Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Xử lý chất thải rắn bằng nuôi trùn đất- bao gồm tiềm năng về thị trường và sản phẩm thu hồi phân trùn và trùn đất làm thức ăn cho cá, phân tích tài chính và lợi ích cho tiểu nông. " pptx

Bùn đáy ao hệ thống nuôi trồng thủy sản nước ngọt có thể được xử lý hữu hiệu bằng cách nuôi trùn đất do có tiềm năng cho việc sử dụng tiếp nối như phân bón cho nông nghiệp... 2006; and

Xử lý chất thải rắn bằng nuôi trùn đất- bao gồm tiềm năng

về thị trường và sản phẩm thu hồi phân trùn và trùn đất làm thức ăn cho cá, phân tích tài chính và lợi ích cho tiểu

nông

Cao Van Phung, Stephanie Birch, Nguyen thuy Tien, Richard Bell

July 2010

Tóm lược

Việc lọai bỏ chất thải từ các hệ thống ao nuôi trồng thủy sản nước ngọt ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) ở Việt Nam đang gây ra ô nhiễm đường nước nghiêm trọng Hiện tại còn có ít giải pháp để xử lý chất thải trong nuôi trồng thủy sản Nghiên cứu này khảo sát việc sử dụng trùn đất để xử lý chất thải rắn, bùn do nuôi trồng thủy

sản (AS) Trùn Quế (Perionyx excavatus) được dùng để phân hủy nhiều thành phần

của bùn đáy ao, rơm rạ (RS) và Lục Bình (WH) Dường như trùn gia tăng theo với tỉ

lệ bùn đáy ao cao được sử dụng (> 80 %), tuy nhiên việc phối trộn bùn ở tỉ lệ thấp hơn (60 %) tạo ra phân trùn có hàm lượng N, P và K cao hơn Bùn đáy ao hệ thống nuôi trồng thủy sản nước ngọt có thể được xử lý hữu hiệu bằng cách nuôi trùn đất do

có tiềm năng cho việc sử dụng tiếp nối như phân bón cho nông nghiệp

Dẫn nhập

Ở ĐBSCL miền nam Việt Nam, nuôi trồng thủy sản là ngành công nghiệp nổi bật với

tổng sản lượng gia tăng rõ rệt trong những năm gần đây (Bosma et al 2009) Tuy

nhiên, một lượng lớn chất thải cũng được tạo ra do các trang trại nuôi trồng thủy sản Hàng năm một khối lượng lớn chất thải lỏng và rắn đươc xả thải trực tiếp vào nguồn nước mà không qua xử lý Việc xả thải như vậy làm cho ô nhiễm nước cục bộ dưới dạng gia tăng các vật chất lơ lững, nồng độ các dưỡng chất cao và oxygen hòa tan bị tụt xuống thấp (Cao et al 2010c), tất cả điều này làm cho phú dưỡng đường nước tiếp nhận (Cripps 1995)

Nuôi trồng thủy sản ở ĐBSCL gồm nhiều hệ thống bao gồm ao nuôi cá nước ngọt, nuôi tôm vùng nước lợ, trồng rừng ngập mặn, nuôi cua bể, nuôi cua dưới tán rừng gập

mặn và kết hợp nuôi cá trên ruộng lúa (Estelles et al 2002) Mặc dù nuôi trồng thủy

sản trên nước lợ là ngành công nghiệp tăng trưởng mạnh ở Việt Nam (đặc biệt là nuôi tôm), nuôi trồng thủy sản nước ngọt đóng góp hơn phân nửa tổng sản luợng trong

vùng hàng năm (Bosma et al 2009) Ao đào trên đất là hệ thống phổ biến nhất cho

nuôi thủy sản nước ngọt do chi phí xây dựng và bảo trì tương đối rẽ và kỹ thuật thiết

kế đơn giản (Midlen and Redding 1998) Ao đất điển hình có diện tích vào khỏang

4000 m² , sâu từ 3-5 m và sản lượng trung bình hàng năm là 430 tấn cá/ha/năm (Bosma et al.2009)

Gần đây các nghiên cứu các giải pháp thay thế cho việc lọai thải chất thải trong

nuôi trồng thủy sản đã được bắt đầu ở ĐBSCL Cao et al (2009, 2010a,b,c) báo cáo

việc xử lý và tái chế nước và chất thải rắn cho cây trồng trong sản xuất nông nghiệp chủ yếu trên cây lúa Nghiên cứu này hướng về việc xử lý và tái chế chất thải rắn trong nuôi trồng thủy sản, hoặc bùn đáy ao (AS) bao gồm phân cá và thức ăn dư thừa lắng tụ ở đáy ao nuôi cá (Cripps and Bergheim 2000) Cho dù việc áp dụng trực tiếp chất thải này trên cây trồng được thực hiện trong một số trường hợp, nhưng mùi hôi sinh ra lại là vấn đề và có nguy cơ làm nhiễm tạp cho hoa màu và nông dân do các tác nhân gây bệnh và vì vậy một số hình thức xử lý hoặc biến chế chất thải này được mong muốn

