4. BỐ CỤC CỦA KHĨA LUẬN
2.3.PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Phƣơng pháp hồi cứu số liệu
Trong nghiên cứu này, chúng tơi sử dụng phương pháp hồi cứu số liệu để thu thập thơng tin về: Bản đồ vùng nghiên cứu, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và dân số vùng nghiên cứu; các nguồn ơ nhiễm nitrat cĩ thể ảnh hưởng đến vùng nghiên cứu, đặc tính, tính chất của nitrat và đặc điểm của các loại rau nghiên cứu; các kết quả nghiên cứu về hàm lượng nitrat trong rau được thực hiện ở trong và ngồi nước; thơng tin báo chí về rau an tồn, chất lượng của rau sạch…
2.2.2. Phƣơng pháp thu và bảo quản mẫu
a. Phương pháp thu và bảo quản mẫu rau
Mẫu rau được lấy và bảo quản theo TCVN 9016 – 2011: Rau tươi- Phương pháp lấy mẫu trên ruộng sản xuất [9]. Mẫu rau chủ yếu được lấy vào giai đoạn thu hoạch hoặc lệch với thời gian thu hoạch 2 - 3 ngày, lấy phần ăn được. Mỗi luống rau lấy đại diện 1 mẫu tổ hợp, đối với rau cải ngọt, cải cay, xà lách, hành lá được lấy 10 mẫu vì các loại rau này được trồng nhiều, đối với rau mồng tơi, rau mùi, rau húng mỗi loại chỉ lấy 5 mẫu.
Mẫu rau sau khi thu được cho vào các túi polyetylen và đựng trong thùng sạch, khơ, cĩ tác dụng bảo vệ mẫu và khơng làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích hĩa học của mẫu, sau đĩ chuyển mẫu về phịng thí nghiệm. Tiến hành tách lấy phần ăn được, rửa sạch, để ráo, thái nhỏ và được tiến hành chiết nitrat và phân tích ngay sau đĩ.
Trong trường hợp mẫu khơng thể phân tích ngay sau khi đưa về phịng thí nghiệm, các mẫu rau phải được bảo quản theo hướng dẫn TCVN 8551:2010: Cây trồng - Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu [7].
Mẫu đất được lấy và bảo quản theo TCVN 6647:2000 [6]: Chất lượng đất - Xử lí sơ bộ để phân tích lí hĩa. Lấy 10 mẫu đất, lấy theo quy tắc đường chéo, mỗi mẫu là một mẫu tổ hợp.
Lấy một lượng đất (khoảng 500 g) từ địa điểm nghiên cứu. Mẫu đất sau khi lấy về được làm khơ tự nhiên trong khơng khí, hoặc trong tủ sấy ở nhiệt độ khơng quá 40o
C. Làm vỡ mẫu đất trong khi vẫn cịn ẩm, cịn bở và nghiền lại sau khi khơ. Đất được rây và kích thước phần hạt nhỏ hơn 2 mm.
c. Phương pháp thu và bảo quản mẫu nước
Mẫu nước được lấy theo hướng dẫn TCVN 6000:1995 [4]: Chất lượng nước. Lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm. Mẫu nước được lấy trực tiếp từ vịi bơm và đựng trong chai polyetylen. Các bình chứa mẫu phải được làm sạch và khơng bị nhiễm bẩn. Mẫu nước được bảo quản theo hướng đẫn TCVN 5993-1995 [3]: Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lí mẫu. Mẫu sau khi đem về phịng thí nghiệm phải bảo quản lạnh ở nhiệt độ từ 2oC đến 5o
C trong thời gian ngắn trước khi đem phân tích.
2.2.3. Phƣơng pháp phân tích trong phịng thí nghiệm
a. Phương pháp phân tích mẫu rau
Nitrat trong rau được xác định theo hướng dẫn TCVN 8742:2011[8]: Cây trồng - Xác định nitrat, nitric bằng phương pháp so màu.
Nitrat trong mẫu cây trồng đầu tiên được hịa tan bằng lị vi sĩng. Phương pháp chiết này cĩ thể loại trừ được hầu hết các ảnh hưởng xấu tới kết quả phân tích nitrat.
