Đánh giá ảnh hưởng của mô hình sản xuất nông nghiệp hữu cơ đến môi trường đất tại xã Thanh Xuân, huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết "Đánh giá ảnh hưởng của mô hình sản xuất nông nghiệp hữu cơ đến môi trường đất tại xã Thanh Xuân, huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội" được thực hiện nhằm tìm hiểu các phương thức sản xuất nông nghiệp hữu cơ trên thế giới, Việt Nam và phân tích các lợi ích của hình thức sản xuất này; phân tích tác động của mô hình sản xuất nông nghiệp cụ thể đối với môi trường đất tại xã Thanh Xuân – Sóc Sơn – Hà Nội. Mời bạn tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đánh giá ảnh hưởng của mô hình sản xuất nông nghiệp hữu cơ đến môi trường đất tại xã Thanh Xuân, huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

Đánh giá ảnh hưởng của mô hình sản xuất nông nghiệp hữu cơ đến môi trường đất tại xã Thanh Xuân, huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội Dương Thị Huyền Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành Khoa học Môi trường; Mã số: 60 85 02 Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Kiều Băng Tâm Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Tìm hiểu về các phương thức sản xuất nông nghiệp hữu cơ trên thế giới, Việt Nam và phân tích các lợi ích của hình thức sản xuất này. Phân tích tác động của một mô hình sản xuất nông nghiệp cụ thể đối với môi trường đất tại xã Thanh Xuân – Sóc Sơn – Hà Nội thông qua việc phân tích một số các chỉ tiêu về đất. Qua đó thấy được vai trò, lợi ích của phương thức sản xuất nông nghiệp hữu cơ; góp phần quan trọng trong việc cần thiết phải thay đổi hình thức canh tác theo hướng thân thiện với môi trường, đảm bảo chất lượng sản phẩm và an ninh lương thực. Keywords: Khoa học môi trường; Mô hình sản xuất; Môi trường đất; Hà Nội; Sản xuất nông nghiệp Content MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Áp lực dân số ngày càng gia tăng, quỹ đất dành cho sản xuất nông nghiệp liên tục bị thu hẹp. Để đáp ứng được nhu cầu lương thực, thực phẩm cho con người và vật nuôi, thế giới đã phát triển mạnh mẽ các phương pháp canh tác mới và kỹ thuật công nghệ hiện đại trong cả chăn nuôi và trồng trọt, mang lại năng suất cao, tạm thời giải quyết được vấn đề an ninh lương thực. Tuy nhiên, việc sử dụng các biện pháp tiên tiến, hiện đại kết hợp với việc sử dụng một lượng lớn phân bón hóa học, thuốc trừ sâu...tràn lan trong một thời gian dài đã gây ra các thảm họa về sinh thái, hạn chế các chức năng của môi trường, đặc biệt là môi trường đất. Hiện nay đã phát triển mạnh các mô hình canh tác theo hướng thâm canh cao ở những vùng đồng bằng – nơi đất có sức sản xuất tốt, và giai đoạn đầu đã mang lại những thành công nhất định về năng suất. Tuy nhiên, các kỹ thuật thâm canh không hợp lý trong một thời gian
dài làm mất dần độ phì nhiêu của đất, hàm lượng các chất hữu cơ giảm sút nghiêm trọng, các nguyên tố vi lượng bị rửa trôi hoặc bị sử dụng hết, khả năng đệm của môi trường đất bị phá vỡ và biến động pH đất gia tăng, làm cho các hệ thực vật đất và vi sinh vật đất bị tiêu diệt, phát triển mạnh côn trùng, cỏ dại và vi khuẩn kháng thuốc trừ sâu; các quá trình xói mòn, rửa trôi xảy ra mạnh mẽ...Nông nghiệp theo hướng thâm canh cao một cách phổ biến như hiện nay là một vấn đề mang tính toàn cầu và cần phải thay đổi. Đối với những vùng trung du và miền núi, hình thức sản xuất nương rẫy