều tra, đào phẫu diện, lấy phân tích 30 mẫu đất phẫu diện đất để xác định tính chất đất, hàm lượng đồng tổng số, linh động, dạng đồng đất trồng cam Cao Phong, tỉnh Hòa Bình Cuối học viên xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè, người động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện vật chất tinh thần cho em suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, ngày 24 tháng 12 năm 2018 Học viên Huỳnh Thị Hoài Hương vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Culđ Cu linh động Cuts Cu tổng số CHC Chất hữu DA Dalton HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật KLN Kim loại nặng QCVN Quy chuẩn Việt Nam TPCG Thành phần giới VSV Vi sinh vật vii MỞ ĐẦU Cây có múi (cam, quýt, chanh, bưởi) loại có giá trị kinh tế cao, trồng hầu hết tỉnh thành Việt Nam với diện tích phát triển cách nhanh chóng chuyển đổi từ đất nơng nghiệp Theo Bộ Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn, tổng diện tích đất trồng có múi năm 2017 221,6 nghìn ha, tăng 1,87 lần so với năm 2015 Trong đó, diện tích trồng cam qt 112,6 nghìn ha, đạt sản lượng 948 nghìn tấn, tăng 37 nghìn diện tích 218,7 nghìn sản lượng so với năm 2010 Điển hình phát triển có múi tỉnh miền núi phía Bắc Hà Giang, Tun Quang, Hòa Bình, Bắc Giang vùng Đồng Sông Cửu Long Cây cam trồng chủ lực chiến lược tái cấu ngành nông nghiệp phát triển kinh tế huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình Tính đến tháng năm 2018, diện tích đất trồng cam tồn huyện 3.015 ha, gấp 5,4 lần năm 2010 1,7 lần năm 2014 Năm 2014, cam huyện Cao Phong nhận dẫn địa lý “Cam Cao Phong”, góp phần thúc đẩy trình tiêu thụ sản xuất cam vùng Do có thời gian khai thác lâu dài, trung bình từ 15-25 năm, lại trồng độc canh quy mô diện tích lớn nên việc lạm dụng phân bón hố học hóa chất bảo vệ thực vật Một nhóm bệnh hại khó phòng trừ bệnh lt lá, thối quả, ghẻ nhám, … Hoá chất sử dụng phổ biến phòng trừ nhóm bệnh vùng trồng cam Cao Phong Epolists 85WP, Norshield 86.2 WG, Zisento 77 WP, … Hệ gây ảnh hưởng đến suất chất lượng cam thương phẩm, gia tăng tích lũy độc chất mơi trường, đặc biệt vấn đề ô nhiễm đồng đất Đồng (Cu) nguyên tố dinh dưỡng vi lượng thiết yếu cho nhu cầu dinh dưỡng loài sinh vật Tuy nhiên, hàm lượng Cu cao tích lũy Cu lâu dài mơi trường đất Do chế lan truyền tích lũy Cu theo đường phóng đại sinh học, nhiễm Cu gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe, sức sống hệ sinh thái đất, tác động đến chu trình sinh địa hóa, ảnh hưởng đến phát triển thực vật sản lượng nông nghiệp, gây nên nhiều rủi ro đến sức khỏe người Chính vấn đề ô nhiễm Cu đất nông nghiệp giới tập trung nghiên cứu Mặc dù việc lạm dụng hoá chất gốc Cu phòng trừ bệnh hại Từ kết thí nghiệm cho thấy việc tăng cường bổ sung phân hữu q trình chuyển hố tàn dư hữu hình thành mùn đất nguyên nhân quan trọng góp phần vào q trình cố định tích luỹ Cu đất Kết cung cấp sở khoa học để giải thích cho diện dạng Cu liên kết với chất hữu (F5) phẫu diện đất nghiên cứu mức cao (Hình 3.4 Hình 3.5) Nếu đứng phương diện quản lý rủi ro mơi trường đất bị nhiễm Cu nói riêng KLN nói chung vấn đề quản lý tốt tàn dư, phân hữu tăng chất lượng mùn đất tăng lượng axit humic góp phần làm giảm tính độc Cu nhu cầu dinh dưỡng q trình sinh hố đất Tuy nhiên, đất nghèo vi lượng ngun nhân gây thiếu hụt chất dinh dưỡng cho thực vật 3.3.3 Ảnh hưởng EDTA đến tính linh động Cu đất 160 140 136.50 121.75 Hàm lượng Cu (ppm) 120 134.25 127.00 104.88 100 80 79.63 60 56.75 66.75 40 20 0 0.25 0.5 0.75 EDTA (mM) Hình 3.8 Kết ảnh hưởng EDTA đến tính linh động Cu đất Theo kết nghiên cứu trình bày hình 3.8 cho thấy, hàm lượng Culđ tăng tỷ lệ thuận với hàm lượng EDTA bổ sung vào đất Tại hàm lượng 