I. Đặt vấn đề: Đất là một nguồn tài nguyên vô cùng quý giá mà tự nhiên đã ban tặng cho con người. Đất đóng vai trò quan trọng: Là môi trường nuôi dưỡng các loại cây, là nơi để sinh vật sinh sống, là không gian thích hợp để con người xây dựng nhà ở và các công trình khác. Tuy nhiên con người lại đã và đang có những tác động xấu,gây ảnh hưởng nghiêm trọng, và ngày càng làm suy giảm chất lượng của môi trường đất như sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật quá nhiều không đúng quy định, chất thải từ các hoạt động của con người Những kim loại nặng và chất khó phân hủy sẽ tích lũy trong đất, khi đến một giới hạn nhất định nào đó, chúng sẽ biến thành chất ô nhiễm và làm thoái hóa đất. Các nhà khoa học môi trường thế giới đã cảnh báo rằng: Cùng với ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí thì ô nhiễm môi trường đất cũng là vấn đề đáng báo động hiện nay. Ô nhiễm đất không những ảnh hưởng xấu tới sản xuất nông nghiệp, chất lượng nông sản, mà còn thông qua lương thực, rau, quả ảnh hưởng gián tiếp tới sức khỏe con người và động vật. Tài nguyên đất của thế giới hiện đang bị suy thoái nghiêm trọng do xói mòn, rửa trôi, bạc màu, nhiễm mặn, nhiễm phèn và ô nhiễm đất. Hiện nay, để đánh giá chất lượng đất tại một khu vực nào đó nhằm phục vụ cho việc giám sát và xử lý ô nhiễm, người ta áp dụng rất nhiều biện pháp như các phương pháp phân tích hóa, lý, phương pháp giám sát sinh học dựa vào các loài sinh vât Một phương pháp đang được sử dụng rộng rãi tại nhiều khu vực trên thế giới đó là phương pháp giám sát môi trường đất bằng thực vật. Giám sát môi trường đất là một công việc cần có thời gian tương đối dài và sử dụng thực vật là một phương pháp có hiệu quả, bởi vì thực vật là sinh vật phản ánh một cách khách quan mọi đặc tính của đất, bên cạnh đó nó còn là phương pháp ít tốn kém và thân thiện với môi trường. Sở dĩ phương pháp này mang lại hiệu quả cao trong việc đánh giá chất lượng đất là do nó dùng thực vật để chỉ thị chính môi trường đất mà nó tồn tại trên đó. Thực vật sinh trưởng, phát triển trên đất, lấy nước, chất dinh dưỡng và muối khoáng từ đất để nuôi cơ thể Trong suốt quá trình sống, thực vật tích lũy các chất có trong đất và lưu giữ lâu dài kể cả khi chết đi, thể hiện được những đặc điểm thích nghi qua nhiều thời kỳ, và mỗi loại thực vật thì sẽ thích nghi với các loại đất khác nhau phù hợp với đặc điểm hình thái và sinh lý của nó, vì vậy dựa vào thực vật để chỉ thị môi trường đất sẽ đánh giá được trong khoảng thời gian dài và mang lại hiệu quả cao đối với từng loại đất. Sử dụng thực vật trong giám sát môi trường đất có vai trò rất quan trọng đối với việc đánh giá chất lượng đất cũng như làm cơ sở để xử lý và làm sạch đất ô nhiễm. Để hiểu hơn về phương pháp giám sát môi trường đất bằng thực vật, nhóm chúng tôi đã tiếp cận vấn đề này ở nhiều khía cạnh khác nhau, trình bày những loài thực vật đặc trưng được sử dụng nhiều trong các phương pháp giám sát môi trường đất bằng thực vật. II. Nội