BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ
NGUYỄN VĂN CHƯƠNG
KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG VÀ BIỆN PHÁP
GIẢM SỰ TÍCH LŨY CADIMI, ASEN TRÊN
CÂY TRỒNG Ở HUYỆN AN PHÚ, TỈNH AN GIANG
CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT
Mã ngành: 62 62 01 03
2015
- 1 -
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của luận án
Ngày nay, ô nhiễm asen (As) trong giếng khoan đã được cảnh báo
rất nhiều huyện trong tỉnh An Giang. Các kết quả nghiên cứu mẫu
đất trước đây ở vùng An Phú cũng cho thấy hàm lượng cadimi (Cd)
trong đất vượt ngưỡng cho phép gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn thế
giới. Các thí nghiệm được thực hiện trong đề tài này nhằm đạt các
mục tiêu cụ thể như sau: (i) Đánh giá thực trạng hàm lượng As, Cd
trong môi trường nước và đất sử dụng trồng trọt tại huyện An Phú
tỉnh An Giang; (ii) Xác định một số đặc tính đất ảnh hưởng sự tích
lũy và xây dựng phương trình hồi qui ước đoán lượng As và Cd trong
đất An Phú (iii) Đánh giá ảnh hưởng và hiệu quả kinh tế của nguồn
nước tưới, biện pháp tưới và bón vôi lên sự hấp thu và tích lũy As,
Cd trong bắp, lúa và đậu xanh.
1.2. Mục tiêu luận án
- Đánh giá thực trạng hàm lượng As và Cd trong môi trường nước
và đất sử dụng trồng trọt tại huyện An Phú tỉnh An Giang.
- Xác định một số đặc tính đất ảnh hưởng sự tích lũy và xây dựng
phương trình hồi qui ước đoán lượng As, Cd trong đất.
- Đánh giá ảnh hưởng và hiệu quả kinh tế của nguồn nước tưới,
biện pháp tưới và bón vôi lên sự hấp thu, tích lũy As, Cd trong bắp,
lúa, đậu xanh.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Các yếu tố môi trường và cây trồng.
+ Môi trường: Nước tưới (nước ngầm và nước sông) và đất.
+ Cây trồng: Cây lúa, cây bắp và cây đậu xanh.
- Phạm vi nghiên cứu:
+Nghiên cứu thực nghiệm trong điều kiện nhà lưới tại Viện lúa
ĐBSCL trên đất trồng lấy tại Thị trấn Long Bình, huyện An Phú.
+Nghiên cứu thực nghiệm trong điều kiện ngoài đồng tại thị trấn
Long Bình, huyện An Phú, tỉnh An Giang
1.4 Những đóng góp mới của luận án và ý nghĩa thực tiễn
- Điểm mới của luận án: Nghiên cứu phát hiện tất cả các mẫu đất
trồng lúa, bắp và đậu xanh tại huyện An Phú trong đê có hàm lượng
- 2 -
As và Cd cao hơn ngoài đê từ 1,5 đến 2 lần. Tất cả các mẫu thân, hạt
của cây bắp, lúa và đậu xanh trong đê có hàm lượng As, Cd cao hơn
ngoài đê từ 22,6% đến 73,0%.
Kết quả thí nghiệm tại huyện An Phú bố trí trên ruộng nhiễm As,
Cd cho thấy hàm lượng As, Cd trong hạt của cây lúa, bắp và đậu
xanh tưới nước giếng khoan luôn cao hơn tương ứng 56,9 và 46,3%
so với tưới bằng nước sông. Đối với cây lúa, tưới khô ngập luân
phiên (AWD) làm giảm hàm lượng As, Cd trong hạt lúa so với lúa
ngập liên tục (CF) lần lượt là 35,1 và 30,1%.
Nghiên cứu cho thấy hàm lượng As, Cd trong thân và hạt của lúa,
bắp và đậu xanh ở nghiệm thức bón vôi (5 tấn/ha) đều thấp hơn hàm
lượng As, Cd trong thân và hạt của lúa, bắp, đậu xanh so với nghiệm
thức không bón vôi. Hàm lượng Cd và As trong hạt lúa, bắp và đậu
xanh ở các nghiệm thức bón 5 tấn vôi/ ha làm giảm tương ứng 48,4;
43,6; 40,6% và 50,7; 40,0; 40,8% so với không bón vôi.
Nghiên cứu cho thấy canh tác lúa, bắp và đậu xanh tưới nước
giếng khoan hoặc nước sông có bón vôi làm giảm hàm lượng Cd, As
trong cây trồng và năng suất cao hơn so với không bón vôi.
Ý nghĩa thực tiễn:
- Nghiên cứu xác định được việc tưới nước giếng khoan ô nhiễm
As đã làm tăng cao hàm lượng As trong nông sản. Biện pháp tưới
bằng nguồn nước sông sẽ giúp giảm hàm lượng As trên đất An Phú.
- Bón vôi không những làm giảm sự hấp thu As, Cd trong cây bắp,
lúa và đậu xanh đồng thời giúp tăng năng suất của cây trồng trên đất
An Phú trong điều kiện nhiều năm không có tập quán bón vôi.
- Biện pháp tưới AWD không những làm giảm sự hấp thu As và
Cd trong cây lúa trên đất phù sa An Phú đồng thời giúp tăng hiệu quả
kinh tế do tiết kiệm số lần tưới và lượng nước tưới
1.5 Cấu trúc của luận án
Luận án gồm trang gồm 5 chương, 66 Bảng, 14 Hình, 5 phụ
chương và có tài liệu tham khảo được sử dụng.
- 3 -
Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Cơ sở khoa học của đề tài
Ngày nay, ô nhiễm As trong giếng khoan đã được cảnh báo rất
nhiều vùng tại Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL). Các kết quả
nghiên cứu trước đây tại tỉnh An Giang cho thấy khu vực các mẫu
nước có tỷ lệ nhiễm As tập trung ở các huyện An Phú, Phú Tân, Tân
Châu và Chợ Mới. Ngoài ra, các kết quả nghiên cứu mẫu đất ở vùng
An Phú cũng cho thấy hàm lượng Cd trong đất vượt ngưỡng cho
phép gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn thế giới. Cây hấp thụ phần lớn
As và Cd từ đất qua rễ, khi độ pH của đất tăng thì lượng As và Cd tự
do cho cây hút sẽ giảm đi, do đất trở nên kiềm. Vì vậy, sử dụng vôi
để bón cho đất nhiễm As và Cd làm giảm sự hút thu hai kim loại này
vào cây trồng trung bình từ 40-50% và tối đa là 70%. Nghiên cứu
gần đây đã chứng minh rằng khi trồng lúa dưới điều kiện hiếu khí
(tức là khô ngập nước luân phiên) thì nồng độ As trong cả rễ và hạt
lúa điều giảm so với ngập nước liên tục (Xu et al., 2008; Li et al.,
2009) và cả hai yếu tố As và tác động của quá trình oxy hóa khử
trong đất có thể ảnh hưởng đến quần thể vi sinh vật làm giảm sự hấp
thu As của lúa (Zhou et al., 2002; Edvantoro et al., 2003; Xiong et
al., 2010). Kỹ thuật “tưới khô ngập luân phiên” (Alternative Wetting
and Drying) giúp giảm 20-30% chi phí tưới nước cho lúa (BRRI,
2008) và góp phần làm giảm sự hút thu As, Cd trong đất vào cây
trồng tại huyện An Phú, tỉnh An Giang. Kỹ thuật bón phân làm giảm
tính di động của kim loại thường áp dụng hiện nay gồm khoáng chất,
phốt phát, vôi tro trấu phân trộn hữu cơ và vi sinh vật (GWRTAC,
1997; N. Finˇzgar et al., 2006). Cơ chế của các cách bón phân làm
bất động Cd và As chủ yếu là quá trình tạo phức bền, hấp phụ và trao
đổi ion, hấp thu vào tế bào vi sinh vật, và các phản ứng oxy hóa khử
giữa As, Cd với các chất thêm vào trong đất gồm vô cơ hay hữu cơ
(Wang, 2009). Nghiên cứu của Ito và Limura (1976) chứng minh khả
năng hút Cd của cây lúa trong dung dịch phụ thuộc vào pH và pH = 6
là điểm thích hợp cho cây lúa hút Cd, sự hấp phụ Cd tương quan
nghịch với pH của đất. Theo Anderson và Nilson (1974) khi bón
thêm CaO vào đất thì giảm sự tiêu thụ Cd trong cây cải dầu do sự gia
tăng pH và sự cạnh tranh giữa Ca
2+
và Cd
2+
. Nghiên cứu của Chen et
al., (2000) cũng cho rằng sự hấp thu Cd bởi cây trồng giảm đáng kể
- 4 -
bằng cách tăng độ pH của đất. Khi pH đất tăng do bón vôi Cd bị kết
tủa ở dạng CdCO
3
.