Chiết nitrat trong mẫu rau tươi trong mơi trường nước bằng năng lượng vi sĩng, sau đĩ lấy 10ml dung dịch chiết vào dãy cốc 250ml, đun cách thủy cho bay hơi đến cạn (khơng để cháy) và để nguội. Thêm vào mỗi cốc 1 ml dung dịch axit phenoldisulfonic và lắc mạnh cho phản ứng xảy ra nhanh chĩng. Để yên 10 min, sau đĩ thêm mỗi cốc khoảng 20 ml nước cất, chuyển dung dịch trong cốc vào bình định mức dung tích 50 ml, định mức bằng nước
cất đến vạch và lắc kỹ. Sau 20 min, tiến hành đo màu vàng đặc trưng của dung dịch cĩ độ hấp thụ quang cực đại ở bước sĩng 410 nm, hình thành bởi dung dịch NO3
-
tác dụng với thuốc thử axit phenoldisulfonic tạo thành nitrophenoldisulfonic trong mơi trường kiềm.
b. Phương pháp phân tích mẫu đất
Mẫu đất sau khi xử lí được chiết nitrat theo hướng dẫn của TCVN 6643: 2000 [5]: Chất lượng đất - Xác định nitơ nitrat, nitơ amoni và tổng nitơ hịa tan cĩ trong đất được làm khơ trong khơng khí sử dụng dung dịch canxiclorua làm dung mơi chiết.
Mẫu đất sau khi được làm khơ, lấy 10g mẫu cho vào chai bình định mức 250ml, được đậy bằng giấy bạc. Cho thêm 100ml dung dịch canxi clorua, đặt trên máy rung (máy lắc), rung trong vịng 2h ở nhiệt độ 20o
C. Gạn lấy lượng dung dịch chiết huyền phù cần thiết cho vào ống ly tâm và chạy li tâm trong vịng 10 phút. Gạn lấy lớp dung dịch nổi phía trên cho vào cốc đo và sử đụng để đo nitrat.
Trong nghiên cứu này, mẫu đất sau khi chiết được phân tích bằng thuốc thử axit phenoldisulfonic tương tự mẫu rau.
c. Phương pháp xác định nitrat trong nước
Nitrat trong nước được xác định bằng phương pháp so màu thuốc thử natri xalixilat.
Đo màu vàng đặc trưng được tạo bởi thuốc thử natri xalixilat và nitrat ở bước sĩng 420nm.
2.2.4. Phƣơng pháp phỏng vấn cộng đồng
Sử dụng phương pháp phỏng vấn gián tiếp thơng qua phiếu điều tra. Để cĩ thơng tin phục vụ cho đánh giá chất lượng rau, chúng tơi tiến hành phỏng vấn 30 đối tượng là người dân trực tiếp tham gia sản xuất rau tại làng rau Trà Quế. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các câu hỏi phỏng vấn được sử dụng để hấp thu thập các thơng tin sau: Các thơng tin cơ bản (tuổi, nghề nghiệp…), quy trình canh tác đất, lượng rong sử dụng, loại rau thường được trồng, thời gian thu hoạch rau, những loại phân bĩn nào được sử dụng phổ biến…
2.2.5. Phƣơng pháp đánh giá kết quả phân tích
Các kết quả được so sánh với Quyết định số 99/2008/QĐ-BNN ngày
15 tháng 10 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn - Ban hành Quy định quản lý sản xuất, kinh doanh rau, quả và chè an tồn và TCVN 6773 – 2000: Chất lượng nước dùng cho thủy lợi.
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. HÀM LƢỢNG NITRAT TRONG ĐẤT VÀ NƢỚC 3.1.1. Hàm lƣợng nitrat trong đất 3.1.1. Hàm lƣợng nitrat trong đất
Sự cĩ mặt của nitrat trong đất do rất nhiều nguyên nhân, nitrat hình thành chủ yếu do các quá trình nitrat hĩa từ phân bĩn đạm, quá trình phân hủy của xác động thực vật, hoặc do ơ nhiễm nguồn nước tưới. Khi sử dụng bĩn phân đạm cho cây, lượng phân đạm dư dưới ảnh hưởng của vi sinh vật và mơi trường sẽ chuyển hĩa thành nitrat.
