Nghiên cứu hàm lượng Nitrat và kim loại nặng trong đất, nước, rau và một số biện pháp nhằm hạn chế sự tích lũy của chúng trong rau tại Thái Nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

----------*&*--------

PHAN THỊ THU HẰNG

NGHIÊN CỨU HÀM LƯỢNG NITRAT VÀ KIM LOẠI NẶNG TRONG

ĐẤT, NƯỚC, RAU VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP NHẰM HẠN CHẾ SỰ

TÍCH LŨY CỦA CHÚNG TRONG RAU TẠI THÁI NGUYÊN

LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên, năm 2008

1

MỞ ĐẦU

I. Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự tăng trưởng kinh tế của cả nước, nền nông nghiệp Việt

Nam trong những năm gần đây đã có được những thành tựu đáng kể, nhìn

chung năng suất sản lượng của các loại cây trồng đều tăng, đời sống người

lao động ngày càng được cải thiện. Bên cạnh những thành tựu đã đạt được

thì việc sử dụng lượng lớn và không đúng qui định phân hoá học và các loại

thuốc bảo vệ thực vật đã làm giảm chất lượng của các sản phẩm nông

nghiệp, ngoài ra chất thải của các nhà máy xí nghiệp, khu công nghiệp và

nước thải đô thị làm ô nhiễm đất, nước và nông sản, gây ảnh hưởng xấu đến

sức khoẻ cộng đồng đặc biệt là ở những khu công nghiệp tập trung và các

thành phố lớn.

Thành phố Thái Nguyên là một trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa ở

khu vực phía Bắc Việt Nam. Với mật độ dân số đông (1.367 người/km2

)[6],

thành phố Thái Nguyên là một thị trường quan trọng để tiêu thụ các sản phẩm

nông nghiệp trong đó có rau xanh. Từ nhiều năm nay thành phố đã hình thành

vành đai sản xuất thực phẩm trong đó cây rau được coi là sản phẩm quan

trọng nhất. Cùng với sự tăng trưởng nông nghiệp nói chung, sản xuất rau ở

Thái Nguyên đã đáp ứng được nhu cầu về số lượng, khắc phục dần tình trạng

thiếu hụt lúc giáp vụ, nhiều chủng loại rau chất lượng cao đã được bổ sung

trong bữa ăn hàng ngày của người dân. Tuy nhiên, trong xu thế của một nền

sản xuất thâm canh, công nghệ sản xuất rau hiện nay đang bộc lộ những

nhược điểm đó là việc ứng dụng ồ ạt, thiếu chọn lọc các tiến bộ kỹ thuật như

phân bón, chất kích thích sinh trưởng, thuốc bảo vệ thực vật dẫn đến không

những gây ô nhiễm môi trường canh tác mà còn làm cho rau bị nhiễm bẩn,

ảnh hưởng đến sức khoẻ người sử dụng.

2

Bên cạnh đó thành phố Thái Nguyên còn là một trong những trung tâm

công nghiệp lớn ở Việt Nam, nơi đây tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp lớn

như Nhà máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, Nhà

máy điện Cao Ngạn … Vì vậy, lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra môi

trường hàng ngày khá lớn: Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ thải khoảng

400m3

/ngày, nước thải độc và bẩn làm ô nhiếm suối Mỏ Bạch và nguồn nước

Sông Cầu, Nhà máy cán thép Gia Sàng và khu gang thép Cam Giá hàng ngày

thải một lượng nước lớn không được xử lý vào suối Xương Rồng gây ô nhiễm

khu vực phường Gia Sàng, phường Túc Duyên.... Các Nhà máy Tấm lợp

Amiăng, Khu gang thép Thái Nguyên hàng ngày thải ra lượng bụi lớn làm ô

nhiễm khu vực Cam Giá…. Theo thông tin của Bộ Công nghiệp: Chất lượng

nước sông Cầu ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo

động. Ô nhiễm cao nhất là đoạn sông Cầu chảy qua địa phận thành phố Thái

Nguyên, đặc biệt là tại các điểm thải của Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, khu