2.2 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài
Tác dụng bón vôi vào khả dụng sinh học của Cd, Cu, Ni, Zn trong
đất có bổ sung bùn thải trong khoảng 16 năm (Brallier et. al., 1996).
Nghiên cứu của Li et. al., (2009) về giảm thiểu sự tích lũy As trong
gạo bằng biện pháp quản lý nước và bón silic (Si). Trồng lúa hiếu khí
làm giảm đáng kể sự tích tụ As trong hạt và thân lúa (Xu et. al.,
2008). Tác động của Cd lên lớp biểu bì của lá của hai giống đậu
tương (Terézia et. al., 2008). Nghiên cứu của Yuebing Sun, Qixing
Zhou và Chunyan Diao (2008) về ảnh hưởng của Cd và As lên sự
tăng trưởng và siêu tích lũy kim loại Cd trên cây cà đen (Solanum
nigrum L.) và sự siêu tích lũy As của hai loài dương xỉ từ bốn loại
đất bị ô nhiễm As (Fayiga và Ma., 2005).
2.3 Tình hình nghiên cứu ở trong nước
Nghiên cứu nguồn ô nhiễm As trong nước ngầm tại huyện An
Phú, tỉnh An Giang của Trần Anh Thư, Trần Kim Tính và Võ Quang
Minh (2011). Sự ô nhiễm trong các giếng khoan và một số đặc tính
hóa học các địa tầng vùng ô As ở một số điểm tại ĐBSCL của Phạm
Văn Lâm (2010). Khảo sát hàm lượng As trong nước ngầm tại
huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang (Hoàng Thị Phương Hoa, 2006). Đặng
Ngọc Chánh và ctv (2010) nghiên cứu xác định trường hợp nhiễm
độc As tại tỉnh An Giang. Tình hình ô nhiễm As ở Đồng bằng sông
Cửu Long (Nguyễn Việt Kỳ và ctv, 2008). Nghiên cứu khả năng hút
thu Cd của cây bắp, đậu nành và đậu phộng trên đất ĐBSCL của
Huỳnh Trí Thành và ctv (2006). Nguyễn Hữu On và Ngô Ngọc Hưng
(2004) nghiên cứu về Cd trong đất lúa đồng bằng sông Cửu Long và
sự cảnh báo ô nhiễm. Nguyễn Hữu On (2003) nghiên cứu về hiện
trạng phân bố hàm lượng Cadimi ở ĐBSCL. Huỳnh Ngọc Chinh và
Ngô Ngọc Hưng (2006) nghiên cứu về khả năng hút thu Cd của cây
lúa ở ĐBSCL. Nghiên cứu sự hút thu Cu, Pb, Zn và tìm hiểu khả
năng sử dụng phân bón để giảm thiểu sự tích luỹ chúng trong rau cải
xanh và rau xà lách (Nguyễn Xuân Cự và ctv, 2008)
- 5 -
Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
3.1 Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu tập trung các nội dung chính gồm: (i) Thu mẫu nước,
đất, cây lúa, bắp và đậu xanh để phân tích các chỉ tiêu pH, lân dễ
tiêu, lân tổng số, As trong nước, Cd và As trong đất từ đó tìm mối
tương quan giữa các yếu tố môi trường (pH, lân tổng, lân dễ tiêu và
As trong nước giếng khoan) với nồng độ As và Cd trong đất; (ii)
Xác định một số đặc tính đất ảnh hưởng sự tích lũy và xây dựng
phương trình hồi qui ước đoán lượng As và Cd trong đất An Phú (iii)
Đánh giá ảnh hưởng và hiệu quả kinh tế của nguồn nước tưới, biện
pháp tưới và nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp canh tác
AWD, CF đối với cây lúa và vôi bón lượng (5 và 10 tấn vôi/ha) đối
với cây lúa, bắp, đậu xanh trong điều kiện nhà lưới. Xác định hàm
lượng As và Cd tích lũy trong thân, hạt và năng suất của cây lúa, bắp,
đậu xanh ở các nghiệm thức bón vôi 5 tấn/ ha đối với cây bắp, đậu
xanh và các biện pháp canh tác AWD, CF đối với cây lúa kết hợp
với bón vôi 5 tấn/ ha trong điều kiện ngoài đồng.
3.2 Thời gian và địa điểm
- Bước 1: Điều tra và lấy mẫu nước giếng khoan, đất, thân, hạt
bắp, lúa và đậu xanh tại huyện An Phú khoảng từ tháng 10-12/2011.
- Bước 2: Bố trí thí nghiệm trong nhà lưới tại Viện lúa ĐBSCL
từ tháng 1-4/2013.
- Bước 3: Thí nghiệm ngoài đồng tại thị trấn Long Bình, huyện
An Phú, thí nghiệm được bố trí thực hiện trong vụ Hè Thu năm 2013.
3.3 Nội dung và phương pháp thực hiện các thí nghiệm
3.3.1 Phần 1-Khảo sát thực trạng và đánh giá khả năng ô nhiễm
As, Cd trong đất, nước và cây lúa, bắp, đậu xanh
Nghiên cứu 1: Khảo sát mức độ ô nhiễm As, Cd trong đất, nước
và cây lúa, bắp, đậu xanh
Phương pháp lấy mẫu: Mẫu nước, đất, thân và hạt bắp, lúa và đậu
xanh được thu từ các tại huyện An Phú, tỉnh An Giang. Tổng số mẫu
gồm 270 mẫu nước, 148 mẫu đất, 558 mẫu thân và hạt bắp, lúa và
đậu xanh.
- 6 -
3.3.2 Phần 2 - Nghiên cứu biện pháp giảm thiểu hút thu Cd và
As trong cây lúa, đậu xanh và bắp
Nghiên cứu 2:Ảnh hưởng của đất trong đê, ngoài đê ở An Phú,
An Giang và nước tưới nhiễm As đến khả năng hút thu As, Cd của
cây lúa, bắp và đậu xanh.
