TÁC ĐỘNG CỦA THUỐC DIỆT NẤM ĐẾN SỰ TỤ KEO CỦA KHOÁNG SÉT VÀ TÍCH LŨY ĐỒNG TRONG ĐẤT TRỒNG CAM

Nghiên cứu tác động của thuốc diệt nấm đến khoáng sét, ảnh hưởng tới sự tụ keo và tích lũy đồng trong đất trồng cam. Giải pháp cho nông nghiệp bền vững.

• Tác giả: Đào Thị Trang
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Ngọc Minh
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Tác Động Của Thuốc Diệt Nấm Đến Sự Tụ Keo Của Khoáng Sét Và Tích Lũy Đồng Trong Đất Trồng Cam
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về cây ăn quả có múi tại Việt Nam
• 1.2. Phân bố và hiện trạng canh tác cây ăn quả có múi tại Việt Nam
• 1.3. Hiện trạng canh tác cam tại Việt Nam và khu vực nghiên cứu
• 1.3.1. Hiện trạng canh tác cam tại Việt Nam
• 1.3.2. Hiện trạng canh tác cam tại khu vực nghiên cứu
• 1.4. Bệnh hại trên cây cam
• 1.4.1. Bệnh hại phổ biến trên cây cam tại Cao Phong
• 1.5. Hóa chất trừ bệnh. Nguồn gốc, hiện trạng và chuyển hóa nguyên tố đồng trong đất
• 1.5.1. Nguồn gốc ô nhiễm đồng trong đất nông nghiệp
• 1.5.2. Hiện trạng ô nhiễm đồng trong đất nông nghiệp
• 1.5.3. Các dạng của đồng và chuyển hóa đồng trong môi trường đất
• 1.6. Khoáng sét trong đất và đặc tính keo của khoáng sét
• 1.6.1. Khoáng sét trong đất
• 1.6.2. Đặc tính keo của khoáng sét
• 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Chuẩn bị và phân tích mẫu
• 2.3.2. Phương pháp xác định khả năng hấp phụ đồng của đất và khoáng sét
• 2.3.3. Phương pháp xác định đặc tính keo của khoáng sét trong đất
• 2.3.4. Phương pháp định lượng điện tích bề mặt của khoáng sét
• 2.3.5. Phương pháp xử lí số liệu
• 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đặc điểm khoáng vật học môi trường đất tại khu vực nghiên cứu
• 3.2. Thành phần và một số đặc tính của thuốc diệt nấm chứa đồng
• 3.3. Khả năng hấp phụ đồng của đất
• 3.4. Tác động của thuốc diệt nấm đến điện tích bề mặt và đặc tính keo của khoáng sét
• 3.4.1. Tác động của muối đồng và thuốc diệt nấm chứa đồng đến điện tích bề mặt của khoáng sét
• 3.4.2. Tác động của muối đồng và thuốc diệt nấm chứa đồng đến động thái keo của khoáng sét
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Tác Động Thuốc Diệt Nấm Đồng Đến Đất Cam

Hoạt động thâm canh cây có múi phát triển mạnh tại Việt Nam, đặc biệt tại Cao Phong, Hòa Bình, nơi cây cam trở thành cây trồng chủ lực. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu và canh tác thâm canh làm gia tăng dịch hại, dẫn đến tăng sử dụng thuốc trừ bệnh. Thuốc diệt nấm chứa đồng được sử dụng rộng rãi, nhưng lượng dùng trung bình tại Cao Phong vượt xa ngưỡng cho phép. Điều này tiềm ẩn rủi ro lớn cho môi trường đất và hệ sinh thái, đặc biệt là nguy cơ tích lũy đồng trong đất.

1.1. Thực Trạng Sử Dụng Thuốc Diệt Nấm Chứa Đồng

Trong thập kỷ qua, lượng thuốc diệt nấm sử dụng trung bình tại vùng trồng cây có múi ở Cao Phong, Hòa Bình đã tăng lên đáng kể và đạt ~ 20 kg/ha/năm, vượt xa ngưỡng đề xuất từ Ủy ban Châu Âu (4 kg/ha/năm) (European Commission, 2018). Các loại thuốc diệt nấm đều chứa Cu nên khi được hòa tan trong nước và phun lên tán lá, qua thời gian thâm canh lâu dài đã đưa một lượng Cu đáng kể vào đất canh tác, rủi ro đến môi trường đất và hệ sinh thái.

