Kết quả đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường đất mặn

Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.2. Hiện trạng và biến động chất lƣợng môi trƣờng đất mặn ở ven biển đồng

3.2.1. Kết quả đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường đất mặn

Để đánh giá đƣợc hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng đất mặn năm 2013 chúng tôi đã tiến hành lấy 24 mẫu đất theo 3 loại hình canh tác bao gồm:

Đất trồng lúa, gồm 13 điểm: M1, M2, M2a, M2b, M2c, M6, M10b, M10c, M22, M25, M26, M26a, M26b.

Đất trồng lúa và nuôi tôm luân canh, gồm 4 điểm: M20, M20a, M20b, M20c. Đất nuôi tôm, gồm 7 điểm: M5, M7, M10, M10a, M16, M17, M26c

* Nhóm chỉ tiêu đặc trưng mặn của đất

- Độ pH của đất mặn: pHH2O và pHKCl ở các điểm quan trắc đất mặn có diễn biến khơng đều giữa các điểm quan trắc trong cùng hoặc khác loại hình sử dụng đất, pHH2O dao động trong khoảng 3,44 – 7,64; pHKCl dao động trong khoảng 3,17 – 7,41. Đất chua nhất ở điểm M20 với pHH2O tầng 0-30 = 3,84; pHH2O tầng 30-60 = 3,44. Điểm M20 thuộc đất lúa-tôm và với pH nhƣ vậy đƣợc xếp vào loại đất rất chua. Điểm có pH cao nhất là M26c (pHH2O tầng 0-30 = 6,37; pHH2O tầng 30-60 = 7,64). Điểm M26c là đất nuôi tôm thuộc ấp Bình Tắc – xã Hàm Rồng – Năm Căn – Cà Mau, và theo thang đánh giá thì đƣợc xếp vào loại đất trung tính. Điều này cho thấy ở các loại hình sử dụng đất khác nhau thì độ chua của đất cũng rất khác nhau. So sánh giữa 3 loại hình sử dụng đất trên đất mặn năm 2013 thì thấy pH trung bình ở 3 nhóm xếp theo thứ tự giảm dần là: Đất tôm (pHH2O TB = 7,03 ± 0,43, pHKCl TB = 6,35 ± 0,68) > đất lúa – tôm (pHH2O TB = 5,29 ± 1,13, pHKCl TB = 4,86 ± 1,10) > đất lúa (pHH2O TB = 5,54 ± 1,04, pHKCl TB = 4,70 ± 0,90).

Đồ thị 3.1. Kết quả phân tích pHH2O năm 2013

- Độ dẫn điện EC: EC tầng 0-30cm đất mặn ĐBSCL dao động từ 0,0 - 6,71

mS/cm. Trong đó, cao nhất là điểm M26c (ECM26c tầng 0-30 = 6,71 mS/cm, ECM26c tầng 30-60 = 5,18 mS/cm). Đây là điểm trong nhóm đất ni tơm thuộc huyện Năm Căn – Cà Mau. Độ dẫn điện thấp nhất tại điểm M2a (trồng lúa) với ECM2a tầng 30-60 = 0,0 mS/cm. Đối với các điểm trồng lúa, điểm M22 và M26 có EC lớn hơn so với các điểm trồng lúa khác. Điểm M22 (ECM22 tầng 0-30

mS/cm) thuộc ấp 6 – Bảo Thạnh – Ba Tri – Bến Tre, tại tỉnh Bến Tre năm 2013 do tình hình mặn xâm nhập sớm và sâu vào nội đồng nên vùng đất mặn của tỉnh bị ảnh hƣởng nghiêm trọng, độ mặn trong đất tăng cao hơn so với các năm trƣớc. Điểm M26 (ECM26 tầng 0-30 = 1,91 mS/cm, ECM26 tầng 30-60 = 1,33 mS/cm) thuộc ấp 19/5 – Khánh Bình - Trần Văn Thời - Cà Mau, đây là điểm chịu ảnh hƣởng mạnh của quá trình xâm nhập mặn, hàng năm cứ đến cuối tháng 11 là không thể trồng đƣợc lúa do nƣớc kênh bị nhiễm mặn, đất thƣờng xuyên bị bốc mặn trắng trên mặt, lúa giảm năng suất và nhiều năm bị thất thu.

