Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tại Việt Nam, sản xuất nông nghiệp đóng vai trò trụ cột trong việc bảo đảm an ninh lương thực quốc gia với diện tích đất nông nghiệp đạt khoảng 9 triệu ha, trong đó có hơn 4 triệu ha đất trồng lúa cùng diện tích lớn trồng hoa màu và cây công nghiệp lâu năm. Dưới áp lực gia tăng dân số, đô thị hóa và công nghiệp hóa, phương thức thâm canh tăng vụ được áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên, việc thâm canh quá mức đã dẫn đến mất cân bằng sinh thái, gia tăng áp lực dịch hại, thúc đẩy việc lạm dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật (BVTV). Điều này trực tiếp gây suy thoái môi trường đất, suy giảm độ phì, phá hủy hệ vi sinh vật bản địa và tiềm ẩn nguy cơ đối với sức khỏe cộng đồng.

Tỉnh Thái Nguyên có thế mạnh phát triển cây chè với hơn 18.000 ha (gần 17.000 ha chè kinh doanh, năng suất bình quân đạt 109 tạ/ha, sản lượng xấp xỉ 185.000 tấn vào năm 2012, đứng thứ hai cả nước). Cây chè được xác định là cây công nghiệp chủ lực, tạo sinh kế xóa đói giảm nghèo tại các vùng chè trọng điểm như Tân Cương, Trại Cài - Minh Lập, La Bằng, Tức Tranh, Vô Tranh, Phú Đô. Dẫu vậy, tập quán lạm dụng hóa chất nông nghiệp trong sản xuất chè tại xã Vô Tranh, huyện Phú Lương đang làm nảy sinh nhiều nguy cơ thoái hóa đất và đe dọa an toàn lao động. Khóa luận tập trung giải quyết 4 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Đánh giá thực trạng sử dụng thuốc BVTV và phân bón hóa học tại xã Vô Tranh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên.
  2. Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc BVTV và phân bón hóa học đến đặc điểm, tính chất của đất và sức khỏe của người sản xuất chè.
  3. Đưa ra giải pháp nhằm hạn chế ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc BVTV và phân bón đến môi trường đất và sức khỏe người dân.
  4. Nâng cao ý thức người dân cũng như hiệu quả công tác quản lý thuốc BVTV tại địa phương.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tác động của thuốc BVTV và phân bón hóa học đến môi trường đất trồng chè, tập quán canh tác của nông hộ và các rủi ro sức khỏe liên quan. Phạm vi không gian nghiên cứu được thực hiện tại địa bàn xã Vô Tranh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên (phân bổ khảo sát trên 3 tiểu vùng với 25 xóm). Phạm vi thời gian nghiên cứu thực địa và lấy mẫu diễn ra từ tháng 8/2014 đến tháng 11/2014.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận thiết lập nền tảng lý luận dựa trên các khái niệm thổ nhưỡng học và độc học môi trường:

  • Cấu trúc phẫu diện đất: Phân tích 6 tầng phát sinh gồm tầng thảm mục/rễ cỏ, tầng mùn, tầng rửa trôi, tầng tích tụ, tầng đá mẹ và tầng đá gốc.
  • Hóa chất nông nghiệp: Khái niệm chất độc, liều lượng hoạt chất (a.i) và liều lượng thương phẩm; phân loại thuốc BVTV theo đối tượng phòng trừ (trừ sâu, trừ bệnh, trừ chuột, trừ nhện, trừ cỏ, trừ tuyến trùng), theo phương thức xâm nhập (tiếp xúc, vị độc, xông hơi, nội hấp, thấm sâu) và nguồn gốc hóa học (thảo mộc, sinh học, vô cơ, hữu cơ tổng hợp); phân loại phân bón vô cơ (đạm, lân, kali) và cơ chế làm suy giảm tính chất cơ lý đất (hiện tượng đất "chai cứng", giảm độ xốp, chua hóa và tích tụ muối nitrate ngấm vào nước ngầm).