0,25 mM EDTA bổ sung vào, hàm lượng Culđ 56,75 ppm, mM EDTA, hàm lượng Culđ lên đến 121,75 ppm, hàm lượng EDTA mM Culđ 134,25 ppm Điều chứng tỏ rằng, bổ sung lượng EDTA thích hợp làm tăng q trình hòa tan Cu đất, hình thành nên chelat linh động, cation kim loại thay ion H+ nhóm -COOH, kim loại chuyển thành dạng dễ tiêu sinh học trồng dễ 55 hút thu hơn, làm tăng khả hút thu KLN thực vật Kết nghiên cứu tương tự với nghiên cứu Zhuang cộng (2005) Đối với đất bị ô nhiễm Cu mức trung bình, cơng nghệ sử dụng thực vật để làm đất nhiễm có bổ sung EDTA hứa hẹn mang lại hiệu cao, đặc biệt công nghệ chiết xuất lồi thực vật siêu tích tụ Theo kết nghiên cứu, bổ sung EDTA từ - mM làm tăng khả linh động Cu lên gấp lần so với hàm lượng bổ sung 0,5 mM Như vậy, trường hợp vùng đất nông nghiệp bị ô nhiễm Cu cần phải sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm ứng dụng việc bổ sung EDTA 1- mM để tăng khả hút thu Cu vào thực vật không ảnh hưởng đến phát triển thực vật, làm tăng hiệu xử lý ô nhiễm Kết nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu Phạm Thị Mỹ Phương (2018) đối tượng Pb Cd đất trồng rau phường Túc Duyên, thành phố Thái Nguyên 3.3.4 Ảnh hưởng PO43- đến tính linh động Cu đất Ảnh hưởng PO43- đến tính linh động Cu đất trình bày hình 3.9 không thấy rõ diện phốt đến tính tính linh động hàm lượng Cu2+ bổ sung vào đất thí nghiệm Ngun nhân liên quan đến phản ứng hoá học cạnh tranh dung dịch đất, diện cation Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, Bênh cạnh đó, Cu bổ sung vào đất bị hấp phụ mạnh lên hợp phần hữu cơ, phức hệ keo hữu cơ-khống, từ làm giảm tính linh động Cu Hình 3.9 rõ, hàm lượng Culđ công thức bổ sung Cu thấp dao động khoảng từ đến ppm, cao hàm lượng Cu bổ sung 300 ppm ppmP 50 ppmP 100 ppmP Hàm lượng Cu (ppm) 0 100 200 300 Lượng Cu bổ sung (ppm) Hình 3.9 Kết ảnh hưởng PO43- đến tính linh động Cu đất 56 Bảng 3.5 cho thấy, hiệu suất hấp phụ Cu tất công thức lớn 99%, lớn cơng thức khơng có bổ sung thêm PO43- có xu hướng giảm hàm lượng PO43- bổ sung tăng Điều chứng tỏ, riêng với đất nghiên cứu có tính hấp phụ Cu cao giúp giảm thiểu tính độc Cu cách tức thời lâu dài Cu bị giữ lại tiềm ẩn nguy gây độc với trồng lớn Bảng 3.5 Hiệu suất hấp phụ Cu có mặt PO43Hàm lượng Cu(ppm) H0P (%) H50P (%) H100P (%) 100 98,80 99,28 99.10 200 99,39 99,36 99,39 300 99,36 99,35 99,13 Trên sở kết nghiên cứu luận văn cho thấy quyền địa phương người trồng cam địa bàn thị trấn Cao Phong, huyện Cao Phong, tỉnh Hồ Bình cần phải có giải pháp kịp thời nhằm ngăn chặn giảm thiểu tình trạng lạm dụng hố chất chứa Cu canh tác cam Vì tuân thủ theo quy trình sản xuất nơng nghiệp VIETGAP GLOBALGAP đất vườn cam bị ô nhiễm KLN không đạt tiêu chuẩn để lựa chọn vùng sản xuất an tồn Đây rào cản lớn để nghề sản xuất cam Cao Phong giữ vững thương hiệu dẫn địa lý “Cam Cao Phong“ đưa sản phẩm cam Cao Phong vươn thị trường giới 3.4 Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm Cu đất trồng cam Cao Phong Theo kết điều tra thực địa cho thấy giai đoạn kiến thiết 1-4 năm đầu tiên, cam giai đoạn sinh trưởng mạnh, phát triển nhiều lộc non, yếu nên dễ gặp nhiều rủi ro với nấm bệnh hại so với trưởng thành có thời gian canh tác dài Thường tình trạng bệnh hại vườn 10 tuổi giảm so với vườn trẻ Cụ thể theo diễn biến thời tiết hàng năm, đặc biệt gặp tượng thời tiết cực đoan kéo dài Giai đoạn mùa xuân, bật cành non nhiều, độ ẩm khơng khí cao có nhiều sâu hại ăn dễ gây tượng thối loét nấm vi khuẩn công vào vị trí bị tổn thương Giai đoạn mùa hè mưa dầm kéo dài hàng tuần kèm theo tố lốc làm tăng va đập cành với Bên cạnh bùng phát quần thể sâu hại, làm tăng tỷ lệ vết xước 57 quả, tạo điều kiện cho nấm vi khuẩn công gây nên tình