Gang thép Thái Nguyên.... chất lượng nước không đạt cả tiêu chuẩn A và B

của TCVN 5942 - 1995 (Báo công nghiệp Việt Nam, 12/2003[2]). Thêm vào

đó là nạn khai thác khoáng sản từ các vùng Sơn Dương, Đại Từ, Phú Lương,

Võ Nhai với 177 điểm quặng và mỏ bao gồm than đá, quặng titan, quặng chì,

quặng thiếc chứa As…do công nghệ khai thác lạc hậu, không có hệ thống xử

lý chất thải, đá thải đã làm cho môi trường sông, suối, hồ nước bị ô nhiễm

nghiêm trọng bởi các hoá chất độc hại như As, Pb, Cd….(UBND tỉnh Thái

Nguyên, 2004[52]), hàm lượng Pb trong nước mặt ở một số khu vực của

thành phố Thái Nguyên gấp từ 2 – 3 lần, Cd gấp từ 2 – 4 lần so với TCVN

6773 – 2000 (Nguyễn Đăng Đức, 2006 [10]).

Có thể nói môi trường đất, nước mặt ở thành phố Thái Nguyên đã và

đang bị ô nhiễm nặng nề bởi các hoá chất độc hại từ các nguồn thải công

nghiệp, nông nghiệp và phế thải đô thị… Xu hướng ô nhiễm có chiều hướng

3

ngày càng gia tăng cả về số lượng, diện tích nếu không có biện pháp xử lý

triệt để và đó là một trong những nguyên nhân thu hẹp dần vùng trồng rau

sạch của thành phố.

Vấn đề ô nhiễm đất, nước do các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông

nghiệp, phế thải đô thị tại thành phố Thái Nguyên đã được cảnh báo. Tuy vậy

các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào việc đánh giá tình hình ô nhiễm đất,

nước mà chưa đi sâu tìm hiểu về mức độ ảnh hưởng của việc ô nhiễm đó đến

chất lượng nông sản.

Chính vì vậy, việc nghiên cứu sự nhiễm bẩn môi trường đất, nước và

ảnh hưởng của chúng đến chất lượng sản phẩm nông nghiệp là một vấn đề cấp

bách hiện nay, góp phần ngăn chặn sự gia tăng ngày một nhiều các chất thải

sinh hoạt và công nghiệp được đổ vào đất, nước. Từ những nghiên cứu đầy đủ

về nhiễm bẩn đất, nước tưới trong nông nghiệp sẽ đưa ra các biện pháp hữu

ích để tạo ra sản phẩm an toàn, hướng tới một nền nông nghiệp sạch và bền

vững. Trong hoàn cảnh chung của yêu cầu sản xuất và điều kiện môi trường

đề tài: “Nghiên cứu hàm lượng nitrat và kim loại nặng trong đất, nước, rau

và một số biện pháp nhằm hạn chế sự tích luỹ của chúng trong rau tại Thái

Nguyên" được tiến hành, nhằm góp một phần vào việc kiểm soát và khống

chế sự tích luỹ nitrat và kim loại nặng trong rau tại Thành phố Thái Nguyên.

2. Mục tiêu của đề tài

- Đưa ra những dẫn liệu cơ bản về tình hình ô nhiễm nitrat và kim loại

nặng trong môi trường đất trồng và nước tưới tại một số vùng sản xuất rau ở

thành phố Thái Nguyên.

- Nghiên cứu mức độ ảnh hưởng việc sử dụng nước tưới bị ô nhiễm

nitrat và kim loại nặng (Pb, Cd, As) đến năng suất và sự tích luỹ của chúng

trong phần thương phẩm của một số loại rau.

- Đề xuất một số biện pháp hạn chế tồn dư NO3

-

và sự tích lũy kim loại

nặng (Pb, Cd, As) trong rau ở thành phố Thái Nguyên.

3. Giới hạn nghiên cứu - Đối tượng và thời gian nghiên cứu

4

3.1. Giới hạn nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại Thành phố Thái Nguyên với 5 địa điểm

lựa chọn làm đại diện: Phường Túc Duyên, Phường Quang Vinh, Phường

Cam Giá, Xã Lương Sơn và Xã Quyết Thắng.

