Ô nhiễm đất xảy ra khi đất bị nhiễm các chất hóa học độc hại (hàm lượng vượt quá giới hạn thông thường)do các hoạt động chủ
động của con người như khai thác khoáng sản, sản xuất công nghiệp, sử dụng phân bón hóa học hoặc thuốc trừ sâu quá nhiều,... hoặc do bị rò rỉ từ các thùng chứa ngầm. Phổ biến nhất trong các loại chất ô nhiễm đất là hydrocacbon, kim loại nặng, MTBE, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, và các hydrocacbon clo hóa
Ô nhiễm môi trường đất là hậu quả các hoạt động của con người làm thay đổi các nhân tố sinh thái vượt qua những giới hạn sinh thái của các quần xã sống trong đất.
Môi trường đất là nơi trú ngụ của con người và hầu hết các sinh vật cạn, là nền móng cho các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và văn hóa của con người. Đất là một nguồn tài nguyên quý giá, con người sử dụng tài nguyên đất vào hoạt động sản xuất nông nghiệp để đảm bảo nguồn cung cấp lương thực thực phẩm cho con người. Nhưng với nhịp độ gia tăng dân số và tốc độ phát triển công nghiệp và hoạt động đô thị hoá như hiện nay thì diện tích đất canh tác ngày càng bị thu hẹp, chất lượng đất ngày càng bị suy thoái, diện tích đất bình quân đầu người. Riêng chỉ với ở Việt Nam, thực tế suy thoái tài nguyên đất là rất đáng lo ngại và nghiêm trọng.
5.1. Đặc điểm môi trường đất và vấn đề đánh giá 5. 1.1.Khái niệm về môi trường đất
- Đất là lớp bề mặt xốp của trái đất, có chiều dày không giống nhau, phân biệt với đá mẹ bằng sự có mặt của chất hữu cơ. - Trong sử dụng đất trồng, rất quan tâm tới độ phì nhiêu hay khả
năng sản xuất thông qua việc cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng
- Đất là môi trường sống trung gian - Đất có 3 thể: thể rắn, thể lỏng, thể khí, thì thể khí luân có lượng
ẩm cực đại và hàm lượng CO2 lớn. Cả 3 thể này tạo nên các tính
chất của đất.
- Trong khí hậu sinh thái, đất là môi trường sống đặc thù, nuôi dưỡng và phát triển sống trên mặt đất. - Ngoài sinh vật sống trên mặt đất, trong đất còn đa dạng các sinh vật, những điều kiện khác nhau của môi trường đất tạo nên tính đa dạng và phong phú về thành phần sinh vật đất.
5.1.2.Độ phì nhiêu – đặc tính tổng hợp và quan trọng nhất của đất trồng
- Trong số thực vật, cây trồng là nhóm thực vật mà con người lựa chọn để sản xuất nông nghiệp, phục vụ cho nhu cầu thiết yếu. - Đối với cây trồng môi trường đất có 2 vai trò chính: là chỗ dựa cho kho dự rữ và cung cấp thức ăn cho cây.
- Để đảm bảo vai trò chỗ dựa cho cây, đất cần có những tiêu chuẩn nhất định và đặc điểm vật lý - Để đảm bảo vai trò kho dự trữ và cung ấp thức ăn cho cây rồng, đất có chứa các dinh dưỡng ở dạng tổng só và dễ tiêu. - Các vai trò trên của đất có thể thể hiện trong một đặc tính tổng hợp quan trọng nhất của đất trồng trọt là độ phì nhiêu đất-khả
năng cung cấp nước và các chất dinh dưỡng cho thực vật 5.1.3. Vấn đề đánh giá môi trường đất
5.1.3.1. Các chất gây ảnh hưởng xấu tới môi trường đất. - Nguyên nhân gây ảnh hưởng xấu tới môi trường đất có thể phân
loại theo nguần gốc.
+ Chất thải: sinh hoạt, công nghiệp. + Hoạt động sản xuất nông-lâm nghiệp, sự cố trong sản xuât sinh hoạt.
- Nguyên nhân gây ô nhiễm đất , có thể phân loại theo tính chất
gây ô nhiễm.
+ Chất hữu cơ (công nghiệp, sinh hoạt, nông nghiệp) + Vô cơ: Hóa chất dùng trong nông nghiệp, chất thải. + Sinh học (kí sinh trùng, vi sinh vật): chất thải, phân bón
+ Vật lý: thiên tai, phá rừng.