Nuôi ủ phân trùn, một kỹ thuật được thiết lập nhằm xử lý chất thải hữu cơ, được

đề nghị như một giải pháp khả thi để xử lý bùn đáy ao Nó được định nghĩa là tác động phối hợp giữa trùn đất và vi sinh vật để ổn đinh và biến đổi chất thải rắn thành

sản phẩm cuối cùng giàu dưỡng chất (Aira et al 2002, Bajsa et al 2003) Ở ĐBSCL,

nuôi ủ phân trùn được thực hành và xử lý phân bò và tạo ra sản phẩm quý giá dưới dạng phân hữu cơ (phân trùn) và lòai động vật giàu đạm (trùn đất) (Cao, personal communication)

Có rất nhiều nghiên cứu đáng kể về nuôi ủ phân trùn trên các chất thải khác như

bùn cống rảnh, bả nhà máy giấy và bùn nhà máy dệt vải (e.g Bajsa et al 2003, Elvira

et al 1997, and Kaushik and Garg 2004, respectively) Một trong các biến số chính

ảnh hưởng đến khả năng của trùn làm phân hủy bùn trong nuôi ủ phân trùn là lọai và khối lượng vật liệu dùng phối trộn với bùn Vật liệu trong đống ủ có thể ảnh hưởng hiệu năng của việc nuôi ủ phân trùn, sự sống sót của trùn và tốc độ sinh sản (Dominguez et al 2000), và thành phần dưỡng chất sau cùng của chất thải (Garg et al

2006) Vai trò chính của vật liệu độn là để cung cấp thêm các bon; gia tăng khe rổng trong chất thải; và làm gảim dung trọng của hổn hợp chất thải (Haug 1993) Có rất nhiều vật liệu đã được sử dụng làm vật liệu độn, một số chúng gồm:

• Giấy bìa cứng, lá cây khô, mảnh gỗ (Maboeta and Rensburg 2003);

• Phế phẩm nông nghiệp, rơm lúa mạch (Contreras- Ramos et al 2005);

• Sợi khuẩn ty nấm (Majumdar et al 2006); and

• Giấy tủ gốc (Ndegwa and Thompson 2000)

Nghiên cứu cho thấy các vật liệu có nguồn gốc từ rơm cần có thời gian lâu hơn để trùn đất làm vụn trong nuôi ủ phân trùn hơn là các cơ chất độn khác (Edwards and Arancon 2004),

Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định triển vọng của nuôi ủ phân trùn như một tiến trình xử lý cho chất thải rắn trong nuôi trồng thủy sản Mục đích của thí nghiệm

là xác định vật liệu độn thích hợp và liều lượng để phối trộn với bùn ao nuôi trồng thủy sản, xác định tính khả thi cho sản xuất lớn phân trùn; và đánh giá giá trị thay thế phân bón của phân trùn trong sản xuất rau màu

Nuôi ủ phân trùn trên chất thải rắn nuôi trồng thủy sản ở ĐBSCL, Việt Nam: Vermicomposting of Aquaculture Solid Waste on the Mekong Delta, Vietnam: Nghiên cứu thí điểm

Hai trong số các vật liệu hữu cơ phổ biến có nhiều nhất ở DDBSCL là rơm rạ (RS) và cỏ thủy sinh Lúa được thu hoạch 2-3 lần trong năm ở ĐBSCL chừa lại mọt khối lượng lớn rơm rạ mà chúng thường được đốt bỏ Loài cỏ thủy sinh nổi trên nước,

thường gọi là Lục Bình ( Eichhornia crassipes), là vấn đề nghiêm trọng cho môi trường và kinh tế ở nhiều nơi trên thế giới (Gupta et al 2007) sinh sản nhiều trên các

sông rạch ở ĐBSCL Hai vật liệu này được lựa chọn để thí nghiệm nuôi ủ phân trùn Thí nghiệm sau đây khảo sát tiềm năng nuôi ủ phân trùn bùn nuôi trồng thủy sản

bằng trùn Quế (Perionyx excavatus) Thí nghiệm sơ khởi (Birch 2009) cho thấy loài Perionyx excavatus là tốt nhất để sử dụng

Các vấn đề ngiên cứu sau đây được khảo sát:

1 Liệu vật liệu độn cần thiết cho nuôi ủ phân trùn?

2 Bùn đáy ao có thích hợp cho nuôi ủ phân trùn bằng loài trùn P excavatus

nước Rơm rạ được thu gom chuẩn bị 2 tháng trước khi sử dụng và Lục Bình được thu

ở ao cạnh Viện lúa ĐBSCL (CLRRI) một tháng trước và phơi khô Rơm và Lục Bình được cắt nhỏ dài khoảng ≤10 cm và ngâm nước trong 24 giờ trước khi phối trộn với bùn đáy ao Các vật liệu được để cho ráo nước trước khi trộn với bùn Đặc tính của bùn đáy ao, rơm rạ và Lục Bình sử dụng trong thí nghiệm này được trình bày trong Bảng 1