Trong cơ thể sinh vật N chủ yếu tồn tại dưới dạng các hợp chất đạm hữu cơ như protein, axit amin. Khi cơ thể sinh vật chết đi lượng N hữu cơ này tồn tại trong đất, dưới tác dụng của các nhĩm vi sinh vật hoại sinh, protein được phân giải thành các axitamin. Axit amin lại được một nhĩm vi sinh vật (nhĩm vi khuẩn amon hĩa) phân giải thành NH3 hoặc NH4
+
. Quá trình này cịn gọi là sự khống hĩa chất hữu cơ vì qua đĩ N hữu cơ được chuyển thành dạng N khống. Dạng NH4+ sẽ được chuyển hĩa thành dạng NO3- nhờ nhĩm vi khuẩn nitrat hĩa. Các hợp chất nitrat lại được chuyển hĩa thành dạng N phân tử, quá trình này gọi là phản nitrat hĩa được thực hiện bởi nhĩm vi khuẩn phản nitrat. Nitrat trong đất cũng được chuyển hĩa từ N trong khơng khí.
Nitrat trong đất cũng do sự ơ nhiễm nitrat trong nước gây nên, nước bị nhiễm nitrat do sự phân hủy chất thải sinh hoạt, chất thải cơng nghiệp, dư thừa phân bĩn đạm…
Qua quá trình nghiên cứu, kết quả phân tích hàm lượng nitrat trong đất tại làng rau Trà Quế được trình bày tại Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Hàm lượng nitrat trong đất
Hàm lƣợng nitrat trong đất (mg/kg)
Cao nhất Thấp nhất Trung bình Trung vị Các nghiên cứu
36.27 19.64 28.55 ± 1.6 29.92 Nghiên cứu này
37.2 23.4 28.18 ± 2.31 34.2 Phạm Thị Thu Hằng [26]
23.9 0.63 7.2 ± 3.17 4.62 Nguyễn Minh Đơng [19]
550 190 431.65 ± 32.82 445.8 Hồng Thị Thái Hịa [15]
25.4 16 - - Nguyễn Tiến Huyền [24]
46.09 2.02 15.42± 8.17 9.66 Nguyễn Thị Trúc [23]
10.2 5 7.18± 0.89 6.9 Ali Gholami [30]
Ghi chú: “-“ : số liệu khơng được đề cập trong nghiên cứu
Kết quả từ Bảng 3.1 cho thấy, hàm lượng nitrat trong các mẫu đất ở làng rau Trà Quế dao động trong khoảng từ 19.64 mg/kg đến 36.27 mg/kg đối với đất cát pha, kết quả này của chúng tơi tương tự kết quả nghiên cứu của Nguyễn Minh Đơng (2005) [19] tại đồng bằng Sơng Cửu Long về tính chất hĩa học của đất trong vụ Xuân Hè (0.63 mg/kg đến 23.9 mg/kg). Cũng một nghiên cứu khác của Phạm Thị Thu Hằng (2008) [26], hàm lượng nitrat trong đất cũng tương đối thấp (23.4 mg/kg đến 37.2 mg/kg) ở Thái Nguyên, tuy nhiên là đối với loại đất canh tác khác là đất phù sa, đất thịt nhẹ. Ở nghiên cứu của Hồng Thị Thái Hịa và cs (2011) [15] về xác định hàm lượng nitrat trong 80 mẫu đất trồng tại huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế cho thấy, hàm lượng nitrat dao động từ 190 mg/kg - 550 mg/kg ở tầng đất 0 - 20 cm, kết quả này lớn hơn rất nhiều so với nghiên cứu của chúng tơi, tác giả cho rằng do người dân sử dụng phâm đạm cho rau cao hơn so với các loại phân bĩn khác, hơn nữa các loại rau ở đây được đầu tư nhiều về dinh dưỡng cho cây.