lại là kế sinh nhai đã trở thành tập quán lâu đời của cư dân sống ở vùng núi cao, đã và đang biến nhiều vùng đất đai trù phú và giàu tài nguyên trở thành hoang mạc, để lại nhiều hậu quả nghiêm trọng về môi trường. Mất rừng làm phá vỡ cân bằng sinh thái, là nguyên nhân của tình trạng sạt lở đất, lũ quét và nạn rửa trôi, cuốn đi nhiều triệu mét khối đất màu mỡ, để lại đằng sau là những bãi đất trống khô cằn, trơ sỏi đá, độ ẩm giảm sút, các loài cây chịu hạn hoang dại xuất hiện như xương rồng, sim mua, cỏ tranh...xâm lấn các bãi đất trống và ngày càng lan rộng. Khả năng phục hồi lại rừng là hết sức khó khăn, năng suất cây trồng nông – lâm nghiệp giảm sút, hàng ngàn hecta đất không thể trồng trọt. Canh tác trên đất dốc với hình thức đốt nương làm rẫy là nguyên nhân làm mất rừng lớn nhất, gây ra những tác động mạnh mẽ đến môi trường, đặc biệt là suy thoái môi trường đất nghiêm trọng. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học – kỹ thuật và những hậu quả môi trường do các mô hình canh tác không hợp lý trước đây đã tạo ra, loài người nhận thấy cần phải có một hướng đi mới để giải quyết các vấn đề cấp bách trên. Một mô hình canh tác mới được hình thành và phát triển, đó là mô hình nông nghiệp hữu cơ. Đây là hình thức sản xuất nông nghiệp đã được áp dụng từ xa xưa nhưng chúng ta không quay trở về với quá khứ, mà ngược lại chúng ta đang phát huy sức mạnh của nó - hình thức sản xuất bền vững đáp ứng được những tiêu chí cần thiết trên cả 3 phương diện kinh tế - xã hội – môi trường mà các hình thức sản xuất khác không làm được. Với tính cấp thiết trên, luận văn đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của mô hình sản xuất nông nghiệp hữu cơ đến môi trường đất tại xã Thanh Xuân, huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội”. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu - Tìm hiểu về các phương thức sản xuất nông nghiệp hữu cơ trên thế giới, Việt Nam và phân tích các lợi ích của hình thức sản xuất này. - Phân tích tác động của một mô hình sản xuất nông nghiệp cụ thể đối với môi trường đất tại xã Thanh Xuân – Sóc Sơn – Hà Nội thông qua việc phân tích một số các chỉ tiêu về 2
đất. 1.3. Ý nghĩa của đề tài: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cho thấy được vai trò, lợi ích của phương thức sản xuất nông nghiệp hữu cơ; góp phần quan trọng trong việc cần thiết phải thay đổi hình thức canh tác theo hướng thân thiện với môi trường, đảm bảo chất lượng sản phẩm và an ninh lương thực. 3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Khái niệm chung về nông nghiệp hữu cơ Trong quá trình phát triển sản xuất nông nghiệp theo hướng hữu cơ, nhiều tổ chức quốc tế ở các giai đoạn khác nhau đã đưa ra các khái niệm khác nhau về nông nghiệp hữu cơ. Theo IFOAM, 2002: “Nông nghiệp hữu cơ là hệ thống đồng bộ hướng tới thực hiện các quá trình với kết quả bảo đảm hệ sinh thái bền vững, thực phẩm an toàn, dinh dưỡng tốt, nhân đạo với động vật và công bằng xã hội, không sử dụng các hóa chất nông nghiệp tổng hợp và các chất sinh trưởng phi hữu cơ, tạo điều kiện cho sự chuyển hóa khép kín trong hệ canh tác, chỉ được sử dụng các nguồn hiện có trong nông trại và các vật tư theo tiêu chuẩn của quy trình sản xuất”. Theo định nghĩa của Liên Hợp Quốc: “nông nghiệp hữu cơ là hệ thống canh tác và chăn nuôi tự nhiên, không sử dụng hóa chất làm phân bón và thuốc trừ sâu, giúp giảm thiểu ô nhiễm, bảo đảm sức khỏe cho con người và vật nuôi”. 