Phần 3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.2. Phương pháp thu thập dữ liệu sơ cấp
3.4.2.1. Phương pháp khảo sát thực địa
- Tham quan thực địa, ghi chép và miêu tả địa điểm khu vực nghiên cứu, đối chiếu so sánh với thông tin thu thập được từ bà con nông dân.
- Thu thập thông tin bằng hình ảnh.
3.4.2.2. Khảo sát tình hình sản xuất nông nghiệp và rau, các yếu tố chính ảnh hưởng đến môi trường sản xuất rau
a. Chọn điểm nghiên cứu
- Xã Tu Lý có 6553 dân, 1525 hộ với trên 89% là đồng bào dân tộc thiểu số (Mường 56%, Tày 11%, Dao 19%, Kinh 11%, Thái và dân tộc khác 3% ) được phân chia thành 13 xóm. Trong đó, 3 xóm: Đồng Chanh, Cháu, Bình Lý được lựa chọn là địa điểm nghiên cứu của đề tài vì có những đặc điểm về tự nhiên và kinh tế xã hội tương đồng và đại điện cho các xóm của xã Tu Lý, cụ thể:
Xã Tu Lý là xã đầu tiên trong huyện Đà Bắc triển khai thực hiện dự án sản xuất rau an toàn, đã xây dựng được vùng trồng rau an toàn tập trung tại xóm Đồng Chanh với diện tích 4,5 ha với sự đa dạng về chủng loại và số lượng rau màu ở các vụ, hiện tại có 41 hộ dân tham gia mô hình rau an toàn (MHRAT).
Đối với mô hình sản xuất rau truyền thống (MHRTT) có quy mô nhỏ lẻ, phân tán theo hộ gia đình. Chúng tôi lựa chọn 2 xóm là xóm Cháu và xóm Mít cho đề tài nghiên cứu này. Đây là 2 xóm có mật độ dân cư cao trong xã, diện tích trồng rau lớn, việc lựa chọn các hộ để tiến hành phỏng vấn dựa trên tiêu chí chọn ngẫu nhiên trong danh sách của 2 xóm sau khi đã loại bỏ các hộ phi nông nghiệp, các hộ rất ít diện tích gieo trồng rau...
Để tìm hiểu đặc điểm chính theo hướng nghiên cứu của đề tài chúng tôi xác định số lượng mẫu (n) trên cơ sở công thức tính toán của Yamare (1967), như sau:
n = (N:[1+N x e2 ]) Trong đó:
n : số phiếu cần điều tra
N : số hộ tham gia sản xuất MHRAT e : sai số (0,15)
Như vậy, số mẫu chúng tôi tiến hành khảo sát tại xã Tu Lý đối với mô hình MHRAT là 21 hộ. Đối với mô hình sản xuất rau truyền thống (MHRTT) của người dân trong xã chúng tôi lấy số lượng mẫu tương ứng với MHRAT.Tổng số mẫu khảo sát của đề tài là 42.
b. Các thông tin thu thập
Nội dung chính chúng tôi đề cập trong các phiếu điều tra gồm các nhóm thông tin sau: tình hình sản xuất nông nghiệp và rau của nông hộ, nhận thức của người dân về vấn đề môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe con người, các nguồn phát thải gây ô nhiễm môi trường tại khu vực nghiên cứu.
3.4.2.3. Phương pháp nghiên cứu thực trạng môi trường và chất lượng sản phẩm Nghiên cứu thực trạng môi trường vùng sản xuất rau tại xã Tu Lý chúng tôi tập trung vào một số các chỉ tiêu quan trọng đã được Bộ NN&PTNT quy định. Bên cạnh đó về chất lượng sản phẩm rau: chúng tôi cũng xác định một số chỉ tiêu chính liên quan đã được Bộ Y Tế quy định như kim loại nặng, tích lũy nitrat trong sản phẩm rau xanh tại khu vực nghiên cứu. Tất cả các chỉ tiêu đề cập trên đây được xác định thông qua các mẫu thu thập tại khu vực nghiên cứu, cụ thể là:
a. Thu thập mẫu đất và các chỉ tiêu phân tích đất
Chọn điểm lấy mẫu
- Xóm Đồng Chanh, xã Tu Lý: MHRAT có diện tích gieo trồng hơn 4,5 ha với sự đa dạng về chủng loại và số lượng rau màu ở các vụ. Tại đây vụ đông chủ yếu là trồng các loại rau như: các loại rau cải, khoai tây, xà lách, su hào, súp lơ. Vụ xuân bà con gieo trồng chủ yếu các chủng loại rau như: cải xanh, rau muống, su hào, bắp cải, dưa chuột và vụ hè thu các loại rau: mùng tơi, rau đay, rau muống, cải xanh, dưa chuột… Các sản phẩm rau màu tại đây không chỉ phục vụ được nhu cầu của bà con địa phương mà còn được phân phối đi các khu vực lân cận.