+ Điều tra, lấy mẫu đất, nước, rau tại 5 địa điểm trên.

+ Thí nghiệm nghiên cứu trong chậu thực hiện tại Trường Đại học

Nông Lâm Thái Nguyên.

+ Thí nghiệm đồng ruộng và trong sản xuất thực hiện tại phường Túc

Duyên và phường Cam Giá trên nền đất phù sa sông Cầu không được bồi

hàng năm.

3.2. Đối tượng nghiên cứu

3.2.1. Cây rau

Điều tra thực trạng sản xuất, đánh giá tồn dư NO3

-

và kim loại nặng (Pb,

Cd, As) trong rau: Sử dụng 6 loại rau thuộc 4 nhóm trồng phổ biến ngoài sản

xuất:

+Rau ăn lá: Bắp cải (Brassica L.var.capitata), Cải xanh (Brassica Juncea

L.), Rau muống (Ipomoea aquatica)

+ Rau ăn củ: cải củ (Raphanus sativus L.)

+ Rau ăn quả: đậu côve leo (Phaseolus vulgaris L.)

+ Rau gia vị: rau mùi (Coriandrum sativum L.)

Thí nghiệm nghiên cứu được tiến hành trên 3 loại rau đại diện 3 nhóm:

+ Rau ăn lá: Cải canh. Tên khoa học: Brassica juncea L., thuộc họ thập

tự Cruciferae. Giống sử dụng trong thí nghiệm là giống cải canh vàng TG của

Công ty giống cây trồng Miền Nam, thời gian sinh trưởng 28 - 30 ngày.

+ Rau ăn quả: Đậu côve leo. Tên khoa học: Phaseolus vulgaris L., thuộc

họ Leguminoceae. Giống sử dụng trong thí nghiệm là giống Đậu côve leo hạt

5

đen cao sản của Công ty Cổ phần giống cây trồng Miền Nam. Thời gian sinh

trưởng 50 - 60 ngày.

+ Rau ăn lá, củ: Cải củ. Tên khoa học: Raphanus sativus L., thuộc họ

thập tự Cruciferae. Giống sử dụng trong thí nghiệm là giống cải củ lá ngắn số

13 của Trung Quốc được nhập khẩu bởi công ty giống rau quả Minh Tiến,

Đống Đa, Hà Nội. Thời gian sinh trưởng là 40 - 50 ngày.

3.2.2. Đất, nước

Nguồn nước tưới và đất trồng rau tại 5 địa điểm trên của thành phố

Thái Nguyên

3.3. Thời gian nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện từ năm 2002 - 2007

4. Những đóng góp mới của đề tài

4.1. Ý nghĩa khoa học

- Đóng góp về mặt lý luận cho việc giải thích các mối tương quan giữa

hàm lượng các kim loại nặng trong đất, trong nước và hàm lượng của chúng

trong phần sử dụng của một số loại rau.

- Xem xét khả năng hấp thu NO3

-

và kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong

nước tưới cho rau cải canh, cải củ và đậu côve leo trồng tại Thành phố Thái

Nguyên.

4.2. Ý nghĩa thực tiễn

- Đưa ra những dẫn liệu cơ bản về tình hình ô nhiễm N-NO3

-

và kim

loại nặng (Pb, Cd, As) trong đất trồng, nước tưới và trong rau sản xuất ở

thành phố Thái Nguyên.

- Góp phần cung cấp cơ sở khoa học định hướng qui hoạch vùng sản

xuất rau an toàn.

- Đề xuất một số giải pháp để giảm thiểu sự tích luỹ nitrat và kim loại

nặng trong rau.

Chương 1

6

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam

Rau xanh là thực phẩm cần thiết không thể thiếu, là nguồn cung cấp

cung cấp chủ yếu khoáng chất và vitamin, góp phần cân bằng dinh dưỡng

trong bữa ăn hàng ngày của con người. Đồng thời rau là cây trồng mang lại

hiệu quả kinh tế cao, là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nước trên

thế giới. Vì vậy rau được coi là loại cây trồng chủ lực trong cơ cấu sản xuất

nông nghiệp ở nhiều quốc gia.