trạng héo lá, nấm lá, nấm quả, thối nhũn, Theo người dân địa phương, hoá chất đặc hiệu trị nấm vi khuẩn gây bệnh hố chất chứa gốc Cu Loại ưa chuộng đồng đỏ NORSHIELD 86.2 WG (đồng (II) oxit 82%), Epolists 85WP (copper oxychloride), Zisento 77WP (đồng (II) hidroxit) Do chưa có khuyến cáo cụ thể liều lượng dùng nên hầu hết hộ dân sử dụng nhóm hố chất theo lối tự phát truyền tin cho theo kinh nghiệm dựa vào theo dõi tình trạng bệnh vườn tượng thời tiết Theo Trần Thị Tuyết Thu (2016), vườn cam tuổi chu kỳ xã Bắc Phong thường bị nhiều nấm bệnh, người trồng cam sử dụng đồng đỏ nguyên chất nung với vơi lưu huỳnh thùng phi để phòng trừ bệnh cho Hệ sau vườn cam xử lý phương pháp cam bị còi cọc chết dần Kết phân tích đất cho thấy hàm lượng Cu đất nghiên cứu độ sâu 0-30 cm gấp 1,61 lần QCVN 03MT:2015/BTNMT Căn vào kết ghi nhận thời gian năm liên tục từ 2015 đến 2017 vườn cam nghiên cứu (Số liệu Bảng 3.3) cho thấy sau có cảnh báo tác động độc hại Cu hệ sinh thái, an toàn thực phẩm trạng ô nhiễm Cu đất thời điểm lấy mẫu đất nghiên cứu vào tháng năm 2016 tình trạng sử dụng hố chất chứa Cu giảm rõ rệt vườn cam nghiên cứu Trong đó, mức sử dụng giảm mạnh năm 2017, trung bình giảm 49% vườn tuổi, 56% vườn 17 tuổi giảm 67% vườn tuổi so với năm 2016, 2015 Từ kết cho thấy với mức giảm lượng Cu phun thấp 6,38 kg/ha/năm có hiệu phòng trừ loại nấm bệnh hại Kết hợp với nghiên cứu Schutte cộng (2012) thời gian tồn lưu bám dính Cu bề mặt lá, cam Navel Valencia 56 ngày cho thấy mức độ tồn lưu cao 82 83% so với đối chứng Do để phòng ngừa nhiễm Cu đất ảnh hưởng Cu đến chất lượng cam thương phẩm, cần có biện pháp kiểm sốt liều lượng thời gian phun loại hoá chất chất chứa Cu, cần cách ly tháng trước thời điểm thu hoạch Tính đến năm 2018, người trồng cam vườn cam nghiên cứu bắt đầu trọng nhiều đến việc sử dụng loại chế phẩm sinh học bán thị trường Cao Phong để phun phòng trừ bệnh hại nhằm thay cho việc phun nhiều hoá chất gốc 58 Cu Bên cạnh tăng cường cơng tác đốn tỉa, dọn vườn quang sau mùa vụ, giảm mức sử dụng phân nitơ, phốt theo hướng dẫn khoa học nhóm nghiên cứu đề tài QG 16.19, tăng cường giải pháp sử dụng loại phân bón chứa nhiều Ca, Mg Si để tăng sức khoẻ cho Chính mà tình trạng nấm bệnh hại giảm đáng kể Hiện Việt Nam chưa có cơng trình nghiên cứu rõ hiệu việc sử dụng loại chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh hại nhằm thay việc sử dụng loại hoá chất Cu Tuy nhiên, từ kết luận văn cho thấy việc đề xuất giải pháp phòng trừ bệnh hại tổng hợp, tăng cường tuyên truyền, nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học thực cần thiết Trên sở kết nghiên cứu thực tiễn cho thấy vùng trồng cam Cao Phong, Hồ Bình cần sớm có biện pháp truyền thơng, giáo dục nhận thức độc học sức khoẻ môi trường cho cộng đồng sản xuất cam; Cần quản lý việc sử dụng tiêu thụ loại hóa chất chứa Cu phòng trừ bệnh cho cam nhằm giảm thiểu tình trạng nhiễm Cu đất; Cần điều tra đánh giá chất lượng đất quy mô toàn huyện để xây dựng đồ, phân cấp đánh giá mức độ ô nhiễm Cu đất, sở có giải pháp quản lý phòng ngừa rủi ro chất lượng cam thương phẩm; Cần có biện pháp quản lý độ chua cách sử dụng hợp lý loại phân bón hóa học, vôi bột chất cải tạo đất để giảm thiểu ảnh hưởng mức độ axit hóa đất đến tính linh động Cu đất; Cần quản lý chất hữu đất để tăng chất lượng mùn đất nhằm phát huy hiệu axit humic nói riêng hợp chất hữu phân tử lớn nói chung việc giảm thiểu độc tính Cu đất ô nhiễm; Cần triển khai việc đặt hàng nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh học phòng trừ sâu bệnh hại nhằm thay giảm thiểu việc sử dụng hoá chất chứa Cu; Đối với vườn trồng cam bị ô nhiễm Cu mức trung bình nên chuyển đổi mục đích sử dụng đất nông nghiệp