Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN
03:2008 MĐTC1 MĐTC2 MĐTC3 pH - 5 4,8 5 - Fe mg/kg 94965 30955 32250 - Mn mg/kg 1149 1810 1018 - Zn mg/kg 692 281 312,5 200 Cd mg/kg 3,8 1,2 0,4 2 Pb mg/kg 405 225,2 111,15 70 As mg/kg 13,9 35,15 21,25 12 Cu mg/kg 139,25 58,9 63,9 70 Mùn (OM) % 1,646 3,380 2,100 -
(Nguồn: Trung tâm quan trắc môi trường Thái Nguyên)
Chú thích: - MĐTC1: Mẫu đất được lấy tại khu vực bãi đổ thải đất đá của mỏ sắt Trại Cau (khu vực đã được hoàn thổ).
- MĐTC2: Mẫu đất được lấy tại đất ruộng cách chân bãi thải của mỏ sắt Trại Cau 150m.
- MĐTC3: Mẫu đất được lấy tại đất vườn nhà Bà Phạm Thị Lan - tổ 5, thị trấn Trại Cau - Đồng Hỷ.
Qua những kết quả phân tích trên ta thấy: So với QCVN 03:2008/BTNMT áp dụng đối với đất sử dụng cho mục đích nông nghiệp, đất đai tại các khu vực nghiên cứu đã bị ô nhiễm KLN nghiêm trọng. Hàm lượng As vượt QCCP từ 1,56 đến 2,93 lần; hàm lượng Pb vượt 1,6 đến 5,8 lần
QCCP; Zn vượt từ 1,4 đến 3,46 lần QCCP; hàm lượng Cd vượt trong mức 1,8 lần QCCP; Như vậy, các chỉ tiêu KLN trong các mẫu đất phân tích đều vượt QCCP ở mức rất cao, sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng nông sản và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người.
Qua những kết quả phân tích và đánh giá ở trên ta thấy: Do ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt, đất đai các khu vực nghiên cứu có thành phần dinh dưỡng tương đối nghèo. Độ pH thấp (pH = 4,8 : 5), đất mang tính chất chua nhẹ; hàm lượng mùn (OM = 1,646% : 3,38). Sự suy giảm về chất lượng đất đã làm ảnh hưởng lớn đến đời sống của nhân dân trên địa bàn thị trấn nói chung và ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sản xuất nông nghiệp của người dân tại đây nói riêng.
3.1.2. Đánh giá của người dân về chất lượng đất và nguyên nhân suy thoái đất
Đất bị thoái hoá đã ảnh hưởng xấu tới hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp. Qua phỏng vấn tại các hộ dân lân cận các khu vực mỏ và cán bộ quản lý tại địa phương đã cho thấy rõ điều này.
Bảng 3.2. Biểu hiện của ô nhiễm, suy thoái môi trƣờng đất do khai khoáng
Biểu hiện Tỷ lệ trả lời so với tổng số hộ được phỏng vấn (%)
Có Không
Đất có độ mầu mỡ giảm. 63,33 36,67
Đất bị xói lở, rửa trôi 0 100
Không có khả năng canh tác 73,33 26,67
Năng suất cây trồng giảm 86,67 13,33
Biểu hiện khác 46,67 53,33
Kết quả điều tra, phỏng vấn người dân gần các khu vực khai khoáng (bảng 3.2), số hộ đánh độ màu mỡ của đất giảm là (63,33%); hầu hết câu trả lời của người dân đều cho rằng đất sau khai khoáng không còn khả năng canh tác (73,33); do đó dẫn đến năng suất cây trồng giảm. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông lâm nghiệp, đời sống kinh tế xã hội của người dân. Ngoài ra hoạt động khai khoáng còn làm cho đất có nhiều biều hiện khác với đất không có tác động của hoạt động khai khoáng (bề mặt đất cứng, khả năng dữ nước kém...). Như vậy để trả lại khả năng canh tác vốn có của đất cần có những biện pháp cải tạo hóa tính, lý tính của đất.
Ngoài ra chúng tôi tiến hành điều tra tìm hiểu nguyên nhân làm cho đất bị ô nhiễm, thoái hóa. Kết quả được tổng hợp vào bảng 3.3.