1.2. Rủi Ro Tiềm Ẩn Từ Ô Nhiễm Đồng Trong Đất

Thuốc diệt nấm chứa Cu không chỉ tác động làm gia tăng tích lũy Cu mà chúng còn làm thay đổi hệ keo của đất. Cu mang điện tích dương, chúng có xu hướng tạo liên kết với khoáng sét (thường mang điện tích âm) và hình thành trạng thái keo tụ của hệ keo trong đất. Vì vậy, cần đánh giá về ô nhiễm Cu trong đất cũng như động thái của chúng trong đất trồng cam tại Việt Nam hiện nay càng trở nên cấp thiết hơn, cần được chú trọng nhiều hơn.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Đồng Ảnh Hưởng Đất Khoáng Sét

Ô nhiễm đồng từ thuốc diệt nấm tác động phức tạp đến đất. Một mặt, Cu liên kết với khoáng sét, gây keo tụ. Mặt khác, thuốc diệt nấm chứa chất hữu cơ hòa tan (DOM), có thể làm phân tán sét. Nghiên cứu của Kretzschmar và nnk, 1997 chỉ ra DOM có xu hướng tích điện âm, làm tăng sự phân tán sét. Do đó, cần hiểu rõ tương tác giữa Cu và DOM với khoáng sét để có giải pháp quản lý đất hiệu quả.

2.1. Tương Tác Ngược Chiều Đồng Chất Hữu Cơ Hòa Tan

Thuốc diệt nấm được nghiên cứu, sản xuất với thành phần chính là các hợp chất cơ kim, trong đó có chứa một lượng chất hữu cơ hòa tan (DOM) có thể được giải phóng trong quá trình sử dụng và xâm nhập vào môi trường đất. DOM có xu hướng tích điện âm nhiều hơn nên làm tăng sự phân tán sét trong dung dịch đất. Vì vậy, DOM có thể là một trong những nguyên nhân làm phân tán, rửa trôi sét.

2.2. Cần Nghiên Cứu Tác Động Tổng Thể Đến Đất Trồng Cam

Thuốc diệt nấm gồm hai thành phần chính là Cu và DOM, tuy nhiên tương tác của chúng với khoáng sét lại là hai xu hướng trái ngược nhau, trong khi Cu tác động làm khoáng sét keo tụ hơn thì DOM có xu hướng phân tán kệ keo sét. Vì vậy, các nghiên cứu đánh giá về ô nhiễm Cu trong đất cũng như động thái của chúng trong đất trồng cam tại Việt Nam hiện nay càng trở nên cấp thiết hơn.

III. Nghiên Cứu Tác Động Thuốc Diệt Nấm Đến Đất Trồng Cam

Đề tài nghiên cứu "Tác động của thuốc diệt nấm đến sự tụ keo của khoáng sét và tích lũy đồng trong đất trồng cam" được thực hiện nhằm cung cấp cơ sở khoa học về tác động của các loại thuốc diệt nấm thương mại đến thành phần sét trong đất. Nghiên cứu tập trung vào đánh giá ảnh hưởng của thuốc diệt nấm chứa Cu đến cơ chế tụ keo của khoáng sét và nguy cơ gia tăng tích lũy Cu trong đất trồng cam.

3.1. Mục Tiêu Đánh Giá Ảnh Hưởng Đến Khoáng Sét Tích Lũy Đồng

Mục đích của nghiên cứu này tập trung vào đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng các loại thuốc diệt nấm có chứa Cu đến cơ chế tụ keo của khoáng sét và nguy cơ gia tăng tích lũy Cu trong đất trồng cam bao gồm định lượng hàm lượng Cu ô nhiễm trong đất và động thái tương tác của Cu với khoáng sét.

3.2. Hướng Tới Giải Pháp Kiểm Soát Ô Nhiễm Đất

Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho những đề xuất giải pháp kiểm soát sử dụng các hóa chất diệt nấm chứa Cu gây ô nhiễm môi trường đất, phục vụ bảo tồn các vườn cam tại Cao Phong, tỉnh Hòa Bình. Kết quả nghiên cứu đạt được sẽ cung cấp cơ sở khoa học rõ ràng hơn về những thay đổi có thể xảy ra trong môi trường đất do các “chất keo” chứa Cu.

IV. Kết Quả Thay Đổi Trong Đất Do Thuốc Diệt Nấm Đồng

Nghiên cứu giúp hiểu rõ hơn về những thay đổi có thể xảy ra trong môi trường đất do thuốc diệt nấm chứa đồng. Cụ thể, nghiên cứu làm rõ về sự di chuyển của các keo sét, làm gia tăng hấp phụ Cu trong đất giàu sét hoặc làm tăng sự linh động và rủi ro từ ô nhiễm Cu trong đất trồng cây có múi nghèo sét. Kết quả cung cấp dữ liệu về vai trò và mối quan hệ của thành phần, tính chất đất và khoáng sét trong đất, cùng với đó là cơ sở khoa học về năng lực hấp phụ của Cu.

4.1. Ảnh Hưởng Đến Độ Di Động Của Keo Sét Trong Đất

Kết quả nghiên cứu đạt được sẽ cung cấp cơ sở khoa học rõ ràng hơn về những thay đổi có thể xảy ra trong môi trường đất do các “chất keo” chứa Cu trong thành phần của thuốc diệt nấm làm tăng sự di chuyển của các keo sét, làm gia tăng hấp phụ Cu trong đất giàu sét hoặc làm tăng sự linh động và rủi ro từ ô nhiễm Cu trong đất trồng cây có múi nghèo sét.