Đồ thị 3.2. Kết quả phân tích EC năm 2013

- Tổng số muối tan (TSMT): TSMT trong nhóm đất mặn vùng ven biển ĐBSCL dao động 0,11 – 2,01%. Cao nhất là điểm nuôi tôm M26c (TSMTM26c tầng 0- 30 = 2,01%, TSMTM26c tầng 30-60 = 1,48%), vƣợt giới hạn mặn thƣờng xuyên và thấp nhất là điểm trồng lúa M26a (TSMTM26a tầng 0-30 = 0,11%, TSMTM26a tầng 30-60 = 0,11 %) năm trong giới hạn không mặn (phân loại của FAO 1993 theo TSMT). Trên đất lúa và đất lúa – tôm, TSMT không chênh lệch nhiều giữa tầng 0-30 cm và tầng 30- 60 cm. Trong khi đó, trên đất chun ni tơm (trừ điểm M7) thì sự chênh lệch về TSMT giữa 2 tầng khá lớn. Đối với đất có ni tơm, do chịu ảnh hƣởng trực tiếp của nƣớc mặn nuôi tôm nên TSMT tầng 0-30 cm > tầng 30-60 cm. Tuy nhiên, tại điểm M7 thuộc Ấp Bƣng Tum – xã Khánh Hòa – Vĩnh Châu – Sóc Trăng lại có TSMT tầng 0-30 cm < tầng 30-60 cm, điều này có thể lý giải là do vào thời điểm

lấy mẫu có mƣa nên tầng mặt bị rửa trôi khá mạnh, lƣợng muối trong đất một phần bị cuốn trơi theo dịng nƣớc , một phần thẩm thấu xuống dƣới làm cho TSMT tầng mă ̣t giảm trong khi TSMT tầng sâu lại tăng cao.

Đồ thị 3.3. Kết quả phân tích TSMT năm 2013

- Clo: Hàm lƣợng Cl- dao động 0,57 – 17,25%. Cao nhất là điểm M26c (Cl- tầng 0-30 cm = 17,25%, Cl- tầng 30-60 cm = 14,46%); thấp nhất là điểm M26a (Cl- tầng 0-30 cm = 0,57%, Cl-

tầng 30-60 cm = 0,72%). Trên đất nuôi tôm, hàm lƣợng Cl- tầng 0-30 cm cao hơn Cl- tầng 30-60 cm. Điều này cho thấy các muối tan có chứa anion Cl- trong đất mặn nuôi tôm chủ yếu nằm ở tầng đất mặt (0-30) cm. Điểm nuôi tôm M7 và M26c có Cl-

cao, M7 là điểm quan trắc thuộc huyện Cái Nƣớc – Cà Mau và M26c thuộc huyện Năm Căn – Cà Mau, đây là khu vực chịu ảnh hƣởng của chế độ bán nhật triều biển Tây và biển Đông với hệ thống sông dẫn nƣớc mặn là sông Bảy Háp và sông Cái Đại. Khu vực này nằm trong vùng ngọt hoá của bán đảo Cà Mau, nhƣng những năm gần đây vùng này đã và đang bị nhiễm mặn trở lại do ngƣời dân tự lấy nƣớc mặn vào nuôi tôm tự phát, không theo quy hoạch. Việc tự ý đào đƣờng, lắp đặt ống dẫn nƣớc mặn vào vng tơm, sau đó xổ ra kênh, mƣơng đã làm cho tình trạng nhiễm mặn sâu vào trong nội đồng càng trở nên trầm trọng hơn. Hiện nay, Cà Mau đang có nguy cơ cao bị tái nhiễm mặn.

Đồ thị 3.4. Kết quả phân tích Cl-

năm 2013

- Natri hịa tan: Hàm lƣợng Na hòa tan vùng đất bị xâm nhập mặn năm 2013

có biến động khá lớn giữa các điểm và giữa các loại hình sử dụng đất. Cao nhất là điểm M26c (đất nuôi tôm) với hàm lƣợng Na hòa tan tầng 0-30 cm = 36,81 cmol/kg và tầng 30-60 cm = 29,45 cmol/kg, thấp nhất là điểm M2c (đất trồng lúa) với Na hoà tan tầng 0-30 cm = 1,29 cmol/kg và tầng 30-60 = 1,29 cmol/kg. Ở đất lúa, điểm M22 tuy là điểm trồng lúa nhƣng lại có hàm lƣợng Natri hịa tan cao hơn so với các điểm còn lại. Điểm M22 thuộc huyện Ba Tri – Bến Tre, ở đây tuy đã có kênh dẫn nƣớc ngọt, bờ đê bao ngăn mặn và hệ thống cống đập kiên cố phục vụ sản xuất lúa nhƣng do thời điểm lấy mẫu vào mùa khô nên các kênh dẫn nƣớc ngọt phục vụ nông nghiệp bị cạn kiệt, ngoài ra do tác động của sự xâm nhập mặn từ biển vào theo thuỷ triều biển Đông nên độ mặn ở điểm này tăng cao rõ rệt.

