CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.7. Phƣơng pháp theo dõi
2.7.1. Cây trồng
- Chiều cao cây : Dùng thước dây đo mỗi tháng một lần và đo từ gốc đến đỉnh sinh trưởng; mỗi công thức đo 10 cây với 3 lần nhắc lại là 30 cây.
- Số nhánh/cây: Tiến hành đếm số nhánh mỗi tháng 1 lần, đếm 10 cây với 3 lần nhắc lại là 30 cây (cây đậu đỗ ngắn ngày theo dõi theo chu kỳ sinh trưởng).
- Đối với các chỉ tiêu: Năng suất chất xanh, chất khô, sinh khối chất xanh. Theo dõi theo chu kỳ thu hoạch.
- Đối với các chỉ tiêu: Độ ăn sâu của rễ, chiều dài rễ, khối lượng rễ, số lượng nốt sần. Theo dõi 6 tháng 1 lần (Với cây họ đậu ngắn ngày theo dõi theo chu kỳ sinh trưởng – phát triển).
+ Độ ăn sâu của rễ: Sau khi trồng được 6 tháng tiến hành đo độ ăn sâu của rễ cây. Dùng xẻng đào theo chiều thẳng đứng (từ trên xuống dưới), đào đến khi không còn thấy rễ cây nữa thì ta tiến hành đo. Ta đo từ phần dưới gốc đến đỉnh sâu nhất của rễ.
+ Chiều dài rễ : Sau khi trồng được 6 tháng tiến hành đo chiều dài rễ cây. Dùng xẻng đào toàn bộ rễ của cây (chú ý trong quá trình đào không làm đứt rễ cây). Sau đó đem rửa và tiến hành đo : Đo từ phần tiếp giáp giữa rễ và thân thật của cây (gốc) đến đỉnh rễ dài nhất. Mỗi công thức đo 3 cây.
+ Số lượng nốt sần: Mỗi công thức xác định 3 cây (mỗi lần lặp lại xác định 1 cây). Cách xác định số lượng nốt sần: Dùng xẻng đào xung quanh gốc cây (bán kính khu vực đào tùy thuộc vào từng loại cây), lấy toàn bộ lượng đất đào được đem rửa (dùng lưới lọc). Sau khi rửa sạch đất ta tiến hành đếm số lượng nốt sần thu được.
+ Khối lượng rễ : Rễ cây sau khi đào , rửa sạch và đã hong khô thì tiến hành cân (dùng cân chuyên dụng để cân ), cân 3 khóm/lần lặp/công thức (mỗi công thức cân 9 khóm), sau đó lấy giá trị trung bình. Các khóm lấy ở ba vị trí khác nhau của OTC (đỉnh, giữa và chân).
2.7.2. Đánh giá đất
- Lượng đất bị xói mòn rửa trôi (thí nghiệm 3): Đào hố bẫy đất ở chân ô thí nghiệm, kích thước hố: Chiều dài hố bằng chiều ngang của ô thí nghiệm (2m), chiều sâu (80cm), chiều rộng (50cm).
Trải nilon xuống hố: nilon sau khi trải phải dùng nẹp để giữ cho nilon không bị xê dịch.
Theo dõi: Tiến hành cân đất sau mỗi trận mưa lớn (chú ý đất đào lên để khô rồi mới cân ), cuối tháng cộng dồn lại để tính lượng đất xói mòn trong tháng của mỗi ô thí nghiệm.
- Ẩm độ đất: Là lượng nước được biểu thị bằng đơn vị phần trăm (%) so với trọng lượng đất khô kiệt hay thể tích nước so với thể tích đất.
Theo dõi mỗi tháng 1 lần sau trồng, theo chu kỳ sinh trưởng – phát triển. Lấy mẫu đất tươi, sấy ở nhiệt độ 105 – 1100
đến khi trọng lượng đất không thay đổi, tính độ ẩm đất theo công thức.
Công thức:
At ( %) = Wn x 100
Wd
Trong đó: At: độ ẩm tuyệt đối tính theo trọng lượng Wn: trọng lượng nước trong đất
Wd: trọng lượng đất khô kiệt.
- Dung trọng đất: Theo dõi trước và sau khi trồng.
Phương pháp xác định: dùng ống đóng; Lấy mẫu sấy ở nhiệt độ 105 – 1100 đến khi trọng lượng đất không thay đổi. Tính trọng lượng đất khô kiệt, thể tích ống trụ và tính dung trọng đất.
Dung trọng đất là trọng lượng của một đơn vị thể tích đất khô kiệt ở trạng thái tự nhiên, đơn vị là g/cm3
hoặc tấn/m3 (ký hiệu là d).
d = P
V
Trong đó: d: dung trọng của đất (g/cm3 ).
P: trọng lượng đất khô kiệt trong ống trụ (g). V: thể tích ống đóng (cm3
).