1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới

Trên thế giới rau là loại cây được trồng từ lâu đời. Người Hy Lạp. Ai Cập

cổ đại đã biết trồng rau và sử dụng rau bắp cải như một nguồn thực phẩm. Từ

năm 2000 trở lại đây diện tích trồng rau trên thế giới tăng bình quân mỗi năm

trên 600.000 ha, sản lượng rau cũng tăng dần qua các năm. Theo FAO, 2006

[80]: Năm 2000 diện tích rau trên thế giới là 14.826.956 ha thì đến năm 2005

diện tích tăng lên 18.003.909 ha, sản lượng tăng từ 218.336.847 tấn lên đến

249.490.521 tấn.

Rau được dùng kết hợp với các loại hoa quả thực phẩm rất tốt cho sức

khoẻ do có chứa các loại vitamin, các chất chống ôxi hoá tự nhiên, có khả

năng chống lại một số bệnh như ung thư. Do vậy nhu cầu tiêu thụ rau quả

ngày càng tăng. Người dân Nhật Bản tiêu thụ rau quả nhiều hơn người dân

của bất cứ quốc gia nào trên thế giới, mỗi năm Nhật Bản tiêu thụ 17 triệu tấn

rau các loại, bình quân mỗi người tiêu thụ 100 kg/năm. Xu hướng hiện nay là

sự tiêu thụ ngày càng nhiều các loại rau tự nhiên và các loại rau có lợi cho sức

khoẻ. Trung bình trên thế giới mỗi người tiêu thụ 154 - 172g/ngày (FAO,

2006 [80]). Theo dự báo của Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) do tác động

7

của các yếu tố như sự thay đổi cơ cấu dân số, thị hiếu tiêu dùng và thu nhập

dân cư, tiêu thụ nhiều loại rau sẽ tăng mạnh trong giai đoạn 2005 - 2010, đặc

biệt là rau ăn lá. Việc tiêu thụ rau diếp và các loại rau ăn lá khác tăng 22 -

23%, trong khi mức tiêu thụ khoai tây và các loại rau ăn củ chỉ tăng 7 - 8 %.

1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở Việt Nam

Việt nam có lịch sử trồng rau từ lâu đời, với điều kiện khí hậu rất thích

hợp cho sinh trưởng, phát triển và tạo hạt của các loại rau, kể cả rau có nguồn

gốc á nhiệt đới và ôn đới.

Cho tới nay có khoảng 70 loài thực vật được sử dụng làm rau hoặc được

chế biến thành rau. Riêng rau trồng có khoảng hơn 30 loài trong đó có khoảng

15 loài là chủ lực, trong số này có hơn 80% là rau ăn lá. Diện tích rau tập

trung ở 2 vùng chính là vùng đồng bằng Sông Hồng và vùng đồng bằng Nam

Bộ. Trong các loại rau thì rau muống được trồng phổ biến nhất trên cả nước,

tiếp đến là bắp cải được trồng nhiều ở miền Bắc. Đối với nông dân, rau là loại

cây trồng cho thu nhập quan trọng cho nông hộ (Hồ Thanh Sơn và cs,

2005[35]).

Tuy vậy sản xuất rau của Việt Nam chủ yếu vẫn theo quy mô hộ gia đình

khiến cho sản lượng hàng hóa không nhiều. Bên cạnh đó sản xuất phụ thuộc

nhiều vào phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật và môi trường sản xuất bị ảnh

hưởng khá lớn bởi chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt. Việc chạy theo

lợi nhuận, áp dụng thiếu chọn lọc các tiến bộ khoa học kỹ thuật cùng với sự

thiếu hiểu biết của người trồng rau đã làm cho sản phẩm rau xanh bị ô nhiễm

NO3

-

, kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh và hóa chất bảo vệ thực vật. Vấn đề

ô nhiễm rau xảy ra ở hầu khắp các vùng trồng rau trong cả nước (Nguyễn Văn

Hải và cs (2000) [14], Chiêng Hông, 2003 [20], Vũ Đình Tuấn và Phạm

Quang Hà (2003) [50], Đặng Thị Vân và cs, 2003 [54]. Đó là những nguyên

8

nhân làm cho các sản phẩm rau của Việt Nam chưa hấp dẫn được người tiêu

dùng trong nước cũng như người tiêu dùng quốc tế.