Trong một nghiên cứu của Nguyễn Tiến Huyền (2010) [24] đã tập trung phân tích 20 mẫu đất trồng rau an tồn tại xã Bình Nghị và Tân Đơng huyện Gị Cơng Đơng tỉnh Tiền Giang, theo đĩ hàm lượng nitrat trong các mẫu đất phân tích rất nghèo, chỉ từ 16 mg/kg đến 25.4 mg/kg, với kết quả này
tác giả giải thích rằng việc canh tác loại rau khác nhau dẫn đến lượng phân bĩn sử dụng cũng khác nhau. Với những kết quả trên tác giả đã đưa ra kiến nghị về sử dụng phân bĩn để cải tạo đất như tăng lượng phân lân, sử dụng phân hữu cơ và một số phân bĩn vi lượng một cách cân đối để nâng cao hiệu quả sản xuất đồng thời thực hành sản xuất nơng nghiệp tốt theo tiêu chuẩn GAP.
Hàm lượng nitrat trong đất cũng ảnh hưởng đến mức độ hấp thụ nitrat trong rau đối với đất trồng tương ứng. Trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Trúc (2014) [23] tại khu vực canh tác rau màu tại xã Điện Nam Bắc, Điện Bàn, Quảng Nam cho thấy, hàm lượng nitrat trong đất tương ứng với các loại rau húng, ngị mùi, rau cải lần lượt là 2.02 mg/kg, 2.05 mg/kg, 17.26 mg/kg, 46.09mg/kg, theo đĩ hàm lượng nitrat của rau húng, ngị mùi, rau cải lần lượt là 375.6 mg/kg, 531 mg/kg, 1230 mg/kg, nhìn chung hàm lượng nitrat trong các mẫu đất thấp, hàm lượng nitrat trong đất thay đổi của từng loại rau.
Tương tự với nghiên cứu của Ali Gholami và cs (2013) [30] cho thấy hàm lượng nitrat trong đất tại 4 vùng phía Bắc, phía Nam, phía Đơng, phía Tây của Dezful lần lượt là 7.8 mg/kg, 6mg/kg, 5 mg/kg, 10.2 mg/kg, theo đĩ hàm lượng nitrat tương ứng trong các mẫu rau mùi là 801mg/kg, 207 mg/kg, 184.6 mg/kg, 664.6 mg/kg và trong rau cải xoong là 516 mg/kg, 196.6 mg/kg, 187 mg/kg, 384 mg/kg. Tác giả cho rằng cường độ khống hố phân bĩn hữu cơ thay đổi bởi tỷ lệ C/N của phân, do đĩ việc bĩn phân hữu cơ cĩ ảnh hưởng đến sự hấp thụ nitrat của cây. Tỷ lệ C/N phía bắc Dezful ít hơn các khu vực khác là nguyên nhân làm cho rau ở đĩ tiêu thụ nhiều phân đạm hơn. Đất ở làng rau Trà Quế được làm tăng độ mùn và tơi xốp bằng các loại phân chuồng; rong vớt từ sơng Cổ Cị, các hồ nuơi tơm để hoại; phân vi sinh chế biến từ thảo mục,… điều này cũng làm ảnh hưởng đến đến hàm lượng nitrat trong đất trồng.
Hình 3.1. Rong sử dụng để bĩn cho rau trồng Trà Quế ở các hồ nuơi tơm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sự tồn dư nitrat trong đất khơng chỉ phụ thuộc vào thành phần cơ giới của loại đất canh tác, các yếu tố bên ngồi như nước, phân bĩn, điều kiện thời tiết mà nĩ cịn phụ thuộc vào loại rau. Mỗi loại rau cĩ một nhu cầu dinh dưỡng khác nhau. Trong nghiên cứu của Nguyễn Minh Đơng và cs (2005) [19] về xác định dư lượng nitrat trong cây rau trên đất phù sa ven sơng ở đồng bằng sơng Cửu Long cho thấy, hàm lượng nitrat trong đất cĩ sự chênh lệch lớn giữa hai nhĩm rau ăn lá: Cải ngọt, xà lách, rau húng cây, với hàm lượng nitrat trong đất tương ứng lần lượt là 6.96 mg/kg, 23.9 mg/kg, 11.8 mg/kg và rau ăn quả: Mướp đắng, dưa leo, bí đao với hàm lượng nitrat lần lượt 0.63 mg/kg, 2.27 mg/kg, 0.99 mg/kg. Sự chênh lệch về hàm lượng này được tác giả lí giải rằng do sinh khối ở nhĩm củ quả lớn nên nhu cầu đạm lớn hơn, do đĩ hàm lượng nitrat hấp thu nhanh chĩng chuyển hĩa theo thời gian. Vậy trong nghiên cứu này ta thấy rằng hàm lượng nitrat trong đất cịn phụ thuộc vào nhu cầu dinh dương đạm của các loại rau.