dung: 1. Một số khái niệm cơ bản: 1.1. Đất: Đất hay thổ nhưỡng là lớp ngoài cùng của thạch quyển bị biến đổi tự nhiên dưới tác động tổng hợp của nước, không khí, sinh vật. 1.2. Giám sát môi trường: Là quá trình theo dõi một cách có hệ thống sự biến đổi chất lượng môi trường theo thời gian và không giam nhằm quản lý môi trường một cách hiệu quả. 1.3. Thực vật giám sát môi trường đât: - Nghiên cứu một loài hay nhóm thực vật dùng để định mức chất lượng hoặc sự biến đổi của môi trường đất. - Đánh giá chất lượng đất tại khu vực nghiên cứu và mức độ ô nhiễm tại đó. - Căn cứ vào một số loại cây có thể dự đoán được một số tính chất ban đầu của đất để nghiên cứu, xác định phương thức sử dụng. 1.4. Một số đặc điểm của thực vật giám sát môi trường đất: - Cây mọc tự nhiên, đôi khi là cây trồng - Sự sinh trưởng và những triệu chứng biểu hiện của cây đó phản ánh phần nào tính chất của đất, diễn biến của khí hậu hay mang những nét đặc trưng tiêu biểu cho một loại nguyên nhân nào đó. 2. Biểu hiện của thực vật khi thiếu các chất dinh dưỡng: Một số biểu hiện của thực vật với các chất dinh dưỡng trong môi trường đất khi nó quá nhiều hay quá ít có thể được nhận biết bằng mắt thường thông qua các loại bệnh ở thực vật. Chất dinh dưỡng Vị trí trên thực vật Bệnh vàng lá Viền lá bị hoại tử Màu sắc và dạng lá N Tất cả các lá Không Không Vàng các lá và gân lá P Những lá già Không Không Những đốm tía K Những lá già Có Có Những đốm vàng Mg Những lá non Có Không Những đốm vàng Ca Những lá non Có Không Các lá bị biến dạng S Những lá non Có Không Lá màu vàng Mn, Fe Những lá non Có Không Vàng giữa gân lá B, Zn, Cu, Ca, Mo Những lá non - - Lá biến dạng Các dấu hiệu đặc trưng ở lá khi thiếu chất dinh dưỡng 3. Phân loại thực vật chỉ thị môi trường đất Mỗi loại thực vật thì sẽ thích nghi với các loại đất khác nhau phù hợp với đặc điểm hình thái và sinh lý của nó. Vì vậy, để việc đánh giá chất lượng đất tại một khu vực nào đó đạt hiệu quả cao nhất, người ta chọn những loại thực vật tương ứng, phù hợp. 3.1. Thực vật chỉ thị môi trường đất phèn: 3.1.1. Đặc điểm đất phèn: - Độ pH thấp - Giàu các chất độc dạng ion Al 3+ , Fe 3+ , SO 4 2- - Ngập nước quanh năm hay ngập một thời gian - Hoá phèn nhanh chóng khi khô nước - Thường có màu đen hoặc nâu ở tầng đất, mặt. - Có mùi đặc trưng của lưu huỳnh và H 2 S. 3.1.2. Đặc điểm thực vật chỉ thị môi trường đất phèn: - Thực vật trên đất phèn thay đổi theo tính chất đất, chúng biến đổi tủy theo mức độ hàm lượng phèn chứa trong đất. - Các loài thực vật chỉ thị cho vùng đất phèn theo mức độ khác. 3.1.3. Các kiểu đất phèn: 3.1.3.1. Đất phèn tiềm tàng:  Đặc điểm: - Đất phèn tiềm tàng (theo phân loại FAO: Proto-Thionic Fluvisols) là đơn vị đất thuộc nhóm đất phù sa phèn. - Được hình thành trong vùng chịu ảnh hưởng của nước có chứa nhiều sulfat. Trong điều kiệm yếm khí cùng với hoạt động của vi sinh vật, sulfat bị khử để tạo thành lưu huỳnh và chất này sẽ kết hợp với sắt có trong trầm tích để tạo thành FeS 2 . - Trong phèn tiềm tàng có thể có nhiều hợp chất khác như H 2 S, các ôxít Fe, Al, các hợp chất hữu cơ. - Độ pH của đất phèn tiềm tàng nằm trong khoảng trung tính do môi trường đất ở điều kiện khử, chưa bị ôxi hóa. Đối với đất phèn tiềm tàng bị ảnh hưởng mặn ở vùng duyên hải thì giá trị pH đất có thể lớn hơn 7,0. Tuy nhiên, khi bị ôxi hóa thì pH có thể hạ xuống rất nhanh, khi đó pH có thể hạ thấp dưới 2,0.  