Thí nghiệm nhà lưới được thực hiện theo thể thức thừa số 3 nhân
tố: 3 cây trồng x 3 loại đất x 2 loại nước tưới. Số nghiệm thức sẽ là
18 và mỗi nghiêm thức được thực hiện 4 lặp lại, do đó tổng số chậu
sẽ là 72.
Nghiên cứu 3:Ảnh hưởng của biện pháp tưới khô ngập luân phiên
trên lúa và bón vôi đến khả năng hấp thu As và Cd trong cây lúa,
bắp, đậu xanh.
Thí nghiệm được thực hiện trong nhà lưới theo thể thức hoàn toàn
ngẫu nhiên 2 nhân tố: chế độ canh tác (lúa ngập liên tục, lúa khô
ngập luân phiên, bắp và đậu xanh tưới bình thường) x liều lượng vôi
(0 tấn/ha, 5 tấn/ha và 10 tấn/ha). Thí nghiệm gồm 12 nghiệm thức
với 4 lần lặp lại. Số chậu sẽ là 48.
Nghiên cứu 4: Ảnh hưởng tưới nước sông, bón vôi và tưới khô
ngập luân phiên đến khả năng giảm thiểu hút thu As và Cd của lúa
Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên theo thể thức
thừa số 3 nhân tố: 2 loại nước tưới (nước giếng khoan và nước sông)
x 2 biện pháp tưới (ngập liên tục - CF; khô ngập luân phiên - AWD)
x 2 liều lượng vôi (0 tấn/ha và 5 tấn/ha). Thí nghiệm gồm 8 nghiệm
thức với 4 lần lặp lại, diện tích mỗi ô tương đương 30 m
2
/lần lặp lại.
Nghiên cứu 5:Ảnh hưởng của tưới nước sông và bón vôi đến khả
năng giảm thiểu hút thu As và Cd của cây bắp
Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên theo thể thức
thừa số 2 nhân tố: 2 loại nước tưới (nước giếng khoan và nước sông)
x 2 liều lượng vôi (0 tấn/ha và 5 tấn/ha). Thí nghiệm gồm 4 nghiệm
thức với 4 lần lặp lại, với diện tích mỗi lần lặp lại của nghiệm thức
tương đương 36 m
2
(6m x 6m), trồng theo hàng đơn với khoảng cách
60 x 25 cm (67.000 cây/ha).
- 7 -
Nghiên cứu 6:Ảnh hưởng của tưới nước sông và bón vôi đến khả
năng giảm thiểu hút thu As và Cd của cây đậu xanh
Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên theo thể thức
thừa số 2 nhân tố: 2 loại nước tưới (nước giếng khoan và nước sông)
x 2 liều lượng vôi (0 tấn/ha và 5 tấn/ha). Thí nghiệm gồm 4 nghiệm
thức với 4 lần lặp lại, diện tích mỗi lần lặp lại tương đương 24 m
2
(6m x 4m), trồng theo hàng đơn với khoảng cách 50 x 30 cm (gieo 3
hạt/hốc), cây cách nhau 30 cm và hàng cách nhau 50 cm.
3.3.3 Xử lý số liệu
Số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel và sử dụng
phần mềm Minitab 16 để phân tích phương sai, so sánh khác biệt
trung bình giữa các nghiệm thức và phân tích hồi qui.
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Nghiên cứu 1: Khảo sát mức độ ô nhiễm As, Cd trong đất,
nước, cây bắp, lúa và đậu xanh
4.1.1a. Hiện trạng sử dụng nước giếng
Hình 4.1: Tỷ lệ các nguồn nước sử
dụng sinh hoạt tại 8 xã thuộc huyện
An Phú. Tháng 10 năm 2011
Từ Hình 4.1 cho thấy có sự khác
biệt về tỷ lệ sử dụng các loại nước
cho ăn uống. Đối với nước máy,
hiện nay cả 8 xã đều sử dụng nước
máy cho ăn uống với tỷ lệ rất cao
(69,7%), nước sông 23,3% và các
nguồn khác chiếm 8,17%. Tuy
nhiên, vẫn còn 0,63% hộ dân An
Phú sử dụng nước giếng khoan cho
mục đích sinh hoạt tại những hộ
dân xa khu dân cư và xa nguồn
nước sông.
4.1.1b. Hàm lượng As trong nước giếng khoan
Kết quả nghiên cứu được trình bày trên Hình 4.2 cho thấy hàm
lượng As trung bình trong nước giếng khoan tại xã Khánh An là 469
µg/l (gấp 50 lần theo TCVN và WHO) và xã Vĩnh Trường là 97,5
Nước
giếng
khoan
0,63%
Nước
máy
67,9%
Nước
sông
23,3%
Nguồn
khác
8,17%
- 8 -
µg/l. Các xã còn lại vẫn nhiễm As với hàm lượng cao từ 111 đến 302
µg/l vượt chuẩn cho phép nước uống của WHO và TCVN.
Hình 4.2: Hàm lượng As trung bình trong nước giếng khoan tại huyện An Phú.
Tháng 10 năm 2011
Bảng 4.1: Tổng hợp tình hình nhiễm As trong nước giếng khoan tại 08 xã
tại huyện An Phú, tháng 10 năm 2011
STT
Xã
Số mẫu
Hàm lượng As ( µg/l)
Tỉ lệ vượt tiêu chuẩn
cho phép (%)
< 10
11 ÷ 50
> 50
1
Vĩnh Trường
27
-
-
27
100
2
Phú Hữu
40
-
-
40
100
3
Phước Hưng
40
-
1
39
100
4
Long Bình
40
-
-
40
100
5
Vĩnh Hậu
8
-
-
8
100
6
Quốc Thái
44
-
2
42
100
7
Khánh An
40
-
-
40
100
8
Khánh Bình
31
-
-
31
100
Tổng Cộng
270
0
3
267
100
97.5
111
138
144
224
297
302
469
27
8
44
40 40 40
31
40
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Vĩnh
Trường
Vĩnh Hậu Quốc Thái Phước
Hưng
Phú Hữu
Long Bình Khánh
Bình
Khánh An
Hàm lượng As trong nước giếng, µg/l
Xã
Nồng độ As, Số giếng
- 9 -
Hình 4.3: Tình trạng sử dụng nước tưới trong sản xuất nông nghiệp
tại huyện An Phú, Tháng 11 năm 2011.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam về hàm lượng As trong nước uống nếu
vượt 10 µg/l sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe. Kết quả tổng hợp từ Bảng
4.1 cho thấy 270 giếng khoan thì hàm lượng As vượt ngưỡng cho
phép theo tiêu chuẩn là 100% theo tiêu chuẩn của nước uống của
WHO và TCVN (As <10µg/l).
Ngoại trừ xã Phước Hưng có tỉ lệ sử dụng nước giếng khoan
nhiễm As cho mục đích tưới trong sản xuất nông nghiệp là thấp nhất
(30%), còn lại 70% là người dân sử dụng nước sông để tưới (Hình
4.3). Tất cả các xã còn lại đều sử dụng nước giếng nhiễm As để tưới
trong sản xuất nông nghiệp chiếm tỉ lệ rất cao, trong đó xã Quốc Thái
sử dụng nước giếng khoan có nhiễm As để tưới là cao nhất (93,7%).
