Tên thuốc
Thành phần hoạt chất
Tổng lượng hoá chất sử dụng (kg/ha/năm) Vườn 5 tuổi (2017) Vườn 9 tuổi (2017) Vườn 17 tuổi (2017) 2015 2016 2017 2015 2016 2017 2015 2016 2017 Epolists 85WP 85% Cu2(OH)3Cl 29,6 36,7 - 12 12 - 29,1 12,4 - Cu nguyên chất 15,05 18,66 - 6,1 6,1 - 14,79 6,3 - Norshield 86.2 WG 97% CuO - 1,0 - - - 8,5 4,5 3,6 3,75 Cu nguyên chất - 0,75 - - - 6,38 3,5 2,8 2,91 Zisento 77 WP 77% Cu(OH)2 - 11,5 16,5 12 12 - 2,5 12 7,5 Cu nguyên chất - 5,78 8,3 6,03 6,03 - 1,25 6,03 3,77 Tổng lượng Cu đưa vào
đất theo mỗi năm 15,05 25,22 8,30 12,13 12,13 6,38 19,54 15,13 6,68
Tổng lượng Cu đưa
vào đất (2015-2017) 48,57 (16,19±8,5) 30,51 (10,21±3,3) 41,35 (13,78±6,5)
Theo Ballabio và cộng sự (2018), dựa trên cơ sở dữ liệu điều tra của LUCAS (Land Use/Cover Area frame Survey) về hiện trạng ô nhiễm Cu ở châu Âu đã chỉ ra
rằng, việc sử dụng các loại hóa chất diệt nấm chứa Cu như Bordeaux gây ô nhiễm Cu trong đất canh tác, đặc biệt trong đất trồng cây lâu năm như nho, oliu và đất trồng cây ăn quả. Đồng tồn tại trong mơi trường đất khó bị phân hủy, do vậy việc đưa một lượng lớn Cu vào đất gây tích lũy Cu theo thời gian, đối với canh tác cam thì hàm lượng Cu trong đất sẽ tăng theo tuổi cây và lịch sử thời gian canh tác.
Nếu đất tiếp tục bị ô nhiễm Cu ở hàm lượng cao trong một thời gian dài sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động của sinh vật cũng như sự phát triển của cây cam. Ngay từ năm 1952 khi nghiên cứu ảnh hưởng của Cu đến sự phát triển của cây cam Valencia 2-3 tháng tuổi được trồng từ hạt, Smith và Specht đã chỉ ra khi hàm lượng Cu vượt quá nhu cầu cần thiết của cây thì khả năng gây độc của Cu gấp 50 lần Mn và gấp 12 đến 15 lần Zn. Trong đất, khi pH vào khoảng 4 thì ở hàm lượng Cu dễ tiêu 10 ppm đã có dấu hiệu làm chậm sự phát triển của cây cam, làm tăng hiện tượng vàng lá do giảm sự hút thu các nguyên tố dinh dưỡng khác. Theo nghiên cứu của Trần Thị Tuyết Thu và cộng sự (2016) về ảnh hưởng của đồng đến sự nảy mầm và phát triển của hạt bưởi trong đất trồng cam Cao Phong, khi đất có hàm lượng Cu tổng số là 244,2 ppm và pH = 3,85 thì tỷ lệ chống chịu của rễ cây cam với Cu là 51,47%. Và khi hàm lượng Cu tổng số càng lớn hơn 244,2 ppm thì tỷ lệ chống chịu của rễ càng giảm đến thời điểm 45 ngày thí nghiệm.
Hàm lượng Cu linh động tại các vườn cũng có sự dao động lớn theo độ sâu phẫu diện đất và khác biệt rõ giữa các vườn. Tại vườn 17 tuổi, hàm lượng Cu linh động trung bình cho cả phẫu diện là 31,95 ppm tuy nhiên hàm lượng Cu trung bình lại thấp hơn ở các vườn 9 và 5 tuổi theo thứ tự là 8,71 ppm và 9,40 ppm. Theo độ sâu tầng đất, hàm lượng Culđ có xu hướng giảm và hàm lượng cao tập trung chủ yếu ở tầng canh tác từ 0 - 40 cm. Như vậy, có thể nhận thấy rằng việc sử dụng các loại thuốc diệt nấm và phân bón chứa gốc Cu tại các vườn trồng cam ở Cao Phong, Hịa Bình làm tăng hàm lượng Cu ở trong đất, gây tích lũy đồng tại tầng đất mặt.