- Xóm Cháu, xã Tu Lý: MHRTT có quy mô hộ gia đình, diện tích nhỏ và phân tán không đồng đều. Các gia đình tận dụng một diện tích đất nhỏ tại thửa đất ở để làm vườn trồng các loại rau theo mùa bổ sung thêm thức ăn vào bữa ăn hàng ngày.
Trong nghiên cứu này, tại MHRTT và MHRAT, chúng tôi vận dụng TCVN 4046-85 của Bộ NN&PTNT (1985) để triển khai thu thập mẫu đất, cụ thể như sau:
- Sơ đồ lấy mẫu đất tại mô hình sản xuất rau an toàn:
Hình 3.1. Sơ đồ lấy mẫu đất phân tích mô hình rau an toàn tại xã Tu Lý, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình
Ghi chú: Đường biên bao quanh khu vực trồng rau của MH Đường phân chia thửa ruộng
Suối chảy qua khu vực trồng rau Điểm lấy mẫu đất
Hình 3.2. Sơ đồ lấy mẫu đất phân tích mô hình rau truyền thống tại xã Tu Lý, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình
Ghi chú: Đường biên bao quanh khu vực trồng rau của MH Đường phân chia thửa ruộng
Đường liên xóm Điểm lấy mẫu đất
- Thời gian thu thập mẫu đất: 13/11/2017 và 12/1/2018 (lấy mẫu 2 đợt: đầu vụ đông và cuối vụ đông).
- Thời gian phân tích các chỉ tiêu: tháng 11/2017 – tháng 1/2018.
Trên từng sơ đồ của mô hình canh tác rau chúng tôi vận dụng TCVN 4046-85 của Bộ NN&PTNT (1985) xác định 5 điểm. Tại mỗi điểm chúng tôi triển khai thu thập lấy mẫu đất như sau. Mẫu đất được thu thập với các thông số kích thước như: độ sâu 0-20 cm, chiều dài và chiều rộng tương đương là 20 cm. Đất ở tầng trên và tầng dưới của mỗi điểm được đập nhỏ, trộn đều. Sau khi trộn đều đất ở 5 điểm với nhau chúng tôi lấy 1,0 kg mẫu đất để phân tích các chỉ tiêu.
- Đánh dấu mẫu hỗn hợp: sử dụng bút dạ không xóa được ghi lên vỏ bao bì (nilong) các thông tin sau: (1) nhãn sản phẩm, (2) ghi rõ ngày tháng lấy mẫu.
- Chỉ tiêu phân tích mẫu đất: các chỉ tiêu liên quan đến độ phì (pH, hàm lượng mùn tổng số, ni tơ, lân và kali dễ tiêu); Kim loại nặng (As, Cd, Pb, Cu, Zn); Số lượng sinh vật trong đất: vi sinh vật trong đất (Vi khuẩn tổng số hảo khí, vi khuẩn tổng số yếm khí, vi khuẩn cố định ni tơ phân tử, nấm tổng số, xạ khuẩn, coliform, salmonella).
- Các mẫu đất được phân tích xác định các chỉ tiêu nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Kiểm nghiệm chất lượng rau quả - Viện nghiên cứu rau quả và Bộ môn Vi sinh vật - Khoa Môi trường - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam với các phương pháp phân tích cho từng chỉ tiêu như sau:
Bảng 3.1. Phương pháp phân tích mẫu đất
STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp phân tích
1 pH Phương pháp máy đo pH
2 Mùn tổng số TCVN8941:2011/đât; (Walkley Black
method)
3 N dễ tiêu TCVN 5255-2009/đất (Máy cất kjeldahl)
4 P2O5 dễ tiêu TCVN 8662:2011/đất; (máy quang kế
ngọn lửa)
5 K2O dễ tiêu TCVN 8661 : 2011/đất; So màu UV -VIS
6 Kim loại nặng: Cd, Pb, Cu, Zn TCVN 8246: 2009 (AAS)
7 Kim loại nặng: As TCVN 8467:2010/đất 8 Vi khuẩn tổng số hảo khí TCVN 4884-1:2015 9 Vi khuẩn tổng số yếm khí TCVN 4884-1:2015 10 Nấm tổng số TCVN 8275-1, 2: 2010 11 Xạ khuẩn tổng số TCVN 4884-1:2015 12 VK cố định Ni tơ phân tử Azotobacter TCVN 6166:2002 13 Coliform TCVN 6848:2007 14 Salmonella TCVN 4829:2005
b. Thu thập số lượng giun đất
Chọn điểm nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, chúng tôi vận dụng TCVN 4046-85 của Bộ NN&PTNT (1985) để chọn điểm lấy giun đất và vận dụng TCVN 6859-3:2004
Chất lượng đất - ảnh hưởng của các chất ô nhiễm lên giun đất (Bộ NN&PTNN, 2004) để xác định phương pháp đếm số lượng giun, cụ thể là sử dụng phương pháp tách bằng mù tạt để đếm số lượng giun đất.