Hiện nay vấn đề an toàn thực phẩm đang là nỗi lo của tất cả mọi người,

mọi ngành. Rau là thực phẩm được sử dụng hàng ngày ở tất cả các gia đình,

vì vậy để đảm bảo sức khoẻ người sử dụng trong những năm gần đây nhà

nước, ngành nông nghiệp và các địa phương đã có rất nhiều chủ trương giải

pháp nhằm nhanh chóng phát triển các mô hình trồng rau an toàn. Trên thực

tế ở Việt Nam hiện nay có hai loại hình phát triển rau an toàn chủ yếu:

+ Thứ nhất là mô hình rau sạch trên diện tích hẹp đầu tư cao về cơ sở vật

chất kỹ thuật. Đó là mô hình trồng rau trong nhà kính, nhà lưới, trồng rau thuỷ

canh, trồng rau trên giá thể ..….Ưu điểm của những mô hình này là có thể

trồng rau trái vụ, cho năng suất cao, tránh được những điều kiện thời tiết bất

lợi, phù hợp chủ yếu với rau ăn lá và rau cao cấp. Nhược điểm lớn nhất của

việc trồng rau theo mô hình này là đầu tư khá cao (đầu tư cho 1ha nhà lưới từ

250 - 300 triệu đồng, cho nhà kính hàng tỷ đồng) nên giá thành cao, qui mô

thường nhỏ do vậy ít người tham gia sản xuất, lượng rau sạch không đáp ứng

được đại bộ phận người tiêu dùng có thu nhập thấp nên rất khó mở rộng.

+ Thứ hai là mô hình phát triển rau an toàn trên diện rộng ngay tại đồng

ruộng, bằng cách đầu tư chuyển giao kỹ thuật cho nông dân. Nhược điểm cơ

bản là không trồng được rau trái vụ, hay bị tác động bất lợi của thời tiết,

nhưng có ưu điểm là nhiều nông dân có thể tham gia áp dụng, diện tích và sản

lượng thu hoạch lớn nên đáp ứng được nhu cầu của đông đảo người tiêu dùng,

khai thác được các ưu thế của thời tiết nhiệt đới, giá thành thấp, tác động tích

cực nhanh đến nông nghiệp, môi trường và cộng đồng xã hội, dễ mở rộng quy

mô sản xuất. Đây được gọi là mô hình “sản xuất rau sach cộng đồng” đã được

nghiên cứu ứng dụng và khởi xướng từ tỉnh Vĩnh Phúc thời kỳ 2000 – 2003,

từ đó lan ra khá nhiều địa phương như Hà Nội, Thái Nguyên, Hải Dương, Bắc

9

Ninh, Bình Định, Khánh Hoà, Đà Lạt… Mô hình này hiện nay tỏ ra thích hợp,

có hiệu quả.

Mặc dù các cơ quan chức năng đã có rất nhiều cố gắng trong việc phát

triển các mô hình rau an toàn nhưng mô hình rau an toàn cũng chỉ mới phát

triển ở mức khiêm tốn. Theo Bộ NN & PTNT, sản lượng rau quả chiếm

13,2% tổng giá trị sản lượng nông nghiệp và 16% tổng giá trị trồng trọt trong

cả nước nhưng sản lượng rau an toàn chỉ chiếm khoảng 5% và chỉ đáp ứng

một phần nhỏ nhu cầu người tiêu dùng, các bếp ăn tập thể, các trường học và

doanh nghiệp [Nguyễn Văn Dũng, 2006[8]). Có thể nói hiện nay việc sản xuất

rau an toàn vẫn chưa phổ biến (Dương Thế Hùng, 2007[21]) (Thu Hương,

2005 [23]). Kết quả 3 năm triển khai dự án rau an toàn của Bộ NN và PTNT

trên địa bàn 6 tỉnh Hà Nội, Hải Phòng, Hà Tây, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hưng

Yên đạt gần 16.000 ha chỉ chiếm 8,4% về diện tích và 7,7 % về sản lượng.