Bảng 3.3.Nguyên nhân gây ô nhiễm, suy thoái đất sau khai khoáng
Biểu hiện Tỷ lệ trả lời so với tổng số hộ được phỏng vấn (%)
Có Không
Nước thải từ khai khoáng 100 0
Xáo trộn tầng đất 0 100
Hóa chất tuyển quặng 6,00 94,60
Nguyên nhân khác 0 100
Nguyên nhân gây ra ô nhiễm, suy thoái môi trường đất tại các mỏ là rất nhiều. Qua kết quả điều tra phỏng vấn người (bảng 3.3), nguyên nhân phổ biến là do nguồn nước thải từ tuyển rửa quặng; nguồn nước này thải ra sông suối không qua xử lý, ngấm xuống đất, vào nguồn nước ngầm. Như vậy rất nguy hiểm vì trong nước tuyển rửa qặng có chứa các kim loại nặng. Ngoài ra đất còn bị ô nhiễm do các loại hóa chất sử dụng trong tuyển quặng gây ra.
Hầu hết đất các tại các khu vực khai khoáng đều bị ô nhiễm, do vây cần có những biện pháp hạn chế tình trạng ô nhiễm, đảm bảo đời sống sinh hoạt, hoạt động sản xuất cho người dân gần các khu vực khai khoáng.
3.2. Nghiên cứu khả năng sinh trƣởng, cải tạo đất của một số cây đậu đỗ ngắn ngày trên đất sau khai khoáng mới hoàn thổ ngắn ngày trên đất sau khai khoáng mới hoàn thổ
3.2.1. Khả năng sinh trưởng của một số cây đậu đỗ ngắn ngày
3.2.1.1. Chiều cao cây
Chiều cao cây là chỉ tiêu đánh giá quá trình lớn lên của cây qua từng thời gian sống. Chiều cao cây ảnh hưởng đến khả năng chống đổ và liên quan chặt chẽ tới một số đặc điểm nông sinh học khác của cây: số quả/cây, số cành cấp 1/thân chính và nó quyết định nhiều đến năng suất sinh vật của cây. Thí nghiệm theo dõi trên 6 giống cây.
Bảng 3.4. Chiều cao cây các loài qua các thời kỳ
Đơn vị: cm
Công thức Thời kỳ sinh trƣởng
Phân nhánh Hoa rộ
CT 1 (Đậu đen) 43,28 130,24
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
CT 3 (Đậu đỏ ĐB 2) 55,61 107,97
CT 4 (Đậu đỏ ĐB 3) 23,09 32,18
CT 5 (Đậu mèo Sapa) 27,15 48,33
CT 6 (Đậu xanh) 14,99 25,19
CV (%) 12,30 6,40
LSD05 7,90 8,73
Qua bảng 3.4 cho thấy ở giai đoạn phân nhánh cây Đậu đỏ Điện Biên 2 là cây sinh trưởng về chiều cao nhanh hơn các giống trồng trong thí nghiệm. Trong thời kỳ phân nhánh, kết quả theo dõi ở các công thức thí nghiệm có độ tin cậy (CV= 12,30). Sự sai khác về chiều cao cây giữa công thức trồng là có ý nghĩa ở mức xác suất 95%, có nghĩa là 6 giống cây khác nhau, ở cùng một chế độ chăm sóc có tốc độ tăng trưởng về chiều cao cây là khác nhau.
Đến thời kỳ hoa rộ, kết quả theo dõi ở các công thức thí nghiệm có độ tin cậy (CV= 6,40%). Sự sai khác về chiều cao cây giữa các công thức trồng là có ý nghĩa ở mức xác suất 95%, có nghĩa là 6 giống cây khác nhau, ở cùng một chế độ chăm sóc có tốc độ tăng trưởng về chiều cao cây là khác nhau. Trong thời kỳ này Đậu đen là cây sinh trưởng tốt nhất (130,24 cm) và thấp nhất là cây Đậu xanh (25,19cm). Theo dõi về sinh trưởng chiều cao của các giống qua các thời sinh trưởng cho thấy cây đậu xanh là cây sinh trưởng chiều cao kém nhất, một phần do ảnh hưởng của giống, tuy nhiên cây không đạt được sinh trưởng chiều cao bình thường như trồng trên đất không khai khoáng. Theo tác giả Võ Văn Chi cây đậu xanh có chiều cao trung bình 60cm (Võ Văn Chi, 2004) [5]. Sự sai khác về sinh trưởng chiều cao giữa các công thức qua các thời kỳ được thể hiện qua biểu đồ (hình 3.1).