sang đất lâm nghiệp đất phi nông nghiệp, trường hợp cần tăng cường hiệu xử lý ô nhiễm Cu thực vật siêu tích tụ bổ sung hàm lượng EDTA từ 1-3 mM vào đất cần xử lý 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đất vườn cam nghiên cứu Cao Phong, Hòa Bình đất sét, phản ứng đất từ chua đến chua vừa, hàm lượng chất hữu trung bình đến giàu Độ sâu lớp đất mặt (0-40 cm) vườn 5, 17 năm tuổi có tượng ô nhiễm Cu với hàm lượng Cuts gấp 1,3 - 2,8 lần so với QCVN 03-MT:2015/BTNMT Hàm lượng Cu dạng tổng số linh động giảm dần theo độ sâu phẫu diện đất có khác biệt vườn theo thời gian canh tác, rõ nguyên nhân gây gia tăng tích lũy Cu đất sử dụng nhiều hoá chất gốc Cu phòng trừ bệnh Hàm lượng dạng tồn Cu vườn cam nghiên cứu tăng dần theo thứ tự: F1-Dạng hòa tan nước < F2-Dạng trao đổi < F3-Dạng hấp phụ đặc biệt liên kết với carbonat < F4-Dạng liên kết với Fe Mn < F5-Dạng liên kết với chất hữu < F6-Dạng lại Trong đó, Cu tồn nhiều dạng lại (F6), chiếm từ 73,13% đến 91,88% có xu hướng tăng dần theo độ sâu phẫu diện, dạng F1, F2, F3, F4 F5 chiếm tỷ lệ thấp giảm dần theo độ sâu phẫu diện đất Ở vườn cam bị nhiễm Cu cần có biện pháp giảm thiểu linh động Cu đất nhằm tránh rủi ro cam hệ sinh thái Ở quy mơ chung, cần có giải pháp phòng trừ sinh học phù hợp để giảm sử dụng hóa chất chứa Cu Phần lớn dạng Cu đất có tương quan thuận với hàm lượng chất hữu độ chua; tương quan nghịch với lượng Al hoà tan chiết oxalat, độ sâu tầng đất tỷ lệ cấp hạt sét Hàm lượng Cu linh động đất nghiên cứu tỷ lệ nghịch với hàm lượng axit humic tỷ lệ thuận với hàm lượng axit citric, EDTA PO43- bổ sung vào đất KIẾN NGHỊ Cần nghiên cứu, thử nghiệm tăng cường sử dụng loại chế phẩm sinh học phòng trừ sâu bệnh hại; Tích cực truyền thơng, giáo dục nhận thức mơi trường quản lý sử dụng hóa chất chứa Cu canh tác cam Cao Phong, Hòa Bình nói riêng vùng trồng ăn trái nói chung để phòng ngừa giảm nhiễm Cu đất; Cần mở rộng nghiên cứu đánh giá tình hình nhiễm Cu vùng trồng ăn thâm canh có thời gian canh tác lâu dài; Đối với vùng đất xác định nhiễm trung bình đến cao cần có biện pháp xử lý đất ô nhiễm chuyển đổi mục đích sử dụng đất 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Cao Văn Chí (2018), Kỹ thuật sản xuất cam theo hướng chất lượng, vệ sinh an toàn thực phẩm (VietGAP), Tài liệu tập huấn, Viện Nghiên cứu rau quả, Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Cây có múi Lê Đức (2009), Kim loại nặng đất, Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Lê Đức (1998), Nguyên tố vi lượng trồng trọt, tập II, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Phạm Quang Hà, Vũ Đình Tuấn, Hà Mạnh Thắng (2000), “Hiện trạng ô nhiễm môi trường đất nước xã Văn Mơn, n Phong, Bắc Ninh”, Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (6/2001) Nguyễn Thị Huyên (2011), Đánh giá trạng Cu, Pb, Zn đất sản xuất nông nghiệp huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên, Luận văn Thạc sỹ Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội Phan Quốc Hưng (2011), Nghiên cứu xử lý đất nông nghiệp ô nhiễm chì (Pb), đồng (Cu), kẽm (Zn) biện pháp sinh học, Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp, Đại học Nông nghiệp Hà Nội Nguyễn Thị Lan Hương (2014), Nghiên cứu Hàm lượng Cu, Pb, Zn đất nông nghiệp ảnh hưởng nước tưới sơng Nhuệ, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi Môi trường (45), tr 84-89 Nguyễn Hoàng Linh (2016), Nghiên cứu ảnh hưởng hoạt động chuyên canh hoa đến môi trường đất vùng ven đô Hà Nội, Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Nguyễn Hoàng Linh, Lê Văn Thiện, Nguyễn Kiều Băng Tâm (2011), “Ảnh hưởng việc thâm canh trồng đến môi trường đất xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội”, Tạp