Nghiên cứu tăng cường chế phẩm sinh học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác Châu Thành - Long An

881 NGHIÊN CỨU TĂNG CƢỜNG CHẾ PHẨM SINH HỌC ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN VI SINH TỪ PHẾ THẢI TRÁI THANH LONG TẠI VÙNG CANH TÁC CHÂU THÀNH- LONG AN Lâm Vĩnh Sơn, Nguyễn Hoài Linh Viện Khoa học Ứng dụng Hutech, Đại học Công nghệ Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, việc sử dụng tăng cường chế phẩm EM-FERT 1 và phế phẩm thanh long đã cho ra loại phân vi sinh có kết quả đáng kể đồng thời tăng sự phong phú cho việc sản xuất phân vi sinh giúp ích cho môi trường. Sau 39 ngày đo đạc và phân tích cho ra kết quả tốt nhất là ở nghiệm thức 5 với tỉ lệ phối trộn 4 thanh long: 0 rơm: 1 xơ dừa với các chỉ tiêu đạt là C/N, pH, Cacbon, Hàm lượng chất hữu cơ, độ sụt lún. Và khi tiến hành gieo trồng thử trên cây cải mầm thì cây đã bắt đầu lên mầm sau 2 ngày gieo trồng cũng đã thích nghi của cây đối với phân. Từ khóa: Thanh long, cấp khí, không cấp khí, compost, EM-FERT. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, huyện Châu Thành (Long An) đã chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên địa bàn từ lúa sang trồng thanh long. Thanh Long trở thành cây trồng chủ lực, cho giá trị kinh tế cao, giúp người dân xoá đói giảm nghèo, vươn lên làm giàu nhanh chóng và bền vững. Tính đến cuối năm 2016, diện tích trồng thanh long toàn huyện đạt gần 7000 ha với sản lượng đạt hơn 73.000 tấn. Tuy nhiên, cùng với đó là một lượng lớn phế phẩm trái thanh long sau thu hoạch do sâu bệnh, thời tiết,... Lượng phế phẩm được người nông dân sử dụng một phần để chăn nuôi gia súc, nhưng chủ yếu vẫn là vứt bỏ, gây lãng phí và ô nhiễm môi trường. Vì vậy, vấn đề đặt ra là tìm giải pháp tận dụng lượng quả phế phẩm nâng cao hiệu quả kinh tế, đồng thời kết hợp giải quyết đáp ứng nhu cầu sử dụng phân bón cho ngành nông nghiệp một cách thân thiện với môi trường. Vì lý do trên nhóm tác giả tiến hành đề tài “NGHIÊN CỨU TĂNG CƯỜNG CHẾ PHẨM SINH HỌC ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN VI SINH TỪ PHẾ THẢI TRÁI THANH LONG TẠI VÙNG CANH TÁC CHÂU THÀNH- LONG AN ”. 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mô hình nghiên cứu Giàn ủ Giàn ủ được ráp bằng sắt V-5 với chiều dài 2m đủ cho 6 thùng ủ, được lắp máng thu nước rỉ bên dưới giàn ủ để thu nước rỉ liên tục tránh ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Giàn ủ được đặt tại nơi thoáng mát, có mái che để tránh ảnh hưởng lớn từ thời tiết (nắng gắt, mưa), tạo điều kiện tốt nhất cho vi sinh vật phát triển và phân hủy. 882 Hình 1. Mô cấp khí Hình 2. Mô hình 3D Hình 3. Mô hình giàn ủ 883 Cấp khí Mô hình ủ dạng Container và cấp khí cưỡng bức, mô hình được thiết kế với vật liệu xốp cách nhiệt, có dạng hình hộp chữ nhật, kích thước dài x rộng x cao = 40cm x 30cm x 40 cm. Bên trong được lắp hệ thống phân phối khí gồm ba đường ống đặt song song theo chiều dọc dưới dáy thùng. Mỗi ống có đường kính 5mm, được đục lỗ 1mm và phân phối đều trong thùng. Dưới đáy thùng được gắp một van để tháo nước rỉ. Nơi đặt mô hình Mô hình được đặt tại Trường Đại học Hutech nằm trên đường D1 trong khu Công nghệ cao Tp.HCM. Hình 4. Nơi bố trí nghiệm thức Bảng 1. Chỉ tiêu vật liệu đầu