4.2. Dữ Liệu Khoa Học Về Khoáng Sét Và Khả Năng Hấp Phụ Đồng

Các kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học về dữ liệu, minh chứng, vai trò, và mối quan hệ của thành phần tính chất đất và khoáng sét trong đất, cùng với đó là cơ sở khoa học về năng lực hấp phụ của Cu. Nghiên cứu cung cấp dữ liệu phục vụ nghiên cứu và giảng dạy về vấn đề ô nhiễm Cu trong môi trường đất, đặc biệt là đất trồng cây có múi.

V. Giải Pháp Giảm Thiểu Tác Động Của Đồng Bảo Vệ Đất Cam

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, cần đưa ra giải pháp giảm thiểu sử dụng Cu trong canh tác, thay thế thuốc diệt nấm bằng các thuốc trừ sâu sinh học. Mục tiêu là kiểm soát ô nhiễm Cu tại các vùng ô nhiễm, bảo tồn các vườn cam tại Cao Phong, tỉnh Hòa Bình. Cần thông tin đến nhà khoa học và cộng đồng về vấn đề này để cùng chung tay hành động.

5.1. Hướng Tới Canh Tác Bền Vững Giảm Thiểu Sử Dụng Đồng

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đó, cung cấp thông tin đến nhà khoa học và cộng đồng nhằm đưa ra các giải pháp giảm thiểu sử dụng Cu trong canh tác, thay thế thuốc diệt nấm bằng các thuốc trừ sâu sinh học với mục tiêu kiểm soát ô nhiễm Cu tại các vùng ô nhiễm, bảo tồn các vườn cam tại Cao Phong, tỉnh Hòa Bình.

5.2. Cần Nghiên Cứu Thay Thế Thuốc Diệt Nấm Bằng Sản Phẩm Sinh Học

Cần thúc đẩy các nghiên cứu về các sản phẩm sinh học thay thế cho thuốc diệt nấm chứa đồng, đồng thời cần có các chính sách hỗ trợ và khuyến khích nông dân áp dụng các biện pháp canh tác bền vững để giảm thiểu ô nhiễm đất và bảo vệ sức khỏe đất trồng cam.

VI. Tương Lai Phát Triển Bền Vững Cho Vùng Cam Cao Phong

Nghiên cứu về tác động của thuốc diệt nấm chứa đồng đến đất trồng cam là bước quan trọng để xây dựng nền nông nghiệp bền vững cho vùng Cao Phong. Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về sinh thái đất, quản lý đất và ứng dụng các biện pháp canh tác thân thiện với môi trường để bảo vệ sức khỏe đất và đảm bảo chất lượng sản phẩm cam.

6.1. Tiếp Tục Nghiên Cứu Sâu Rộng Về Sinh Thái Đất

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về sinh thái đất, đặc biệt là tác động của đồng đến vi sinh vật đất và các quá trình sinh học quan trọng trong đất. Điều này giúp đưa ra các biện pháp quản lý đất hiệu quả hơn và bảo vệ sức khỏe đất trồng cam.

6.2. Ứng Dụng Canh Tác Thân Thiện Môi Trường Đảm Bảo Chất Lượng

Cần khuyến khích nông dân áp dụng các biện pháp canh tác thân thiện với môi trường như sử dụng phân hữu cơ, che phủ đất, luân canh cây trồng và quản lý dịch hại tổng hợp (IPM). Điều này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm đất mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm cam và tăng thu nhập cho người nông dân.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của ngành trồng cây có múi tại Việt Nam, đặc biệt là cây cam tại huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, việc sử dụng thuốc diệt nấm chứa đồng (Cu) đã trở nên phổ biến nhằm kiểm soát sâu bệnh và nâng cao năng suất. Theo báo cáo, lượng thuốc diệt nấm chứa Cu sử dụng tại vùng trồng cam Cao Phong trong giai đoạn 2015-2017 đạt trung bình khoảng 16,19 kg/ha/năm, vượt xa ngưỡng 4 kg/ha/năm do Ủy ban Châu Âu đề xuất. Việc sử dụng thuốc diệt nấm này đã dẫn đến sự tích tụ Cu trong đất, gây ra nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng, ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường đất và hệ sinh thái.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung đánh giá tác động của thuốc diệt nấm chứa Cu đến sự tụ keo của khoáng sét và tích lũy đồng trong đất trồng cam tại Cao Phong. Nghiên cứu khảo sát các đặc tính khoáng vật học của đất, thành phần và đặc tính của thuốc diệt nấm, đồng thời phân tích sự tương tác giữa Cu và khoáng sét trong đất. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào đất xám feralit trồng cam 17 năm tuổi tại Cao Phong, với các mẫu đất được lấy ở độ sâu 0-40 cm.

Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý sử dụng thuốc diệt nấm chứa Cu, góp phần bảo vệ môi trường đất, duy trì chất lượng đất trồng cam và phát triển nông nghiệp bền vững. Kết quả nghiên cứu cũng hỗ trợ xây dựng các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm Cu, bảo tồn thương hiệu cam Cao Phong và nâng cao hiệu quả sản xuất cây có múi tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết về khoáng sét và đặc tính keo của khoáng sét: Khoáng sét là thành phần quan trọng trong đất, có kích thước hạt nhỏ (< 2 µm), cấu trúc lớp và diện tích bề mặt lớn, ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ ion và nước. Đặc tính keo của khoáng sét thể hiện qua trạng thái tán keo hoặc tụ keo, phụ thuộc vào điện tích bề mặt và nồng độ chất điện ly trong dung dịch.

• Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich: Được sử dụng để mô tả quá trình hấp phụ Cu trên đất và khoáng sét. Mô hình Langmuir giả định hấp phụ một lớp với tải trọng hấp phụ tối đa, trong khi mô hình Freundlich mô tả hấp phụ phi tuyến và không giới hạn.

• Khái niệm về điện tích bề mặt (SC) và lớp điện kép: Điện tích bề mặt của khoáng sét ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ keo, sự tụ keo hay phân tán keo. Sự thay đổi điện tích bề mặt do Cu và các hợp chất hữu cơ trong thuốc diệt nấm tác động đến trạng thái keo của khoáng sét.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Mẫu đất xám feralit trồng cam 17 năm tuổi tại Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, được lấy ở độ sâu 0-40 cm, tập trung phân tích ở tầng 20-30 cm để hạn chế ảnh hưởng của chất hữu cơ hòa tan (DOM). Sáu loại thuốc diệt nấm chứa Cu phổ biến tại vùng nghiên cứu cũng được thu thập để phân tích.

• Phương pháp phân tích:

  • Xác định thành phần khoáng vật bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), phổ tán xạ năng lượng tia X (EDS), nhiễu xạ tia X (XRD) và phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR).
  • Định lượng hàm lượng Cu trong đất, khoáng sét và thuốc diệt nấm bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).
  • Xác định đặc tính keo của khoáng sét qua thí nghiệm độ truyền qua (T%) và điện tích bề mặt (SC) bằng máy phân tích điện tích.
  • Thí nghiệm hấp phụ Cu trên đất và khoáng sét với các nồng độ Cu khác nhau, phân tích dữ liệu theo mô hình Langmuir và Freundlich.
  • Phân tích chất hữu cơ hòa tan (DOM) trong thuốc diệt nấm bằng máy phân tích TOC.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2022, bao gồm giai đoạn lấy mẫu, phân tích phòng thí nghiệm và xử lý số liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hàm lượng Cu tích lũy trong đất và khoáng sét vượt ngưỡng cho phép
   Hàm lượng Cu trong đất bề mặt (0-10 cm) đạt 239,6 mg/kg, trong khi khoáng sét tách ra có hàm lượng lên đến 357,7 mg/kg, vượt xa tiêu chuẩn QCVN 100 mg/kg. Hàm lượng Cu giảm dần theo chiều sâu, nhưng vẫn duy trì ở mức cao (trên 130 mg/kg ở 30-40 cm).

2. Khoáng sét có ái lực hấp phụ Cu mạnh hơn đất tổng hợp
   Năng lực hấp phụ Cu của khoáng sét đạt 16,1 mg/g, cao hơn đất tổng hợp (12,8 mg/g). Thành phần sét trong đất dao động từ 49,2% đến 69,4%, tăng theo độ sâu, góp phần quan trọng vào khả năng hấp phụ Cu.

3. Thuốc diệt nấm chứa Cu có đặc tính điện tích âm và hàm lượng DOM khác nhau
   Sáu loại thuốc diệt nấm chứa Cu có hàm lượng Cu từ 27,3% đến 71,2%, với DOM dao động từ 0,76 đến 11,9 mg/g. Các polyme hữu cơ trong thuốc diệt nấm mang điện tích âm, ảnh hưởng đến điện tích bề mặt của khoáng sét.