- các chất gây ô nhiễm đất cần chú ý là chất vô cơ (dinh dưỡng khoáng, kim loại nặng)
5.1.3.2. Vấn đề đánh giá môi trường đất - Con người sử dụng đất để sản xuất nông-lâm nghiệp và nhiều mục đích khác: giao thông, sản xuất công nghiệp, dân cư, dịch vụ. Trong đó sử dụng cho nông-lâm nghiệp chiếm phần lớn nhằm đáp
ứng lương thực thực phẩm và bảo vệ môi trường. - Để sản xuất lương thực thực phẩm phải tác động vào đất bằng nhiều biện pháp kĩ thuật nhằm tăng sức sản xuất của đất. - Các biện pháp kĩ thuật tác động vào môi trường đất để khai thác có hiệu quả đất là: thủy lợi, bón phân, làm đất, chế độ canh tác. - Trong số các biện pháp kĩ thuật: thủy lợi là biện pháp hàng đầu và phân bón có vai trò đặc biệt quan trọng. - Bón phân là biện pháp quyết định năng suất, chất lượng và thu nhập của sản xuất nông nghiệp. + Bốn phân hợp lý quyết định hiệu quả của các biện pháp kĩ thuật
trồng trọt. + Bón phân con người có thể khắc phục tất cả sự mất cân đối của các nguyên tố khoáng có trong đất để tạo cho cây trồng có năng xuất cao, chất lượng tốt và thuận lợi cho sản xuát. - Bón phân là biện pháp ổn định và cải tạo môi trường đất đặc biệt
quan trọng.
+ Không bón phân trồng trọt sẽ làm cho môi trường đất ngày càng
kiệt quệ
+ Bón phân còn có thể làm cho môi trường đất tốt hơn (vôi, phân hữu cơ, đất nghèo, phân kiềm) - Bón phân cùng với biện pháp kĩ thuật có nhiều khả năng ảnh hưởng xấu tới môi trường. Do các loại phân bón trong quá trình chuyển hóa có thể tạo ra các chất gây ô nhiễm môi trường. + Phân hữu cơ CH4, CO2, H2S, NO3- + Phân hóa học: NOx, NO3-, chua hóa… - Bón phân làm cho môi trường đất xấu đi do sự không hiểu biết về
phân bón của người sử dụng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Bón phân không cân đối hợp lý.
+ Bón phân không đúng kĩ thuật.
- Việc khai thác độ phì nhiêu đất có thể dẫn đến 2 khả năng: Làm suy thoái hay ổn định và tăng độ phì nhiêu nên đánh giá môi trường đất cần theo 2 hướng trên - Thực vật bị tác động mạnh của các chất dinh dưỡng khoáng có trong đất và phân bón (liên quan tới độ phì nhiêu đất) -Vì vậy nghiên cứu sinh vật chỉ thị môi trường đã liên quan chặt chẽ tới các sinh vật chỉ thị độ phì nhiêu đất (khả năng cung cấp khoáng cho cây trồng) dinh dưỡng khoáng thiết yếu.
5.2. Giun đất: Sinh vật chỉ thị cho độ phì nhiêu đất
5.2.1. Vai trò của giun đất đối với môi trường đất 5.2.1.1. Tham gia vào quá trình hình thành đất
- Giun đất là nhóm được tham gia rất tích cực và thường xuyên vào quá trình hình thành đất trồng. + Vận chuyển các sản phẩm thực vật từ trên mặt đất xuống lớp đất sâu.
+ Đào hay làm cho đất thoáng, tạo điều kiện cho sinh vật khác
+ Cải thiện cấp hạt, đẩy nhanh quá trình tạo mùn, các hạt đất và xá thực vật sau nhiều lần chuyển qua cây tiêu hóa của giun đất được chế biến, ép lại thành các viên đất xốp làm cho đất có kết cấu hạt, rất thuận lợi cho sự phát triển của rễ cây.
5.2.1.2. Cải tạo đất trồng
- Đẩy nhanh quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ thành các chất dinh dưỡng khoáng nuôi sống cây trồng. - Phân giun đất còn là một loại phân đa yếu tố hỗn hợp với khối lượng lớn.
+Có tới 25-120 tấn/ha/năm.
+ Trong đó có chứa chủ yếu phot pho: đam amon 1,52%, mùn
0,15%; đạm tổng số 4,37%
- Do khả năng chuyển hóa xác hữu cơ, giun đất được sử dụng để sử
lý rác thải sinh hoạt một cách khoa học và có hiệu quả.
5.2.2. Giun đất là chỉ thị môi trường đất 5.2.2.1.Giun đất chỉ thị độ phì nhiêu đất - Giun đất theo thành phần loài và số lượng, là nhóm sinh vật chỉ
thị rất tốt cho độ phì nhiêu-chất lượng của môi trường đất - Con người đã và đang sử dụng giun đất để biến đổi nhanh độ phì nhiêu đát, biến các vùng đất hoang hóa, cằn cỗi thành vùng đất
trông trọt phì nhiêu
- Nhiều nước đã thả giun đất vào các vùng, giun đất dễ cải tạo đất thành môi trường đất đạt hiệu quả tốt.