Một số loài thực vật chỉ thị.  Chà là: - Thường mọc dày ở vùng cao, độ ngập thủy triều cao nhất từ 10-20cm, ở những vùng thấp hơn cũng có chà là nhưng mọc rải rác. - Cây cao 10m, thân cột, mảnh, đường kính đến 7cm. Lá dài 1-2m, mọc chụm ở ngọn thân, lá xẻ thành hình lông chim, các lá phụ hình cuốn dưới bẹ nhọn như gai. Trái mập hình bầu dục, cao 1m, màu nâu đến đen khi chín, có một hột. Cây trổ bông vào tháng 2-4 dương lịch và trái chín vào khoảng tháng 6-8. - Với đặc tính không bị nắng mưa làm hư mục nên thân cây được dùng làm đòn tay, sàn cầu… Cây chà là( Phoenix paludosa)  Ráng dại: - Mọc hoang ở bờ rạch, đầm nước mặn từ Bắc đến Nam, thuộc loài ưa sáng và đất mùn. - Mọc ở vùng thấp hơn, độ ngập thủy triều lúc cao nhất là 25-30cm - Có khi mọc xen với chà là và các cây lùm bụi khác - Khi chết cho nhiều xác bã và tạo nhiều mùn làm đất tới xốp Cây ráng ( Arro stichum aureum L)  Lác biển: - Mọc ở vùng đất thấp, ngập nước thường xuyên - Thân to, cứng, dòn 3 cạnh, vót nhọn - Nhiều chỗ mọc xen với cóc kèn Lác biển ( Cyperus malaccensis)  Bồn bồn: - Loài cỏ lâu năm, cao 1,5-2m có thân rex, lá dài 1,5-2m, cứng, hợp thành 2 hàng đứng quanh thân, bé là ôm lấy thân - Bồn bồn mọc hoang ở ruộng, đầm lầy ven sông rạch ngọt, có thể tạo thành đám rộng, trổ bông vào tháng 3-8. Bồn bồn (Typha augustifolia)  Đối với đất phèn tiềm tàng sâu trong vùng nội địa: - Là vùng trũng ngập nước gần như quanh năm gồm các loại thủy sinh mọc chìm dưới nước, hoặc chìm trong một phần, còn lá và hoa mọc khỏi mặt nước. - Mộ t số loài dùng làm chỉ thị cho vùng đất này: súng co (chỉ thị cho vùng đất phèn ngập nước thường xuyên); sen; năng; cỏ bấc; lúa ma (chỉ thị ưu thế vùng đất phèn ngập nước theo mùa); rau dừa nước; nghễ răm… Súng co (Nymphea stellata) Sen (Nelumbium nelumbo) 3.1.3.2. Đất phèn nhiều:  Đặc điểm: - Đất phèn nhiều là một đơn vị đất thuộc nhóm đất phèn. - Đất phèn hoạt động được hình thành sau khi đất phèn tiềm tàng diễn ra quá trình oxi hóa  Một số thực vật chỉ thị:  Năng bộp hay năng ngọt: - Phát triển tốt ở ph thấp, - Chỉ sống được ở mức độ phèn Al < 2000 ppm - Phát triển khi đất bị ngập nước và có độ ẩm cao>15% - Tích lũy rất cao SO 4 : 0,6 – 0,9% trọng lượng khô; Al 3+ ~1500 – 1800ppm - Đặc biệt trong rễ tích lũy gấp 2 -3 lần thân ở lá và có khả năng tích lũy nhiều S 2 O 5 . - Chỉ thị cho đất phèn hoạt động mạnh, nhưng không gay gắt bằng nơi đất phèn hoạt động mạnh có cỏ năng kiềm chế ưu thế. Năng ngọt (Elocharis dulcis)  Năng kim, năng chỉ: - Mọc ưu thế trên đất phèn hoạt động mạnh bị ngập nước sau ở vùng địa hình