4. Tác động của Cu và thuốc diệt nấm đến điện tích bề mặt và trạng thái keo của khoáng sét
   Khi bổ sung CuSO4 hoặc thuốc diệt nấm, điện tích bề mặt (SC) của khoáng sét giảm âm, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tụ keo. Tuy nhiên, thuốc diệt nấm chứa Cu làm SC biến thiên rộng hơn so với muối CuSO4, do ảnh hưởng của DOM. Độ truyền qua (T%) của huyền phù khoáng sét tăng theo nồng độ Cu, thể hiện sự chuyển từ trạng thái phân tán sang keo tụ.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy sự tích tụ Cu trong đất trồng cam tại Cao Phong đã vượt mức an toàn, gây nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng nghiêm trọng. Khoáng sét đóng vai trò chủ đạo trong việc hấp phụ và giữ Cu, làm giảm tính linh động của Cu trong đất nhưng cũng làm tăng nguy cơ tích tụ lâu dài. Sự khác biệt về hàm lượng DOM trong các loại thuốc diệt nấm ảnh hưởng đến điện tích bề mặt khoáng sét, từ đó điều chỉnh trạng thái keo của đất.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, hàm lượng Cu trong đất nghiên cứu cao hơn nhiều vùng ô nhiễm Cu trên thế giới như Nhật Bản, Úc, Liên minh châu Âu. Điều này phản ánh mức độ sử dụng thuốc diệt nấm chứa Cu vượt ngưỡng và thiếu kiểm soát tại địa phương. Các kết quả về mô hình hấp phụ phù hợp với mô hình Langmuir, cho thấy Cu hấp phụ theo lớp đơn trên bề mặt khoáng sét.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố hàm lượng Cu theo độ sâu, đồ thị hấp phụ Cu theo nồng độ, và biểu đồ biến thiên điện tích bề mặt SC dưới tác động của Cu và thuốc diệt nấm. Những biểu đồ này minh họa rõ ràng mối quan hệ giữa Cu, khoáng sét và thuốc diệt nấm trong đất trồng cam.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Giảm thiểu sử dụng thuốc diệt nấm chứa Cu trong canh tác cam
   Khuyến khích nông dân áp dụng các biện pháp quản lý dịch hại sinh học và sử dụng thuốc trừ sâu sinh học thay thế, nhằm giảm lượng Cu đưa vào đất. Thực hiện trong vòng 2-3 năm tới, chủ thể là các cơ quan quản lý nông nghiệp và hợp tác xã nông dân.

2. Xây dựng chương trình giám sát và cảnh báo ô nhiễm Cu trong đất trồng cam
   Thiết lập hệ thống quan trắc định kỳ hàm lượng Cu và đặc tính keo của đất tại các vùng trồng cam trọng điểm. Thời gian triển khai trong 1 năm, do các viện nghiên cứu môi trường và sở nông nghiệp thực hiện.

3. Áp dụng kỹ thuật cải tạo đất và phục hồi độ phì đất
   Sử dụng các biện pháp bổ sung chất hữu cơ, trồng xen cây che phủ và áp dụng công nghệ xử lý đất nhằm giảm tích tụ Cu và cải thiện đặc tính keo của đất. Thời gian thực hiện 3-5 năm, do các tổ chức nghiên cứu và nông dân phối hợp thực hiện.

4. Tuyên truyền, đào tạo nâng cao nhận thức cho người dân và cán bộ quản lý
   Tổ chức các khóa tập huấn về tác hại của Cu và cách sử dụng thuốc diệt nấm an toàn, hiệu quả. Thời gian triển khai liên tục hàng năm, do các cơ quan chuyên môn và địa phương đảm nhiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý nông nghiệp và môi trường
   Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý thuốc diệt nấm, kiểm soát ô nhiễm kim loại nặng trong đất trồng cây có múi.

2. Nông dân và hợp tác xã trồng cam
   Áp dụng kiến thức về tác động của thuốc diệt nấm chứa Cu để điều chỉnh quy trình canh tác, giảm thiểu rủi ro ô nhiễm đất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

3. Nhà nghiên cứu và giảng viên khoa học môi trường, nông nghiệp
   Tham khảo dữ liệu thực nghiệm, phương pháp phân tích và kết quả nghiên cứu để phát triển các đề tài liên quan đến ô nhiễm kim loại nặng và cải tạo đất.

4. Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh thuốc bảo vệ thực vật
   Căn cứ vào đặc tính và tác động của thuốc diệt nấm chứa Cu để cải tiến sản phẩm, phát triển các loại thuốc thân thiện môi trường, đáp ứng yêu cầu bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao hàm lượng Cu trong đất trồng cam lại tăng cao?
   Việc sử dụng thuốc diệt nấm chứa Cu với lượng lớn và kéo dài trong nhiều năm đã làm tích tụ Cu trong đất, đặc biệt là ở lớp đất mặt, gây ô nhiễm kim loại nặng.

2. Khoáng sét ảnh hưởng như thế nào đến sự tích tụ Cu trong đất?
   Khoáng sét có diện tích bề mặt lớn và điện tích âm, hấp phụ mạnh Cu, làm giảm tính linh động của Cu nhưng cũng làm tăng tích tụ lâu dài trong đất.

3. Thuốc diệt nấm chứa Cu có ảnh hưởng gì đến đặc tính keo của đất?
   Các polyme hữu cơ trong thuốc diệt nấm mang điện tích âm, tương tác với khoáng sét làm thay đổi điện tích bề mặt, ảnh hưởng đến trạng thái tụ keo hoặc phân tán keo của đất.