Hệ thống cơ sở pháp lý và tiêu chuẩn áp dụng bao gồm:

  • Văn bản pháp luật: Luật Bảo vệ môi trường số 29/2005/L-CTN; Pháp lệnh Bảo vệ và kiểm dịch thực vật năm 1993; Quyết định số 184/2006/QĐ-TTg; Quyết định số 89/2006/QĐ-BNN và Quyết định số 63/2007/QĐ-BNN; Nghị định số 58/2002/NĐ-CP và Nghị định số 26/2003/NĐ-CP; Thông tư số 38/2010/TT-BNN; Thông tư số 12/2011/TT-BTNMT; Thông tư số 36/2011/TT-BNNPTNT và Thông tư số 10/2012/TT-BNNPTNT; Nghị định số 202/2013/NĐ-CP; Nghị định số 163/2013/NĐ-CP.
  • Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật: TCVN 7373:2004 (Đạm tổng số Nts), TCVN 7374:2004 (Lân tổng số Pts), TCVN 7375:2004 (Kali tổng số Kts), TCVN 7376:2004 (Cacbon hữu cơ tổng số), TCVN 7377:2004 (pH đất), TCVN 8568:2010 (CEC), TCVN 6132:1996 (Lindan), TCVN 6134:2009, TCVN 6135:2009 (Fenvalerat), TCVN 8061:2009 (Hóa chất clo hữu cơ và PCB), QCVN 15:2008/BTNMT (Dư lượng hóa chất BVTV trong đất), QCVN 03:2008/BTNMT (Kim loại nặng trong đất).

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa điều tra xã hội học và thực nghiệm môi trường:

  • Phương pháp kế thừa: Thu thập tài liệu thứ cấp về tự nhiên, kinh tế - xã hội và số liệu sản xuất chè từ UBND xã Vô Tranh.
  • Phương pháp điều tra xã hội học: Sử dụng phiếu điều tra phỏng vấn trực tiếp các hộ dân trồng chè tại 3 vùng của xã: Vùng 1 (khu vực đầu xã giáp mỏ than Phấn Mễ và thị trấn Giang Tiên, gồm 7 xóm: Tân Bình 1-4, Cầu Bình 1-2, 1/5); Vùng 2 (khu vực trung tâm xã, gồm 10 xóm: Trung Thành 1-4, Toàn Thắng, Liên Hồng 4-8); Vùng 3 (khu vực cuối xã giáp trại giam Phú Sơn và xã Sơn Cẩm, gồm 8 xóm: Thống Nhất 1-4, Toàn Thắng, Liên Hồng 1-3).
  • Phương pháp lấy mẫu đất ngoài thực địa: Đào phẫu diện chuẩn (kích thước rộng 0,8m; sâu 1,2m), thực hiện lấy mẫu tại 10 điểm đại diện trên các nương chè thuộc địa bàn xã, mỗi điểm lấy 2 tầng đất: tầng mặt (0 - 20 cm) và tầng dưới (20 - 40 cm).
  • Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Mẫu đất được phân tích các chỉ tiêu lý hóa và dư lượng tại Phòng thí nghiệm Khoa Quản lý tài nguyên (Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên) và Viện Khoa học sự sống (Đại học Thái Nguyên).
  • Phương pháp xử lý số liệu: Thống kê, xử lý và so sánh số liệu phân tích với các tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia bằng phần mềm Microsoft Word và Microsoft Excel.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của việc kiểm soát ô nhiễm hóa chất nông nghiệp trong bối cảnh chè là cây công nghiệp mũi nhọn của tỉnh Thái Nguyên. Xác định rõ mục đích nghiên cứu, 6 yêu cầu kỹ thuật và ý nghĩa khoa học - thực tiễn trong việc cung cấp cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý môi trường đất cấp xã.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa lý luận về cấu trúc thổ nhưỡng, phân loại hóa chất bảo vệ thực vật và phân bón. Phân tích đặc điểm các loại đất trồng chè chính trên thế giới (đất đỏ, vàng, podzol, đất tím tại vùng cận nhiệt đới; đất đỏ vàng trên đá biến chất, bazan tại vùng nhiệt đới) và tại Việt Nam. Riêng tại tỉnh Thái Nguyên, chè phân bố trên 6 loại đất: đất đỏ nâu trên đá vôi ($F_v$), đất đỏ vàng trên đá biến chất ($F_i$), đất đỏ trên phiến thạch sét ($F_s$), đất vàng nhạt trên đá cát ($F_q$), đất đỏ vàng trên đá macma axit ($F_a$), đất nâu vàng trên phù sa cổ ($F_p$). Tổng kết tình hình sử dụng thuốc BVTV và phân bón trên quy mô toàn cầu và tại Việt Nam, nêu bật các số liệu về mức gia tăng lượng phân khoáng, tỷ lệ vi phạm quy trình sử dụng thuốc trên cây rau/chè và tổng hợp các báo cáo y tế về tỷ lệ ngộ độc cấp/mãn tính ở người lao động trực tiếp.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định cụ thể đối tượng nghiên cứu là đất trồng chè và các hoạt động sử dụng hóa chất của người dân xã Vô Tranh. Quy định rõ 5 nội dung nghiên cứu trọng tâm, mô tả chi tiết phương pháp đào phẫu diện đất 2 tầng tại 10 điểm đại diện, thiết kế bộ câu hỏi khảo sát tại 3 cụm vùng dân cư, xác định các phòng thí nghiệm kiểm định và phương pháp thống kê, tổng hợp dữ liệu.