vào. Chỉ tiêu Đơn vị Thanh long Rơm rạ Xơ dừa Độ ẩm % 88.6 7.3 10.2 Chất hữu cơ % 83.7 88.6 96.2 C % 46.5 49.2 53.4 N % 3.82 0.56 2.83 C/N 12.17 87.85 18.86 Nguồn: Phân tích tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Công nghệ Tp. HCM – Phế phẩm trái thanh long: Phế phẩm thanh long được lấy từ vùng canh tác Châu Thành – Long An. – Rơm rạ: Rơm rạ đã phơi khô được lấy tại Hóc Môn. – Xơ dừa: Xơ dừa được mua tại các nơi bán cây cảnh. – Chế phẩm sinh học EM FERT-1 Chế phẩm được mua từ Công Ty TNHH TMDV Ngọc Gia Nguyễn, 159/16 Đào Duy Anh, Phường 09, Quận Phú Nhuận, TpHCM. 884 2.2. Quy trình nghiên cứu 2.3. Các thí nghiệm: Đánh giá tính chất compost theo thiêu chuẩn 10TCN 526 : 2002 (Bộ NN & PTNT, 2002) 2.4. Phƣơng pháp phân tích: Kiểm tra các thông số trong quá trình ủ. Bước 1: Chuẩn bị Thanh long, Rơm, Xơ dừa, Chế phẩm EM- FERT1. Bước 2: Chuẩn bị mô hình, vật liệu ủ và sơ chế nguyên liệu. Bước 3: Tiến hành phối trộn 7 nghiệm thức ứng với 1 thùng ủ cấp khí Nghiệm thức 1 4kg thanh long 0.5kg rơm 0.5kg xơ dừa EM- FERT1 Tỉ lệ C/N: 19.852 Nghiệm thức 2 4kg thanh long 0.75kg rơm 0.25kg xơ dừa EM- FERT1 Tỉ lệ C/N: 19.798 Nghiệm thức 3 4kg thanh long 0.25kg rơm 0.75kg xơ dừa EM- FERT1 Tỉ lệ C/N: 19.010 Nghiệm thức 4 4kg thanh long 1kg rơm 0 kg xơ dừa EM- FERT1 Tỉ lệ C/N: 21.670 Nghiệm thức 5 4kg thanh long 0 kg rơm 1 kg xơ dừa EM- FERT1 Tỉ lệ C/N: 18.253 Nghiệm thức 6 4kg thanh long 0 kg rơm 0 kg sơ dừa EM- FERT1 Tỉ lệ C/N: 14.460 Nghiệm thức 7 4kg thanh long 0 kg rơm 0 kg sơ dừa Tỉ lệ C/N: 16.501 Bước 4: Vận hành mô hình ủ hiếu khí, trong quá trình ủ phải đảo trộn nhiều lần. Bước 5: Lấy mẫu, phân tích chỉ tiêu Bước 6: Đánh giá kết quả của từng nghiệm thức Bước 7: Kết luận nghiệm thức tối ưu Theo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, pH, C, N Bước 8: Tiến hành trồng cây Bước 9: Đánh giá và kết luận 885 Bảng 2. Các thông số cần kiểm tra Chỉ tiêu Phƣơng pháp Nhiệt độ Nhiệt kế Độ ẩm Khối lượng Chất hữu cơ Khối lượng C Khối lượng N Kjeldahl pH Bút đo pH Độ sụt lún Kích thước Tiến hành kiểm tra tất cả các chỉ tiêu trên và phân tích kết quả theo chu trình đã thiết lập. Lưu ý về thời gian lấy mẫu, cách lấy mẫu để hạn chế sai sót, đối với mẫu có cấp khí, trong quá trình lấy mẫu cần kết hợp với xáo trộn để đảm bảo lượng không khí trong mẫu. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Sau khi tiến hành ủ compost trên các mô hình với vật liệu ủ đã phối trộn, quan sát sự biến thiên các giá trị của chúng, từ đó đưa ra các đánh giá và nhận xét cụ thể. Đối chiếu với tiêu chuẩn 10TCN 526 : 2002 (BNT&PTNT) đưa ra những giá trị tốt nhất ở những giai đoạn tối ưu nhất và kết luận đưa ra NT có tỷ lệ phối trộn tốt nhất. 3.1. Kết quả so sánh trên mô hình Biểu đồ 1. So sánh độ sụt lún của NT tối ưu 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 NT 1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 NT7 N g à y Độ sụt lún Độ sụt lún Ngày 886 Biểu đồ 2. So sánh giá trị pH của NT tối ưu Biểu đồ 3. So sánh giá trị độ ẩm của NT tối ưu Biểu đồ 4. So sánh giá trị CHC của NT tối ưu 0 5 10 15 20 25 6.8 6.85 6.9 6.95 7 NT 1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 NT7 N g à y G iá t rị p H Giá trị pH pH Ngày 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 