4. Có thể thay thế thuốc diệt nấm chứa Cu bằng biện pháp nào?
   Sử dụng thuốc trừ sâu sinh học, quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) và các biện pháp sinh học khác giúp giảm thiểu sử dụng Cu và bảo vệ môi trường đất.

5. Làm thế nào để giám sát ô nhiễm Cu trong đất trồng cam?
   Thiết lập hệ thống lấy mẫu định kỳ, phân tích hàm lượng Cu và đặc tính keo của đất, kết hợp với cảnh báo sớm và hướng dẫn canh tác an toàn.

Kết luận

• Hàm lượng Cu trong đất và khoáng sét tại vùng trồng cam Cao Phong vượt ngưỡng cho phép, gây nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng nghiêm trọng.
• Khoáng sét đóng vai trò quan trọng trong hấp phụ và tích tụ Cu, ảnh hưởng đến tính chất keo và độ phì đất.
• Thuốc diệt nấm chứa Cu với thành phần polyme hữu cơ làm thay đổi điện tích bề mặt khoáng sét, thúc đẩy quá trình tụ keo trong đất.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý sử dụng thuốc diệt nấm, giảm thiểu ô nhiễm Cu và bảo vệ môi trường đất trồng cam.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai các giải pháp giảm thiểu Cu, giám sát ô nhiễm và đào tạo nâng cao nhận thức cho người dân và cán bộ quản lý.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ đất trồng cam và phát triển nông nghiệp bền vững tại Cao Phong và các vùng trồng cây có múi khác trên toàn quốc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về cây ăn quả có múi tại Việt Nam 1. Phân bố và hiện trạng canh tác cây ăn quả có múi tại Việt Nam Cây có múi (cam, quýt, bưởi, chanh) thuộc nhóm cây ăn quả rất phù hợp phát triển trong điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng của Việt Nam, là cây ăn quả phổ biến, có mặt trong sản xuất tại khắp các vùng, địa phương trong cả nước.

Sản phẩm quả thu hoạch giàu chất dinh dưỡng rất có lợi cho sức khỏe và có giá trị kinh tế cao phục vụ nhiều mục đích sử dụng cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và hóa dược. Đặc điểm chung là loài cây thân gỗ, cao 3 - 4 m, chu kỳ sống từ 15 đến 20 - 30 năm; nhu cầu sinh thái của cây trong khoảng nhiệt độ 13 - 38°C, lượng mưa 1.500 mm/năm, độ ẩm không khí 70 - 80%, cường độ ánh sáng 10. Hiện nay, tổng diện tích cây ăn quả có múi trên cả nước là 235. Trong đó, diện tích trồng cây có múi ở các tỉnh phía Bắc là 106.125 ha, các tỉnh Bắc Trung Bộ là 29.630 ha, các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ và Tây Nguyên là 7.761 ha và các tỉnh phía Nam là 91.

Cây ăn quả có múi hiện là nhóm cây ăn quả có diện tích lớn nhất, chiếm 24% tổng diện tích cây ăn quả cả nước; Trong đó cam chiếm tỷ trọng lớn nhất (41% diện tích), tiếp theo là bưởi (33%), chanh (16%) và quýt (10%). 3% 13% Các tỉnh phía Bắc 45% Các tỉnh phía Nam Bắc trung Bộ 39% Duyên hải Nam Trung Bộ Hình 1.1 Phân vùng trồng cây có múi ở Việt Nam (Nguồn: Cục trồng trọt, 2021) Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2021), diện tích đất trồng cây ăn quả ở Việt Nam đã tăng mạnh trong suốt hơn hai thập kỷ qua, với diện tích Đào Thị Trang – K28 Khoa học môi trường 3 Luận văn tốt nghiệp Đại học Khoa học Tự nhiên khoảng 1,18 triệu ha, tăng 45 nghìn ha (3,5%). Diện tích tăng chủ yếu tập trung ở nhóm cây có múi (cam, quýt, bưởi) với diện tích 263,8 nghìn ha, tăng 6,8 nghìn ha, tăng 2,6% so với cùng kỳ năm 2020. Tiếp đó, tập trung chỉ đạo và định hướng sản xuất tăng diện tích cây ăn quả lên 1,19 triệu ha.