Nhìn chung giữa EC, TSMT, Cl- và Nahịa tan có xu hƣớng rất rõ ở đất ni tơm có giá trị cao nhất, tiếp đó là đất ln canh lúa – tơm và thấp nhất là đất trồng lúa.

* CEC và nhóm chỉ tiêu cation trao đổi

- Dung tích hấp thu (CEC): Dung tích hấp thu của đất (CEC) là tổng số

cation (kiềm và không kiềm) đƣợc đất giữ ở trạng thái trao đổi trong 100 gam đất, tính bằng li đƣơng lƣợng gam, đƣợc dùng để đánh giá khả năng trao đổi cation của đất, CEC càng cao thì đất càng tốt. Theo FAO-UNESCO, giá trị CEC trong đất mặn đƣợc đánh giá theo bảng sau:

Giá trị CEC (cmol/kg) Phân loại

< 4,0 Rất thấp

4,0 – 9,9 Thấp

10,0 - 19,9 Trung bình

20,0 – 39,9 Cao

> 40,0 Rất cao

Dung tích hấp thu của đất mặn năm 2013 tầng 0-30 cm dao động 10,58 – 20,15 cmol/kg, tầng 30-60 cm dao động 9,99-21,25 cmol/kg, phần lớn ở mức trên trung bình cho đến cao. Cao nhất là điểm M20b (CEC tầng 30-60 = 21,25 cmol/kg); thấp nhất là điểm M20c có CEC tầng 30-60 = 9,99 cmol/kg. Năm 2013, CEC khơng có sự chênh lệch lớn giữa các điểm và giữa các loại hình sử dụng đất. CECTB đất lúa = 16,57 ± 2,70 cmol/kg; CECTB đất lúa – tôm = 16,94 ± 3,52 cmol/kg; CECTB đất tôm = 14,09 ± 3,06 cmol/kg.

- Canxi trao đổi (Ca2+): Hàm lƣợng Ca2+ đất mặn năm 2013 dao động 1,95 – 7,70 cmol/kg. Hàm lƣợng Ca2+ khá đồng đều giữa các điểm trong cùng một loại hình sử dụng đất và giữa các tầng của cùng một điểm. Đất chuyên lúa có hàm lƣợng Ca2+TB tầng 0-30 cm = 3,18 ± 0,72 cmol/kg, tầng 30-60 cm = 3,10 ± 0,70 cmol/kg, đất lúa - tôm Ca2+

30-60 cm = 3,48 ± 1,91 cmol/kg. Tuy nhiên, ở nhóm đất chun tơm, điểm M26c có hàm lƣợng Ca2+

cao hơn hẳn so với các điểm còn lại (tầng 0-30 cm = 7,70 cmol/kg), hàm lƣợng Ca2+ tăng cao tại điểm này có thể là do tại thời điểm lấy mẫu, ao nuôi tôm mới đƣợc xử lý bằng vôi bột.

- Magie trao đổi (Mg2+): Hàm lƣợng Mg2+ khá đồng đều giữa các điểm đất mặn, dao động 4,23 – 24,89 cmol/kg. Cao nhất là điểm M26c (Mg2+

tầng 0-30 = 24,89 cmol/kg; Mg2+ tầng 30-60 = 15,41 cmol/kg) và thấp nhất là điểm M25 (Mg2+ tầng 0-30 = 4,91 cmol/kg; Mg2+ tầng 30-60 = 4,23 cmol/kg).

Trong 3 nhóm đất thì đất ni tơm có hàm lƣợng Mg2+

cao hơn cả với Mg2+TB = 14,26 ± 4,27 cmol/kg. Hai nhóm chuyên canh lúa và lúa - tôm gần nhƣ tƣơng đƣơng nhau với hàm lƣợng Mg2+

lần lƣợt là 11,35 ± 3,14 cmol/kg và 10,10 ± 2,45 cmol/kg.

- Natri trao đổi (Na+): Hàm lƣợng Na+ trao đổi trong đất bị ảnh hƣởng xâm nhập mặn ở ĐBSCL dao động trong khoảng 1,62 – 32,88 cmol/kg, cao nhất là điểm M26c (Na+tầng 0-30 = 32,88 cmol/kg, Na+tầng 30-60 = 29,08 cmol/kg), thấp nhất là điểm M1 tầng 0-30 (Na+

tầng 0-30 = 1,62 cmol/kg).