1.2. Vai trò của nông nghiệp hữu cơ 1.2.1. Đối với môi trƣờng - Canh tác NNHC sẽ cải thiện và duy trì cảnh quan tự nhiên và hệ sinh thái nông nghiệp, tránh việc khai thác quá mức và gây ô nhiễm cho các nguồn lực tự nhiên, giảm thiểu việc sử dụng năng lượng và các nguồn lực không thể tái sinh, sản xuất đủ lương thực có dinh dưỡng, không độc hại và có chất lượng cao. - Canh tác NNHC còn góp phần ứng phó với biến đổi khí hậu. - NNHC tác động tích cực đến môi trường đất như làm tăng độ phì của đất, bổ sung và tăng hàm lượng chất hữu cơ, mùn cho đất; tăng khả năng giữ nước... 1.2.2. Đối với chất lƣợng nông sản Tạo ra các sản phẩm an toàn và có lợi cho sức khỏe cho người tiêu dùng. 4
1.3. Các yêu cầu chung trong sản xuất NNHC 1.3.1. Đất 1.3.2. Nguồn nước tưới và hệ thống thủy lợi 1.3.3. Giống cây trồng 1.3.4. Phân bón 1.3.5. Cây che phủ 1.3.6. Phòng ngừa sâu bệnh 1.3.7. Trồng và chăm sóc 1.4. Nguyên tắc của sản xuất nông nghiệp hữu cơ Theo IFOAM, nông nghiệp hữu cơ được phát triển phải dựa trên bốn nguyên tắc:  Nguyên tắc về sức khỏe  Nguyên tắc về hệ sinh thái  Nguyên tắc về công bằng  Nguyên tắc về sự chăm sóc 1.5. Thực trạng sản xuất NNHC trên thế giới và Việt Nam 1.5.1. Thế giới Diện tích NNHC có xu hướng ngày càng tăng và phân bố không đồng đều giữa các quốc gia trên thế giới. Thị trường lớn nhất cho lương thực và đồ uống hữu cơ là Châu Âu, tiếp theo là Mỹ và Nhật Bản. Thị trường dành cho các sản phẩm NNHC hiện nay tăng mạnh hàng năm nhưng nó vẫn còn chiếm tỷ lệ nhỏ trong tổng số nhu cầu thực phẩm trên thị trường, thường là khoảng 1% tổng số thực phẩm bán ra ở hầu hết các nước. 1.5.2. Việt Nam Theo thống kê của Trung Ương Hội Nông dân Việt Nam, hiện tại, cả nước có 21.000 ha nông nghiệp hữu cơ, bằng 0,2% diện tích đất sản xuất nông nghiệp, trong đó diện tích nuôi trồng thủy sản hữu cơ là 7.000 ha. Các sản phẩm hữu cơ của Việt Nam đang được xuất khẩu là tôm, cá ba sa, chè, hoa quả, gia vị, với 13 tổ chức là nhóm nông dân sản xuất và doanh nghiệp được quốc tế chứng nhận đạt chuẩn để xuất khẩu sản phẩm hữu cơ. 5
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Mô hình sản xuất rau hữu cơ tại xã Thanh Xuân, huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội. 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu Thu thập tài liệu thứ cấp Điều tra, khảo sát thực địa Bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm: Tiến hành phân tích các chỉ tiêu vật lý, hóa học, sinh học tại phòng phân tích Bộ môn Nông hóa và Bộ môn Vi sinh vật – Khoa Tài nguyên và Môi trường – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Các mẫu đất được phân tích các chỉ tiêu sau: - Chỉ tiêu vật lý: Thành phần cơ giới phân tích theo phương pháp ống hút Robinson - Chỉ tiêu hóa học: + pH: Đo bằng pH-meter trong huyền phù. + Hàm lượng chất hữu cơ (OM): Xác định bằng phương pháp Walkey – Black. + N dễ tiêu: Phương pháp Turin & Kononova. + P dễ tiêu: Phương pháp Oniani. + K dễ tiêu: Xác định bằng phương pháp Matlova + Cation trao đổi (CEC); Ca, Mg và Na trao đổi: Xác định bằng cách tác động mẫu 2+ 2+ + với axetat 1M ở pH = 7. Các cation Ca , Mg , Na được đo trong dịch chiết và đo trên máy Quang phổ hấp phụ nguyên tử. - Chỉ tiêu sinh học: + Giun: Xác định bằng cách đếm trực tiếp trong quá trình lấy mẫu đất. + vi sinh vật tổng số, vi khuẩn amon hóa, azotobacter, nhóm vi sinh vật phân giải lân và nhóm vi sinh vật phân giải xenlulo: Xác định bằng phương pháp pha loãng Koch nuôi cấy trên môi trường chuyên tính bán rắn. Phương pháp phân tích, tổng hợp 6
