Theo Nguyễn Đình Mạnh (1996), khoảng 50-60% số lượng N bón vào đất dưới dạng vô cơ được cây sử dụng, một số không lớn chuyển thành dạng hữu cơ hoặc keo đất hấp thụ, một số bị rửa trôi tuỳ theo lượng mưa, cách tưới nước và lý tính đất. khoảng 30% lượng lân và kaly bón vào đất được cây sử dụng do lân và kali sau khi hoà tan vào đất có khả năng chuyển từ dạng hoà tan trong nươc sang dạng ít hoà tan hoặc khó hoà tan nên lượng lân và kaly bị rửa trôi đi cũng không đáng kể, thường dưới 10 %. Kali khi bón vào đất thường tồn tại linh động, ngoài lượng được cây sử dụng, phần lớn kaly tồn dư trong đất, nước mặt và nước ngầm, nồng độ kali dư thừa trong đất gây hại cho đất, K+ dẫn đến tăng áp suất thẩm thấu của đất, khả năng cung cấp nước từ đất kém đi, làm cây trồng bị mất nước, chống hạn yếu, khả năng cung cấp dinh dưỡng từ đất cũng kém đi.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 22 cm) giao động trong giới hạn rộng, trung bình dữ trữ N bằng 0,1 % khối lượng đất. Quá trình Nitơrat hoá là sự oxi hoá amoniac hình thành trong điều kiện yếm khí, lúc độ ẩm tối ưu là 60-70 %, nhiệt độ từ 25-30 độ C, Ph khoảng 6,2-9,2 thì nitrat hoá xảy ra mạnh nhất, khả năng nitrat hoá ở mức độ nào đó đặc trưng cho độ phì hữu hiệu của đất.
theo M.legreid.O.C.Bockman và O.Koarsad (1999) nghiên cứu thì NO3- là một trong những ion di chuyển mạnh mẽ nhất trong đất, khi mưa chúng có thể lọc xuống đất hoặc bị rửa trôi ra mương. Khi bón phân đạm thì NO3- bị mất nhiều nhất. Ion này không bị lọc hoàn toàn, nó thường tồn tại ở dạng liên kết với các ion có sức hút như Ca2+; Mg2+; K+; Nó được bao bọc yếu ớt trong các hạt bụi đất. Nó di chuyển bởi sự khuyếch tán, Nồng độ các catrion có ảnh hưởng đến NO3- trong đất và nước.
Bảng 1.2. Tích lũy kim loại nặng từ phân bón (E.Witter, 1996)
Đơn vị: g/ha/năm
Kim loại
Bùn thải ở Thụy Điển
Phân từ trang trại (phân chuồng) Phân bón thương mại Tổng cộng Cd 0,75 0,64 0,80 2,19 Cr 40,0 10,0 36,0 86,0 Cu 300,0 82,0 3,30 385,3 Hg 1,5 0,18 0,04 1,72 Ni 25,0 16,0 4,30 45,3 Pb 25,0 6,0 0,60 31,6 Zn 600,0 430,0 25,0 1055,0 (Nguồn: Nguyễn Đình Mạnh, 2000)
Trong thuốc BVTV và phân bón NPK có chứa một số kim loại nặng. Trong quá trình tưới tiêu, các kim loại nặng này bị rửa trôi xuống ao hồ, sông rạch, thâm nhập vào mạch nước ngầm gây ô nhiễm nguồn nước tưới. Nguồn nước thải của thành phố và các khu công nghiệp chứa nhiều kim loại nặng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 23 chuyển trực tiếp vào rau tươi.
Bên cạnh đó tình bền vững của mức tăng năng suất cây trồng và sự cân bằng của các yếu tố dinh dưỡng, đa dạng sinh học và trạng thái môi trường phụ thuộc vào nhiều truyền thống canh tác khác nhau (Trần Đức Viên, 1995). Không những việc sử dụng quá nhiều phân bón gây ô nhiễm môi trường mà sử dụng không cân đối các loại phân cũng ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường đất, nước ngần và nước tưới. Bón phân không đúng kỹ thuật còn làm đất bị thoái hoá nhanh. Liều lượng phân đạm làm tằng nitrat trong nước uống, trong rau quả, tuy nhiên nitrat có thể tạo ra từ hữu cơ đất, phân chuồng, phế phụ phẩm nông nghiệp, quá trình tích luỹ lân và đạm trong ao hồ gây phú dưỡng nguồn nước. Việc phú dưỡng làm rong, rêu trong ao hồ phát triển và gây ra sự suy giảm nghiêm trọng oxi hoà tan trong nước. khi tảo chết, quá trình phân huỷ càng làm nước thiếu ôxi, gây mùi hôi thối khó chịu (Nguyễn Văn Bộ, 1999).