Phần 4: Kết quả và thảo luận

Đánh giá chi tiết các điều kiện tự nhiên, tài nguyên và kinh tế - xã hội của xã Vô Tranh:

  • Tổng diện tích tự nhiên đạt 1.837,6 ha; trong đó đất nông nghiệp là 1.461 ha, đất lâm nghiệp là 303,81 ha (độ che phủ rừng 16,53%), đất ở chiếm 82,47 ha. Địa hình đồi thấp lượn sóng (độ cao trung bình 231m, cao nhất 393m, thấp nhất 70m).
  • Cấu trúc tài nguyên đất của xã gồm 4 nhóm: nhóm đất xám chiếm ưu thế với 1.132 ha (61,6%), nhóm đất tầng mỏng 486 ha (26,3%), nhóm đất Glây 121 ha (6,7%) và nhóm đất phù sa ven sông Cầu, sông Giang Tiên chiếm 98,4% diện tích canh tác bãi bồi.
  • Dân số năm 2013 là 7.951 người (2.317 hộ; 3.951 lao động), thu nhập bình quân đầu người đạt 13,5 triệu đồng/người/năm.
  • Diễn biến sản xuất chè giai đoạn 2011 - 2013 tăng trưởng đều đặn: diện tích tăng từ 603 ha lên 613 ha; năng suất tăng từ 100 tạ/ha lên 110 tạ/ha; sản lượng tăng từ 5.650 tấn lên 6.325 tấn. Cơ cấu tuổi vườn chè: nhóm sung sức 10 - 20 năm chiếm 46,1%, nhóm > 20 năm chiếm 25,7%, nhóm < 10 năm chiếm 28,2%.
  • Thực trạng sử dụng hóa chất: 100% hộ dân sử dụng thuốc BVTV với 13 tên thương phẩm phổ biến; phân bón hóa học chiếm 95,25% tổng lượng bón (trong đó NPK chiếm 90,6%, lân 3,65%, đạm 1,0%), trong khi phân hữu cơ chỉ chiếm 4,75%. Báo cáo phản ánh tập quán tự ý tăng nồng độ, pha trộn nhiều hoạt chất, phun định kỳ sau mỗi lứa hái, vi phạm thời gian cách ly và xử lý bao bì chủ yếu bằng cách đốt thủ công tại góc nương chè.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng hợp những phát hiện chính về hiện trạng thâm canh chè, sự mất cân đối trong cơ cấu phân bón, các rủi ro thoái hóa đất và kiến nghị các giải pháp quản lý kinh doanh, quy trình kỹ thuật bón phân hữu cơ ủ hoai và tăng cường tập huấn an toàn hóa chất cho nông dân.


Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã định lượng hóa và hệ thống hóa thực trạng sản xuất chè và mức độ thâm dụng hóa chất tại xã Vô Tranh thông qua các dữ liệu thực nghiệm và điều tra xã hội học:

Tiêu chí sản xuất chè Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013
Diện tích (ha) 603 608 613
Năng suất (tạ/ha) 100 105 110
Sản lượng (tấn) 5.650 5.985 6.325

Tiến trình cơ giới hóa và chất lượng chế biến chè tại địa phương phát triển qua 4 giai đoạn lịch sử:

  1. Trước năm 1960: Hộ gia đình sản xuất, không chế biến, tiêu thụ lá chè tươi.
  2. Giai đoạn 1960 - 1986: Hợp tác xã quản lý, sao sấy bằng chảo, vò thủ công bằng tay/chân, sản phẩm chè xanh chất lượng thấp.
  3. Giai đoạn 1986 - 1995: Hộ gia đình quản lý, sao sấy bằng tôn tấm, vò thủ công, chất lượng và hình thức trung bình.
  4. Giai đoạn 1995 đến nay: Hộ gia đình đầu tư máy móc, sao sấy bằng tôn quay có động cơ, vò chè bằng máy, sản phẩm chè xanh chất lượng cao, mẫu mã đẹp.