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Quy trình sản xuất rau hữu cơ tại Thanh Xuân – Sóc Sơn – Hà Nội Bước 1: Lựa chọn vùng sản xuất. Bước 2:Tạo vùng đệm cách ly Bước 3: Làm phân ủ nóng Bước 4: Chuẩn bị đất Bước 5: Trồng và chăm sóc Bước 6: Quản lý dịch hại 3.2. Ảnh hƣởng của mô hình sản xuất NNHC đến môi trƣờng đất 3.2.1. Tính chất sinh học của đất 3.3.1.1. Động vật đất Giun đất là động vật hoại sinh, thuộc động vật trung bình (mezofauna). Theo vị trí cư trú, có loài chuyên sống ở lớp đất mặt, có loài sống sâu dưới đất và có loài sống lưng chừng giữa những loài trên. Đơn vị: giun/8 dm3 Hình 3.1. Ảnh hƣởng của hình thức canh tác đến số lƣợng giun đất tại Thanh Xuân Qua hình 3.1 cho thấy, số lượng giun thay đổi rất lớn qua các giai đoạn phát triển khác nhau của cây trồng. Trước tiên, trong mô hình sản xuất hữu cơ đối với dưa chuột và bí đao có số lượng giun trung bình khoảng gần 2 -3 giun/dm3. Tuy nhiên, đến giai đoạn hai và giai đoạn ba thì số lượng giun đều giảm xuống bằng 0. Ngược lại, đối với rau cải thì số lượng giun lại tăng lên 7
tương ứng cùng với quá trình sinh trưởng của cây. Sự khác biệt này là do trong quá trình sản xuất dưa chuột và bí đao, người dân đã sử dụng nilon phủ kín mặt luống để ngăn chặn sự phát triển của cỏ dại. Quá trình này đã làm cho giun không có khả năng sinh sống và phát triển. 3.2.1.2. Vi sinh vật đất Vi sinh vật là những cơ thể nhỏ bé dễ dàng phát tán nhờ gió, nước và sinh vật khác. Do vậy, nó có thể di chuyển một cách dễ dàng và có mặt khắp nơi trong tự nhiên: Trong đất, trong nước, trong không khí...Trong đó, đất là một trong những môi trường thuận lợi nhất cho sự phát triển của các loại vi sinh vật khác nhau. Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của các hình thức canh tác dƣa chuột đến vi sinh vật đất tại các khu đất nghiên cứu (số vsv/1g đất) Sản xuất Sản xuất thông Giai đoạn Loại vi sinh vật Đối chứng hữu cơ thường Vi khuẩn phân giải xenlulo 29.105 22.105 40.105 Vi khuẩn phân giải lân 17.105 15.105 88.105 Giai đoạn 1 Vi khuẩn amon hóa 11.105 12.105 77.105 Vi khuẩn azotobacter 16.104 14.104 35.106 Vi sinh vật tổng số 29.106 22.106 87.106 Vi khuẩn phân giải xenlulo 39.105 29.105 40.105 Vi khuẩn phân giải lân 9.106 6.106 12.106 Giai đoạn 2 Vi khuẩn amon hóa 21.106 10.106 4.106 Vi khuẩn azotobacter 16.105 13.105 10.105 Vi sinh vật tổng số 84.106 62.106 55.106 Vi khuẩn phân giải xenlulo 32.105 22.105 38.105 Vi khuẩn phân giải lân 8.106 6,2.106 9.106 Giai đoạn 3 Vi khuẩn amon hóa 36.105 14.106 6.106 Vi khuẩn azotobacter 16.105 11.105 12.105 Vi sinh vật tổng số 51.106 30.106 45.106 8
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của các hình thức canh tác dƣa chuột đến vi sinh vật đất Qua bảng 3.5 và hình 3.2 cho thấy, số lượng vi sinh vật biến đổi rất mạnh mẽ theo các hình thức canh tác khác nhau và các giai đoạn phát triển khác nhau của cây dưa chuột. đặc biệt là đối với hình thức canh tác hữu cơ, số lượng vi sinh vật tăng mạnh ở giai đoạn 2 và đến giai đoạn 3 thì có xu hướng giảm dần. Điều này là do một lượng lớn chất hữu cơ và dinh dưỡng được sử dụng cho quá trình sinh trưởng và kết trái của cây trồng. Ngược lại, số lượng vi sinh vật ít thay đổi hơn và có xu hướng giảm trong