Nuôi ủ phân trùn được tiến hành trong bình nhựa 10 L có nắp và đáy được khoan

lổ để cho thoáng khí và thoát nước tốt (~1 mm đường kính) Trùn Quế trưởng thành

( P excavatus), được nuôi trên phân bò, được rửa sạch và cân trước khi cho vào trong

bình nuôi ủ phân Mỗi bình được thả 25 con trùn Quế Các nghiệm thức được lập lại 3 lần và các bình được để trong tối hoàn toàn 9 nghiệm thức được thiết lập từ A đến I, chứa các tỉ lệ phối trộn khác nhau của bùn đáy ao, rơm và Lục Bình (Bảng 2) Nuôi ủ phân trùn được tiến hành trong 53 ngày

Khi kết thúc nuôi ủ phân trùn, thu 3 mẫu cơ chất trên mỗi bình, mỗi mẫu có chứa đầy đủ các vật liệu hổn hợp trong bình Trùn trưởng thành được lực bằng tay trong mỗi bình để đếm và cân trọng lượng Trùn trưởng thành được nhận diện bằng đai sinh dục Tiếp sau khi lựa trùn trưởng thành, cân mẫu nhỏ 50 g để đếm kén và trùn con

Bảng 1 Đặc tính của bùn ao nuôi cá (AS), rơm rạ (RS) và Lục Bình (WH)

nghiệm thức F, tất cả các nghiệm thức có chứa 70-80% bùn đáy ao (B, C, E và H) thì không khác biệt với nhau nhưng khi so sánh với hổn hợp có chứa 60 và 80% bùn đáy

ao, số trùn con bị giảm xuống khi tỉ lệ bùn dùng thấp hơn (i.e B (80% AS) > D (60% AS) và E (80% AS) > G (60% AS) Nghiệm thức H (70% AS) và I (60% AS) cả hai đều có rơm rạ và Lục Bình có số trùn con cao hơn khi tỉ lệ bùn đáy ao (AS) được sử dụng (13.3 trùn con và 7.0 trùn con tương ứng)

Bảng 2 Nghiệm thức và tỉ lệ trộn (tính theo trọng lượng khô) của bùn đáy ao, rơm rạ (RS) và Lục Bình (WH) dùng cho các nghiệm thức

Thành phần (%) (TL khô) Nghiệm thức

Có sự khác biệt nhau có ý nghĩa về thống kê giữa các nghiệm thức về đạm tổng số

(TN) và đạm hữu dụng (AN) (P < 2.33 × 10-8 and 0.02, tương ứng) (Hình 2) Nghiệm thức A (0.48 ± 0.34% N) cho ra phân trùn có đạm tổng số thấp nhất trong khi nghiệm thức G và I có trị số cao nhất (0.91 ± 0.04% N; 0.94 ± 0.02% N), chúng khác biệt có ý nghĩa so với tất cả các nghiệm thức khác Hàm lượng đạm tổng số gia tăng

có ý nghĩa với việc tăng cường chất độn rơm rạ (D > C > B), Lục bình (E > F > G) và rơm rạ + Lục Bình (H > I) Tuy nhiên, đạm hữu dụng không như vậy và không có theo chiều hướng rõ

Kết quả thí nghiệm còn cho thấy sự khác biệt rõ về lân tổng số (TP) và lân hữu

dụng (AP) giữa các nghiệm thức (P < 3.63 × 10-4 và 9.25 × 10-10, tương ứng) (Hình 3) Ở các nghiệm thức C, D và F, G, Khi vật liệu độn cao hơn (i.e 30-40%), TP cao hơn có ý nghĩa ở các nghiệm thức có WH hơn các nghiệm thức có RS Lân hữu dụng cũng cao hơn có ý nghĩa ở các nghiệm thức có WH (E-I) so với các nghiệm thức không có (A-D) Lân hữu dụng cũng cao hơn có ý nghĩa về thống kê khi nhiều AS hiện diện với D (80% AS) > B (60% AS) và G (80% AS) > F (70% AS) > E (60% AS)

2 về cac nghiệm thức Thanh đứng chỉ sai số chuẩn của giá trị trung bình 3 lần lập lại

Hình 2 Đạm tổng số (TN) (%) và đạm hữu dụng (AN) (mg kg-1) sau 53 ngày nuôi ủ phân trùn Thanh đứng chỉ sai số chuẩn của giá trị trung bình 3 lần lập lại Mô tả nghiệm thức xem

trong Bảng 2

Có sự khác biệt nhau có ý nghĩa qua phân tích thống kê về kali tổng số (TK) và

Kali trao đổi (EK) giữa các nghiệm thức (P < 2.59 × 10-5 và 1.65 × 10-13, tương ứng) (Hình 4) Nghiệm thức dùng Lục Bình WH (E-I) có TK và EK cao hơn có ý nghĩa về thống kê so với các nghiệm thức chỉ sử dụng rơm RS (B-D) Nghiệm thức A có Kali tổng số TK cao hơn các nghiệm thức phối trộn bùn và rơm AS+RS (B-D) nhưng lại

có kali trao đổi thấp nhất Nghiệm thức I có TK (2.69 ± 0.14%) cao hơn qua phân tích thống kê so với tất cả các nghiệm thức khác nhưng nghiệm thức G lại có EK cao nhất (8457 ± 366 mg kg-1)