chí Khoa học, Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội 28 (5S), tr 147 – 156 10 Phạm Thị Mỹ Phương (2018), Nghiên cứu thực trạng đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm số kim loại nặng (As, Cd, Pb) đất vùng trồng rau thành phố Thái 61 Nguyên phụ cận thực vật, Luận án tiến sĩ Khoa học Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN 11 Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1992), "Nguy thối hóa đất nghiên cứu sử dụng đất đồi núi nước ta", Tạp chí Khoa học đất (2), tr 32 - 34 12 Trần Thị Tuyết Thu, Nguyễn Ngọc Linh (2016), “Ảnh hưởng hàm lượng Cu đến nảy mầm phát triển hạt bưởi đất trồng cam Cao Phong, Hòa Bình”, Tạp chí Khoa học VNU: Các Khoa học Trái đất Môi trường, 32 (1S), tr 403-409 13 Trần Thị Tuyết Thu (2011), Nghiên cứu sử dụng Aspergillus sp Và Penicillium sp để xử lý đất nhiễm chì, crơm, kẽm Vĩnh Lộc, Phùng Xá, Thạch Thất, Hà Tây Đông Mai, Chỉ Đạo, Mỹ Văn, Hưng Yên, Luận văn Thạc sỹ, Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN 14 Trần Thị Tuyết Thu, Phạm Mạnh Hùng, Nguyễn Thị Thảo, Nguyễn Xuân Huân, Nguyễn Thị Phương Loan, Trần Vũ Diễm Huyền, Cao Văn Chí, Trịnh Quang Pháp (2018), “Nghiên cứu nguyên nhân suy thoái chất lượng đất trồng cam Cao Phong, tỉnh Hồ Bình đề xuất biện pháp cải tạo phục hồi’’, Hội thảo Khoa học Đất, phân bón nông nghiệp hữu cơ, Bộ NN PTNT, Hội Khoa học Đất Việt Nam, TP Hồ Chí Minh, tháng 12/2018, tr.182-198 15 Hồ Thị Lam Trà Nguyễn Hữu Thành (2003), “Kim loại nặng (tổng số trao đổi) đất nông nghiệp huyện Văn Lâm - Hưng Yên”, Tạp chí Khoa học Đất (19), tr 167-173 16 Việt Địa chất (2007), Nghiên cứu vỏ phong hoá thổ nhưỡng làm sở khoa học xác định cấu trồng thích hợp tỉnh Hồ Bình, “Tập đồ đánh giá thích nghi đất số trồng huyện Cao Phong” Kết Đề tài Khoa học Cơng nghệ tỉnh Hồ Bình 62 Tiếng Anh 17 Adrees, M., Ali, S., Rizwan, M., Ibrahim, M., Abbas, F., Farid, M., Zia-ur-Rehman, M., Irshad, M K., Bharwana, S A (2015), “The effect of excess copper on growth and physiology of impoertant food crops: a review”, Environmental Science and Pollution Research, 22, PP 8148-8162 18 Ahsan, N., Lee, D G., Lee, S H., Kang, K Y., Lee, J J., Kim, P J., Lee, B H (2007), “Excess copper induced physiological and proteomic changes in germinating rice seeds”, Chemosphere, 67, PP 1182–1193 19 Al-Hakimi, A B M, Hamada, A M (2011), “Ascorbic acid, thiamine or salicylic acid induced changes in some physiological parameters in wheat grown under copper stress”, Plant Protection Science, 47, PP 92–108 20 Alloway Brian J (1990), Heavy metal in soils, 1st, Chapmon and Hall 21 Alloway Brian J (2013), Heavy metal in soils: Trace Metals and Metalloids in Soils and their Bioavailability, 3rd, Springer 22 Anjos, C., Magalhaxes, M C F., Abreu, M M (2012), “Metal (Al, Mn, Pb and Zn) soils extractable reagents for available fraction assessment, comparison using plants, and dry and moist soils from the Braỗal abandoned lead mine area, Portugal, Journal of Geochemical Exploration, 113, PP 45–55 23 Antoniadis, V., Levizou, E., Shaheen, S M., Ok, Y S., Sebastian, A., Baum, C., Wenzel, W W., Rinklebe, J (2017), “ Trace elements in the soil-plant interface: Phytovailability, translocation, and phytoremediation - A review”, Earth - Science reviews, 171, PP 621 - 645 24 Baldia, E , Miottob, A., Cerettac, C.A., Brunettoc, G., Muzzia, E., Sorrentia, G., Quartieria, M., Tosellia, M., 2018a, “Soil application of P can mitigate the copper toxicity in grapevine: physiological implications”, Scientia Horticulturae, 238, pp 400 - 407 25 Baldia, E , Miottob, A., Cerettac, C.A., Quartieria, M., Sorrentia, G., Brunettoc, G., Tosellia, M., 2018b, “Soil-applied phosphorous is an effective tool to mitigate the toxicity of copper excess on grapevine grown in rhizobox”, Scientia Horticulturae, 227, pp 102 - 111 63 26 Ballabio, C., Panagos, P., Lugato, E., Huang, J.