4.1.2 Hàm lượng As trong cây lúa, bắp, đậu xanh và đất
4.1.2 a. Hàm lượng As trong đất
Kết quả từ Hình 4.4 cho thấy hàm lượng As trung bình trong ba
loại đất trồng bắp, đậu xanh và lúa tại 6 xã (Phước Hưng, Phú Hữu,
Quốc Thái, Khánh Bình, Long Bình và Khánh An) ở trong đê bao
cao gấp hai lần so với ngoài đê bao. Hàm lượng As trong các loại
mẫu lấy tại 6 xã khảo sát là rất cao, dao động từ 12,6 đến 31,8 mg/kg,
hàm lượng này vượt hàm lượng As trong đất nông nghiệp là 12
mg/kg theo tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam.
30.0
47.8
56.9
57.8
88.9
90.0
92.1
93.6
70.0
52.2
43.1
42.2
11.1
10.0
7,90
6.40
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
Phước
Hưng
Phú Hữu Vĩnh
Trường
Vĩnh Hậu
Khánh
An
Long
Bình
Khánh
Bình
Quốc
Thái
Tỉ lệ hộ sử dụng nước tưới,
%
Xã
Giếng khoan Nước sông
- 10 -
Hình 4.4: Hàm lượng As trong đất trong đê và ngoài đê An Phú
4.1.2 b Hàm lượng As trong thân, hạt lúa, bắp và đậu xanh
Hàm lượng As trong thân của ba loại cây trồng trong đê cao hơn
so với ngoài đê (hình 4.5a). Hàm lượng As trong thân lúa trong đê là
cao nhất (1.330 µg/kg) và thấp nhất là hàm lượng As trong thân đậu
xanh ở ngoài đê (73,2 µg/kg). Hàm lượng As trong thân 3 loại cây
trong đê bao sử dụng nước giếng khoan nhiễm As để tưới cho cây
trồng cao hơn ngoài đê tưới bằng nước sông từ 22,6% đến 73,0%.
(a)
(b)
Hình 4.5: Hàm lượng As trong (a) thân và (b) hạt của lúa, bắp, đậu xanh trồng trên
đất trong đê và ngoài đê bao tại huyện An Phú, tháng 11 năm 2011
31,8
a
25,5
a
23,2
a
12,6
b
12,9
b
12,9
b
0
5
10
15
20
25
30
35
Đất bắp Đất đậu xanh Đất lúa
Asen trong đất, mg/kg
Loại đất trồng
Trong đê Ngoài đê
1330
a
850
a
96a
1030
b
230
b
73,2b
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Thân lúa
Thân bắp
Thân đậu
xanh
Hàm lượng As trong thân, µg/kg
Cây trồng
Trong đê Ngoài đê
940
a
420
a
78,8
a
690
b
200
b
67,2
a
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Hạt lúa Hạt bắp Hạt đậu
xanh
Hàm lượng As trong hạt,
g/kg
Cây trồng
Trong đê Ngoài đê
- 11 -
Hàm lượng As trung bình trong hạt 3 loại cây dao động 67,2
µg/kg đến 940 µg/kg (Hình 4.5b). Asen trong hạt các loại cây trồng
trong đê đều lớn hơn ngoài đê từ 14,7% đến 52,4%. Tuy nhiên, hàm
lượng As trong hạt chưa vượt ngưỡng cho phép theo TCVN (1
mg/kg). Kết quả Hình 4.6 có thể sắp xếp theo hàm lượng As từ cao
xuống thấp như sau: hạt lúa > hạt bắp > hạt đậu xanh.
4.1.3 Hồi qui đa biến giữa hàm lượng As và tính chất đất, nước
Bảng 4.2: Thông số xác định qua khảo sát hồi qui đa biến giữa As trong
nước giếng khoan, pH đất, lân dễ tiêu và lân tổng số và As trong đất
Loại đất
Giá trị chặn
(Intercept)
X
1
X
2
X
3
X
4
R
2
n
An Phú
-46,4
0,08
7,07
0,47
32,0
0,86***
151
Ghi chú: Y là As trong đất (mg/kg) ; X
1
là hàm lượng As trong nước giếng (µg/l) ; X
2
là pH ;
X
3
là lân dễ tiêu ( mgP/kg); X
4
là lân tổng số (%P
2
O
5
).
Kết quả từ Bảng 4.2 cho thấy trong phạm vi nghiên cứu tại huyện
An Phú, nếu ta biết được As trong nước giếng khoan, pH đất, lân dễ
tiêu và lân tổng số trong đất thì ta tính được giá trị As trong đất
tương ứng là Y. Từ phương trình cho thấy các hệ số của bốn biến X
đều dương, có nghĩa là khi hàm lượng As trong nước giếng cao, giá
trị pH, lân dễ tiêu và hàm lượng lân tổng số trong đất tăng thì hàm
lượng As trong đất cũng tăng. Điều đó cho biết As trong đất được
quyết định chủ yếu bởi lân tổng số.
4.1.4 Hàm lượng Cd trong đất và cây trồng tại huyện An Phú
4.1.4a. Hàm lượng Cd trong đất
Hàm lượng Cd trong đất với hàm lượng trung bình từ 31,7-141
µg/kg đối với 03 loại đất trồng bắp, lúa, đậu xanh trong khu vực đê
bao và ngoài đê bao (Bảng 4.3). Hàm lượng Cd trong các loại đất
trồng trong đê đều lớn hơn ngoài đê từ 2-3 lần. Hàm lượng Cd trong
đất bắp trong đê là cao nhất (141 µg/kg) và thấp nhất là đất trong lúa
(84 µg/kg) trong khu vực đê bao (Bảng 4.3). Ngược lại, ngoài đê bao
thì đất trồng bắp có hàm lượng Cd thấp nhất (31,7 µg/kg) và hàm
lượng Cd trong đất lúa thì cao nhất khi so sánh các loại đất trong khu
vực ngoài đê bao. Kết quả Bảng 4.3 cũng cho thấy trong đê bao khép
- 12 -
kín, hàm lượng Cd trong đất trồng do sử dụng nước giếng khoan ô
nhiễm As để tưới cho cây trồng cao hơn đất trồng ngoài đê bao.
Bảng 4.3: Hàm lượng Cd trong đất trồng lúa, bắp, đậu xanh trồng trong đê
và ngoài đê tại 6 xã (Phước Hưng, Phú Hữu, Quốc Thái, Khánh Bình, Long
Bình và Khánh An) huyện An Phú. Tháng 11 năm 2011
Vị trí
Loại đất
Hàm lượng Cd ( µg/kg)
n
Cao nhất
Trung bình
Thấp nhất
Trong đê
Bắp
362
141
a
59,2
50
Lúa
208
84,0
b
37,4
50
Đậu xanh
360
111
ab
37,1
50
CV(%)= 72,8
Ngoài đê
Bắp
32,5
31,7
b
32,1
50
Lúa
75,1
68,3
a
64,4
50
Đậu xanh
74,1
61,1
a
31,1
50
CV(%)= 34,3
4.1.4b. Hàm lượng Cd trong thân bắp, lúa và đậu xanh
(a)
(b)
Hình 4.6: Hàm lượng Cd trong (a) thân và (b) hạt của lúa, bắp, đậu xanh trồng
trên đất trong đê và ngoài đê bao. An Phú, tháng 11 năm 2011
268a
94.3a
19a
180b
13,6b
10,8a
0
50
100
150
200
250
300
Đậu xanh Bắp
Lúa
Hàm lượng Cd trong thân, µg/kg
Loại cây trồng
Trong đê
Ngoài đê
276
a
65,2
a
39,0
a
201
b
29,4
b
0,65
b
0
50
100
150
200
250
300
Đậu xanh Bắp
Lúa
Hàm lượng Cd trong hạt, µg/kg
Loại cây trồng
Trong đê
Ngoài đê
- 13 -
Kết quả từ Hình 4.6a cho thấy sự khác biệt thống kê giữa các loại
cây trồng trong đê và ngoài đê bao ở mức ý nghĩa 5% (P< 0.05).