0 50 100 150
Cm CT 1 (Đậu đen)CT 2 (Đậu đỏ ĐB 1)
CT 3 (Đậu đỏ ĐB 2) CT 4 (Đậu đỏ ĐB 3) CT 5 (Đậu mèo Sapa) CT 6 (Đậu xanh)
Hình 3.1. Chiều cao cây qua các thời kỳ sinh trưởng thí nghiệm 1
3.2.1.2. Số cành (nhánh)
Để thấy rõ được khả năng phân cành nhánh giữa các cây trồng, tôi cũng tiến hành theo dõi tại thời kỳ phân nhánh. Thời kỳ phân nhánh là thời kỳ chính thể hiện khả năng phân nhánh của cây đậu đỗ ngắn ngày, số liệu được tổng hợp qua bảng 3.5.
Bảng 3.5. Số nhánh cấp 1 các giống trong thời kỳ phân nhánh
Đơn vị: nhánh/cây Công thức Số nhánh cấp 1 CT 1 (Đậu đen) 3,37 CT 2 (Đậu đỏ ĐB 1) 3,27 CT 3 (Đậu đỏ ĐB 2) 2,80 CT 4 (Đậu đỏ ĐB 3) 2,90
CT 5 (Đậu mèo Sapa) 2,63
CT 6 (Đậu xanh) 1,63
CV (%) 11,00
LSD05 0,54
Khả năng phân cành cấp 1 có liên quan chặt chẽ đến năng suất. Cành là bộ phận quan trọng của cây trồng, nó vừa mang lá, vừa mang quả, cành cùng với thân tham gia vận chuyển các sản phẩm đồng hoá về hạt. Khả năng phân cành phụ thuộc vào từng giống. Giống có khả năng phân cành mạnh thì có tiềm năng cho năng suất cao. Ngoài ra khả năng phân cành còn phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh, thời vụ, kỹ thuật canh tác, đặc biệt là mật độ gieo trồng. Nếu gieo quá dày thì khả năng phân cành ít, ngược lại nếu trồng thưa cây nhận đầy đủ ánh sáng dẫn đến khả năng phân cành lớn. Từ số liệu bảng 3.5 cho thấy: Đậu đen và Đậu đỏ Điện Biên 1 có khả năng
phân cành tốt hơn các giống còn lại. Trong đó đậu đen có số cành nhánh cao nhất (3,37 nhánh/cây), Đậu xanh là cây có số cành thấp nhất (1,17 nhánh/cây) ở mức độ tin cậy 95%.
3.2.1.3. Số lượng nốt sần
Khả năng hình thành của nốt sần chịu ảnh hưởng của giống, điều kiện ngoại cảnh, kỹ thuật canh tác, dinh dưỡng… Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu khả năng hình thành nốt sần của cây họ đậu trên đất sau khai khoáng thông qua việc xác định số lượng nốt sần qua các thời kỳ và thu được kết quả sau.
Bảng 3.6. Số lƣợng nốt sần các giổng qua các thời kỳ thí nghiệm
Đơn vị: cái/cây
Công thức Thời kỳ hoa rộ Thời kỳ chắc xanh
CT 1 (Đậu đen) 34,00 44,67
CT 2 (Đậu đỏ ĐB 1) 21,33 25,33
CT 3 (Đậu đỏ ĐB 2) 22,33 26,67
CT 4 (Đậu đỏ ĐB 3) 26,33 30,67
CT 5 (Đậu mèo Sapa) 15,00 20,67
CT 6 (Đậu xanh) 29,00 37,67
CV (%) 9,70 7,10
LSD05 4,23 3,91
Qua bảng 3.6 cho thấy; số lượng nốt sần của các loài khác nhau qua các thời kỳ sinh trưởng là khác nhau.