5.2.2.2. Giun đất sinh vạt chỉ thị cho nguần gốc phát sinh và mức độ biến đổi của cảnh quan
- Các họ giun đất có nguồn phân xác định. - Trong các sinh cảnh tự nhiên thường bằng nhiều loại địa phương. - Trong các sinh cảnh nhân tạo số loài giảm sút rõ với tỉ lệ lớn các loài từ vùng khác đến. - Giun đất cũng được xem là chỉ thị cho đất tự nhiên và đất đang
trồng trọt.
+ Trong đất rừng có số loài phong phú nhất (30 loài). + Trong đất trồng trọt ít nhất là cây lâu năm (14 loài). - Thành phần và mật độ tương đối của loại giun đất trong 1 vùng đất là yếu tố chỉ thị để xá định nguồn gốc và các giai đoạn trong diễn thế sinh thái của vùng đó.
5.2.2.3. Giun đất là sinh vật chỉ thị cho tính chất đất - Giun đất có phần trăm số lượng và sinh khối cao hơn tất cả các nhóm sinh vật khác, ở các vùng đất cát ven biển, đất mặn và đất
trồng cây lâu năm.
- Đối vowisa thành phần cơ giới đất: giun đất chỉ thị cho đất cát pha còn Ph. Elongata chirt hị cho đát thành phần cơ giới nặng. - Đối với hàm lượng mùn trong đất: Ph.Califonica và Ph.Triastriata chỉ thị cho đất nghèo mùn - Đối với pH đất: các loại giun ph.Morrisi và Ph.Posthuma chirt hị
cho đất phản ứng trung tính-ít chua (pHKCl = 6,0 – 7,5) còn Ph.Califonica và Ph.Triastriata chirt hị cho đất chua ( pHKCl = 4,5-6,0)
5.3. Thực vật – chỉ thị các tính trạng các chất khoáng trong đất 5.3.1.Mối quan hệ giữa tính trạng các chất dinh dưỡng khoáng
trong đất và thực vật
- Thực vật đòi hỏi những chất khoáng (92) đặc biệt là các chất dinh dưỡng thiết yếu (17) cho sinh trưởng phát triển cho năng xuất chất (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
lượng sản phẩm
- Khi cây trồng được cung cấp đủ các chất dinh dưỡng cần thiết, sinh trưởng khỏe mạnh cho năng suất vaf chất lượng sản phẩm cao. - Khi các chất dinh dưỡng trong đất không đủ hoặc qáu nhiều so với yêu cầu của thực vật gây hiện tượng thiếu hoặc thừa dinh dưỡng đều tác đông đến thực vật
+ Sự thiếu dinh dưỡng thiết yếu xảy ra khi một chất dinh dưỡng còn thiếu không đủ về số lượng cho thực vật
+ Sự thừa dinh dưỡng có thể gây ngộ độc, khi chất dinh dưỡng quá nhiều so với yêu cầu của thực vật.
+ Thiếu hay thừa chất dinh dưỡng đều làm cho cây trồng phát triển không bình thường, giảm sức sản xuất và gây ra những dấu hiệu không bình thường có thể quan sát đươc bằng mắt.
- Sự hiểu biết về vai trò các nguyên tố dinh dưỡng và tính linh động của chúng trong thực vật có thể giúp xác định nguyên tố nào gây nên triệu chứng thiếu hoặc ngộ độc.
- Vì vậy có thể đánh giá môi trường đất về tình trạng các chất khoáng và các đặc điểm liên quan (độ phì nhiêu thực tế)
- Có 3 công cụ phổ biến để chẩn doán thiếu hoặc thừa dinh dưỡng của thực vật: phân tích đất; phân tích thực vật và giám sát các dấu hiệu ngoài thực địa.
- Quan sát các dấu hiệu bằng mắt, là phép thử chất lượng, dựa trên các biểu hiện ra bên ngoài hình thái của thực vật
- Việc đánh giá những dấu hiệu quan sát bằng mắt ngoài thực địa không đắt tiền nhanh là kĩ năng quan trọng để quản lý, điều chỉnh độ phì nhiêu đất và những vấn đề sản xuất có liên quan.
- Khi quan sát các dấu hiệu về thiếu hây thừa dinh dưỡng ở thực vật thường gặp khó khăn.
+ Nhiều dấu hiêuh xuất hiện rất giống nhau ( thiếu N, thiếu S) + Sự thiếu hay thừa dinh dưỡng có thể xảy ra cùng 1 lúc (như P gây thiếu Zn)
+ Các loài cây, giống của các loài có thể thuộc về khả năng chống chịu, mẫn cảm với sự thiếu, thực chất dinh dưỡng.