mô hình canh tác thông thường, chỉ có duy nhất nhóm vi khuẩn phân giải lân là tăng ở giai đoạn 2. Kết quả này có thể là do trong quá trình canh tác, người dân tiến hành bón phân hóa học và phun thuốc trừ sâu đã làm ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sống của vi sinh vật và làm suy giảm số lượng của chúng. Đối với mẫu đối chứng, số lượng vi sinh vật biến động rất nhỏ. Sự thay đổi này có thể là do các mẫu được lấy vào các thời kỳ khác nhau. Do đó nó chịu sự ảnh hưởng của biến đổi thời tiết (nắng, mưa, gió...) làm cho số lượng vi sinh vật có chút thay đổi. Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của các hình thức canh tác bí đao đến vi sinh vật đất (đơn vị: số vsv/g đất) Sản xuất hữu Sản xuất Giai đoạn Loại vi sinh vật Đối chứng cơ thông thường 9
Vi khuẩn phân giải xenlulo 10,4.105 9,5.105 40.105 Vi khuẩn phân giải lân 91.105 78.105 88.105 Giai đoạn 1 Vi khuẩn amon hóa 101.105 48.105 77.105 Vi khuẩn azotobacter 55.104 45.104 35.106 Vi sinh vật tổng số 17.107 8.106 87.106 Vi khuẩn phân giải xenlulo 21.105 8.105 40.105 Vi khuẩn phân giải lân 93.105 61.105 12.106 Giai đoạn 2 Vi khuẩn amon hóa 92.105 45,5.105 4.106 Vi khuẩn azotobacter 91.104 38.104 10.105 Vi sinh vật tổng số 14.107 52.106 55.106 Vi khuẩn phân giải xenlulo 42.105 20.105 38.105 Vi khuẩn phân giải lân 37.105 16.105 9.106 Giai đoạn 3 Vi khuẩn amon hóa 27.104 10.105 6.106 Vi khuẩn azotobacter 11,7.105 17.105 12.105 Vi sinh vật tổng số 130.106 47.106 45.106 10
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của hình thức canh tác bí đao đến vi sinh vật đất Nhìn chung, tương tự như dưa chuột, số lượng vi sinh vật trong sản xuất bí đao biến động rất mạnh. Đối với hình thức sản xuất thông thường, vi sinh vật ít biến động hơn và cũng có xu hướng giảm. Số lượng vi sinh vật dao động lớn nhất trong mô hình canh tác hữu cơ, thường cao hơn so với mô hình canh tác truyền thống và trong mẫu đối chứng, biểu hiện rõ nét ở số lượng vi sinh vật tổng số. 11
Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của các hình thức canh tác rau cải đến vi sinh vật đất (số vsv/g đất) Giai đoạn Loại vi sinh vật Sản xuất hữu cơ Đối chứng Vi khuẩn phân giải xenlulo 56.103 40.105 Vi khuẩn phân giải lân 60.105 88.105 Giai đoạn 1 Vi khuẩn amon hóa 38.105 77.105 Vi khuẩn azotobacter 20.105 35.106 Vi sinh vật tổng số 28.107 87.106 Vi khuẩn phân giải xenlulo 64.105 40.105 Vi khuẩn phân giải lân 15.106 12.106 Giai đoạn 2 Vi khuẩn amon hóa 92.105 4.106 Vi khuẩn azotobacter 30.105 10.105 Vi sinh vật tổng số 109.107 55.106 So sánh tác động của các hình thức canh tác khác nhau đến vi sinh vật đất trên ba loại cây trồng: dưa chuột, bí đao và rau cải nhận thấy rằng: Số lượng vi sinh vật trong sản xuất dưa chuột và bí đao có sự dao động mạnh nhưng thường có xu hướng giảm trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây. Ngược lại, trong sản xuất rau cải, số lượng vi sinh vật cũng có sự thay đổi rất lớn nhưng có xu hướng tăng số lượng vi sinh vật trong quá trình phát triển của rau cải. Điểm khác biệt này cho thấy, số lượng vi sinh vật thay đổi không chỉ phụ thuộc chặt chẽ vào hình thức canh tác mà còn bị chi phối bởi loại cây trồng. 3.2.2. Tính chất vật lý của đất Thành phần cơ giới đất có ý nghĩa rất quan trọng, nó đặc trưng cho nguồn gốc phát sinh của đất, các tính chất đất và độ phì của đất. Đối với dinh dưỡng của cây trồng thì thành phần cơ giới đất lại càng có vai trò to lớn, đất có thành phần cơ giới nặng, giữ được nhiều chất dinh dưỡng hơn. Nhiều tính chất vật lý của đất như độ xốp, độ trữ ẩm, tính thấm, khả năng giữ khí, giữ nhiệt..đều phụ thuộc vào thành phần cơ giới đất. Bảng 3.8. Thành phần cơ giới của mẫu đất tại các khu thí nghiệm Thành phần cơ giới (%) Tên mẫu Sét Limon Cát Dưa chuột hữu cơ 1 3,3 22,3 74,4 Dưa chuột hữu cơ 2 5,2 23,7 71,1 12