- Thời kỳ hoa rộ: Số lượng nốt sần hữu hiệu dao động trong khoảng 15,00 - 34,00 cái/cây. Trong đó Đậu đen có số lượng nốt sần cao nhất 34,00 cái/cây và Đậu Mèo Sapa có số lượng nốt sần thấp nhất 15,00 cái/cây, sự khác nhau vế số lượng nốt sần giữa các công thức thí nghiệm có độ tin cậy 95%.
- Thời kỳ chắc xanh: Số lượng và khối lượng nốt sần hữu hiệu đã tăng lên. Số lượng nốt sần dao động từ 20,67 - 44,67 cái/cây. Trong đó Đậu đen có số lượng nốt sần cao nhất 44,67 cái/cây và Đậu Mèo Sapa có số lượng nốt sần thấp nhất 20,67 cái/cây, sự khác nhau vế số lượng nốt sần giữa các công thức thí nghiệm có độ tin cậy 95%.
Qua số liệu theo dõi trong hai thời kỳ sinh trưởng của các công thức thí nghiệm cho thấy, cây Đậu đen là cây có số lượng nốt sần cao nhất.
3.2.1.4. Năng suất chất xanh, chất khô
Hiệu quả của quá trình quang hợp là năng suất chất xanh – chất khô. Giữa quang hợp và khối lượng vật chất khô có mối tương quan thuận với năng suất. Khối lượng vật chất khô của cây phụ thuộc rất lớn vào tình trạng sinh trưởng của cây, điều kiện ngoại cảnh, chế độ chăm sóc, dinh dưỡng…Tôi đã tiến hành theo dõi năng suất chất xanh ở các công thức thí nghiệm qua các thời kỳ và thu được kết quả thể hiện ở bảng 3.7.
Bảng 3.7. Năng suất chất xanh, chất khô qua các thời kỳ
Đơn vị: tấn/ha
Công thức Năng suất chất xanh Năng suất chất khô
Hoa rộ Chắc xanh Hoa rộ Chắc xanh
CT 1 (Đậu đen) 13,66 21,9 1,84 4,30
CT 2 (Đậu đỏ ĐB 1) 2,33 2,52 0,34 0,61
CT 3 (Đậu đỏ ĐB 2) 0,76 1,25 0,10 0,24
CT 4 (Đậu đỏ ĐB 3) 0,94 1,49 0,13 0,27
CT 5 (Đậu mèo Sapa) 1,12 2,05 0,20 0,39
CT 6 (Đậu xanh) 0,60 0,90 0,04 0,07
CV (%) 2,2 5,8 3,8 6,4
LSD05 1,27 0,51 0,03 0,11
Vào thời kỳ hoa rộ năng suất chất xanh ở các công thức khác nhau giao động từ 0,60 - 13,66 tấn/ha. Trong đó CT1 có năng suất chất xanh cao nhất là 13,66 tấn/ha và thấp nhất là CT6 chỉ đạt 0,60 tấn/ha; sự khác nhau giữa các công thức về năng suất chất xanh ở mức độ tin cậy là 95%. Năng suất chất khô ở CT1 cũng là cao nhất 1,84 tấn/ha và thấp nhất vẫn là CT6. Trong thời kỳ hoa rộ công thức trồng Đậu đen có năng suất chất xanh – chất khô là cao nhất với độ tin cậy thí nghiệm 95%.
Qua bảng 3.7 ta thấy, ở thời kỳ chắc xanh năng xuất chất xanh ở công thức trồng Đậu đen vẫn là cao nhất (21,90 tấn/ha) và thấp nhất vẫn là công thức trồng đậu xanh (0,90 tấn/ha), với độ tin cậy là 95%. Năng suất chất khô
ở các công thức thí nghiệm cung khác nhau. Công thức trồng Đậu đen có năng suất chất khô cao nhất (4,30 tấn/ha) và thấp nhất là công thức trồng Đậu xanh (0,07 tấn/ha). Sự sai khác về năng suất chất xanh – chất khô ở thời kỳ chắc xanh là khá rõ rệt.