Ngay như Hà Nội diện tích rau an toàn mới chiếm khoảng 44% và Vĩnh Phúc

17 % tổng diện tích rau trên địa bàn (Hà Tâm, 2006 [39]).

Có rất nhiều nguyên nhân khiến cả người tiêu dùng và các cơ quan quản

lý nhà nước nghi ngờ độ an toàn của rau, trong đó có 2 nguyên nhân chính:

+ Nguyên nhân thứ nhất là người nông dân sản xuất nhỏ lẻ, chưa áp dụng

đầy đủ qui trình kỹ thuật trồng rau quả an toàn. Hiện tại ngay cả trên 40%

vùng sản xuất rau an toàn của cả nước lượng vi sinh vật, hoá chất độc hại, kim

loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật tồn dư trong rau an toàn vẫn tồn tại, trong

đó khoảng 4% vượt mức cho phép (Hà Linh, 2006[25]).

+ Nguyên nhân thứ hai là qui hoạch vùng sản xuất rau an toàn chưa hoàn

thiện, ruộng rau an toàn vẫn bố trí xen kẽ với các thửa ruộng không theo qui

trình. Bất cập nhất hiện nay là ruộng sản xuất rau theo đúng qui trình kỹ thuật

nhưng lại nằm ngay trong vùng môi trường canh tác bị ô nhiễm. Hiện nay các

10

vùng sản xuất rau an toàn vẫn còn manh mún rất khó cho việc tổ chức sản

xuất cũng như kiểm tra và tiêu thụ sản phẩm. Ngay như Hà Nội là một địa

phương có tốc độ qui hoạch vùng rau an toàn nhanh hơn rất nhiều các địa

phương khác nhưng diện tích rau an toàn vẫn trong tình trạng phân bố rải rác,

xen lẫn với vùng trồng lúa và trồng rau truyền thống. Phần lớn diện tích rau

an toàn của Hà nội được chuyển đổi từ đất trồng lúa, trồng hoa màu có tiền sử

được sử dụng nhiều loại thuốc BVTV, phân hoá học….Do vậy khó tránh khỏi

sự tác động ngược của các tồn dư hoá chất trong môi trường lên cây rau. Một

cuộc khảo sát gần đây nhất, Hà Nội có 108/478 vùng rau với diện tích 932 ha

chiếm 35,3% diện tích canh tác không đủ các điều kiện về đất, nước để sản

xuất rau an toàn, 77 vùng có chỉ tiêu kim loại nặng trong nước tưới vượt quy

định cho phép, trong đó 16 vùng tưới bằng nguồn nước ngầm và 61 vùng tưới

bằng nguồn nước mặt; 36 vùng có chỉ tiêu về hàm lượng kim loại nặng trong

đất vượt quy định cho phép (chủ yếu là đồng, cadimi và kẽm) (Cục trồng trọt

Bộ NN và PTNT, 2007 [53]). Việc triển khai mô hình sản xuất rau an toàn

của Thành phố Thái Nguyên cũng nằm trong tình trạng như vậy, các mô hình

không được cách ly với vùng canh tác theo tập quán chung và môi trường

canh tác bị ô nhiễm làm cho người tiêu dùng không tin tưởng vào chất lượng

rau an toàn nên lượng tiêu thụ rất ít (Chi cục BVTV Thái Nguyên, 2003 [5])

Như vậy để có thể phát triển ngành sản xuất rau theo hướng an toàn và

bền vững cần thiết phải có những biện pháp đồng bộ: Tập huấn nông dân về

kỹ thuật, nâng cao ý thức cộng đồng, tiến hành kiểm tra chất lượng đất, nước

để qui hoạch vùng sản xuất cách ly với các khu vực bị ô nhiễm, giám sát kiểm

định chất lượng, quảng cáo thương hiệu ….. Bên cạnh đó phải có sự phối hợp

chặt chẽ giữa các ngành, các cấp và người sản xuất như vậy việc triển khai

mô hình sản xuất rau an toàn mới đạt hiệu quả cao.