-H., Orgiazzi, A., Jones, A., Montanarella, L (2018), “Copper distribution in European topsoils: An assessment based on LUCAS soil survey”, Science of The Total Environment, pp 636, 282–298 27 Barbosa, R H., Tabaldi, L A., Miyazaki, F R., Pilecco, M., Kassab, S O., Bigaton, D (2013), “Foliar copper uptake by maize plants: effects on growth and yield”, Ciencia Rural, 43, PP 1561–1568 28 Batjes, N.H (1996) “Total carbon and nitrogen in the soils of the world”, European Journal of Soil Science, 47 (2), PP 151–163 29 Christl, I., Milne, C.J., Kinniburgh, D.G., Kretzschmar, R (2001), “Relating ion binding by fulvic and humic acids to chemical composition and molecular size 2, Metal binding”, Environmental Science and Technology, 35 (12), 2512–2517 30 Dresler, S., Hanaka, A., Bednarek, W., Maksymiec, W (2014), “Accumulation of lowmolecular-weight organic acids in roots and leaf segments of Zea maysplants treated with cadmium and copper”, Acta Physiologiae Plantarum, 36, PP 1565–1575 31 Ensley, B D., (2000), Phytoremediation of Toxic Metals: Using Plants to Clean up the Environment, Wiley & Sons 32 Garba, Shualbu Tela, Osemeahon, Akuewanbhor Sunday, Maina, Humphrey Manji and Braminas, Jeffry Tsaware (2012), “Ethyenediaminetetraacetate (EDTA) Assisted phytoremediation of heavy metal contaminated soil by Eleusine indica L Gearth”, Journal of Environmental Chemistry and Ecoloxicology 4(5), pp 103-109 33 Ghosh, M., Singh, S P (2005), “A review on phytoremediation of heavy metals and utilization of its byproducts”, Applied Ecology and Environmental Research, 6, PP 214–231 34 Güngör, E B O., Bekbölet, M (2010), “Zinc realse by humic anh fulvi acids as influenced by pH, complextion and DOC sorption”, Geoderma, 159, PP 131-138 35 He, Z., Shen, J., Ni, Z., Tang, J., Song, S., Chen, J., Zhao, L (2015), “Electrochemically created roughened lead plate for electrochemical reduction of aqueous CO2”, Catalysis Communications, 72, PP 38-42 64 36 Hokayem, B., El Azzi, D (2014), “Fate of Copper and Zinc in Cattle Manure”, International Conference on Chemical, Environment & Biological Sciences, CEBS2014 Sept 17-18, PP 183-188 37 Hongbo, S., Liye, C., Gang, X., Kun, Y., Lihua, Z., Junna, S., (2011), “Progress in phytoremediating heavy-metal contaminated soils Detoxification of Heavy Metals, Springer, Berlin Heidelberg, pp 73–90 38 Hristozkova, M., Geneva, M., Stancheva, I (2006), “Response of pea plants (Pisum sativum L.) to reduced supply with molybdenum and copper”, International journal of Agriculture and Biology, (2), PP 218–220 39 Inmaculada Yruela (2005), “Copper in plant”, Journal of Plant Phýiology, 17 (1), PP 145-156 40 Junghun Lee, Kijune Sung (2014), “Effects of chelates on soil microbial properties, plant growth and heavy metal accumulation in plants”, Ecological Engineering (73), PP.386-394 41 Kabala, C., Singh, B R (2001), “Fractional and mobility of copper, lead, Zinc, in soil profies in the vicinity of copper smelter”, Journal of Environmental Quality, 30 (2), PP 485-92 42 Khalid, S , Shahid, M., Niazi, N K., Murtaza, B., Bibi, I., Dumat, C (2017), “A comparison of technologies for remediation of heavy metal contaminated soils”, Journal of Geochemical Exploration, 182, PP 247-268 43 Khan, M A., Chattha, M R., Farooq, K., Jawed, M A., Farooq, M., Imran, M., Iftkhar, M., Kasana, M I (2015), “Effect of farmyard manure levels and NPK applications on the pea plant growth, pod yield and quality”, International Journal