Dưa chuột hữu cơ 3 4,9 24,2 70,9 Dưa chuột thông thường 1 7,1 16,7 76,2 Dưa chuột thông thường 2 7,7 18,5 73,8 Dưa chuột thông thường 3 7,5 17,5 75 Bí đao hữu cơ 1 7,0 24,8 68,2 Bí đao hữu cơ 2 7,9 25,0 67,1 Bí đao hữu cơ 3 7,2 23,7 69,1 Bí đao thông thường 1 2,4 9,9 87,7 Bí đao thông thường 2 1,0 10,4 88,6 Bí đao thông thường 3 1,7 11,2 87,1 Rau cải hữu cơ 1 5,3 22,6 72,1 Rau cải hữu cơ 2 4,3 19,3 76,4 Đối chứng 1 1,7 7,4 90,9 Đối chứng 2 2,4 8,5 89,1 Qua bảng 3.8 cho thấy, các khu đất sản xuất theo mô hình hữu cơ có tỷ lệ limon cao hơn và hàm lượng cát thấp hơn so với các ruộng sản xuất thông thường. Tuy nhiên, tỷ lệ phần trăm các cấp hạt cơ giới trong mẫu đất thay đổi khác nhau, phụ thuộc vào mô hình canh tác và hệ thống cây trồng. Nhìn chung, sự dao động này diễn ra rất nhẹ nhưng sẽ có ảnh hưởng nhất định đến hàm lượng chất hữu cơ, khả năng thấm nước và giữ nước của đất... 13
3.2.3. Tính chất hóa học của đất 3.2.3.1. Đối với pH Hình 3.4. Kết quả phân tích giá trị pH đất của mẫu đất tại các khu thí nghiệm Theo kết quả phân tích trên cho thấy, tất cả các mẫu đất trong các ruộng sản xuất hữu cơ đều có giá trị pH trung tính (pH lớn hơn 6), rất thích hợp cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Ngược lại, các khu vực sản xuất thông thường và đất đối chứng (pH mẫu đất đối chứng lấy trung bình là 5,03) đều ở mức chua nhẹ. 3.2.3.2. Chất hữu cơ (OM) Trong đất tự nhiên, nguồn hữu cơ cung cấp duy nhất cho đất là tàn tích sinh vật bao gồm xác động vật, thực vật và vi sinh vật. Đối với đất trồng trọt ngoài tàn tích sinh vật còn có một nguồn hữu cơ bổ sung thường xuyên đó là phân hữu cơ. Kết quả phân tích hàm lượng chất hữu cơ được thể hiện qua bảng và hình sau: 14
Hình 3.5. Kết quả phân tích OM của các mẫu đất nghiên cứu Theo kết quả phân tích, hàm lượng chất hữu cơ ở các khu vực sản xuất hữu cơ cao hơn so với khu vực sản xuất thông thường và khu đất đối chứng. Cụ thể, tính trung bình hàm lượng chất hữu cơ ruộng dưa chuột hữu cơ cao gấp 1,5 lần hàm lượng chất hữu cơ ruộng dưa chuột thông thường, gấp 1,7 lần khu đất đối chứng một và gấp 1,4 lần khu đất đối chứng 2. Tương tự như vậy đối với mô hình sản xuất bí đao hữu cơ. Hàm lượng hữu cơ cao nhất đạt được ở khu vực sản xuất rau cải hữu cơ. Đồng thời, rau cải hữu cơ cũng là loại cây trồng duy nhất làm cho hàm lượng chất hữu cơ trong đất tăng lên nhiều và tương ứng với quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng. Theo tiêu chuẩn đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất, phân tích theo phương pháp Walkley – Black thì các khu vực sản xuất theo mô hình hữu cơ có hàm lượng chất hữu cơ ở mức trung bình. Dưa chuột, bí đao sản xuất thông thường và khu đất đối chứng nghèo hàm lượng chất hữu cơ. 3.2.3.3. NPK dễ tiêu * N dễ tiêu: trong đất N tồn tại chủ yếu ở dạng N – hữu cơ. Tuy nhiên, cây trồng chỉ sử dụng chúng dưới dạng N khoáng (NH4+ và NO3-). Đây là N – dễ tiêu trực tiếp nhưng thường có hàm lượng nhỏ trong đất. NH4+ chiếm ưu thế hơn NO3- trong đất ngập nước, còn NO3- lại nhiều hơn ở đất khô có quá trình oxy hóa mạnh. Hàm lượng amon (NH4+) và nitrat (NO3-) trong đất thấp và luôn biến động, thường được bổ sung do quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ. Bảng 3.12. Kết quả phân tích Ntp của các mẫu đất nghiên cứu N tp N tp Tên mẫu Tên mẫu (mg/100g đất) (mg/100g đất) 15