(a-17 năm tuổi) (b-9 năm tuổi)
(c-5 năm tuổi)
Hình 3.5. Tỷ lệ phần trăm (%) các dạng Cu trong phẫu diện đất Tuổi/ Độ Tuổi/ Độ sâu (cm) 0-10 20-10 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 17 tuổi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 tuổi 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5 tuổi 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Từ hình 3.4 và hình 3.5 cho thấy, Cu tồn tại ở 3 dạng chính bao gồm dạng cịn lại (F6), dạng liên kết với chất hữu cơ (F5) và dạng bị hấp thụ bởi các oxit Fe và Mn (F4). Trong đó, hàm lượng dạng cịn lại >> dạng liên kết với chất hữu cơ > dạng bị hấp thụ bởi các oxit Fe và Mn > các dạng khác cộng lại. Tại vườn 17 tuổi và 5 tuổi, tỉ lệ Cu ở dạng liên kết với chất hữu cơ có xu hướng giảm dần cịn dạng F6 tăng dần theo độ sâu điều này do ái lực liên kết của Cu với các hợp chất hữu cơ khá mạnh và sự tập trung nhiều chất hữu cơ ở tầng mặt trong các phẫu diện đất của hai vườn trên. Còn tại vườn 9 tuổi, tỉ lệ Cu liên kết với CHC dao động không nhiều giữa các tầng đất khá phù hợp với hàm lượng CHC dao động trong khoảng khá hẹp từ 3,07 - 4,71%.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
17 tuổi 9 tuổi 5 tuổi
(%) F1 F2 F3 F4 F5 F6
3.2. Quan hệ giữa tính chất đất với dạng tồn tại của Cu theo độ sâu phẫu diện
Mối tương quan giữa các dạng tồn tại của Cu và tính chất hóa lý được trình bày ở bảng 3.4 cho thấy hầu hết các dạng Cu trong đất có tương quan thuận với hàm lượng chất hữu cơ và độ chua; tương quan nghịch với hàm lượng Allđ theo độ sâu tầng đất và tỷ lệ thành phần cấp hạt sét trong đất.
Kết quả xử lý số liệu cho thấy các dạng Cu trong đất đều tương quan thuận với CHC của đất (ngoại trừ dạng F6 - cịn lại), trong đó dạng Cu hịa tan (F1) và dạng Cu liên kết chất hữu cơ có hệ số tương quan Pearson lần lượt là P = 0,502 và P = 0,573 với mức ý nghĩa 0,01 cho thấy rằng ái lực liên kết của Cu với chất hữu cơ khá mạnh. Điều này đóng góp rất nhiều vào việc làm giảm tính linh động của Cu trong đất. Trong điều kiện đất đã được chỉ rõ về mức độ ơ nhiễm Cu tổng số thì kết quả nghiên cứu các dạng tồn tại của Cu trong đất nơi đây sẽ giúp đưa ra được những cơ sở dữ liệu quan trọng góp phần quản lý và giảm thiểu rủi ro từ ô nhiễm Cu.
Độ chua của đất cũng ảnh hưởng lớn đến các dạng tồn tại của Cu trong đất. Bảng 3.4 cho thấy, các dạng Cu có mối quan hệ rất chặt với độ chua của đất (pHH2O, pHKCl) với hệ số tương quan P > 0,7 với pHH2O và P > 0,8 đối với pHKCl với mức ý nghĩa 0,01. Các dạng Cu ít có tương quan với Felđ, riêng đối với dạng F2 và F3 có mối tương quan nghịch với hàm lượng Allđ nhưng hệ số tương quan thấp tương ứng P = 0,424 và P = 0,369.
Xét các dạng Cu và độ sâu, dạng F1, F3, F4, và F5 có mối tương quan nghịch cho thấy hàm lượng dạng Cu giảm dần theo độ sâu, đặc biệt là các dạng Culđ trong đất (F1, F2 và F3). Một trong những nguyên nhân chính là do việc sử dụng lượng lớn các loại hóa chất BVTV chứ Cu, từ đó gây tích lũy Cu ở tầng canh tác. Bên cạnh đó, theo Batjes (1996), lượng cacbon hữu cơ ở lớp đất 0-30 cm trên toàn cầu chiếm gần 50% tổng lượng cacbon hữu cơ có trong lớp 0-100 cm, vì vậy dạng Cu liên kết với CHC giảm dần theo chiều sâu tầng đất. Thành phần cấp hạt cũng ảnh hưởng khá lớn đến các dạng Cu trong đất. Từ bảng 3.4 có thể thấy, cấp hạt sét có mối quan hệ lớn và có mối tương quan nghịch tới các dạng Cu trong đất với hệ số tương quan P > 0,7.