Thu thập số lượng giun đất tại các vị trí lấy mẫu đất, cụ thể:
- Sơ đồ lấy mẫu giun tại mô hình sản xuất rau an toàn: Hình 3.1 - Sơ đồ lấy mẫu giun tại mô hình truyền thống: Hình 3.2
Vận dụng TCVN 4046-85 của Bộ NN&PTNT (1985), chúng tôi xác định 5 điểm để đếm số lượng giun/1 mô hình. Như vậy, tổng số điểm khảo sát giun đất trên cả 2 MHRAT và MHRTT là 10 điểm.
- Phương pháp tiến hành xác định số lượng giun đất: Phương pháp tách bằng mù tạt.
- Mù tạt sử dụng: Wasabi S&B được sản xuất tại Nhật Bản (trong hạn sử dụng). Thời gian triển khai xác định số lượng giun đất: Số đợt khảo sát là 3 đợt vào các tháng 11, 12/2017 và tháng 1/2018 (đầu vụ, giữa vụ và cuối vụ đông).
c. Thu thập mẫu nước mặt
Chọn điểm lấy mẫu
- Xóm Đồng Chanh: MHRAT sử dụng nguồn nước tưới chính là nguồn nước suối Cái chảy quanh khu vực sản xuất RAT, có nguồn chảy từ hồ Mu Công (thị trấn Đà Bắc) chảy qua khu dân cư xóm Giêng (thị trấn Đà Bắc), tiếp đến chảy qua cánh đồng xóm Mó La, xóm Tình (xã Tu Lý), sau đó chảy qua khu vực trồng RAT tại xóm Đồng Chanh (xã Tu Lý) rồi chảy sang xã Hào Lý. Lấy mẫu tại 3 vị trí: điểm đầu, điểm giữa và điểm cuối đoạn suối chảy qua khu vực sản xuất rau an toàn.
- Xóm Mít, xóm Cháu: MHRTT có quy mô hộ gia đình, diện tích nhỏ nên nhu cầu sử dụng nước không cao, phần lớn là nước giếng khoan hoặc nước trong ao nuôi cá của các hộ gia đình. Lấy mẫu tại các vị trí: là các ao nuôi cá các hộ dân sử dụng để tưới rau.
Trong nghiên cứu này, tại MHRAT và MHRTT, chúng tôi vận dụng TCVN 5994 (ISO 5667-4), Chất lượng nước - Lấy mẫu: Hướng dẫn lấy mẫu ở ao hồ tự nhiên và nhân tạo. Cụ thể như sau:
- Sơ đồ và vị trí lấy mẫu:
Hình 3.3. Sơ đồ lấy mẫu nước tại mô hình rau an toàn tại xã Tu Lý, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình
Ghi chú: Đường biên bao quanh khu vực trồng rau của MH Đường phân chia thửa ruộng
Suối chảy qua khu vực trồng rau Điểm lấy mẫu nước
- Sơ đồ lấy mẫu nước tại mô hình sản xuất rau truyền thống:
Hình 3.4. Sơ đồ lấy mẫu nước tại mô hình rau truyền thống tại xã Tu Lý, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình
Ghi chú: Đường biên bao quanh khu vực trồng rau của MH Đường phân chia thửa ruộng
Đường liên xóm Điểm lấy mẫu nước
- Thời gian lấy mẫu: 12/1/2018 (cuối vụ đông).
- Bảo quản mẫu: Chai chứa mẫu: sạch, bằng nhựa hoặc thủy tinh. Dung tích: 1 lít nước mẫu. Nút bằng nhựa (không được lót giấy) hoặc thủy tinh. Rửa sạch chai nhiều lần bằng nước nguồn, cho nước vào đầy chai, đậy kín nắp. Bọc chai lại bằng túi nilong tối màu, cho vào hộp xốp có đá lạnh để bảo quản mẫu trong nhiệt độ thấp. Chuyển luôn đến phòng thí nghiệm để cho vào tủ bảo quản chuẩn bị cho phân tích.