Khảo sát ghi nhận danh mục 13 loại thuốc BVTV được người trồng chè sử dụng phổ biến:

STT Tên thương phẩm Thành phần hoạt chất chính
1 MiDan 10 WP Imidacloprid 10%
2 Plutel 1,8 EC Abamectin 1,8 g/l
3 BULLDOCK 0,25 EC Beta cyflothrin
4 KOZOMI 0,3 EC Acetamiprid
5 ACTARA 25 WP Thiamethoxam 250 g/kg
6 SACH RAY 200 WP Acetamiprid 70 g/kg
7 Trutat 0,32 EC Thiamethoxam
8 Actador Imidacloprid
9 Alfathrin 5 EC Alphacypermethrin 5%
10 VK - Superlau 25 WP Imidacloprid
11 Shepatin Abamectin 17,5 g/l
12 Secba Alphacypermethrin
13 Comphai 10 WP Beta cyflothrin

Về cơ cấu phân bón, nông dân phụ thuộc gần như tuyệt đối vào phân hóa học, dẫn đến hiện tượng đất bị nén chặt, giảm độ tơi xốp và chua hóa:

Địa bàn điều tra Phân NPK (%) Phân đạm N (%) Phân lân P (%) Tổng phân hóa học (%) Phân hữu cơ (%)
Vùng 1 (Đầu xã) 89,00 1,00 2,00 92,00 8,00
Vùng 2 (Trung tâm) 92,00 0,00 2,00 94,00 6,00
Vùng 3 (Cuối xã) 91,00 2,00 3,00 96,00 4,00
Giá trị trung bình 90,60 1,00 3,65 95,25 4,75

Các giải pháp tác giả đề xuất:

  • Giải pháp quản lý: Tăng cường thanh tra, kiểm soát các cơ sở kinh doanh phân bón và thuốc BVTV trên địa bàn xã; bắt buộc các đại lý phải có chứng chỉ chuyên môn; yêu cầu nông dân tuân thủ nguyên tắc "4 đúng" (đúng thuốc, đúng liều lượng nồng độ, đúng lúc, đúng cách) và nghiêm ngặt giữ thời gian cách ly.
  • Giải pháp kỹ thuật và xử lý môi trường: Thay thế dần phân vô cơ bằng phân chuồng ủ hoai mục bằng chế phẩm vi sinh; trồng xen cây bộ đậu cải tạo đất; xây dựng hệ thống bể chứa bê tông chuyên dụng tại các nương chè để thu gom vỏ bao bì thuốc BVTV, chấm dứt việc đốt thủ công ngoài trời hoặc vứt rác thải hóa chất bừa bãi.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Phạm vi điều tra xã hội học và lấy mẫu đất chỉ giới hạn trong phạm vi 1 xã miền núi (xã Vô Tranh, huyện Phú Lương) trong khoảng thời gian ngắn (từ tháng 8 đến tháng 11/2014). Mạng lưới lấy mẫu phẫu diện đất dừng lại ở 10 điểm, chưa bao phủ toàn bộ các tiểu vùng vi khí hậu và các dạng địa hình phức tạp của toàn huyện.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Cần mở rộng quy mô quan trắc định kỳ nhiều năm trên toàn bộ các vùng trọng điểm chè của tỉnh Thái Nguyên; thực hiện phân tích động thái tích lũy và chuyển hóa của các nhóm hoạt chất trừ sâu thế hệ mới (Neonicotinoid, Avermectin, Pyrethroid) trong các tầng đất sâu hơn và trong hệ thống nước ngầm, nước mặt lân cận.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tư liệu thực nghiệm hữu ích cho sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên, Địa chính môi trường, Nông nghiệp và Khoa học đất:

  • Cung cấp phương pháp luận chuẩn mực về quy trình đào phẫu diện đất 2 tầng (0 - 20 cm và 20 - 40 cm), phương pháp thiết kế phiếu điều tra nông hộ theo 3 tiểu vùng địa lý.
  • Cung cấp bộ số liệu thực địa chi tiết về diễn biến năng suất, diện tích chè giai đoạn 2011 - 2013, danh mục hoạt chất BVTV và tỷ lệ sử dụng phân bón vô cơ/hữu cơ tại vùng chè Phú Lương - Thái Nguyên.
  • Là tài liệu tham khảo giá trị cho các cán bộ quản lý môi trường cấp xã/huyện trong việc xây dựng đề án quản lý chất thải nguy hại nông nghiệp và quy hoạch vùng canh tác chè an toàn (VietGAP).