Hàm lượng Cd trung bình trong các mẫu thân trồng trong đê bao luôn
cao hơn khi so sánh với Cd trong thân trồng ngoài đê, thấp nhất là
32,2% đối với thân đậu xanh, cao nhất là thân bắp là 85,6%. Tính
theo hàm lượng tích lũy thì thân đậu xanh trong đê là cao nhất (268
µg/kg) và thấp nhất là thân lúa ngoài đê.
4.1.4c. Hàm lượng Cd trong hạt bắp, lúa và đậu xanh
Hàm lượng Cd tích lũy trong hạt của 3 loại cây trồng (Hình 4.6b)
cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức độ 5% . Hàm lượng
Cd trong hạt đậu xanh là cao nhất so với Cd trong hạt bắp và hạt lúa.
4.1.5 Hồi qui đa biến giữa hàm lượng Cd và tính chất đất, nước
Kết quả từ Bảng 4.4 cho thấy trong phạm vi nghiên cứu đất trồng
tại huyện An Phú, mặc dù hệ số của biến X
2
là âm có nghĩa là hàm
lượng lân dễ tiêu trong đất không ảnh hưởng đến hàm lượng Cd
trong đất. Tuy nghiên, ta thấy các hệ số của hai biến X
1
và X
3
đều
dương, có nghĩa là khi giá trị pH và hàm lượng lân tổng số trong đất
tăng thì hàm lượng Cd trong đất cũng tăng. Điều đó cho biết Cd
trong đất được quyết định chủ yếu bởi pH đất. Vì khi pH gia tăng thì
Cd trong đất sẽ gia tăng nhanh.
Bảng 4.4: Thông số xác định qua khảo sát hồi qui đa biến giữa pH đất, lân
dễ tiêu và lân tổng số và Cd trong đất
Loại đất
Giá trị chặn
(Intercept)
X
1
X
2
X
3
R
2
n
An Phú
-571
111
-1,36
1,60
0,77***
151
Ghi chú: Y là Cd trong đất (µg/kg) ; X
1
là pH ; X
2
là lân dễ tiêu( mgP/kg); X
3
là lân
tổng số (%P
2
O
5
).
4.1.6 Ảnh hưởng của lân đến sự tích lũy Cd trong nông sản
Kết quả Bảng 4.5 cho thấy số mẫu vượt ngưỡng 100 µg Cd/kg của
bắp là 6,67% và của lúa là 20%. Đối với đậu xanh, số mẫu hạt có
hàm lượng Cd vượt ngưỡng là 93,3%
- 14 -
Bảng 4.5: Các giá trị thống kê và số mẫu của từng loại cây trồng vượt trên
ngưỡng cho phép (100 µg/kg)
Cây trồng
Tối
thiểu
Tối đa
Trung
bình
Vượt trên hàm lượng
100 µg Cd/kg
Số mẫu
%
BẮP
33,3
103
65,2
1/15
6,67
LÚA
4,23
354
69,8
3/15
20,0
ĐẬU
76,7
706
276
14/15
93,3
4.2 Nghiên cứu 2: Ảnh hưởng của đất trong đê, ngoài đê ở An
Phú–An Giang và nước tưới nhiễm As đến khả năng hút thu As,
Cd của cây lúa, bắp và đậu xanh.
Kết quả Bảng 4.6 cho thấy hàm lượng As trong hạt ghi nhận đạt
cao nhất trên đất đất An Phú trong đê trung bình các nghiệm thức là
241 µg/kg tạo sự khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với 2 loại đất còn lại
là đất An Phú ngoài đê và đất Thới Lai. Điều này được giải thích là
do An Phú trong đê nhiễm As nhiều hơn 2 loại đất còn lại.
Hàm lượng As trong thân ở các nghiệm thức tưới nước giếng
khoan (nước sông pha As 200 µg/l) đạt trung bình 662 µg/kg cao hơn
khoảng 4 lần và khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với các nghiệm thức
tưới nước sông không pha As trung bình khoảng 154 µg/kg.
Kết quả phân tích Bảng 4.6 cho thấy Cd trong thân và hạt có sự
khác biệt rất lớn giữa 3 loại cây trồng thí nghiệm trong đó hàm lượng
Cd trong hạt được ghi nhận đạt cao nhất là 77,6 µg/kg trên cây lúa,
kế đến là cây đậu xanh là 37,6 µg/kg và thấp nhất là trên cây bắp là
23,4 µg/kg. Khác với sự tích lũy Cd trong hạt, Cd trong thân được
ghi nhận cao nhất trên cây bắp với trung bình là 130 µg/kg, không
khác biệt với Cd trong thân đậu xanh trung bình là 117 µg/kg, nhưng
khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5% so với hàm lượng Cd tích lũy
trong thân cây lúa chỉ có 51,9 µg/kg.
- 15 -
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của canh tác, loại đất và nước tưới lên hàm lượng
As, Cd trong hạt và thân của lúa, bắp và đậu xanh. Thí nghiệm nhà lưới
Viện Lúa ĐBSCL, tháng 8, năm 2013.
Ghi chú: Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau khác nhau thì có khác biệt ý
nghĩa thống kê ở mức 1% (**) và 5% (*); ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê.
Trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới ở Viện Lúa, nước giếng khoan được thay thế bởi
nước sông có pha As ở hàm lượng 200 µg/l.
Nhân tố
Hàm lượng trong bộ phận
As (µg/kg)
Cd (µg/kg)
Thân
Hạt
Thân
Hạt
Cây trồng (A)
- Lúa
355
b
166
b
51,9
b
77,6
a
- Bắp
288
b
112
c
130
a
23,4
b
- Đậu
581
a
372
a
117
a
37,6
c
Loại đất (B)
- An Phú trong đê
490
a
241
a
159
a
61,7
a
- An Phú ngoài đê
390
ab
208
b
75,2
b
36,1
b
- Thới Lai
343
b
201
b
64,7
b
40,8
b
Nước tưới (C)
- Nước sông
154
b
54,6
b
90,9
b
56,6
a
- Nước giếng khoan
662
a
379
a
108
a
35,7
b
F (A)
**
**
**
**
F (B)
**
**
**
**
F (C)
**
**
**
**
F (A x B)
**
ns
**
**
F (A x C)
ns
**
ns
ns
F (B x C)
**
**
ns
**
F (AxB x C)
ns
ns
ns
ns
CV (%)
32,7
15,3
26,6
37,8
- 16 -
4.3 Nghiên cứu 3: Ảnh hưởng của biện pháp tưới khô ngập
luân phiên trên lúa và bón vôi đến khả năng hấp thu As và Cd
trong cây lúa, bắp và đậu xanh.