A B C D E F G H I

Hình 3 Lân tổng số (TP) (%) và lân hữu dụng (AP) (mg kg-1) sau 53 ngày ủ phân nuôi trùn Thanh đứng chỉ sai số chuẩn của giá trị trung bình 3 lần lập lại Mô tả nghiệm thức xem trong

C (30% RS) < F (30% WH), D (40% RS) < G (40% WH)) Không có sự khác nhau giữa nghiệm thức H và I

pH của nghiệm thức có Lục Bình (WH )(7.20–7.78) cao hơn có ý nghĩa thống kê

so với cac nghiệm thức không có WH (6.04–6.57) (P < 8.27 × 10-10) Độ dẫn điện (EC) cũng cao hơn có ý nghĩa về thống kê ở các nghiệm thức có sử dụng Lục Bình

WH (2.07–3.07 mS cm-1) so với các nghiệm thức không sử dụng (1.03–1.49 mS cm-1)

Hình 5 Tỉ số (C:N) của các nghiệm thức A-I sau 53 ngày ủ phân nuôi trùn Thanh đứng chỉ

sai số chuẩn của giá trị trung bình 3 lần lập lại Mô tả nghiệm thức xem trong Bảng 2

Hình 6 Nồng độ Manganese (Mn), magnesium (Mg) và calcium (Ca) sau 53 ngày ủ phân

nuôi trùn Thanh đứng chỉ sai số chuẩn của giá trị trung bình 3 lần lập lại Mô tả nghiệm thức

Thảo luận

Đặc tính của bùn đáy ao và rơm rạ

A B C D E F G H I

Khi so sánh AS được sử dụng trong nghiên cứu này so với bùn được mô tả bởi

Buyuksonmez et al (2005) và Marsh et al (2005), có sự khác biệt lớn về tính chất

của chất thải (Table 4) Tổng các bon của bùn đáy trong thí nghiệm này ít hơn phân

nữa của bùn do Buyuksonmez et al (2005) và của cả hai Buyuksonmez et al (2005)

và Marsh et al (2005) cho thấy tổng N và P cao hơn từ 7-11 lần so với bùn ở ĐBSCL

Vi lượng trong bùn ở Việt Nam cũng thấp hơn chỉ có Fe là trường hợp ngọai lệ là cao hơn nhiều Tuy nhiên, bùn đáy ao trong thí nghiệm này tương đối bằng với mức trung

bình của 12 trang trại trong tỉnh lân cận là An Giang (Cao et al 2009)

Bảng 3. Nồng độ sắt (Fe), kẽm (Zn) và đồng (Cu) sau 53 ngày ủ phân nuôi trùn. Nghiệm

thức có tỉ lệ bùn cao co khuynh hướng cao hơn. 

Các sự khác biệt này dường như do sự khác nhau về hệ thống nuôi trồng thủy sản

nơi mà bùn đáy ao được thu thập Marsh et al (2005) thu thập AS từ hệ thống nuôi trồng thủy sản thâm canh tuần hòan và Buyuksonmez et al (2005) thu AS từ hệ thống

nước chảy qua lọc, cả hai đều lọc nước và chừa lại thể tích nhỏ chất thải cô đặc Để so sánh, việc bơm hút bùn đáy ở Việt Nam là hổn hợp của đất và bùn làm pha lỏang chát dinh dưỡng trong AS, nhưng lại thêm chất khác là sắt từ đất

Nồng độ dinh dưỡng thấp của AS dùng trong thí nghiệm này đã tác động vào sự sinh trưởng, tỉ lệ sống sót, mức sinh sản, vận tốc phân hủy và chất lượng phân trùn được tạo ra Suthar (2007) thấy rằng sự phân hủy chất thải và và trùn được sinh ra có liên quan mật thiết đến chất lượng của cơ chất Dinh dưỡng thấp trong bùn đáy ao ở ĐBSCL dường như làm cho phân huỷ và sản xuất trùn bị chậm Nồng độ dinh dưỡng thấp lại ngăn cản sự gia tăng quần thể vi sinh vật, là cơ chế chính cho sự phân hủy trong lúc ủ phân (Edwards and Bohlen 1996) Bùn đáy ao có dinh dưỡng thấp có liên quan đến hàm lượng dinh dưỡng của phân trùn được tạo ra cho dù giá trị dinh dưỡng sau cùng cũng còn tùy thuộc vào chất độn được sử dụng

Bảng 4: Đặc tính của bùn đáy ao nuôi trồng thủy sản trong 4 nghiên cứu riêng biệt

nhau Kết quả của Cao et al. (2009) là trị số trung bình cho 12 ao nuôi cá nước ngọt ở tỉnh An Giang, Việt Nam.  