thấp. Đất có đọ phì thấp nhất, đất phèn ở ĐBSCL. - Cỏ tạo thành bụi thưa với thân yếu, không cạnh cao 20cm, lúc khô có u ngang. - Mọc ở ruộng hay các nơi sình lầy có nhiều phèn như Đồng Tháp Mười, Cà Mau - Đây là cây chỉ thị cho vùng đất phèn nhiều, phát triển mạnh vào đầu mùa mưa, sống được ở vùng có mức phèn cao Al 3+ = 1800-2500ppm. Năng kim, năng chỉ ( Eleocharis ochrostachys)  Cỏ bàng: - Thường mọc cùng với cỏ năng - Là loại cỏ lâu năm cao đến 1m, thân đứng ao, lá to dài, có đốt, căn bành cứng, to 8-10mm, thân đứng cao, có 3-4 vảy, dài 14-20cm. Lá dài,, bẹ dài, 15-20cm. Bông nâu sậm tạo thành ghé dài 1,5-2cm, to 1cm - Mọc nhiều ở vùng đất ngập nước phèn nhiều Đồng Tháp Mười, Hà Tiên, U Minh - Phân bố rộng và khá phổ biến trên đất phèn mạnh ở tỉnh Long An, tạo thành các vạt cỏ bàng tự nhiên, thuần loại or ưu thế hơn trên diện tích khá rộng - Nằm ở độ cao thấp hơn cỏ mồm, đất xấu hơn cỏ mồm, nhưng tốt hơn - cỏ năng bộp. Cỏ bàng ( Lepironia articulata)  Cây sậy: - Là loại cỏ lâu năm, cao đến 3m. Thân to, lá hẹp dài. - Sậy mọc hoang hóa nơi đất ẩm, nhiều nắng có thể chịu được nước ngập suốt mùa mưa từ tháng 5 -10, thường mọc ở chỗ đất cao hơn so với vùng ngập sâu có nhiều cỏ năng và cỏ bàng - Theo Kondat và Eva, loại sậy có tiết ra một độc tố làm cho các loại tảo Microcystic, Lyngbya không sống được. 3.2.3.3. Đất phèn ít và trung bình:  Đặc điểm: - Bao gồm đất phù sa phát triển bị nhiễm phèn và đất nhiễm phèn nặng được thuần thục và rửa trôi. - Thường phân bố ở những nơi có địa hình tương đối cao, có sự bồi đắp khá nhiều của phù sa nên tầng phèn tiềm tàng bên dưới được che phủ khá dày (80-100cm), khả năng bị nhiễm phèn nhẹ. [...]... được những đặc điểm thích nghi qua nhiều thời kỳ vì vậy dựa vào thực vật để chỉ thị môi trường đất sẽ đánh giá được trong khoảng thời gian dài và mang lại hiệu quả cao Hỗ trợ cho sinh vật giám sát, bảo vệ môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng, mọi người chúng ta cần có những biện pháp làm giảm ô nhiễm môi trường đất một cách hiệu quả nhất ... vật chỉ thị môi trường đất mặn: 3.2.1 Đất mặn: - Đất mặn là loại đất có chứa nhiều Cation Natri (Na) hấp phụ trên bề mặt keo đất và trong dung dịch đất - Cation Natri có nguồn gốc từ: đá mẹ (đất hình thành đất) ; từ nước biển; xác động thực vật 3.2.2 Rừng ngập mặn: - Rừng ngập mặn bao gồm các loài động thực vật sống trên vùng đất mặn ven biển tạo nên một hệ sinh thái rừng đặt trưng vùng đất mặn Hệ sinh... bảo vệ các hệ sinh thái ở đây Sử dụng thực vật để chỉ thị môi trường đất là một trong những phương pháp giám sát môi trường đất hiệu quả và đang được sử dụng rộng rãi Bởi vì thực vật sinh trưởng, phát triển trên đất, lấy nước, chất dinh dưỡng và muối khoáng từ đất để nuôi cơ thể Trong suốt quá trình sống, thực vật tích lũy các chất có trong đất và lưu giữ lâu dài kể cả khi chết đi, và chúng thể hiện... chỉ thị đất dốc thoái hóa: 3.4.1 Đặc điểm: - Đất dốc là đất có bề mặt nằm ngiêng, thường ghồ ghề hoặc lượn sóng - Thoái hóa đất là quá trình thay đổi các tính chất hóa lý và sinh học của đất làm giảm chất lượng của đất - Đất thường bị xói mòn, thoái hóa do rửa trôi mạnh, gây nên sự mất dinh dưỡng và độ phì của lớp đất mặt, dẫn đến sự axit hóa trong đất, đất trở nên chua chứa nhiều Fe3+, Al3+ linh động... Thlaspi caerulescens III Kết luận: Đất là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, là nơi chứa đựng toàn bộ các hệ sinh thái cả tự nhiên và nhân tạo Nhưng do sức ép dân số, con người tác động mạnh mẽ đến đất, điều đó đã gây ra nhiều hậu quả ngiêm trọng cho đất, do đó cần phải đánh giá mức độ ô nhiễm cũng như nhận biết sự biến đổi của môi trường đất để đưa ra những giải pháp xử lý ô nhiễm đất cũng như bảo vệ các... đầu mọc ở nách lá và làm thành chùm ở ngọn cành Hoa màu tím hồng, chùm quả có đốt, không cong Phát triển nhanh, mạnh ở đất dốc, chua, thoái hóa, rất khó kiểm soát Trinh nữ có gai (Mimosa diploticha) 4 4.1 - Thực vật đánh giá môi trường đất: Sử dụng cỏ vetiver trong đánh giá môi trường đất Khả năng hấp thụ kim loại nặng của cỏ vetiver không cao như một số cây tích lũy khác nhưng do có sinh khối lớn và... ngập mặn chỉ thị vùng đất mặn - Có hai loại: + Đất nhiễm mặn theo mùa + Đất mặn thường xuyên 3.2.3 Thực vật chỉ thị : 3.2.3.1 Thực vật chỉ thị rừng ngập mặn:  Đặc điểm: - Hình thành trên các vùng đất phù sa do sông cùng với trầm tích biển do thuỷ triều mang vào tạo thành các bãi lầy ven biển - Thực vật cần có những cơ chế đặc biệt để tồn tại nên đặc điểm của thực vật chỉ thị cho môi trường sinh thái này... chằng chịt gần mặt đất, phân tán toả đi rất xa giúp cây đứng vững, rễ thở hình đũa, bì khổng trên lớp vỏ ngoài, hạt nổi trên mặt nước, lá rất dày và cứng (Ví dụ: Bần (Son nerelia), nà mắm (Avicennia) ) Bần (Son nerelia) - Một số loài vẹt chỉ thị mức độ ngập và tình trạng đất Loài Độ ngập mặn Tình trạng đất Vẹt trụ (B.cylindrica) 3–4 Đất bùn hơi chặt gần biển Vẹt dù (B gymnorhiza) 3–4 Đất bùn hơi rắn,... nên dần dần đất trở nên ít nhiễm phèn - Thành phần hạt độ hàm lượng sét trong loại đất này rất cao (6063,9%), bột và cát ít , chứng tỏ đất có độ thoát , thấm nước kém và dẻo chặt…  Các loại thực vật chỉ thị:  Năng ngọt: - phát triển tốt nhất ở pH= 4-4.5, chỉ sống được ở mức độ phèn Al dưới 2.000 ppm, nếu quá ngưỡng này, năng khô héo chỉ còn gốc, củ gầy - Mọc nhiều nơi thuộc đất phèn nhẹ và đất phèn... thành hình sợi chỉ Hoa nhỏ mọc ở nách lá, không có cuống Rong đuôi chó mọc hoang ở các ao hồ, mương máng vùng đất mặn, được dung đẻ nuôi lợn Rong đuôi chó (Ceratophyllum demersum) Rong câu (Gracilaria) 3.3 Đất cát biển: 3.3.1 Đặc điểm: - Đất cát ven biển có địa hình, địa mạo thường thay đổi bởi đất cát khô, rời rạc dễ bị di động do gió thổi và nước chảy Bởi vậy, nơi đây mang thảm thực vật tự nhiên rất . cạnh. Phát triển mạnh ở bùn nơi có ảnh hưởng của thủy triều. Một số nước được dung rau ăn mát, lợi tiểu  Lác vòi hẹp: Thuộc họ Cói, là loại cỏ sống dai, thân cứng có 3 cạnh. Lá có phiến màu lục