Ở các nghiệm thức không bón vôi hàm lượng As trong hạt trung
bình là 579 µg/kg đạt cao nhất khác biệt ý nghĩa với nghiệm thức bón
vôi 5 tấn/ha và bón vôi 10 tấn/ha có hàm lượng As trong hạt lần lượt
là 261 và 221 µg/kg. Hàm lượng As trong hạt lúa AWD không bón
vôi có hàm lượng As trong hạt trung bình là 626 µg/kg. Trên lúa
ngập liên tục có bón vôi (5 tấn/ ha và 10 tấn/ha) trên lúa AWD có
hàm lượng As trong hạt giảm thấp so với nghiệm thức 4 lúa AWD
không bón vôi (giảm khoảng 4 lần). Hàm lượng As trong hạt trên bắp
ở 2 nghiệm thức có bón vôi hàm lượng As trong hạt bắp giảm thấp
(khoảng 3 lần so với nghiệm thức không bón vôi) chỉ còn dao động
từ 68,6-69,3 µg/kg. Ở nghiệm thức đối chứng không bón vôi có hàm
lượng Cd còn lại trong đất thấp nhất trung bình là 29,6 µg/l tạo khác
biệt ý nghĩa với 2 nghiệm thức bón vôi 5 tấn/ha và 10 tấn/ha có trung
bình Cd trong đất lần lượt là 73,4 và 95,1 µg/l.
Kết quả phân tích cũng cho thấy có sự khác biệt về hàm lượng As
trong đất sau thí nghiệm giữa các liều lượng bón vôi khác nhau. Ở
các nghiệm thức đối chứng không bón vôi có hàm lượng As còn lại
trong đất thấp nhất là 577 µg/kg tạo khác biệt ý nghĩa với 2 nghiệm
thức bón vôi 5 tấn/ha và 10 tấn/ha có trung bình As trong đất lần lượt
là 713 và 762 µg/kg.
Kết quả Bảng 4.7 cho thấy nghiệm thức không bón vôi tích lũy Cd
trong thân cao hơn khoảng 2-3 lần so với các nghiệm thức bón vôi.
Hàm lượng Cd trong hạt có sự khác biệt giữa cây trồng ngập nước và
cây trồng cạn, trong đó lượng Cd tích lũy trong hạt đạt thấp nhất trên
cây bắp là 12,3 µg/kg, kế đến là hàm lượng Cd trong hạt đậu xanh là
25,9 µg/kg, trong khi đó hàm lượng Cd tích lũy trong hạt lúa khô
ngập luân phiên là 53,8 µg/kg cao gấp 2 lần so với đậu xanh và gấp 4
lần so với bắp. Tuy nhiên hàm lượng Cd trong hạt bắp, đậu xanh và
lúa AWD thấp hơn và khác biệt với hàm lượng Cd trong hạt lúa CF
có trung bình nghiệm thức đạt 87,0 µg/kg.
- 17 -
Bảng 4.7: Ảnh hưởng của chế độ canh tác và liều lượng vôi lên hàm lượng
As, Cd trong hạt và thân của lúa, bắp và đậu xanh. Thí nghiệm nhà lưới
Viện Lúa ĐBSCL, tháng 8, năm 2013.
Ghi chú: Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau khác nhau thì có khác biệt ý
nghĩa thống kê ở mức 1% (**) và 5% (*); ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê.
Trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới ở Viện Lúa, nước tưới trong thí nghiệm là nước có
pha As hàm lượng 200µg/l.
4.4 Nghiên cứu 4:Ảnh hưởng của tưới nước sông, bón vôi và
tưới khô ngập luân phiên đến khả năng giảm thiểu hút thu As và
Cd của lúa.
Kết quả trong Bảng 4.8 cho thấy, hàm lượng As trong thân giữa
các nghiệm thức lúa tưới nước giếng khoan cao hơn khoảng 3 lần so
với nghiệm thức lúa tưới nước sông. Các nghiệm thức bón vôi 5
tấn/ha tích lũy As trong thân cây lúa thấp hơn gần 1,8 lần so với các
nghiệm thức không bón vôi là 427 g/kg. Hàm lượng As trong hạt
Nhân tố
Hàm lượng trong bộ phận
As (µg/kg)
Cd (µg/kg)
Thân
Hạt
Thân
Hạt
Chế độ canh tác (A)
- Lúa CF
649
b
422
b
61,3
b
87,0
a
- Lúa AWD
642
b
320
c
113
a
53,8
b
- Bắp
103c
114
d
104
a
12,3
c
- Đậu xanh
1.140
a
559
a
93,2
a
25,9
c
Hàm lượng vôi (B)
- Không bón vôi
988
a
579
a
159
a
76,4
a
- Vôi 5 tấn/ha
607
b
261
b
74,8
b
37,4
b
- Vôi 10 tấn/ha
573
b
221
b
45,1
c
20,5
b
F (A)
**
**
**
**
F (B)
**
**
**
**
F (A x B)
**
**
**
**
CV(%)
43,9
16,9
25,9
45,4
- 18 -
của nghiệm thức lúa CF cao hơn khoảng 1,5 lần so với nghiệm thức
lúa AWD. Ở các nghiệm thức bón vôi có hàm lượng As tích lũy
trong hạt thấp hơn 2 lần so với các nghiệm thức không bón vôi.
Bảng 4.8:Ảnh hưởng của nước tưới và liều lượng vôi lên sự hấp thu As và
Cd trong thân và hạt của cây lúa. Thí nghiệm đồng ruộng tại thị trấn Long
Bình, huyện An Phú, tỉnh An Giang, vụ Hè Thu năm 2013.
Nhân tố
Hàm lượng trong bộ phận
As (µg/kg)
Cd (µg/kg)
Thân
Hạt
Thân
Hạt
Nước tưới (A)
Nước giếng khoan
490
a
314
a
148
a
125
a
Nước sông
168
b
128
b
64,9
b
58,7
b
Biện pháp tưới (B)
Ngập liên tục
386
a
268
a
117
a
108
a
Khô ngập luân phiên
273
b
174
b
95,3
b
75,5
b
Liều lượng vôi ( C)
Bón vôi (5 tấn/ha)
231
b
146
b
85,0
b
62,5
b
Không bón (0 tấn/ha)
427
a
296
a
128
a
121
a
F (A)
**
**
**
**
F (B)
**
**
**
**
F (C)
**
**
**
**
F (A x B)
**
**
**
**
F (A x C)
**
**
**
**
F (B x C)
**
**
*
**
F (A x B x C)
*
**
**
*
CV (%)
8,15
7,87
7,16
8,7
Ghi chú: Trong cùng một cột, các số có chữ theo sau khác nhau thì khác biệt ý nghĩa thống
kê ở mức ý nghĩa 1% (**); 5% (*) và (ns) không khác biệt ý nghĩa thống kê.
- 19 -
Hàm lượng Cd trong thân giữa các nghiệm thức lúa tưới nước
giếng khoan cao hơn khoảng 2 lần so với nghiệm thức lúa tưới nước
sông. Kế đến giữa các nghiệm thức lúa CF có hàm lượng Cd tích lũy
trong thân trung bình là 117 g/kg cao hơn so với các nghiệm thức
lúa AWD có hàm lượng Cd trong thân trung bình là 95,3 g/kg.