Đồng thời bón phân qua nhiều năm thường gây những ảnh hưởng tốt hay xấu đến độ phì của đât, do đó ảnh hưởng đến năn suất và kết quả trồng trọt không những một vụ mà cả nhiều năm về sau. Khi đất đã xấu đi, việc khôi phục lại đất tốn kém và khó lòng trở lại như cũ. Phân bón có ảnh hưởng đến độ dầy tầng đất, kết cấu khả năng giữ chất dinh dưỡng và vi sinh vật trong đất. Phân vô cơ ảnh hưởng xấu đến lý tính của đất do sử dụng không hợp lý. Khi sử dụng phân vô cơ năng suất tăng, tàn dư thực vật tăng, số tàn dư đó không được trả lại trong đất mà bị đốt đi hoặc mang đi nơi khác. Khi bón nhiều đạm, hoạt động cố định N của vi sinh vật cố định đạm tự do có thể bị ức chế (Chu Thị Thơm, Phạm Thị Lài, Nguyễn Văn Tó, 2006).
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học việt nam, Nguyễn Xuân Thành cho rằng khi bón đạm vào môi trường đất, chỉ một phần được cây trồng sử dụng, phần còn lại bị lãng phí theo con đường bay hơi vào khí quyển, rửa trôi theo nguồn nước hoặc bị tích luỹ trong môi trường đất do quá trình hấp phụ.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 24 Khi sản xuất phân lân có 3% Flo, trong đó có 50-60 % Flo được giữ lại trong đất, Flo nằm trong đất dẫn đến hiện tượng chua hoá đất (Nguyễn Hoàng Yến, 1999). Phân hoá học ảnh hưởng lớn đến độ chua của đất, hiện nay các loại phân hoá học hiếm khử được chua ngoài phân lân tự nhiên và các loại phân ít tan, phân nung chảy, phân oxi hoá (Chu Thị Thơm, 2006).
Phân lân khi bón vào đất, một phần được cây trồng lấy đi, một phần nhỏ dễ hoà tan bị thải theo dòng chảy. Phần lớn phân lân tồn tại trong đất ở dạng khó tan, liên kết chặt chẽ với Fe, Al, Ca. Lân dư thừa tồn dư trong vùng ngập úng rất nguy hiểm, hiện tượng này cùng quá trình sinh trưởng phát triển và phân huỷ của rong, tảo sẽ có khả năng dẫn tới hiện tượng phú dưỡng.
Ở các nước phát triển, nông dân được khuyến cáo bón phân và vôi thì ở Việt Nam nông dân sử dụng các đầu tư này theo cảm tính về tình trạng cây trồng và điều kiện của gia đình. bởi vậy có sự chênh lệch lớn về lượng phân bón sử dụng trên một đơn vị diện tích cho cùng một cây trồng giữa các hộ khác nhau và tỷ lệ từng loại phân bón ở cùng một hộ gia đình cũng không theo bất kỳ một nguyên tắc nào, đặc biệt là đối với đạm urê. Việc bón quá nhiều phân hoá học, bón không cân đối không những làm giảm hiệu quả sử dụng phân bón mà còn gây ô nhiễm môi trường (Nguyễn Văn Tiến, 2004).
Có thể nói phân bón không làm xấu đất, trừ khi bón sai kỹ thuật (Trần Đăng Khoa, 1990), những tác động xấu đến môi trường khi sử dụng phân bón tích luỹ những chất độc hại thậm chí nguy hiểm trong môi trường, tích luỹ trong môi trường, trong nước ngầm làm giảm chất lượng lương thực, thực phẩm. Làm tăng NH4+ không mong muốn trong khí quyển (Lê Văn Chi, 2001). Phân bón sẽ còn là yếu tố quyết định đảm bảo an ninh lương thực cho các nước đang phát triển, quan trọng nhất là phân khoáng trong nền nông nghiệp hiện đại, nhưng cần tìm một loại phân cụ thể, tránh những tồn tại không đáng có trong thị trường phân bón (Nguyễn Văn Bộ, 1999).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 25 trường. Do bị lạm dụng, thiếu kiểm soát, dùng sai gây lên nhiều mặt tiêu cực của thuốc BVTV đã được bộc lộ: phun nhiều làm tăng lượng thuốc thừa tích đọng trong đất, sau nhiều lần sử dụng, lượng tích luỹ này có thể cao đên mức gây độc cho môi trường đất, nước, không khí (Nguyễn Thị Phương Thảo, 2011).