- Độ xốp của đất: theo dõi trước và sau khi trồng.
Độ xốp là tỷ lệ % các khe hở trong đất so với thể tích đất. Độ xốp đất được tính theo công thức:
P(%) = [1 - d ] x 100 = [1 - P1 ] x 100 D V Trong đó: P: Độ xốp (%). d: Dung trọng đất (g/cm3). D: Tỷ trọng đất (g/cm3). P1: Trọng lượng nước ở cùng thể tích ở 40 C. V: thể tích ống đóng (cm3 ).
- Các chỉ tiêu về dinh dưỡng đất (Mùn, Đạm tổng số, Lân tổng số, Kali tổng số, độ pH); Đối với thí nghiệm 1, 2; Phân tích mẫu đất sau khi trồng lấy tại các ô thí nghiệm. Thí nghiệm 3, phân tích mẫu đất thu được tại hố bẫy đất.
- Đối với nội dung điều tra, đánh giá hiện trạng và chất lượng đất sau khai khoáng tại thị trấn Trại Cau.
+ Tổng hợp theo phiếu điều tra (phiếu điều tra trình bày ở phụ lục). + Tham khảo các nguồn tài liệu liên quan đến đề tài.
+ Quan sát thu thập vật liệu (mẫu đất).
- Đối với thí nghiệm trồng cây có khả năng cải tạo, chống xói mòn, sạt lở đất:
+ Thu thập các số liệu tại ô thí nghiệm theo định kỳ theo dõi, phân tích, đánh giá các chỉ tiêu về cây trồng, về tính chất lý hóa, dinh dưỡng của đất.
+ Tham khảo các tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước để so sánh, đánh giá tính thích ứng và hiệu quả việc sử dụng các giống cây bản địa, đối chứng (không trồng cây) và nhập nội để cải tạo, chống xói mòn sạt lở đất.
2.9. Phƣơng pháp xử lý và tổng hợp số liệu
- Các số liệu thu được trên từng ô thí nghiệm, được tính toán theo phương pháp trung bình số học, phân tích ANOVA để tính toán các sai số và độ chính xác của thí nghiệm.
- Các số liệu sau khi tính toán được nhập và xử lý số liệu trên EXCEL và IRRISTAT.
CHƢƠNG III
KẾT QUẢ NGIÊN CƢ́U VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đánh giá hiện trạng và chất lƣợng đất sau khai khoáng tại khu vực mỏ sắt Trại Cau mỏ sắt Trại Cau
3.1.1. Hiện trạng và chất lượng đất - Hiện trạng đất tại khu vực mỏ: - Hiện trạng đất tại khu vực mỏ:
Hoạt động khai thác có những ảnh hưởng rất lớn đến khả năng canh tác nông nghiệp tại các khu vực gần mỏ khai thác. Ô nhiễm môi trường tại khu vực mỏ thiếc Đại Từ, mỏ sắt Trại Cau, mỏ than Khánh Hoà, Phấn Mễ đã làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng đất canh tác nông nghiệp, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng, ảnh hưởng rất lớn đến môi trường đất tại khu vực mỏ và xung quanh mỏ. Một số tác nhân gây ô nhiễm như KLN có khả năng tích luỹ trong đất, qua đó có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nông sản và gián tiếp ảnh hưởng đến sức khoẻ con người.
Tại mỏ sắt Trại Cau – huyện Đồng Hỷ, hiện chỉ có công ty CP Gang Thép Thái Nguyên khai thác mỏ quặng sắt gồm các điểm mỏ: Quang Trung, Thác Lạc, Chỏm Vung, Núi Quặng, Hàm Chim với diện tích mặt bằng sản xuất của mỏ khoảng 1.737.952,9 m2. Sản lượng quặng nguyên khai khoảng 423.000 tấn/năm.
Khối lượng đất đá đổ thải đã thấy rõ, năm 1998 tính là 222.234.500 m3/năm, đến năm 2009 là 997.011.000 m3/năm (423.000tấn x 2357 m3/tấn).
Cùng với những vấn đề đó thì công tác quản lý chất lượng và bảo vệ môi trường cũng cần chặt chẽ hơn.
Về tình hình quản lý và sử dụng đất khu vực sau khai thác: Tại tất cả các điểm mỏ đã khai thác, chưa có điểm nào thực hiện công tác hoàn phục môi trường, đóng cửa mỏ để bàn giao cho tỉnh quản lý. Những ảnh hưởng tới môi trường từ hoạt động khai thác vẫn chưa được khắc phục triệt để. Đặc biệt vấn đề ô nhiễm đất canh tác, ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp của người dân vẫn chưa có biện pháp xử lý tốt.
- Chất lượng đất:
Bảng 3.1. Kết quả phân tích đất tại mỏ sắt Trại Cau
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