of Life Sciences, 9, PP 3178–3181 44 Komárek, M., Vaněk, A., Chrastný, V., Száková, J., Kubová, K., Drahotad, P., Balíka, J (2009), “Retention of copper originating from different fungicides in contrasting soil types”, Journal of Hazardous Materials, 166, PP 1395–1402 45 Lewandowski, I., Schmidt, U., Londo, M., Faaij, A (2006), “The economic value of the phytoremediation function - assessed by the example of cadmium remediation by willow (Salix ssp.)”, Agricultural system, 89 (1), PP 68–89 65 46 Li, Y., Yue, Q., Gao, B (2001), “Adsorption kinetics and desorption of Cu(II) and Zn(II) from aqueous solution onto humic acid”, Journal of Hazardous Materials, 178 (1-3), PP 455-461 47 Lianwen Liu, Wei Li, Weiping Song, Mingxin Guo (2018), “Remediation techniques for heavy metal contaminated soils: Principles and applicability”, Science of the total environment, 633, PP.206-209 48 Liu, D., Islam, E., Li, T., Yang, X., Jin, X., Mahmood, Q (2008), “Comparison of synthetic chelators and low molecular weight organic acids in enhancing phytoextraction of heavy metals by two ecotypes of Sedum alfredii Hance”, Journal of Hazardous Materials, 153 (1-2), PP 114–122 49 Mantovi, P., Bonazzi, G., Maestri, E., Marmiroli, N (2003), “Accumulation of copper and zinc from liquid manure in agricultural soils and crop plants”, Plant and Soil, 250 (2), PP 249–257 50 Melo, B A G, Motta, F L., Santana, M H A (2016), “Humic acids: Structural properties and multiple functionalities for novel technological developments”, Materials Science and Enginerring C, 62, PP 967 - 974 51 Merington, G., Rogers, S L., Van, Z L (2002), “The potential impact of long-term copper fungicide usage on soil microbial biomass and microbial activity in an avocado orchard”, Australian Journal of soil research, 40, PP 749-759 52 Navarro, A., Cardellach, E., Cadas, I., Rodríguez, J (2013), “Solar thermal vitrification of mining contaminated soils”, International Journal of Mineral Processing, 119, PP 65–74 53 Perez, J (2012), The Soil Remediation Industry in Europe: The Recent Past and Future Perspectives, http://ec.europa.eu/environment/archives/soil/pdf/may2012/08 %20-%20Julien%20Perez%20-%20final.pdf 54 Pérez-Esteban, J., Escolástico, C., Moliner, A., Masaguer, A (2013) “Chemical speciation and mobilization of copper and zinc in naturally contaminated mine soils with citric and tartaric acids”, Chemosphere, 90(2), 276–283 55 Philip Wexler (2014), Encyclopedia of Toxicology (Third Edition), Academic Press 56 Riedel, G F (2008), Ecotoxicology: Copper, Academic Press, PP 778 - 783 66 57 Schutte Gerhardus C., Kotze Charl, Van Zyl Gideon J., Fourie Paul H (2012), “Assessment of retention and persistence of copper fungicides on orange fruit and leaves using fluorometry and copper residue analyses”, Crop protection, 42, PP.1-9 58 Shaheen, S.M., Rinklebe, J., Rupp, H., Meissner, R (2014a), “Temporal dynamics of soluble Cd, Co, Cu, Ni, and Zn and their controlling factor in a contaminated floodplain soil using undisturbed groundwater lysimeter”, Environmental Pollution, 191, PP 223-231 59 Shaheen, S.M., Rinklebe, J., Rupp, H., Meissner, R (2014b), “Lysimeter trials to assess the impact of different flood-dry-cycles on the dynamics of pore water concentrations of As, Cr, Mo and V in a contaminated floodplain soil”, Geoderma, 228-229, PP 5-13 60 Sheila, M R (1994), Toxic Metals in soil plant systems, , Printed in Great Britain 61 Singh, D., Nath, K., Sharma, Y K (2007), “Response of wheat seed germination and seedling growth under copper stress”, Journal of Environmental Biology, 28, PP 409–414 62 Stanislawska-Glubiak, E., Korzeniowska, J (2018), “Fate of copper in