11

1.2. Dinh dưỡng đạm cho rau và vấn đề tồn dư nitrat

1.2.1. Vai trò của N đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây rau

Tỷ lệ nitơ trong cây biến động từ 1 - 6 % trọng lượng chất khô. N là yếu

tố quan trọng hàng đầu đối với cơ thể sống vì nó là thành phần cơ bản của các

prôtêin - chất cơ bản biểu hiện sự sống.

Nitơ nằm trong nhiều hợp chất cơ bản cần thiết cho sự phát triển của cây

như diệp lục và các chất men. Các bazơ nitơ là thành phần cơ bản của axit

nucleic, trong các ADN và ARN của nhân tế bào, nơi cư trú các thông tin di

truyền đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp prôtêin.

Do vậy N là yếu tố cơ bản trong việc đồng hoá C, kích thích sự phát triển

của bộ rễ và hút các yếu tố dinh dưỡng khác.

Cây trồng được bón đủ đạm lá có màu xanh lá cây thẫm, sinh trưởng

khỏe mạnh, chồi búp phát triển nhanh, năng suất cao.

Theo Trần Vũ Hải (1998) [13]: Đối với rau, đạm là yếu tố tác động rất

lớn đến sinh trưởng phát triển như chiều cao cây, diện tích lá. Với cải bẹ xanh

khi sử dụng lượng đạm từ 120N - 180 N/ha thì chiều cao cây, chỉ số diện tích

lá tăng dần. Nghiên cứu của Phạm Minh Tâm (2001) [38] với cải bẹ xanh trên

nền đất xám cũng cho kết quả tương tự, chiều cao cây cải tăng dần khi tăng

lượng đạm bón, ở mức 120 kg N/ha chiều cao cây là 23,70cm so với 10,50 cm

khi không bón đạm, động thái ra lá, trọng lượng trung bình cây cũng tăng dần

khi tăng lượng đạm bón, đạt cao nhất ở mức bón 120 kg N/ha.

Cây thiếu đạm lá có màu vàng, sinh trưởng kém, còi cọc, có khi bị thui

chột, thậm chí rút ngắn thời gian tích luỹ hoàn thành chu kỳ sống. Theo Bùi

Quang Xuân và nnk (1996) [57]: với cải bắp liều lượng đạm có quan hệ chặt

với năng suất ở mức 200 kg N/ha, năng suất cải bắp đạt cao nhất 430 tạ/ha, ở

mức dưới 200 kg N/ha thì năng suất đạt thấp 320 tạ/ha.

12

Bón thừa đạm lá cây có màu xanh tối, thân lá mềm, tỷ lệ nước cao, dễ

mắc sâu bệnh, dễ lốp đổ và thời gian sinh trưởng kéo dài. Bón nhiều đạm và

không cân đối thì dẫn đến sự tích luỹ nitrat trong cây và làm ô nhiễm nitrat

trong nước ngầm (Bùi Quang Xuân,1998 58, Vũ Hữu Yêm, 200559).

1.2.2. Quá trình chuyển hoá đạm trong cây

Việc cung cấp nitơ và các chu trình vật chất trong tự nhiên phụ thuộc

nhiều vào quá trình phân huỷ sinh học các hợp chất chứa nitơ trong môi trường.

Toàn bộ nitơ trong chu trình nitơ sinh học diễn ra chủ yếu qua hoạt động

cố định đạm của các vi khuẩn sống trong cây, các tảo lục và các vi khuẩn

cộng sinh trong rễ của một số loài thực vật (ví dụ như Rhizobium có ở trong

nốt sần của rễ một số loài họ đậu). Những sinh vật này có khả năng chuyển

hoá N2 thành N-NH4

+

, mặc dù chiếm tỷ lệ nhỏ dòng nitơ trên toàn cầu, quá

trình cố định đạm là nguồn cung cấp nitơ cao nhất cho cả sinh vật trên cạn và

sinh vật thủy sinh.