- Chỉ tiêu phân tích: Tập trung vào hàm lượng kim loại nặng trong nước: As, Cd, Pb, Hg.
- Các mẫu nước được phân tích xác định các chỉ tiêu nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Kiểm nghiệm chất lượng rau quả - Viện nghiên cứu rau quả với các phương pháp phân tích cho từng chỉ tiêu như sau:
Bảng 3.2. Phương pháp phân tích mẫu nước
STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp phân tích
1 Hg TCVN 7877: 2008/Nước
2 As TCVN 6626:2000/Nước
3 Cd TCVN 6197:2008
4 Pb TCVN6663-6:2008
5 Hg TCVN 7877: 2008/Nước
d. Phương pháp thu thập mẫu rau
Chọn điểm lấy mẫu
- Lấy mẫu rau theo tiêu chuẩn TCVN 9016:2011: Rau tươi – Phương pháp lấy mẫu trên ruộng sản xuất. Cụ thể như sau:
- Sơ đồ và vị trí lấy mẫu:
- Sơ đồ lấy mẫu rau tại mô hình sản xuất rau an toàn: Hình 3.1 - Sơ đồ lấy mẫu rau tại mô hình truyền thống: Hình 3.2
- Thời gian lấy mẫu: 8h sáng ngày 12/1/2018 (tại thời điểm đang thu hoạch vụ đông), điều kiện thời tiết khi lấy mẫu: trời nắng nhẹ, nhiệt độ trung bình khoảng 20oC.
- Cách lấy mẫu: Đối với rau ăn quả, quả được lấy đều ở phần thân và nhánh nhưng không lấy ở ngọn, ngắt cuống quả bằng tay. Đối với rau ăn lá thì cắt cây loại bỏ phần gốc, lá già, lá gốc hoặc cắt lấy phần thân lá ngọn ăn được.
- Lấy mẫu đơn phân phối đều theo đường chéo 5 điểm. - Cỡ mẫu đơn tối thiểu tính theo công thức: M = x 2k
Trong đó: A là cỡ mẫu phòng thí nghiệm tối thiểu, tính bằng kg củ, quả a là số mẫu đơn cần lấy (5 mẫu)
k là số lần giản lược mẫu (k = 0) - Số mẫu đơn : 5 mẫu rau/ vùng sản xuất rau.
- Tổng lượng mẫu đơn là 10 mẫu, mẫu chung là 2 mẫu.
- Chỉ tiêu phân tích: Hàm lượng Nitrate, hàm lượng kim loại nặng trong rau (As, Pb, Hg, Cd), số lượng một số loài vi sinh vật trong rau tươi (Salmonella, Coliforms, E.coli).
- Các mẫu rau được phân tích xác định các chỉ tiêu nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Kiểm nghiệm chất lượng rau quả - Viện nghiên cứu rau quả với các phương pháp phân tích cho từng chỉ tiêu như sau:
Bảng 3.3. Phương pháp phân tích mẫu rau
STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp phân tích
1 NO3- TCVN 7814:2007 (Đo máy sắc ký Ion)
2 Pb TCVN 7766:2007/Rau quả
(Quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa AAS) TCVN 8126:2009/Thực phẩm (Pb, Cd, Cu, Fe, Zn)
3 Cd TCVN 7768:2007/Rau (AAS)
4 As TCVN 7770:2007/Rau quả
5 Hg TCVN 7604:2007 (AAS)
6 Salmonella TCVN 4829: 2005
7 Coliforms Nuôi cấy trong môi trường đặc hiệu (Pertrifiml 3M E.coli/Coliform Count Plate)
8 E.coli Nuôi cấy trong môi trường đặc hiệu (Pertrifiml 3M E.coli/Coliform Count Plate)
3.4.2.4. Phương pháp nghiên cứu các nguồn phát thải kim loại nặng, nitrat, vi sinh vật tại khu vực sản xuất rau xã Tu Lý
Trên cơ sở thực trạng sản xuất nông nghiệp và sản xuất rau, thực trạng môi trường cùng với việc sử dụng phương pháp khảo sát quan trắc thực địa và kết hợp với điều tra bằng phiếu hỏi, chúng tôi tổng hợp các dữ liệu cần thiết để chỉ ra các nguồn phát thải kim loại nặng, nitrat, vi sinh vật trên nền tảng lý thuyết tổng hợp của phần 2 (tổng quan tài liệu).