soils from different fertilizer doses in relation to environmental risk assessment”, Polish Journal of Environmental Studies, 27 (4), PP 1735-1741 63 Torres, L G., Lopez, R B., Beltran, M., (2012), “Removal of As, Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn from a highly contaminated industrial soil using surfactant enhanced soil washing”, Physics and Chemistry of the Earth, 37-39, PP 30-36 64 Van Liedekerke, M., Prokop G., Rabl‐Berger, S., Kibblewhite, M., Louwagie, G., 2014, "Progress in the Management of Contaminated Sites in Europe", EUR 26376, Publications, Office of the European Union, Luxembourg 65 Van-Zwieten, L., Rust J., Kingston, T., Merrington, G., Morris, S (2004), “Influence of copper fungicide residues on occurrence of earthworms in avocado orchard soils”, The Science of the Total Environment, 329, PP 29-41 66 Walker, T., Bais, H P., Halligan, K M., Stermitz, F R., Vivanco, J M (2003), “Metabolic profiling of root exudates of Arabidopsis thaliana”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51, PP 2548-2554 67 67 Wang, Q Y (2018), “Integration of chemical and toxicological tools to assess the bioavailability of copper derived from different copper-based fungicides in soil”, Ecotoxicology and Environmental Safety, 161, PP 662–668 68 Wang, Q., Liu, J., Cheng, S., (2015), “Heavy metals in apple orchard soils and fruits and their health risks in Liaodong Peninsula, Northeast China”, Environmental Monitoring and Assessment, 187 (1), 1–8 69 Wang, Y P., Shi, J Y., Lin, Q., Chen, X C., Chen, Y X (2007), “Heavy metal avaiblability and impact on activity of soil microorganisms along a Cu/Zn contamination gradient”, Journal of Environmental Sciences, 19, PP 848-853 70 Weyens, N., Van der Lelie, D., Taghavi, S., Newman, L., Vangronsveld, J (2009a), “Exploiting plant-microbe partnerships to improve biomass production and remediation” Trends in Biotechnology, 27, PP 591–598 71 Weyens, N., van der Lelie, D., Taghavi, S., Vangronsveld, J., (2009b), “Phytoremediation: plant-endophyte partnerships take the challenge”, Curent Opinion in Biotechnology, 20, PP 248–254 72 Wu, H., Haig, T., Pratley, J., Lemerle, D., An, M (2001), “Allelochemicals in wheat (Triticum aestivum): cultivar difference in the exudation of phenolic acids”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49, PP 3742-3745 73 Yates, L.M., von Wandruszka, R (1999), “Decontamination of polluted water by treatment with a crude humic acid blend”, Environmental Science and Technology, 33 (12), 2076–2080 74 Ying Li, Qinuan Yue, Baoyu Gao (2001), “Adsorption kinetics and desorption of Cu(II) and Zn(II) from aqueous solution onto humic acid”, Journal of Hazardous Materials, 178, PP 455-461 75 Zhu, L., Ding, W., Feng, L., Kong, J., Xu, Y., Xu, J., Yang, X (2012), “Isolation of aerobic denitrifiers and characterization for their potential application in the bioremediation of oligotrophic ecosystem”, Bioresource Technology, 108, PP 1–7 68 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN LUẬN VĂN Nguồn: Trần Thị Tuyết Thu, chụp tháng năm 2017 Nguồn: Huỳnh Thị Hoài Hương, chụp tháng năm 2018 ... cứu45 3. 2 Quan hệ tính chất đất với dạng tồn Cu theo độ sâu phẫu diện .51 3. 3 Ảnh hưởng số axit hữu đến khả linh động Cu đất 53 3 .3. 1 Ảnh hưởng axit citric đến tính linh động Cu đất 53 3 .3. 2... 54 3. 3 .3 Ảnh hưởng EDTA đến tính linh động Cu đất 55 3. 3.4 Ảnh hưởng PO 43- đến tính linh động Cu đất 56 3. 4 Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm Cu đất trồng cam Cao Phong 57 KẾT LUẬN... .30 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 34 2.2 Nội dung nghiên cứu 34 2 .3 Phương pháp nghiên cứu 34 2 .3. 1