Cây trồng hút đạm ở cả hai dạng NH4

+

và NO3

-

. Mức độ hấp thu nhiều

N-NH4

+

hoặc N-NO3

-

của cây trồng phụ thuộc vào tuổi, loại cây trồng, môi

trường và các yếu tố khác. Một số loại rau như bắp cải, củ cải sử dụng được

cả NH4

+

và NO3

-

nhưng cải xoăn, cần tây, bí, các loại đậu sinh trưởng tốt hơn

khi cung cấp đạm ở dạng NO3

-

, các loại cây như cà chua, khoai tây lại thích

hợp môi trường dinh dưỡng có tỷ lệ N-NO3

-

/N-NH4

+

cao. Nhiệt độ cũng ảnh

hưởng rất lớn đến việc hấp thu N-NO3

-

hơn N-NH4

+

, đặc biệt ở nhiệt độ 2-

160C (Vaast và cs,1998 [113]).

1.2.3. Độc tính của Nitrat

Sự tích luỹ NO3

- cao trong mô cây không gây độc đối với cây nhưng khi

sử dụng cây có hàm lượng NO3

-

cao có thể làm hại gia súc và con người đặc

biệt là trẻ em do NO3

-

được tích lũy trong bộ máy tiêu hoá có khả năng khử

thành NO2

-

:

13

2H+

+ 2e = H2O

NO3

-

+ 2e + 2H+

= NO2

-

+ NAD+

+ H2O

Trong dạ dày con người, do tác dụng của hệ vi sinh vật, các loại enzym

và do các quá trình hoá sinh mà NO2

-

dễ dàng tác dụng với các acid amin tự

do tạo thành Nitrosamine gây nên ung thư, đặc biệt là ung thư dạ dày (Bùi

Quang Xuân và cs, 1996 [57], Ramos, 1994[69]). Các acid amin trong môi

trường acid yếu (pH = 3 - 6), đặc biệt với sự có mặt của NO2

-

sẽ dễ dàng bị

phân huỷ thành andehyt và acid amin bậc 2 từ đó tiếp tục chuyển thành

nitrosamine. Ngày nay nhiều tác giả nhắc đến nitrosamine như là một tác

nhân làm sai lệch nhiễm sắc thể, dẫn đến truyền đạt sai thông tin di truyền gây

nên các bệnh ung thư khác nhau.

Trong máu NO2

-

ngăn cản sự kết hợp của O2 với hemoglobin ở quá trình

hô hấp, quá trình này được lặp lại nhiều lần vì vậy mỗi iôn NO2

-

có thể biến

rất nhiều phân tử hemoglobin thành methaemoglobin. Methaemoglobin được

tạo thành do oxyhemoglobin đã ôxyhoá Fe2+ thành Fe3+ làm cho phân tử

hemoglobin mất khả năng kết hợp với oxy tức là việc trao đổi khí của hồng

cầu không được thực hiện (Wite 1975) [116]. Cơ chế này dễ dàng xảy ra với

trẻ nhỏ đặc biệt là trẻ có sức khoẻ yếu, tiêu hoá kém vì trẻ em còn thiếu các

enzym cần thiết để khử NO2

-

xuống N2 và NH3 rồi thải ra ngoài.

1.2.4. Những yếu tố gây tồn dư NO3

-

trong rau xanh

Theo các nhà khoa học thì có đến 20 yếu tố gây tồn dư nitrat trong nông

sản như: nhiệt độ, ánh sáng, đất đai, nước tưới, biện pháp canh tác….. nhưng

nguyên nhân chủ yếu được các nhà nông học khẳng định đó là phân bón đặc

biệt là phân đạm, do sử dụng không đúng: bón với liều lượng quá cao, bón sát

thời kỳ thu hoạch, bón không cân đối với lân, kaly và vi lượng.