Phần 2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu
2.4. Khái quát chung về nguồn nước tưới trong sản xuất nông nghiệp
NÔNG NGHIỆP
2.4.1. Khái niệm nước tưới trong sản xuất nông nghiệp
2.4.1.1. Khái niệm
Nước tưới trong sản xuất nông nghiệp được hiểu là nước sử dụng trong hệ thống sản xuất nông nghiệp (nước kênh, mương, sông, ngòi,...).
2.4.1.2. Vai trò
Cây trồng muốn sinh trưởng và phát triển cần 5 yếu tố: nước, nhiệt độ, không khí, dinh dưỡng, ánh sáng. Trong đó, nước đóng vai trò quan trọng thể hiện qua 2 mặt sau:
- Bổ sung nước và dinh dưỡng cho cây trồng mà đất không cung cấp đủ. - Tác động đến quá trình biến đổi lý hóa của đất, hoạt động của vi sinh vật đất và điều kiện khí hậu đồng ruộng.
Vì vậy, khi tưới nước, sự sinh trưởng và phát triển, năng suất và chất lượng của cây rau còn chịu tổng hợp từ các yếu tố khác. Để đảm bảo cây phát triển tốt cần phối hợp nhiều biện pháp khác nhau (Phạm Ngọc Dũng và cs, 2008).
2.4.2. Thành phần dinh dưỡng trong nước tưới và ảnh hưởng đến chất lượng rau lượng rau
2.4.2.1. Các hợp chất vô cơ
Trong nước tưới tồn tại có sự hiện hữu của các hợp chất vô cơ. Các chất vô cơ tồn tại trong nước tưới dưới dạng các ion hòa tan, khí hòa tan. Có thể kể đến như:
- Các vẩn vô cơ: các hạt keo sét, các hạt sét thô. - Các nguyên tố đa lượng: H, O, C, Na, K,... - Các nguyên tố vi lượng: Zn, Cu, Mn,...
Các hợp chất vô cơ có thể thúc đẩy sự phát triển của cây rau nhưng cũng có thể hạn chế quá trình sinh trưởng và phát triển cũng như năng suất và chất lượng của cây rau.
2.4.2.2. Các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ có thể bắt gặp trong nước tưới: đường, vitamin, lipit, peptit, amino acid,...
Các chất hữu cơ cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cây trồng nhưng cũng có thể là nguyên nhân gây phú dưỡng nguồn nước hoặc tạo điều kiện cho sinh vật có hại phát triển.
2.4.2.3. Sinh vật
Trong nước tưới có tồn tại các sinh vật. Bao gồm các vi sinh vật: vi khuẩn, xạ khuẩn,.. Và các sinh vật phù du (trùng roi, trùng giày,...).
2.4.2.4. Ảnh hưởng của nước tưới đến môi trường đất
Thay đổi chế độ nước tưới có khả năng gây ảnh hưởng đến cây rau gián tiếp qua thay đổi dinh dưỡng đất.
- Ảnh hưởng đến nhiệt độ đất: nước hấp thụ và giải phóng nhiệt từ từ. Lợi dụng đặc tính trên, có thể sử dụng để cải thiện chế độ nhiêt của đất (sử dụng để chống rét cho mạ trong vụ xuân, vì vụ xuân có chênh lệch nhiệt độ ngày đêm rất lớn).
- Ảnh hưởng đến hoạt động vi sinh vật trong đất: do chế độ nước thay đổi, thúc đẩy hoạt động của các vi sinh vật hoặc kìm hãm hoạt động của chúng. Thông thường nếu độ ẩm đất đạt 80 – 90% độ ẩm tối đa thì vi sinh vật, động vật đất hoạt động mạnh, đặc biệt là vi sinh vật cố định đạm cho cây họ đậu hoặc sinh vật phân giải chất hữu cơ cung cấp cho cây rau.
- Thay đổi cấp hạt đất: do trong nước có chứa các hạt với các kích thước khác nhau (cát, limon, sét) nên khi tưới nước vào đất các cấp hạt có trong nước làm thay đổi đặc tính lý hóa cả đất. Ngoài ra, đất được tưới nước lâu ngày, cấp hạt có đường kính lớn tăng lên, cấp hạt có đường kính nhỏ giảm đi (Phạm Ngọc Dũng và cs., 2008).
2.4.3. Các nguồn phát thải gây ô nhiễm môi trường nước khu vực sản xuất rau và ảnh hưởng đến chất lượng rau sạch rau và ảnh hưởng đến chất lượng rau sạch
2.4.3.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm nước tưới
Lượng nước dùng cho nông nghiệp chủ yếu sử dụng vào mục đích tưới, chỉ có một phần nhỏ thấm vào đất và trở lại nguồn nước. Nguồn nước sử dụng trong nông nghiệp chủ yếu là nước mặt, nước sử dụng mang lại và một phần nước ngầm. Các nguồn nước này đang bị ô nhiễm, do:
- Qúa trình phát triển công nghiệp:
Nguồn nước sử dụng trong công nghiệp chủ yếu là để làm lạnh, làm vệ sinh, sản xuất và gia công các sản phẩm. Trong quá trình đó có rất nhiều chất độc hại, các chất cặn bã thải ra. Các loại này có thể bị thải trực tiếp bằng dòng chảy ra bề mặt các hệ thống sông, suối và sẽ gây nguy hiểm khi có nồng độ chất độc cao. Đặc tính chất thải của một số ngành công nghiệp như sau:
Công nghệ sản xuất phân đạm: nước thải sinh ra từ các lò ammonia, nitric acid, nước làm nguội máy và làm mát lò nung.