Các nghiệm thức bón vôi tích lũy Cd trong thân giảm thấp hơn 1,5
lần so với không bón vôi. Hàm lượng Cd tích lũy trong hạt đạt thấp
nhất ở các nghiệm thức lúa tưới nước sông so với các nghiệm thức
lúa tưới nước giếng khoan (thấp hơn khoảng hơn 2 lần). Tương tự,
hàm lượng Cd tích lũy trong hạt ở các nghiệm thức lúa CF cao hơn
so với lúa AWD với lần lượt là 108 g/kg và 75,5 g/kg (Bảng 4.8).
Tóm lại, tương tự như trong thân cây lúa thì các nghiệm thức bón
vôi (5 tấn/ha) đều có sự tích lũy Cd trong hạt ít hơn so với các
nghiệm thức đối chứng không bón vôi, tương tự thì biện pháp tưới
khô ngập luân phiên (AWD) cũng cho thấy làm giảm hàm lượng Cd
tích lũy trong hạt so với lúa tưới ngập liên tục. Qua đó cho thấy, bón
vôi có khả năng giúp giảm bớt sự tích lũy Cd trong hạt cây lúa.
4.5 Nghiên cứu 5: Ảnh hưởng của tưới nước sông và bón vôi
đến khả năng giảm thiểu hút thu As và Cd của cây bắp.
Kết quả trong Bảng 4.9 cho thấy hàm lượng As trong thân giữa
các nghiệm thức bắp tưới nước giếng khoan cao hơn khoảng 2 lần so
với nghiệm thức bắp tưới nước sông. Trong đó ở các nghiệm thức
bón vôi (5 tấn/ha) tích lũy As trong thân bắp giảm thấp hơn 1,5 lần
so với các không bón vôi.
Kết quả trong Bảng 4.9 cho thấy hàm lượng Cd trong thân và hạt
giữa các nghiệm thức bắp tưới nước giếng khoan đạt trung bình lần
lượt là 190 g/kg và 80 g/kg, cao hơn khoảng 1,5 lần so với nghiệm
thức bắp tưới nước sông đạt trung bình 124 g/kg và 54,3 g/kg. Ở
các nghiệm thức bón vôi (5 tấn/ha) có sự tích lũy Cd trong thân, hạt
cây bắp lần lượt là 123 g/kg và 48,4 g/kg thấp hơn so với các
nghiệm thức đối chứng là 191 g/kg và 85,8 g/kg.
- 20 -
Bảng 4.9:Ảnh hưởng của nước tưới và liều lượng vôi lên sự hấp thu As và
Cd trong thân và hạt của cây bắp. Thí nghiệm đồng ruộng tại thị trấn Long
Bình, huyện An Phú, tỉnh An Giang, vụ Hè Thu năm 2013.
Nhân tố
Hàm lượng trong bộ phận
As (µg/kg)
Cd (µg/kg)
Thân
Hạt
Thân
Hạt
Nước tưới (A)
Nước giếng khoan
438
a
188
a
190
a
80,0
a
Nước sông
209
b
101
b
124
b
54,3
b
Liều lượng vôi (B)
Bón vôi (5 tấn/ha)
262
b
108
b
123
b
48,4
b
Không bón (0 tấn/ha)
385
a
180
a
191
a
85,8
a
F (A)
**
**
**
**
F (B)
**
**
**
**
F (A x B)
*
**
**
**
CV (%)
10,0
8,01
8,48
13,5
Ghi chú:Trong cùng một cột, các số có chữ theo sau khác nhau thì khác biệt ý nghĩa thống
kê ở mức ý nghĩa 1% (**); 5% (*) và (ns) không khác biệt ý nghĩa thống kê.
4.6 Nghiên cứu 6: Ảnh hưởng của tưới nước sông và bón vôi
đến khả năng giảm thiểu hút thu As và Cd của cây đậu xanh
Kết quả trong Bảng 4.10 cho thấy, hàm lượng As trong thân giữa
các nghiệm thức đậu xanh tưới nước giếng khoan cao hơn khoảng
2,5 lần so với nghiệm thức đậu xanh tưới nước sông. Các nghiệm
thức bón vôi (5 tấn/ha) có sự tích lũy As trong thân cây đậu xanh
giảm thấp hơn 1,5 lần so với các nghiệm thức không bón vôi. Hàm
lượng As trong hạt đậu xanh ở nghiệm thức tưới nước sông đạt trung
bình 222 g/kg giảm thấp hơn so với các nghiệm thức tưới nước
giếng khoan đạt trung bình 542 g/kg (thấp hơn khoảng 1,4 lần).
Kết quả trong Bảng 4.10 cũng cho thấy, hàm lượng Cd trong thân,
hạt giữa các nghiệm thức đậu xanh tưới nước giếng khoan cao hơn
- 21 -
khoảng 1,6 đến 2 lần so với nghiệm thức đậu xanh tưới nước sông.
Trong đó ở các nghiệm thức bón vôi (5 tấn/ha) có sự tích lũy Cd
trong thân và hạt cây đậu xanh thấp hơn so với các nghiệm thức
không bón vôi từ 1,6 đến 2 lần.
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của nước tưới và liều lượng vôi lên sự hấp thu As
và Cd trong thân và hạt của cây đậu xanh. Thí nghiệm đồng ruộng tại thị
trấn Long Bình, huyện An Phú, tỉnh An Giang, vụ Hè Thu năm 2013.
Nhân tố
Hàm lượng trong bộ phận
As (µg/kg)
Cd (µg/kg)
Thân
Hạt
Thân
Hạt
Nước tưới (A)
Nước giếng khoan
1.326
a
542
a
180
a
98,4
a
Nước sông
526
b
222
b
108
b
49,7
b
Liều lượng vôi (B)
Bón vôi (5 tấn/ha)
723
b
284
b
112
b
58,3
b
Không bón (0 tấn/ha)
1.128
a
480
a
176
a
89,8
a
F (A)
**
**
**
**
F (B)
**
**
**
**
F (A x B)
*
**
**
**
CV (%)
10,3
15,5
8,34
8,83
Ghi chú:Trong cùng một cột, các số có chữ theo sau khác nhau thì khác biệt ý nghĩa thống
kê ở mức ý nghĩa 1% (**); 5% (*) và (ns) không khác biệt ý nghĩa thống kê.
Thảo luận chung
Kết quả thí nghiệm trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng cho
thấy trong các loại cây trồng thí nghiệm thì đậu xanh có khả năng
tích lũy As trong thân và hạt cao hơn so với bắp và lúa. Cây lúa trồng
trong điều kiện ngập nước liên tục có sự tích lũy As, Cd cao hơn so
với trồng trong điều kiện AWD. Và hàm lượng Cd, As trong trong đê
bao luôn cao hơn ngoài đê bao. Các nghiệm thức không bón vôi hàm
lượng Cd, As trong hạt và thân trên 3 loại cây trồng là lúa, bắp và
- 22 -
đậu xanh luôn cao hơn khác biệt so các nghiệm thức bón vôi 5 tấn/ha
và 10 tấn/ha. Qua đó cho thấy hiệu quả trong việc sử dụng vôi bón
vào đất nhiễm Cd và nước tưới ô nhiễm As. Đặc biệt đối với canh lúa
khi canh tác AWD kết hợp bón vôi thì mức độ làm giảm sự hấp thu
As và Cd vào thân và hạt của cây lúa rất khác biệt có ý nghĩa thống
kê so với không bón vôi.