Dưa chuột hữu cơ 1 10,92 Bí đao hữu cơ 1 13,30 Dưa chuột hữu cơ 2 11,20 Bí đao hữu cơ 2 9,24 Dưa chuột hữu cơ 3 10,54 Bí đao hữu cơ 3 8,73 Dưa chuột thông thường 1 5,34 Bí đao thông thường 1 7,00 Dưa chuột thông thường 2 5,60 Bí đao thông thường 2 12,60 Dưa chuột thông thường 3 5,56 Bí đao thông thường 3 9,15 Rau cải hữu cơ 1 12,46 Đối chứng 1 7,84 Rau cải hữu cơ 2 5,18 Đối chứng 2 6,23 Hình 3.6. Kết quả phân tích hàm lƣợng Ntp của các mẫu đất nghiên cứu Theo kết quả phân tích, hàm lượng N – dễ tiêu ở các mô hình sản xuất hữu cơ cao hơn so với mô hình sản xuất thông thường và khu đất đối chứng. Đối chiếu với tiêu chuẩn phân loại đất trên thì hầu hết các mẫu đất nghiên cứu đều là đất giàu đạm, chỉ có khu vực sản xuất dưa chuột thông thường và rau cải hữu cơ ở giai đoạn sắp thu hoạch là có hàm lượng đạm ở mức trung bình. * P – dễ tiêu: photpho (lân) là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng đối với cây trồng. Trên thực tế, cây trồng không chỉ sử dụng P ở dạng hòa tan trong dung dịch đất mà còn có cả những dạng P khó tan hơn. Vì vậy, P dễ tiêu trong đất được quan niệm bao gồm những dạng 16
hòa tan trong nước, trong axit hoặc bazo yếu, có thể cung cấp ngay cho thực vật. Bảng 3.14. Kết quả phân tích P2O5 của các mẫu đất nghiên cứu P2O5 P2O5 Tên mẫu Tên mẫu (mg/100g đất) (mg/100g đất) Dưa chuột hữu cơ 1 66,25 Bí đao hữu cơ 1 44,48 Dưa chuột hữu cơ 2 31,95 Bí đao hữu cơ 2 39,06 Dưa chuột hữu cơ 3 27,12 Bí đao hữu cơ 3 35,87 Dưa chuột thông thường 1 56,12 Bí đao thông thường 1 38,64 Dưa chuột thông thường 2 64,13 Bí đao thông thường 2 47,14 Dưa chuột thông thường 3 49,75 Bí đao thông thường 3 37,18 Rau cải hữu cơ 1 47,99 Đối chứng 1 35,45 Rau cải hữu cơ 2 45,75 Đối chứng 2 34,56 Hình 3.7. Kết quả phân tích hàm lƣợng P2O5 của các mẫu đất nghiên cứu Theo kết quả phân tích, hàm lượng P – dễ tiêu ở các khu vực sản xuất hữu cơ cao hơn so với khu vực sản xuất thông thường và khu đất đối chứng. Tuy nhiên, ở các khu vực sản xuất hữu cơ, do cây trồng sử dụng một lượng lớn P – dễ tiêu trong quá trình sinh trưởng làm cho hàm lượng của chúng bị giảm dần. Ở các khu vực sản xuất thông thường, hàm lượng P – dễ tiêu tăng giảm thất thường, phụ thuộc vào quá trình chăm sóc, bón phân của người sản xuất. Dựa vào tiêu chuẩn phân loại trên thì tất cả các mẫu đất nghiên cứu đều có hàm lượng P – dễ tiêu lớn và thuộc loại đất giàu lân. * K – dễ tiêu: Kali trong đất thường có nhiều hơn N và P. Trong quá trình hình thành đất, hàm lượng N từ 0 (trong mẫu đất) đến có (trong đất), hàm lượng lân ít thay đổi. Còn hàm 17