Nguồn tài liệu Đặc tính Đơn vị

Phân trùn thường cần bổ sung thêm phân bón vô cơ để dùng làm phân bón (e.g

Arancon et al 2003) Arancon et al (2003) bổ sung thêm trong phân trùn được nuôi

trên nền phân bò bằng phân đạm vô cơ mặc dù phân trùn có chứa 1.9% N, hàu như cao gấp 4 lần N tổng số của bùn đáy ao trong thí nghiệm bày Như vậy, việc bổ sung diinh dưỡng có lẻ cuối cùng là cần thiết để gia tăng chât lưựong của phân trùn được sản xuất từ bùn đáy ao vùng ĐBSCL để nó có thể được sử dụng như là phân hữu cơ

đầy đủ

Rơm dùng trong thí nghiệm này có N và P tương đối cao (Bảng 1) Rơm thường có chứa khỏang 0.5-0.8% N, 0.07-0.12% P và 1.2-1.7% K (Dobermann and Fairhurst 2000) Vì vậy tổng giá trị N và P ghi nhận trong Bảng 1 có lẻ không đại diện cho rơm

ở ĐBSCL và có thể ảnh hưởng đến việc tính tóan lượng dinh dưỡng bổ sung vào cho phân trùn để có thể sử dụng như phân hữu cơ (như thảo luận dưới đây) Điều này có thể do rơm đã được chuẩn bị và thu từ 2 tháng trước khi bắt đầu thí nghiệm; có lẻ chúng đã được phân hủy phần nào và khối lượng giảm dẫn đến hàm lượng dinh dưỡng cao hơn mức bình thường.Tuy vậy các kết quả tìm thấy trong thí nghiệm này cho thấy sự khác biệt tương đối giữa các nghiệm thức có lẻ không bị ảnh hưởng do

nguồn dinh dưỡng cao hơn mức bình thường trong rơm được sử dụng

Bùn đáy ao nuôi ủ phân trùn cho sản xuất trùn

Kết quả chỉ ra rằng chất độn có lẻ cần để cải thiện việc sản xuất trùn trong bùn đáy ao Nghiệm thức A, không có chất độn, có rất ít trùn consau khi kết thúc nuôi ủ phân so vowssi các nghiệm thức khác, đặc biệt là đối với nghiệm thức có 20 % chất độn Vigueros and Camperos (2002) nhận thấy rằng 70% bùn cống rảnh với 30% Lục Bình (WH) sản sinh ra kén trùn cao hơn 98 % bùn cống rảnh và 2 % Lục Bình (WH) và

Bhattacharjee and Chaudhuri (2002) quan sát tỉ lệ sản xuất trùn Quế ( P excavatus)

cao hơn trong hổn hợp phân bò với rơm rạ so với chỉ có phân bò đơn thuần Cùng với kết quả hiện tại, các kết quả này cho thấy tỉ lệ bùn gần với hoặc bằng 100 % là không tối hảo cho việc sản xuất trùn Mức độ oxygen thấp trong bùn không có chất độn có

lẻ làm cho mật số thấp, tuy nhiên, không có số liệu đo đạc để minh chứng hoặc loại

bỏ giả thuyết này (dù không có phát hiện dấu hiệu của điều kiện yếm khí)

Cho dù trùn Quế ( P excavatus)dường như không sinh sản tốt khi không có chất độn,

số trùn con cho thấy rằng P excavatus sinh sản tốt hơn trong bùn có tỉ lệ cao Khi so

sánh số trùn con trong 80% bùn đáy ao (với 20% chất độn) với 60 % bùn đáy ao(với 40% chất độn), số trùn con cao hơn có ý nghĩa so với tỉ lệ trước Các kết quả này

được ủng hộ bởi Marsh et al (2005) khi tìm thấy rằng cơ chất có chứa hàm lượng bùn cao hơn cải thiện được mức tăng trưởng của trùn Vì vậy, có lẻ trùn P excavatus ưa

thích một lượng nhỏ chất độn trong bùn sinh sản không quá cao mà cũng không quá thấp

Trùn Quế trưởng thành bị chết trong thí nghiệm này tuy nhiên không có sự khác biệt nào giữa các nghiệm thức thí nghiệm (số liệu không được trình bày) Các kết quả này không giống với của Suthar (2009) ông thấy rằng số trùn chết là cao hơn khi tỉ lệ bùn cống rảnh cao hơn Một số các yếu tố làm cho trùn chết bao gồm hàm lượng nước

có trong cơ chất, nhiệt độ trong lúc nuôi ủ phân trùn và thành phần thức ăn (nghĩa là kim loại nặng)