Kết quả này đã mang lại doanh thu nhiều nghìn tỷ đồng cho ngành trồng trọt, góp phần cải thiện sinh kế và thay đổi diện mạo kinh tế xã hội của các địa phương trên cả nước. Hiện trạng canh tác cam tại Việt Nam và khu vực nghiên cứu 1. Hiện trạng canh tác cam tại Việt Nam Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường (2021), tổng diện tích cây cam cả nước năm 2020 đạt 96,5 nghìn ha, với sản lượng 1,16 triệu tấn; năm 2021 đạt 98,4 nghìn ha, sản lượng đạt 1,52 triệu tấn, tăng 360 nghìn tấn (31%) so với năm 2020. Dự thảo đề án phát triển một số cây ăn quả chủ lực toàn quốc đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2030 của Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã đưa ra bản kế hoạch dự kiến phát triển cụ thể theo các vùng như sau: Đồng bằng sông Hồng: Đến năm 2025 diện tích cam của vùng dự kiến đạt 4,5 nghìn ha, diện tích cho sản phẩm 3,9 nghìn ha, năng suất trung bình kỳ vọng là 146 tạ/ha và sản lượng dự kiến đạt 56,6 nghìn tấn; Kế hoạch đến năm 2030 ổn định diện tích 4,7 nghìn ha, diện tích cho sản phẩm 3,9 nghìn ha, năng suất trung bình 153 tạ/ha, sản lượng dự kiến 60,3 nghìn tấn.

Trung du miền núi phía Bắc: Diện tích cam của vùng đến năm 2025 dự kiến đạt 33,1 nghìn ha, năng suất bình quân đạt 149 tạ/ha, sản lượng đạt 305,8 nghìn tấn; Đến năm 2030 diện tích dự kiến 33,6 nghìn ha, diện tích cho sản phẩm 21,9 ha, năng suất trung bình 160 tạ/ha, sản lượng 351,5 nghìn tấn. Bắc Trung Bộ: Diện tích cam của vùng dự kiến đạt 12,7 nghìn ha vào năm 2025, diện tích cho sản phẩm 7,87 nghìn ha; Đến năm 2030 diện tích diện cam của vùng theo dự kiến đạt 13,1 nghìn ha, diện tích cho sản phẩm 9,5 nghìn ha, sản lượng dự kiến 154,9 nghìn tấn. Diện tích trồng cam miền Bắc hiện có khoảng 53,1 nghìn ha, sản lượng 394,6 nghìn ha, chiếm 13,5% tổng diện tích cây ăn quả toàn miền, bằng 54,5% diện tích và 47% sản lượng cam cả nước; năng suất ước đạt 13,1 tấn/ha, bằng 96,4% so với năng suất cam bình quân cả nước, bằng 93,2% so với năng suất cam bình quân tại các tỉnh miền Nam. Tại miền Bắc, diện tích canh tác cây cam chủ yếu tập trung tại các tỉnh Trung Đào Thị Trang – K28 Khoa học môi trường 4 Luận văn tốt nghiệp Đại học Khoa học Tự nhiên du miền núi phía Bắc, chiếm 66% tổng diện tích cây cam toàn miền, tiếp đến là Bắc Trung bộ với 25% và Đồng bằng Sông Hồng chiếm 9%.

9% Trung du miền núi phía Bắc 25% Bắc trung bộ 66% Đồng bằng Sông Hồng Hình 1. Phân bố canh tác cam theo vùng tại phía Bắc Việt Nam (Nguồn: Cục trồng trọt, 2021) Cho đến nay, tại nhiều địa phương của miền Bắc đã hình thành các vùng sản xuất cây có múi hàng hóa quy mô lớn, ví dụ như: - Vùng Trung du miền núi phía Bắc: cam Hòa Bình (huyện Cao Phong), Hà Giang (huyện Bắc Quang, Quang Bình, Vị Xuyên), Tuyên Quang (huyện Hàm Yên), Bắc Giang (huyện Lục Ngạn)…; - Vùng Bắc Trung Bộ: cam Nghệ An (huyện Quỳ Hợp, Thanh Chương, Nghĩa Đàn, Yên Thành, Con Cuông), Hà Tĩnh (huyện Vũ Quang, Hương Sơn, Hương Khê, Can Lộc, Kỳ Anh).; - Vùng Đồng bằng sông Hồng: cam Hưng Yên (huyện Khoái Châu, Kim Động, TP Hưng Yên, Văn Lâm… 1. Hiện trạng canh tác cam tại khu vực nghiên cứu Hòa Bình là một trong những tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam được thiên nhiên ban tặng cho điều kiện khí hậu thủy văn và địa chất thổ nhưỡng rất thuận lợi cho sự phát triển của nhóm cây ăn quả có múi - có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa động lạnh, ít mưa; mùa hè nóng, mưa nhiều; nhiệt độ trung bình hàng năm trên 23ºC. Với những điều kiện thuận lợi đó, Hòa Bình đã trở thành vùng sản xuất cây có múi nổi tiếng với diện tích lớn, chiếm 5% tổng diện tích toàn quốc, góp phần lớn vào vị thế là khu vực có diện tích canh tác cây cam nói riêng và cây ăn quả có múi nói chung của TDMNPB.