3.1.2. Hàm lƣợng nitrat trong nƣớc
Làng rau Trà Quế thuộc xã Cẩm Hà được bao quanh bởi nhiều đoạn sơng, nước sơng bị ơ nhiễm bởi bùn đất và phèn, ngồi ra nước ở đây cịn bị nhiễm mặn nên người dân ở đây khơng sử dụng nước sơng để tưới rau 6. Hiện
này nước sử dụng để tươi tiêu cho làng rau hầu hết là nước giếng, các giếng được bố trí xen kẽ tại các luống rau và được bơm lên bể để tưới.
Hình 3.2. Mẫu nước lấy trực tiếp từ vịi bơm
Kết quả phân tích hàm lượng nitrat trong nước được lấy trực tiếp từ các giếng tại tại làng rau Trà Quế được trình bày trong Bảng 3.2:
Bảng 3.2. Hàm lượng nitrat trong nước tưới Hàm lƣợng nitrat trong nƣớc tƣới (mg/l)
Cao nhất Thấp nhất Trung bình Trung vị Các nghiên cứu TCVN 6773 -2000
58.04 52.58 55± 0.63 54.47 Nguyên cứu này - <15mg/l:Khơng bị ơ nhiễm -15-25 mg/l: Ơ nhiễm >25mg/l: Ơ nhiễm nặng 15.74 16.23 15.44 ± 0.58 15.92 Nguyễn Minh Trí [20] 31.9 11.01 21.46±14.77 21.46 Nguyễn Thị Hồng [22] 10.35 2.8 5.29 ± 1.34 4.19 Phạm Thị Thu Hằng [26] 184.6 0 25.4±28.61 - Jianxi Huang [36] 92 8 60.23± 5.75 62 KeshavK. Deshmukh[37]
Ghi chú: “-“ số liệu khơng được đề cập trong nghiên cứu.
Kết quả tại Bảng 3.2 cho thấy, hàm lượng nitrat trong các mẫu nước tương đối đồng đều, dao động trong khoảng từ 52.58 mg/l đến 58.04 mg/l. So sánh với TCVN 6773 - 2000 ta thấy các mẫu nước hầu hết bị ơ nhiễm nặng nitrat, hàm lượng nitrat trung bình của các mẫu gấp 2.2 so với mức ơ nhiễm nặng (25mg/l). Như vậy, ta cĩ thể kết luận ơ nhiễm nitrat trong nước giếng là
cĩ thể là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự tích lũy nitrat trong rau trồng ở đây.
So với nghiên cứu của Nguyễn Minh Trí và cs (2013) [20], hàm lượng nitrat trong các mẫu nước từ tháng 1 đến tháng 4 đều bị ơ nhiễm với các mức ơ nhiễm lần lượt là 15.74 mg/l, 15.92 mg/l, 16.14 mg/l, 16.23 mg/l, riêng chỉ cĩ tháng 5 thì hàm lượng nitrat thấp hơn so với những tháng khác (13,15 mg/l) và khơng bị ơ nhiễm. Qua Bảng 3.2 ta thấy hàm lượng nitrat trong nước tưới của Làng rau Trà Quế cao hơn gấp 3.5 lần so với nghiên cứu này. Với kết quả này, Nguyễn Minh Trí lí giải rằng, các mẫu nước phân tích là mẫu nước dùng để tưới tiêu lấy từ sơng Bạch Yến tại hợp tác xã Hương Long, thành phố Huế, nước được dẫn theo mương vào đến các ruộng trồng rau và được người dân lấy nước tưới cho rau nên sau quá trình tưới rau, nước sẽ thấm xuống đất mang theo lượng phân bĩn được bĩn cho cây và làm cho nguồn nước bị ơ