+ Ảnh hưởng của các yếu tố gây thiếu , thừa giả tạo (bệnh lý), tính dị thường di truyền, thuốc BVTV…
+ Những dấu hiêu trên thực địa có thể khác với những dấu hiệu lý thuyết.
5.3.2. Chẩn đoán thiếu dinh dưỡng bằng biểu thị trên thực vật 5.3.2.1. Những dấu hiệu thiếu dinh dưỡng thông thường
- Những biểu hiên thiếu chất dinh dưỡng gồm 5 thể loại: sinh trưởng còi cọc; bệnh vàng lá; bệnh vàng giữa gân lá; xuất hiện bệnh đỏ tía-hoại tử.
+ Sự còi cọc là dấu hiệu thường thấy do thiếu nhiều chất dinh dưỡng cùng một lúc.
+ Bệnh vàng lá là hiện tượng lá có màu xanh sáng đến vàng, hoặc xuất hiện những đốm màu trắng hay vàng. Do thiếu các chất dinh dưỡng trong quá trình quang hợp, hoặc hình thành chất diệp lục. Bệnh vàng lá xuất hiện trong toàn bộ thực vật.
+ Bệnh vàng giữa gân lá sự vàng các mô lá (giữa các mô lá) những gân lá vẫn giữ nguyên màu xanh, bệnh vàng giữa gân lá xảy ra khi thiếu một số chất dinh dưỡng như: B, Fe, Mg, N, Zn.
+ Sự xuất hiện màu đỏ tía trong thân lá do thực vật tích lũy anthicyamin, khi các chức năng thực vật bị rối loạn thường liên
quan đến P.
+ Hoại tử thường xảy ra trong các giai đoạn cuối của sự thiếu hụt dinh dưỡng và bộ phận thực vật bị tác động trở thành mầu nâu và chết.
- Xác định vị trí và xuất hiện dấu hiệu thiếu dinh dưỡng, dựa vào đặc điểm chất dinh dưỡng linh động hoặc không linh động
+ Các chất dinh dưỡng linh động: N,P,K,Mg,Mo có khả năng di chuyển từ các lá yếu đến bộ phận non hơn nên dấu hiệu quan sát được thường trên các lá già
+ Các nguyên tố không linh động: Ca,S,B,Cu,Fe,Mn,Ni,Zn không có khả năng di chuyển đến bộ phận khác nên những dấu hiệu thường trên các lá non.
5.3.3. Những biểu hiện thiếu từng chất dinh dưỡng ở thực vật 5.3.3.1. Biểu hiện thiếu những chất dinh dưỡng linh động * Biểu hiện thiếu nitơ (N).
- Khi thừa N: Cây thường có lá bé, màu xanh nhạt, hoặc vàng nhạt rồi nhanh chống chuyển màu vàng.
- Biểu hiện trên xảy ra trên các lá già trước và bắt dấu từ đỉnh lá, tiếp đó là các lá già ở phía dưới, cây bị chết hoặc bị rụng.
- Tùy theo mức độ thiếu , thiếu nhiều lá già có thể bị hoại tử, sự (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đổi màu vàng từ đỉnh có thể bị hoại tử.
- Cây còi cọc, rút ngắn thời gian sinh trưởng, chín sớm, năng xuất và chất lượng giảm, thiếu nhiều đạm cây có thể chết.
- Ở cây lúa triệu chứng thiếu đạm thường thể hiện ở nhiều giai đoạn, ứng dụng để bón phân theo màu lá.
* Biểu hiện thiếu lân – phốt pho (P):
- Biểu hiện thiếu lân ở cây thường thể hiện ở các lá già trước: lá cứng, phiến lá bé, cây có màu xanh tối (cả lá và thân) những lá già hơn (bị tác động đầu tiên) có thể có màu đỏ tím, màu đồng xỉn lan từ đỉnh và mép lá vào trong, có thể lan khắp toàn lá hay cả thân. Trong một số trường hợp các đỉnh lá chuyển màu nâu và chết. - Dấu hiệu thiếu P thường quan sát thấy ở những thực vật non, bị
khủng hoảng P. Thường thấy rõ ở cây ngô.
- Cây có bộ rễ kém phát triển; chín muộn, năng suất thấp, phẩm chất hạt kém.
* Biểu hiện thiếu kali (K):
- Không thể hiện ngay, ban đầu cây giảm sinh trưởng, sau đó thường thể hiện trên các lá già với đặc điểm lá bị uấn cong với ngững đốm hoặc điểm màu vàng; Rồi mép lá bị úa vàng và khô dần; chóp lá chuyến nâu, rồi phát triển vào phía trong.
- Cây có thân yếu, dễ bị đổ, có sức chống chịu với điều kiện bất lợi và sâu bệnh hại giảm sút rõ rệt.