4.7 Hạch toán hiệu quả kinh tế
Năng suất và lợi nhuận thu được của lúa ở nghiệm thức canh tác
CF tưới nước giếng khoan bón vôi cao hơn nghiệm thức lúa CF tưới
nước giếng khoan không bón vôi lần lượt là 23,6% và 3,85%. Năng
suất và lợi nhuận của lúa ở nghiệm thức lúa AWD tưới nước giếng
khoan bón vôi cao hơn nghiệm thức lúa AWD tưới nước giếng khoan
không bón vôi lần lượt là 25,9% và 11,3%. Bên cạnh đó, năng suất
của lúa ở nghiệm thức lúa AWD tưới nước sông bón vôi cao hơn
nghiệm thức lúa AWD tưới nước sông không bón vôi là 11,5%.
Năng suất và lợi nhuận thu được của bắp ở nghiệm thức bắp tưới
nước giếng khoan bón vôi cao hơn nghiệm thức bắp tưới nước giếng
khoan không bón vôi lần lượt là 21,9% và 14,7%. Bên cạnh đó, năng
suất của cây bắp ở nghiệm thức bắp tưới nước sông bón vôi cao hơn
nghiệm thức bắp tưới nước sông không bón vôi là 9,32%.
Năng suất và lợi nhuận thu được của đậu xanh ở nghiệm thức đậu
xanh tưới nước giếng khoan bón vôi cao hơn nghiệm thức đậu xanh
tưới nước giếng khoan không bón vôi lần lượt là 15,8% và 2,79%.
Bên cạnh đó, năng suất của cây đậu xanh ở nghiệm thức đậu xanh
tưới nước sông bón vôi cao hơn nghiệm thức đậu xanh tưới nước
sông không bón vôi là 8,69%.
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
5.1 Kết luận
Phần 1: Khảo sát thực trạng ô nhiễm As và Cd trong đất,
nước và cây trồng ở An Phú
Hàm lượng As trong nước giếng khoan ở huyện An Phú nằm
trong khoảng 97,5 µg/l đến 469 µg/l. Tất cả các mẫu nước giếng
- 23 -
khoan được khảo sát ở huyện An Phú đều nhiễm As vượt mức cho
phép theo TCVN và WHO (<10 µg/l).
Tất cả các mẫu đất trồng lúa, bắp và đậu xanh trong đê có hàm
lượng As và Cd đều cao hơn ngoài đê từ 1,5 đến 2 lần. Đất trồng bắp,
lúa và đậu xanh trong đê cũng như ngoài đê có hàm lượng As trung
bình dao động từ 12,6 đến 31,8 mg/kg và hàm lượng Cd trung bình
dao động từ 31,7 đến 141 µg/kg cho đất lúa, đất đậu xanh, đất bắp.
Phần 2: Nghiên cứu biện pháp giảm thiểu hút thu Cd và As
trong nông sản của lúa, đậu xanh và bắp
- Trong điều kiện nhà lưới:
Hàm lượng Cd và As trong hạt, thân của lúa, bắp và đậu xanh đều
đạt cao nhất khi trồng trên loại đất “An Phú trong đê”. Hàm lượng As
trong thân và hạt của cây trồng tăng cao và vượt tiêu chuẩn cho phép
(200 µg/kg) khi tưới nước nhiễm As ở hàm lượng 200µg/l.
Bón 5 tấn vôi/ha vào đất trồng “An Phú trong đê”, hàm lượng As
trong thân và hạt của cây trồng giảm với tỉ lệ theo thứ tự là 38,6 và
45,1% so với không bón vôi. Hàm lượng Cd trong thân và hạt của
cây trồng giảm với tỉ lệ theo thứ tự là 52,8 và 54,9% so với không
bón vôi. Nghiệm thức bón 5 tấn vôi/ha trên đất “An Phú trong đê”
làm tăng năng suất của 3 loại cây trồng này.
-Trong điều kiện ngoài đồng:
Hàm lượng As, Cd trong hạt của cây lúa, bắp và đậu xanh tưới
nước giếng khoan luôn cao hơn tương ứng 56,9 và 46,3% so với tưới
bằng nước sông. Đối với cây lúa, tưới AWD làm giảm hàm lượng
As, Cd trong hạt lúa so với CF lần lượt là 35,1 và 30,1%.
Lượng bón vôi 5 tấn vôi/ ha làm tăng năng suất của cây lúa, bắp
và đậu xanh tương ứng 17,9; 15,5; và 12,7% so với không bón vôi.
Hàm lượng Cd, As trong hạt lúa, bắp và đậu xanh ở các nghiệm thức
bón 5 tấn vôi/ha làm giảm tương ứng 48,4; 43,6; 40,6% và 50,7;
40,0; 40,8% so với không bón vôi.
Lợi nhuận khi canh tác lúa bằng biện pháp AWD cao hơn so với
biện pháp CF là 5,21% mặc dù năng suất không thay đổi. Hơn thế
nữa, năng suất của cây lúa khi canh tác CF tưới nước giếng khoan và
- 24 -
nước sông có bón vôi cao hơn so với không bón vôi lần lượt là
23,6% và 12,7%. Tương tự, canh tác lúa bằng biện pháp AWD tưới
nước giếng khoan và nước sông có bón vôi thì năng suất cao hơn so
với không bón vôi lần lượt là 25,9% và 11,5%. Năng suất thu được
của bắp tưới nước giếng khoan và nước sông có bón vôi cao hơn cây
bắp trồng không bón vôi lần lượt là 21,9% và 9,32%. Giống như bắp,
năng suất thu được của đậu xanh tưới nước giếng khoan và nước
sông có bón vôi cao hơn không bón vôi lần lượt là 15,8% và 8,69%.
5.2 Đề xuất
Cần có thêm những nghiên cứu qua nhiều mùa vụ để thấy được
tác dụng tồn lưu của vôi đối với khả năng làm giảm hấp thu hàm
lượng As và Cd vào cây trồng khi canh tác trên đất An Phú.
Cải tạo hệ thống thủy lợi để cung cấp nước sông phục vụ canh tác
để làm giảm tích lũy As trong đất và cây trồng.
Cần có nhiều nghiên cứu về các biện pháp canh tác, bón phân, sử
dụng nước tưới và giống cây trồng có khả năng giảm thiểu As vào
trong nông sản.
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
1. Nguyễn Văn Chương và Ngô Ngọc Hưng, 2011. Khảo sát khả
năng tích lũy của thạch tín và cadimi trong đất và hạt ngô ở huyện
An Phú - tỉnh An Giang. Tạp chí Khoa học đất. Số 38, trang 106-
109.
2. Nguyễn Văn Chương và Ngô Ngọc Hưng, 2012. Nhu cầu hút
thu lân và mối tương quan giữa hàm lượng lân-cadimi trong bắp, lúa
và đậu xanh trồng trên đất phù sa An Phú. Tạp chí Nông Nghiệp và
PTNN, 278, trang: 101-106.
3. Nguyễn Văn Chương và Ngô Ngọc Hưng, 2015. Biện pháp
giảm thiểu hút thu Catmi trong lúa, bắp và đậu xanh trồng trên đất
phù sa An Phú-An Giang. Tạp chí Nông Nghiệp và PTNN, số 7, kì
1/2015 (sắp phát hành).