Câu hỏi thường gặp

1. Cơ cấu sử dụng phân bón cho cây chè tại xã Vô Tranh có đặc điểm gì nổi bật? Qua điều tra tại 3 vùng của xã Vô Tranh, phân hóa học chiếm tỷ trọng áp đảo lên tới 95,25% tổng lượng phân bón (trong đó phân NPK chiếm 90,6%, phân lân chiếm 3,65%, phân đạm chiếm 1,0%). Phân hữu cơ chỉ chiếm tỷ lệ rất khiêm tốn là 4,75% (dao động từ 4% ở Vùng 3 đến 8% ở Vùng 1), dẫn đến tình trạng mất cân bằng dinh dưỡng và làm đất bị chai cứng.

2. Người dân xã Vô Tranh sử dụng những loại thuốc BVTV nào và thói quen sử dụng ra sao? 100% hộ dân trồng chè đều sử dụng thuốc BVTV với 13 loại thương phẩm phổ biến như MiDan 10 WP, Plutel 1,8 EC, BULLDOCK 0,25 EC, KOZOMI 0,3 EC, ACTARA 25 WP, Shepatin, Alfathrin... chứa các hoạt chất như Imidacloprid, Abamectin, Acetamiprid, Thiamethoxam, Alphacypermethrin. Nông dân thường mua thuốc theo tư vấn của người bán, tự ý phối trộn nhiều loại thuốc, tăng nồng độ khi có dịch và phun thuốc ngay sau mỗi lứa hái chè.

3. Khóa luận áp dụng phương pháp lấy mẫu đất thực địa như thế nào? Tác giả đào phẫu diện đất với kích thước rộng 0,8m và sâu 1,2m tại 10 điểm đại diện trên địa bàn xã. Mỗi phẫu diện được lấy mẫu tại 2 tầng đất: tầng 0 - 20 cm và tầng 20 - 40 cm, sau đó đưa về phân tích tại Phòng thí nghiệm Khoa Quản lý tài nguyên và Viện Khoa học sự sống thuộc Đại học Thái Nguyên.

4. Tình hình phát triển sản xuất chè tại xã Vô Tranh trong giai đoạn 2011 - 2013 diễn ra như thế nào? Diện tích chè của xã tăng từ 603 ha (năm 2011) lên 608 ha (năm 2012) và đạt 613 ha (năm 2013). Năng suất chè tăng từ 100 tạ/ha lên 110 tạ/ha, đưa tổng sản lượng chè búp tươi tăng từ 5.650 tấn (2011) lên 6.325 tấn (2013). Cây chè từ 10 - 20 năm tuổi chiếm tỷ lệ cao nhất trong xã với 46,1%.

5. Nông dân tại khu vực nghiên cứu xử lý bao bì thuốc BVTV sau khi sử dụng bằng hình thức nào? Người dân đã có ý thức không vứt bừa bãi bao bì thuốc BVTV ra môi trường mà tập kết tại các khu vực riêng của mỗi nương chè. Khi lượng bao bì tồn đọng nhiều, các hộ gia đình xử lý bằng phương pháp đốt thủ công trực tiếp tại nương chè.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Tuấn Thành đã phản ánh toàn diện thực trạng sử dụng hóa chất nông nghiệp trong canh tác chè tại xã Vô Tranh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng việc thâm canh chè tại địa phương đang phụ thuộc nặng nề vào phân bón hóa học (chiếm 95,25%) và 13 loại thuốc bảo vệ thực vật độc hại, gây suy giảm độ phì nhiêu của đất và tiềm ẩn rủi ro sinh thái. Các số liệu điều tra thực địa và kết quả phân tích thổ nhưỡng cung cấp cơ sở khoa học quan trọng để chính quyền địa phương hoàn thiện công tác quản lý vật tư nông nghiệp, đồng thời định hướng người dân chuyển đổi sang quy trình bón phân hữu cơ và bảo vệ môi trường bền vững.