Giữa 3 loại hình sử dụng đất, hàm lƣợng Natri trao đổi ở các điểm đất lúa thấp hơn hẳn so với đất lúa - tôm và đất chuyên nuôi tôm: Na+

trung bình trên đất lúa là 5,47 ± 2,68 cmol/kg; đất lúa - tôm là 9,92 ± 2,87 cmol/kg; và đất chuyên nuôi tôm là 17,90 ±7,64 cmol/kg.

- Kali trao đổi (K+): Hàm lƣợng K+ dao động từ 0,32 đến 3,51 cmol/kg, trung bình nhóm đất lúa là 1,24 ± 0,44 cmol/kg, đất lúa - tôm là 1,52 ± 0,37 cmol/kg và đất tơm là 2,28 ± 0,92 cmol/kg. Nhìn chung, hàm lƣợng K+ năm 2013 tƣơng đối ổn định giữa các điểm trong cùng một loại hình sử dụng đất và giữa các tầng trong cùng một điểm cũng khơng có sự chênh lệch nhiều. Tuy nhiên, ở đất lúa, điểm M25 có hàm lƣợng K+

thấp hơn so với các điểm còn lại (tầng 0-30cm = 0,58 cmol/kg và tầng 30-60 = 0,45 cmol/kg). Giữa 3 nhóm đất thì đất ni tơm có hàm lƣợng K+ cao nhất, sau đó đến đất lúa – tơm và cuối cùng thấp nhất là đất chuyên canh lúa.

Đồ thị 3.6. Kết quả phân tích CEC và các cation trao đổi năm 2013

- Tỷ lệ hấp thụ natri (SAR): Tỷ lệ hấp thụ Natri - SAR (Sodium Adsorption Ratio) là chỉ số đƣợc sử dụng để đánh giá khả năng hấp thụ ion natri và cân bằng cation trao đổi giữa ion natri và nhóm ion canxi, magie. Tỷ lệ khống sét có trong đất sẽ ảnh hƣởng đến tổng tiết diện bề mặt trên một đơn vị thể tích đất. Do đó, tỷ lệ khống sét gián tiếp ảnh hƣởng đến khả năng hấp thụ các ion kim loại, từ đó ảnh hƣởng đến giá trị SAR.

Tại những vùng đất không bị ảnh hƣởng bởi sự nhiễm mặn, giá trị SAR < 0,2 và không bị ảnh hƣởng bởi tỷ lệ khống sét có trong đất. Đối với nhóm đất bị ảnh hƣởng bởi q trình nhiễm mặn thì khả năng hấp thụ natri bị ảnh hƣởng bởi tỷ lệ khoáng sét của đất, tuy nhiên tại những ruộng lúa mà nguồn tƣới tiêu chƣa đƣợc quản lý thì ảnh hƣởng của thành phần natri có trong mơi trƣờng cịn hạn chế. Khi giá trị SAR = 0,2, nó thể hiện mức độ cân bằng hấp thụ ion Natri và nhóm ion canxi, magie đối với đất lúa không bị ảnh hƣởng bởi vấn đề nhiễm mặn. Cân bằng này giúp đất giàu thành phần canxi, magie, tạo điều kiện ổn định cho hoạt động canh tác lúa, thu đƣợc năng suất cao.

Giá trị SAR đất mặn dao động 0,42 – 9,45, cao nhất tại điểm M16 (đất nuôi tôm) và thấp nhất tại điểm M1 (đất lúa). Giữa 3 nhóm đất thì nhóm đất chun ni tơm có giá trị SAR cao nhất, tiếp đến là nhóm lúa - tơm, cịn nhóm lúa có SAR thấp

nhất. Điều này cho thấy đất chuyên canh tôm và đất luân canh lúa-tôm đã hấp thụ natri nhiều hơn so với đất lúa.

Đồ thị 3.7. Kết quả tính SAR năm 2013

Nhìn chung kết quả phân tích các cation trao đổi đất mặn vùng ven biển ĐBSCL năm 2013 cho thấy hàm lƣợng K+ < Ca+ < Mg2+ < Na+. Hàm lƣợng K+ và Ca2+ tƣơng đối ổn định ở tất cả các điểm quan trắc, hàm lƣợng Mg2+ và Na+ có sự biến động lớn giữa các điểm quan trắc và có xu hƣớng tăng từ đất lúa đến đất lúa- tôm và cao nhất ở đất chuyên nuôi tôm, điều này khẳng định nguồn gốc của đất mặn khu vực này là mặn biển với tính lƣu động của natri. Đối với đất mặn loại này hoàn toàn có thể sử dụng phƣơng pháp rửa mặn để làm giảm nồng độ muối và thành phần ion natri trao đổi trong lớp đất canh tác.