Theo xu thế Đào Thị Trang – K28 Khoa học môi trường 5 Luận văn tốt nghiệp Đại học Khoa học Tự nhiên tăng diện tích chung trong cả nước, diện tích nhóm cây có múi ở tỉnh Hòa Bình đã tăng mạnh trong những năm qua. 3500 3000 2020 2021 2500 Diện tích (ha) 2000 1500 1000 500 0 TP Hòa Đà Bắc Lương Kim Bôi Cao Tân Mai Lạc Yên Lạc Bình Sơn Phong Lạc Châu Sơn Thủy Thủy Hình 1. Phân bố diện tích cây có múi ở tỉnh Hòa Bình (2021-2022) (Nguồn: Chi cục trồng trọt và BVTV tỉnh Hòa Bình, 2021) Tính đến năm 2020, tổng diện tích cây có múi các loại đạt khoảng 11.500 ha, trong đó diện tích trồng ở các địa phương tăng mạnh nhất là huyện Cao Phong, tăng từ 178 ha năm 2004 lên đạt đỉnh là 3.015 ha năm 2018 và luôn là khu vực dẫn đầu toàn tỉnh về diện tích canh tác cam, đã được cấp chỉ dẫn địa lý “Cao Phong” cho sản phẩm cam quả năm 2014. Diện tích cây cam chia theo huyện, thành phố của tỉnh Hòa Bình năm 2020 -2021 2020 2021 Đơn vị DT DT trồng DT cho DT DT trồng DT cho hiện có mới sản phẩm hiện có mới sản phẩm Toàn tỉnh 4.758,8 TP Hòa 54,6 0,2 48,2 53,8 0 52,4 Bình Đà Bắc 18,5 0,7 17,8 18,6 0,1 17,8 Lương Sơn 315,1 30,5 250,9 302,6 20,7 256,5 Đào Thị Trang – K28 Khoa học môi trường 6 Luận văn tốt nghiệp Đại học Khoa học Tự nhiên Kim Bôi 536,5 33,1 417,2 474,1 5,8 401,4 Cao Phong 2.814,5 Tân Lạc 259,6 1,5 211,2 259,7 0 227,6 Mai Châu 23,4 2,6 18,0 26,4 3,0 18,3 Lạc Sơn 367,1 10,4 252,7 356,5 0 328,5 Yên Thủy 82,8 5,6 61,9 81,1 1,3 67,6 Lạc Thủy 737,4 18,1 498,2 735,8 19 574,2 (Nguồn: Chi cục trồng trọt và BVTV tỉnh Hòa Bình, 2021) Sự sụt giảm mạnh về diện tích canh tác cam tại Cao Phong trong những năm gần đây đã đặt ra những thách thức lớn cho thương hiệu cam Cao Phong, cũng như sinh kế của chính những hộ dân khu vực này.

Điều này cũng là vấn đề cấp bách đòi hỏi các nhà khoa học, nhà quản lý cần nghiên cứu nhằm luận giải một cách khoa học các hiện trạng cũng như đưa ra những giải pháp giải quyết vấn đề, tháo gỡ khó khăn và đưa ra phương hướng canh tác bền vững. Bệnh hại trên cây cam 1. Bệnh hại phổ biến trên cây cam tại Cao Phong Việc tăng nhanh về diện tích đất trồng và thâm canh cao nhóm cây có múi đang trở thành mối quan tâm lớn vì rất có thể có nhiều khủng hoảng xảy ra do thiếu nguồn nước tưới, lạm dụng phân bón và thuốc BVTV làm gia tăng tình trạng ô nhiễm và suy thoái chất lượng đất: giảm năng suất, sử dụng phân bón và hóa chất BVTV để tăng năng suất, hậu quả làm suy thoái đất và giảm năng suất sẽ làm trầm trọng thêm sự ô nhiễm đất canh tác và gây ra các bệnh dịch quy mô rộng, gây thiệt hại lớn về kinh tế, môi trường. Theo tổng hợp và nghiên cứu, hiện nay đã phát hiện trên 30 loại sâu bệnh hại trên cây cam, dưới đây là một vài bệnh hại chính trên cây cam (đặc biệt là bệnh vàng lá Greening, vàng lá thối rễ, thối rụng quả…).

a) Bệnh vàng lá Greening Bệnh vàng lá Greening là một trong vài bệnh phổ biến nhất trên cây cam do vi khuẩn Liberobacter asiaticum gây ra, chúng thường gây hại trên tất cả các chủng loại cây ăn quả thuộc nhóm cây cam và tất cả các tổ hợp gốc ghép - mắt ghép. Bệnh vàng lá Greening có thời gian phát sinh dài, từ tháng 4 đến cuối tháng 9 hằng năm, gây ra các hiện tượng vàng lá, biến dạng lá, vẹo quả, ảnh hưởng trực tiếp tới năng xuất, chất lượng quả cam. Đào Thị Trang – K28 Khoa học môi trường 7 Luận văn tốt nghiệp Đại học Khoa học Tự nhiên Hình 1. Bệnh vàng lá Greening và triệu chứng gây hại (Nguồn: Chi cục trồng trọt và BVTV tỉnh Hòa Bình) b) Bệnh loét Bệnh loét do vi khuẩn Xanthomonas axonopodis pv.

citri gây ra.