lượng Kali có xu hướng giảm dần (trừ vùng đất khô hạn). Hàm lượng Kali trong đất phụ thuộc vào đá mẹ, điều kiện phong hóa và hình thành đất, thành phần cơ giới đất, chế độ canh tác và phân bón. Bảng 3.16. Kết quả phân tích hàm lƣợng K2O của các mẫu đất nghiên cứu K2O K2O Tên mẫu Tên mẫu (mg/100g đất) (mg/100g đất) Dưa chuột hữu cơ 1 31,61 Bí đao hữu cơ 1 67,89 Dưa chuột hữu cơ 2 51,40 Bí đao hữu cơ 2 73,07 Dưa chuột hữu cơ 3 57,63 Bí đao hữu cơ 3 72,17 Dưa chuột thông thường 1 23,08 Bí đao thông thường 1 32,55 Dưa chuột thông thường 2 24,54 Bí đao thông thường 2 27,84 Dưa chuột thông thường 3 27,93 Bí đao thông thường 3 23,46 Rau cải hữu cơ 1 79,20 Đối chứng 1 34,91 Rau cải hữu cơ 2 91,45 Đối chứng 2 35,89 Hình 3.8. Kết quả phân tích hàm lƣợng K2O của các mẫu đất nghiên cứu Theo kết quả phân tích cho thấy, hàm lượng K – dễ tiêu trong đất có xu hướng tăng dần tương ứng với quá trình sinh trưởng của cây trồng, duy nhất trong mẫu đất bí đao thông thường có hàm lượng K – dễ tiêu giảm dần. Tuy nhiên, ở các cây trồng khác nhau và ở các hình thức canh tác khác nhau thì hàm lượng K – dễ tiêu trong đất thay đổi 18
khác nhau. Đối chiếu với thang phân loại đất dựa vào hàm lượng K-dễ tiêu (theo Matlova), tất cả các mẫu đất nghiên cứu đều có hàm lượng K – dễ tiêu lớn và thuộc loại đất khá giàu K – dễ tiêu. 3.2.3.4. CEC và một số cation trao đổi CEC: dung tích trao đổi cation của đất hay khả năng trao đổi cation là lượng ion lớn nhất được đất hấp phụ có khả năng trao đổi và được biểu thị bằng ldl/100g đất. Đây chính là quá trình hấp phụ lý hóa được thực hiện nhờ keo đất. Hình 3.10. Kết quả phân tích CEC của các mẫu đất nghiên cứu Theo kết quả phân tích trên, giá trị CEC ở các mẫu đất sản xuất theo hình thức hữu cơ luôn cao hơn so với mô hình sản xuất thông thường và mẫu đối chứng. Đồng thời, CEC cũng có sự thay đổi tương ứng với quá trình sinh trưởng phát triển của cây. Tuy nhiên, sự thay đổi này khác nhau ở các loại cây trồng khác nhau. Theo PGS. TS Nguyễn Xuân Cự: “Giá trị CEC trong đất càng cao càng tăng cường khả năng hấp phụ và trao đổi cation của đất với cây trồng. Nhìn chung, CEC trong đất được gọi là thấp nếu nhỏ hơn 10 ldl/100g đất và nếu cao hơn 15 ldl/100g đất là cao, trung bình là từ 10 – 15 ldl/100g đất”. Như vậy, trong các mẫu đất nghiên cứu, hầu hết có giá trị CEC ở mức thấp, chỉ có mẫu đất dưa chuột hữu cơ một và rau cải hữu cơ hai là ở mức trung bình. 19
Hình 3.11. Kết quả phân tích một số cation trao đổi của các mẫu đất nghiên cứu Kết quả phân tích đã chỉ ra rằng, hàm lượng cation trao đổi riêng lẻ như: Ca, Na, Mg trong các mẫu đất hữu cơ đều cao hơn mẫu đất sản xuất thông thường và mẫu đất đối chứng. Như vậy, kết quả phân tích các tính chất lý, hóa, sinh học của đất đã cho thấy hệ thống cây trồng cùng với các biện pháp kỹ thuật canh tác có tác động rất lớn đến tính chất đất. Trong tất cả các mẫu đất nghiên cứu, mô hình canh tác hữu cơ thể hiện rất rõ ưu thế của nó trong việc cải tạo đất: tăng hàm lượng chất hữu cơ, NPK – dễ tiêu, pH đất trung tính, hàm lượng limon được cải thiện hơn, số lượng vi sinh vật có ích lớn...Ngoài ra, chất lượng nông sản được đảm bảo, đa dạng sinh học trên đồng ruộng được duy trì, an toàn cho người sản xuất và tiêu dùng...Mô hình sản xuất nông nghiệp hữu cơ cần phải được phát triển và nhân rộng diện tích, thay thế cho các mô hình sản xuất thông thường (truyền thống) trong thời gian tới. 3.3. Hiệu quả kinh tế – xã hội Bảng 3.21. Hiệu quả kinh tế một số loại rau thực nghiệm (đơn vị: 1000 đồng) Chi phí Doanh thu Năng Lợi Loại rau Phân Làm Phân Thuốc Giá Thu Giống Tổng suất nhuận chuồng đất vô cơ trừ sâu thành nhập (kg) Bí đao thường 300 700 150 630 600 2 380 2 300 6 13800 11 420 Bí đao hữu cơ 300 2500 0 0 0 2800 1560 13 20 280 17 480 Rau cải thường 50 350 150 140 50 740 220 7 1540 800 Rau cải hữu cơ 100 1250 0 0 0 1 350 160 13 2 080 730 20