Ẩm độ và nhiệt độ tương đối được nhiều nhà khoa học ưu tiên nghiên cứu

Hallatt (1992) thấy rằng trùn Quế (P excavatus) sinh trưởng và sinh sản tốt nhất khi

hàm lượng nước trong cơ chất nằm trong khoảng 75.2 và 83.2% (w/w) Hàm lượng nước trong nuôi ủ phân trùn của thí nghiệm này nằm trong khoảng 70 và 80% và như

vậy dường như không làm cho P excavatus chết Điều kiện nhiệt độ trong bình nuôi ủ phân trùn có lẻ gây trở ngại cho trùn Quế (P excavatus) sống sót Edwards et al (1998) nhận thấy rằng P excavatus sống trong bùn ủ ở nhiệt độ 30°C thấp hơn so với

nhiệt độ 25°C Nhiệt độ bên trong bình của thí nghiệm này (trung bình là 30.3 ± 0.16°C) có lẻ làm ảnh hưởng bất lợi đến sự sống sót của trùn

Kim loại nặng trong thức ăn cũng có thể ảnh hưởng đến sự sống sót của trùn nếu

nồng độ ở mức gây độc Kuperman et al (2004) tìm thấy rằng 0.12% mangan hữu

dụng gây độc cho trùn Mặc dù lượng mangan hữu dụng không được phân tích trong thí nghiệm này nhưng Mn tổng số là 0.18-0.32% Mangan trở nên hữu hiệu ở pH < 6

và khi oxygen bảo hòa thấp (Porter et al 2004) Dù cho pH trong nuôi ủ phân trùn

của thí nghiệm này lớn hơn 6, có lẻ nồng độ oxygen đủ thấp làm gia tăng Mn hữu dụng và như vậy gây độc cho trùn Tuy nhiên, nồng độ oxygen không được đo do đó giả thuyết này là không hiện thực nếu không có các khảo sát sâu xa hơn nữa Bên cạnh Mn, hàm lượng tổng số Cu và Zn trong nuôi ủ phân trùn còn thấp hơn nhiều

mức độ thử nghiệm của Malley et al (2006) (1642 mg Cu kg-1 và 2492 mg Zn kg-1)

làm cho trùn Eisenia fetida chết Hàm lượng hửu dụng Fe và Mg dường như cũng ở

mức hữu dụng thấp do pH trong đống ủ phân gần trung tính Nhìn chung, ít có chứng

cứ cho rằng trùn chết là do sự hiện diện của kim loại nặng bên trong thức ăn cho trùn Bùn đáy ao để nuôi ủ phân trùn dùng để sản xuất phân hữu cơ

Phân trùn được sản xuất từ nhiều loại chất thải được nghiên cứu bởi nhiều tác giả để cải thiện sự sinh trưởng của nhiều loại cây trồng (bao gồm Edwards và Burrows

(1988), Atiyeh et al (2000), Manna et al (2003), Marinari et al (2000) và Dominguez  (2004)) Phân hữu cơ được ưa thích có hàm lượng giàu N, P và K, chúng được phóng thích vào trong đất theo thời gian Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra rằng chất lượng sau cùng của phân trùn rất tùy thuộc vào chất liệu ban đầu Hàm lượng đạm tổng số trong phân trùn gia tăng theo với sự gia tăng chất độn, do đạm tổng số trong rơm rạ và Lục Bình được mong đợi là cao hơn trong bùn Tổng lượng P và K của sản phẩm phân trùn gia tăng khi Lục Bình được sử dụng là điều được mong đợi do Lục Bình có hàm lượng tổng số P và K cao hơn bùn đáy ao và rơm rạ Vi lượng , pH và EC trong sản phẩm sau cùng cũng có thể được giải thích do tính chất của vật liệu ban đầu là nùn đáy ao, rơm rạ và Lục Bình Như vậy đặc tính của vật liệu ban đầu dường như là chỉ thị tốt cho chất lượng của phân trùn được tạo ra

Lục Bình có lẻ là chất độn thích được dùng hơn rơm rạ Như đã thảo luận trước, không có sự khác biệt nào có ý nghĩa về số trùn chết hoặc sinh sản khi Lục Bình được

sử dụng so với rơm rạ Tuy nhiên về chất lượng sau cùng của , phân trùn sử dụng Lục Bình có nhiều lân và kali hơn là khi chỉ sử dụng rơm rạ Như đã ghi nhận trước đây, rơm rạ được dùng trong thí nghiệm này có hàm lượng N và P cao hơn mức bình thường, như vậy rơm rạ có lẻ ít được ưa dùng nếu rơm rạ có chất lượng thấp hơn được

sử dụng Vì lẻ đó, để sản xuất phân hữu cơ dường như Lục Bình có vẻ hấp dẫn hơn Trước khi được dùng như là phân hữu cơ, phân trùn nên được hoai mục hòan tòan Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu cố gắng thiết lập các thông số để xác định độ hoai mục Mặc dù chỉ số chung đánh giá hoai mục là không thực tế do có

rất nhiều vật liệu được sử dụng trong các tiến trình ủ phân khác nhau, Bernal et al