35 40 NT 1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 NT7 N g à y % Đ ộ ẩ m Độ ẩm Độ ẩm Ngày 0 5 10 15 0 1 2 3 4 5 NT 1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 NT7 N g à y C h ấ t h ữ u c ơ Chất Hữu Cơ CHC Ngày 887 Biểu đồ 5. So sánh giá trị C/N của NT tối ưu 3.2. Lựa chọn nghiệm thức tối ƣu Nhận xét: Sau bảng đánh giá trên ta đã thấy được ở nghiệm thức 3, 6, 7 là 3 nghiệm thức không đạt về chỉ tiêu C/N. Các nghiệm thức còn lại 1, 2, 4, 5 đều đạt về chỉ tiêu C/N cho quá trình ủ phân. Nhưng ở phần kết quả so sánh thì tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 4 là cho kết quả tối ưu nhất so với cái nghiệm thức còn lại nhưng vì những chỉ tiêu khác chỉ đạt ở Cacbon và Độ ẩm. Còn nghiệm thức 5 chỉ lệ C/N đầu ra vẫn đạt và đạt các chỉ tiêu khác như Cacbon, pH, Độ sụt lún và Hàm lượng Chất Hữu Cơ. Nên chọn Nghiệm thức 5 có tỉ lệ phối trộn phế phẩm thanh long- rơm- xơ dừa theo tỉ lệ: 4- 0-1- Chế phẩm EM- FERT1 có kết quả tốt nhất trong các nghiệm thức còn lại. 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 NT 1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 NT7 N g à y % C /N Tỉ lệ C/N C/N Ngày 888 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận Sau khi hoàn thành quá trình ủ compost, kết quả thu được còn nhiều thiếu sót và sản phẩm chưa đạt được chất lượng tốt nhất so với tiêu chuẩn, nhưng với nguyên liệu là phế phẩm trái thanh long từ Châu Thành – Long An sau quá trình thành quả nhưng không đạt được chất lượng đã bị người dân thải bỏ với một số lượng lớn, chính vì thế việc sử dụng phế thải thanh long để làm ra compost cũng đã tạo nên một nguồn nguyên liệu mới cho ngành sản xuất compost. Góp phần làm sạch và cải thiện môi trường, tiết kiệm chi phí đáng kể cho người dân. 4.2. Kiến nghị Để phân hủy Xenlulo trong rơm và xơ dừa cần thời gian rất lâu, nên đem rơm và xơ dừa đi nghiền nhỏ để thời gian ủ Compost diễn ra nhanh hơn. Đây là dạng phân bón lót đối với những loại cây trồng cần hàm lượng N cao thì cần bổ sung N. Mô hình ủ diện rộng cần để xa khu dân cư nhằm hạn chế ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Cần nghiên cứu tỷ lệ phối trộn với các phụ phẩm khác như: bả cafe, vỏ hạt điều, mùn cưa.và một số loại chế phẩm khác. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Báo cáo nghiên cứu khoa học của Cty TNHH công nghệ nông lâm (2010) đề tài Nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ rác thải hữu cơ. [2] Đỗ Đức Thắng, Chu Nhật Quang, Lê Ngọc Thắng và các cộng sự Trung tâm Tư vấn, Đào tạo và Chuyển giao Công nghệ Môi trường - Cục BVMT. [3] Nguyễn Thị Tú Anh (2013). Tận dụng bùn thải nhà máy xử lí nước thải Bình Hưng và mạt cưa sau quá trình trồng nấm làm phân compost cải tạo đất, luận văn tốt nghiệp, trường đại học Khoa Học Tự Nhiên, 52 trang. [4] Nghiêm Vân Khanh (2012). Nghiên cứu quá trình xử lý chất thải rắn hữu cơ bằng công nghệ ủ sinh học cấp khí tự nhiên trong điều kiện Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, trường ĐH Xây Dựng Hà Nội. [5] Nguyễn Quang Hòa (2012). Nghiên cứu sử dụng các chế phẩm sinh học để sản xuất phân compost từ vỏ hạt tiêu, luận văn tốt nghiệp, trường đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp HUTECH, 99 trang.