3.2.1.5. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt
Đối với cây trồng nói chung và cây đậu đỗ nói riêng, năng suất là yếu tố quan trọng để đánh giá ưu thế cũng như hiệu quả kinh tế của một giống. Năng suất là kết quả cuối cùng của quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Chỉ tiêu này có thể phản ánh được khả năng sinh trưởng, phát triển của cây tốt hay xấu. Năng suất là kết quả tổng hợp của tất cả các quá trình sinh lý, sinh hoá diễn ra trong cây và được thể hiện thông qua các yếu tố như: số quả chắc/cây, số hạt chắc/quả, khối lượng nghìn hạt (P1000 hạt)…Các yếu tố này phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính di truyền của giống, điều kiện ngoại cảnh, kỹ thuật chăm sóc, dinh dưỡng…Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các công thức thí ngiệm qua hai vụ cho kết quả như sau:
Bảng 3.8. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất Công thức Công thức Thời gian CT 1 CT 2 CT 3 CT 4 CT 5 CT 6 Vụ 1 Tỷ lệ ra hoa (%) 100 100 100 100 100 100 Tỷ lệ đậu quả (%) 48,02 10,03 5,11 7,21 2,12 25,12 Số quả chắc/cây 6,1 0,1 0 0,33 0 6 Số hạt chắc/quả 6,32 0 0 0 0 2,14 Trọng lượng 1000 hạt (g) 25,1 - - - - 12,45
Năng suất lý thuyết (tạ hạt/ha) 1,35 0,00 0,00 0,00 0,00 0,26
Vụ 2 Tỷ lệ ra hoa (%) 100 100 100 100 100 100 Tỷ lệ đậu quả (%) 63 17,11 9,08 11,1 7,98 49,24 Số quả chắc/cây 11,23 4 2,01 4,99 1,12 14,18 Số hạt chắc/quả 7,12 2,11 3,43 3,2 3,01 4,02 Trọng lượng 1000 hạt (g) 25,15 35,12 36,26 40,67 36,09 12,50
Qua bảng 3.8 ta thấy, các loài cây khác nhau khi trồng trên đất sau khai khoáng có các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết là khác nhau: Trong vụ thứ nhất
- Tỷ lệ ra hoa: Là một trong những yếu tố đánh giá khả năng thích nghi của cây trồng. Tuy nhiên tỷ lệ ra hoa phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố về thời tiết khí hậu và chất đất. Kết quả theo dõi cho thấy tất cả các loài đem trồng đều đạt tỷ lệ 100% trong cả hai vụ trồng.
- Tỷ lệ đậu quả: Yếu tố này phụ thuộc vào thời tiết, khả năng thích nghi của cây trồng, chất đất. Kết quả theo dõi thí nghiệm cho thấy tỷ lệ đậu quả ở các công thức thí nghiệm không cao. Trong các công thức thì Đậu đen có tỷ lệ đậu quả đạt 48,02% và Đậu xanh có tỷ lệ đậu quả là 25,12%. Các công thức còn lại không đậu quả.
- Số quả chắc/cây: là một trong những yếu tố hết sức quan trọng tạo lên năng suất. Số quả chắc/cây tỷ lệ thuận với năng suất. Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chiều cao cây, số đốt/thân chính, số cành mang quả và điều kiện ngoại cảnh. Qua bảng số liệu ta thấy, vụ thứ 1 và vụ thứ 2 số quả chắc/cây ở các công thức thí nghiệm là khác nhau. Vụ thứ 2 số quả chắc/cây dao động từ 1,12 – 14,18 quả/cây. Trong đó Đậu xanh có số quả chắc/cây là cao nhất và thấp nhất là Đậu mèo Sapa.
- Số hạt chắc/quả của các công thức thí nghiệm phụ thuộc vào từng loài, điều kiện khí hậu chế độ dinh dưỡng. Số hạt chắc/quả ở các công thức thí nghiệm trong vụ thứ 2 dao động trong khoảng từ 2,11 – 7,12 hạt.
- NSLT là tiềm năng cho năng suất của giống trong điều kiện trồng trọt cụ thể. Nó liên quan chặt với các yếu tố cấu thành năng suất. NSLT của các công thức thí nghiệm ở vụ thứ 2 dao động từ 0,17 – 2,82 tạ/ha.