(1998) xác định chỉ số hoai mục của phân compost được ủ từ hổn hợp bùn cống rảnh

và thân bắp (79:21 theo trọng lượng khô), là hai vật liệu tương tự như bùn đáy ao và rơm rạ trong thí nghiệm này Độ hoai mục được tính tóan bằng tỉ số C:N là 8.6, đạm tổng số là 3.2% và tổng các bon là 27% Theo chỉ số này, tỉ số C:N của tất cả các phân trùn còn rất cao, N tổng số quá thấp và tổng các bon còn quá cao trước khi được hoai mục hòan tòan Đề nghị là nuôi ủ phân trùn của bùn đáy ao có sử dụng rơm rạ nên tiến hành ở thời gian dài hơn để cho trùn có xử lý hòan tòan các vật liệu

Lượng phân trùn cần để bón cho các lọai cây trồng cần được tính tóan bằng cách dùng lượng phân vô cơ khuyến cáo sử dụng Thí dụ sau đây cho thấy phân trùn cần để bón cho lúa ở ĐBSCL trong vụ mùa khô, mặc dù so với các lọai cây lương thực khác cũng có thể thực hiện được Viện lúa ĐBSCL khuyến cáo công thức phân bón dùng cho tính tóan là ; 100 kg of N ha-1, 26 kg P ha-1và 53 kg K ha-1 áp dụng ở 7, 21 và 45 ngày sau khi gieo (Bài thảo luận của chương trình CARD, n.d.) Phân trùn theo tỉ lệ 60:20:20 (AS: RS: WH) được dùng cho thí dụ sau đây do có hàm lượng cao đạm , lân

và kali tổng số (Bảng 5)

Bảng 5:Đặc tính của phân trùn tạo ra theo tỉ lệ 60:20:20 (AS:RS:WH)

Đặc tính Đơn vị

Trung bình

Tỉ số C:N - 25.3 ± 1.0 Tổng C % 23.7 ± 14 Tổng N % 0.94 ± 0.0 Tổng P % 0.44 ± 0.0 Tổng K % 2.69 ± 0.1

N hữu dụng mg kg-1 677 ± 79

P hữu dụng mg kg -1 463 ± 6.4

K trao đổi mg kg -1 6707 ± 393 Tổng Mg % 0.43 ± 0.0 Tổng Ca % 0.02 ± 0.0 Tổng Fe % 3.64 ± 0.1 Tổng Mn % 0.55 ± 0.1 Tổng Cu mg kg -1 19.0 ± 1.2 TổngZn mg kg-1 266 ± 15.3

sẽ dư thừa Theo thời gian lượng dinh dưỡng dư thừa sẽ đi vào mạch nước ngầm hoặc nước mặt gây ô nhiễm do phú dưỡng Ngược lại, nếu 39.517 kg ha-1 được áp dụng, cây trồng dường như sẽ bị thiếu N và P và lượng phân vô cơ bổ sung khoảng 73,3 kg

ha-1 N và 7.7 kg ha-1 P là cần thiết Tuy nhiên, việc áp dụng khối lượng lớn phân trùn

là rất không thực tế Điều này cổ vũ cho ý tưởng cung cấy cả phân trùn và phân vô cơ

để đạt nồng độ tối hảo và cân bằng dinh dưỡng cho sản xuất là tốt hơn

Bảng 6:Tổng lượng phân vô cơ áp dụng (kg ha-1) cho vụ lúa mùa khô và lượng phân trùn cần dùng (kg ha-1) để cung cấp lượng N, P và K (giả định 20% dinh dưỡng của phân trùn được khóang hóa trong vụ đầu)

thích từ phân khóang vô cơ (Adegbidi et al 2003) Atiyeh et al (2000) tìm thấy rằng

về lâu dài, khi dinh dưỡng bị giới hạn, cây trồng trên phân trùn vượt xa cây trồng trên phân vô cơ thương mại Như vậy cần có các nghiên cứu sâu xa hơn nữa để nghiên cứu giá trị của phân trùn cho cây trồng so với phân vô cơ qua nhiều vụ và trong khỏang thời gian dài hơn

Vi lượng cũng quan trọng khi chọn phân trùn làm phân hữu cơ Theo Dobermann and Fairhurst (2000), Fe và Mn trở nên độc cho lúa trên đất có nhiều hơn 300-500 mg

kg-1 (0.03-0.05%) và 800-2500 mg kg-1 (0.08-0.25%), tương ứng.Mức trong phân trùn là (3.64 ± 0.01% Fe và 0.55 ± 0.01% Mn), cao hơn các mức này, như vậy cần phải điều phối để bảo đảm không tích lủy đến mức gây độc xảy ra cho cây trồng Giới hạn Mn trong phân trùn là có thể bằng cách giảm lượng Lục Bình trong hổn hợp trong khi giới hạn Fe, tìm thấy nhiều nơi đất tự nhiên ở ĐBSCL, sẽ rất khó khăn Đồng và kẽm cũng cao trong phân trùn (19.0 ± 1.2 mg Cu kg-1 and 266 ± 15.3 mg Zn kg-1) Nồng độ trong đất gây độc cho lúa xảy ra khi >20 mg Cu kg-1 và >600 mg Zn kg-1(Dobermann and Fairhurst 2000) như vậy việc điều tiết các dưỡng chất này cũng cần