Công nghệ chế biến rau quả: nước thải chứa chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng cao như các loại xơ sợi và có thể tồn tại một lượng thuốc trừ sâu trong rau quả.
Công nghệ thuộc da: nước thải trong quá trình xử lý da có độ đục cao, màu đen và có mùi hôi thối. Nước thải có chứa BOD5 là 900g/ml.
Công nghệ dệt: nước thải có chứa BOD5 từ 700 – 2000mg/l, COD xấp xỉ 2000 mg/l, chất rắn, dầu và các chất hữu cơ độc hại. Nước thải từ thuốc nhuộm thường có màu đen và có kim loại nặng như đồng, chlomium. Quá trình sản xuất len có thể thải ra vi khuẩn và tác nhân gây bệnh khác.
Công nghệ điện tử: nước thải thường không thông qua xử lý có BOD5vcao tới 1700 mg/l, COD là 2300 mg/l và tổng chất rắn lơ lửng lên tới 5000 mg/l (Phạm Ngọc Dũng và cs., 2008).
Sản xuất nông nghiệp:
Trong nhiều năm qua, nhờ áp dụng thành tựu của khoa học kĩ thuật nông nghiệp đã có những tiến bộ vượt bậc. Tuy nhiên, việc sử dụng phân bón, thuốc trử sâu, trừ cỏ chưa đúng cách cũng đã gây những hậu quả nghiêm trọng cho nguồn nước. Cụ thể:
Để có được năng suất và chất lượng cho cây trồng thì việc sử dụng các loại thuốc BVTV là rất cần thiết. Thuốc BVTV được sử dụng đa dạng về thành phần và mục đích. Phần lớn các loại hóa chất BVTV được sử dụng ở nước ta hiện nay có nguồn gốc từ nhập khẩu. Năm 2014, Việt Nam nhập khẩu từ 70.000 – 100.000 tấn thuốc BVTV. Trong đó, thuốc trừ sâu chiếm 20,4%, thuốc trừ bệnh chiếm 23,2%, thuốc trừ cỏ chiếm 44,4%, các loại tuốc BVTV khác chiếm 12% (Cục Bảo vệ thực vật, 2015). Trước tình hình biến đổi của các loại sâu bệnh hại và tâm lý sử dụng, nông dân đa phần sử dụng thuốc quá liều lượng được khuyến cáo. Thêm vào đó, người dân cũng chưa có ý thức về việc xử lý các bao bì, chái lọ sau khi sử dụng. Các bao bì, chai lọ thường được bỏ tại đồng ruộng hoặc thu gom cùng với các loại rác thải sinh hoạt khác. Trong khi đó, lượng hóa chất bám vào các bao bì, chai lọ chiếm 1,85% tỷ trọng bao bì. Đây chính là một mối nguy cơ lớn đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng (Phúc Văn, 2013).
- Quá trình sinh hoạt:
Tại các khu dân cư của Việt Nam, đa phần đều chưa có hệ thống xử lý nước thải. Đặc biệt là tại khu vực nông thôn.
Hiện nay, nước thải sinh hoạt đều được đổ trực tiếp ra các hệ thống nước tự nhiên: sao, hồ, sông,… điều này ảnh hưởng trực tiếp tới nguồn nước tưới.
Thêm vào đó, là sự chưa hoàn thiện trong quy trình quản lý và xủa lý rác thải sinh hoat dẫn đến việc rác thải gây ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước thông qua việc xả rác trong ao, hồ,… hay gián tiếp qua nước mưa chảy tràn tại các bãi rác.
Tại khu vực nông thôn, chất thải gia súc được sử dụng làm phân bón ruộng chưa đúng cách gây ô nhiễm nước tưới. Hàm lượng BOD5 trong nước ao hồ từ 52 – 76 mg/l, coliform 20.000 – 56.000 MPN/100 ml vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 4 – 11 lần (Phạm Ngọc Dũng và cs., 2008).
2.4.3.2. Quá trình ô nhiễm nước tưới - Quá trình ô nhiễm hóa học:
+ Ô nhiễm do các chất hữu cơ: Đây là dạng ô nhiễm phổ biến nhất do các chất protein, các chất béo và những chất hữu cơ khác có trong nước thải từ các khu công nghiệp và khu dân cư. Một số chất gây ô nhiễm phổ biến là:
Các chất protein khi thải ra dòng chảy sẽ nhanh chóng bị phân hủy cho ra các chất acid aim, acid béo,...
Các chất béo dưới tác dụng của vi sinh vật bị phân tách thành glyxerin và các acid béo, các acid béo hay tiếp tục bị phân tách thành những acid béo có mạch ngắn hơn, đơn giản hơn.
Các loại thuốc sát trùng được sử dụng trong y tế, chế biến, bảo quản thực phẩm.
Các loại dầu mỡ.
Các chất hữu cơ khó phân hủy trong các ngành công nghiệp: phenol,.. + Ô nhiễm các chất vô cơ: Các chất vô cơ hòa tan, các muối clorua,... là các muối thường gặp nhất trong nước tưới. Ở nồng độ nhỏ các muối này không có hại nhưng ở nồng độ cao sẽ gây ô nhiễm.