để tránh sự tích lủy đến mức gây độc Do trong bùn đáy ao có nồng độ cao Cu và Zn , chúng có trong ao cá do được đưa vào qua thức ăn, nên cần phải được khảo sát và nổ lực để giới hạn nguồn này một khi bùn đáy ao được sử dụng để nuôi ủ phân trùn và sử dụng như là phân hữu cơ

Kết luận

Bùn ao nuôi trồng thủy sản dường như là vật liệu thích hợp cho ủ phân nuôi trùn bằng

trùn Quế (P excavatus) Tuy nhiên, việc chọn lựa vật liệu độn và tỉ lệ phối trộn cho

nuôi ủ phân trùn bằng bùng đáy ao có lẻ tùy thuộc vào đầu ra nào được mong muốn: trùn hay phân trùn Nếu muốn được sinh khối trùn, hổn hợp có bùn đáy ao cao được khuyến cáo (e.g 80%) Nếu muốn thu phân trùn như loại phân hữu cơ, hổn hợp có tỉ

lệ bùn đáy ao thấp hơn dường như thích hợp hơn do có chứa hàm lượng dinh dưỡng cao hơn trong các chất liệu độn, đặc biệt là Lục Bình có chứa lượng P và K cao hơn Tuy nhiên điều cần lưu ý là khoảng thời gian phải dài hơn để phân hủy hoàn toàn rơm

rạ và Lục Bình Nếu phân trùn được dùng làm phân hữu cơ, dường như cần phải bổ sung thêm phân vô cơ để cung cấp đầy đủ dưỡng chất cho cây trồng

Đề nghị cần có nghiên cứu thêm để xác định giá trị của nuôi ủ phân trùn dùng làm phân bón của các loại cây lương thực khác qua nhiều vụ Tác dụng lâu dài của việc sử dụng cũng nên được lượng hóa so với việc sử dụng phân hóa học Cần tiesn hành

nghiên cứu để tối ưu hóa sản phẩm: trùn hoặc phân trùn Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế của việc nuôi cá bằng trùn cũng cần được nghiên cứu đẻ thúc đẩy việc tái chế chất dinh dưỡng Việc phân tích vốn-lời cần được tiến hành để lượng giá nhân công

và thời gian là cần thiết để điều hành và ứng dụng phân trùn thải/phân bón để tiest kiệm và giảm được lượng phân vô cơ sử dụng và gia tăng sản lượng của cây trồng Mặc dù lợi ích tiềm tàng về môi trường do việc ứng dụng hệ thống tái chế bùn đáy ao

để nuôi ủ phân trùn, việc ứng dụng trên diện rộng cần phải được thúc đẩy bằng lợi ích

về tài chính rõ ràng cho nông dân vùng DDBSCL

CẢM TẠ

Ts Cao Văn Phụng và nhân viên của Viện lúa ĐBSCL được cảm tạ là chủ nhà của nghiên cứu này Sự hổ trợ cho nghiên cứu này do Chương Trình Đại Sứ Trẻ của Úc Châu và nhân viên của Đại Học Murdoch

Aira M, Monroy F, Dominguez, Mato S (2002) How earthworm density affects

microbial biomass and activity in pig manure European Journal of Soil Biology

38, 7-10

Arancon NQ, Edwards CA, Bierman P, Metzger JD, Lee S, Welch C (2003) Effects

of vermicomposts on growth and marketable fruits of field-grown tomatoes,

peppers and strawberries Pedobiologia 47, 731-735

Atiyeh RM, Dominguez J, Subler S, Edwards CA (2000) Changes in biochemical

properties of cow manure during processing by earthworms (Eisenia andrei,

Bouché) and the effects on seedling growth Pedobiologia 44, 709-724

Bajsa O, Nair J, Mathew K, Ho GE (2003) Vermiculture as a tool for domestic

wastewater management Water Science and Technology 48, 125-132

Bernal MP, Paredes C, Sanchez Monedero MA, Cegarra J (1998) Maturity and

stability parameters of composts prepared with a wide range of organic wastes

Bioresource Technology 63, 91-99

Bhattacharjee G, Chaudhuri PS (2002) Cocoon production, morphology, hatching pattern and fecundity in seven tropical earthworm species – a laboratory-based

investigation Journal of Biosciences 27, 283-294

Bosma, R.H., Hanh, C.T.T., Potting, J., 2009 Environmental Impact Assessment of the Pangasius Sector in the Mekong Delta Wageningen University 50 pp

Buyuksonmez F, Rynk R, Hess TF, Fornshell G (2005) Composting characteristics of

trout manure Journal of Residuals Science and Technology 2, 149-157