Thử nghiệm liều lượng chế phẩm EM2 trong xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp đồng ruộng thành phân hữu cơ.

Trong thời gian thực tập tốt nghiệp vừa qua em đã tiến hành xong đề tài “ Thử nghiệm liều lượng chế phẩm EM2 trong xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp đồng ruộng thành phân hữu cơ ” Đầu tiê

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NÔNG THỊ SINH

Tên đề tài:

THỬ NGHIỆM LIỀU LƯỢNG CHẾ PHẨM EM2 TRONG XỬ LÝ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐỒNG RUỘNG THÀNH PHÂN HỮU CƠ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Khoa : Môi trường

Khoá : 2010 – 2014 Giảng viên hướng dẫn : Ths.Dương Thị Thanh Hà

Thái Nguyên, 2014

LỜI CẢM ƠN

Được sự nhất trí của Ban Giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường, sự hướng dẫn trực tiếp của cô giáo Ths.Dương Thị Thanh Hà và được sự tiếp nhận thực tập của phòng Tài Nguyên & Môi Trường huyện Hữu Lũng- Lạng Sơn Trong thời gian thực tập tốt nghiệp vừa qua em đã tiến hành

xong đề tài “ Thử nghiệm liều lượng chế phẩm EM2 trong xử lý phế phụ

phẩm nông nghiệp đồng ruộng thành phân hữu cơ ”

Đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa, các thầy cô bộ môn trong trường và các thầy cô công tác trong Viện Khoa Học và Sự Sống đã tận tình giúp đỡ em, giúp em có được những kiến thức bổ ích về chuyên ngành Khoa Học Môi Trường để em

có thể tiếp cận với môi trường thực tế trong xuốt thời gian thực tập vừa qua

Đặc biệt cho em gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến cô giáo Th.s Dương Thị Thanh Hà Trong suốt quá trình làm luận văn cô đã hướng dẫn,

tận tình chỉ bảo và giúp em chỉnh sửa, bổ xung, hoàn thiện những kiến thức về

lý thuyết cũng như thực hành để em có thể hoàn thiện khóa luận tốt nghiệp này

Em cũng gửi lời cảm ơn đến các cô, chú, anh, chị công tác tại phòng Tài Nguyên & Môi Trường huyện Hữu Lũng đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình thực tập tại cơ sở

Cuối cùng em cũng gửi lời cảm ơn đến toàn thể gia đình, bạn bè đã hết lòng động viên, giúp đỡ tạo điều kiện về cả vật chất lẫn tinh thần cho em trong xuốt quá trình học tập và làm khóa luận tốt nghiệp

Trong quá trình làm đề tài, tuy đã cố gắng hết sức nhưng do còn thiếu kinh nghiệm và kiến thức có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót và khiếm khuyết, em rất mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày…tháng…năm…

Sinh viên

Nông Thị Sinh

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ

Trang

Bảng 2.1 Thành phần chất thải trong trồng trọt 5

Bảng 2.2 Bảng so sánh một số tiêu chí giữa phân hóa họcvà phân hữu cơ vi sinh 6

Bảng 4.2 Diện tích cây lương thực có hạt 27

Bảng 4.3 Sự thay đổi nhiệt độ khi ủ bằng các liều lượng EM2 khác nhau 29

Bảng 4.4: Ảnh hưởng của liều lượng EM2 thể tích của phế phẩm 30

Bảng 4.5: Ảnh hưởng của liều lượng EM2 đến pH phế phẩm sau khi ủ 31

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của liều lượng EM2 khác nhau đến N, P2O5(%), K2O(%) tổng số của phế phụ phẩm sau khi ủ 32

Bảng 4.7 : Ảnh hưởng của liều lượng EM2 tới hàm lượng mùn của phế phẩm sau khi ủ 33

Bảng 4.8 Hoạch toán kinh tế để sản xuất 1 tấn phế phụ phẩm 35

Hình 4.1 Sự thay đổi nhiệt độ khi ủ bằng các liều lượng EM2 khác nhau 30

MỤC LỤC

Trang

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích của đề tài 2

1.3 Mục tiêu của đề tài 2

1.4 Ý nghĩa của đề tài 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Cơ sở khoa học 3

2.1.1 Khái niệm chất thải 3

2.1.2 Khái niệm chất thải nông nghiệp 3

2.1.3 Khái niệm và tác dụng của phân hữu cơ vi sinh 5

2.1.4 Tổng quan về chế phẩm vi sinh vật, ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp nói chung và phân bón nói riêng 6

2.2 Tình hình sản xuất phân hữu cơ trên Thế Giới và ở Việt Nam 11

2.2.1 Tình hình sản xuất phân hữu cơ trên Thế Giới 11

2.2.2 Tình hình sản xuất phân hữu cơ tại Việt Nam 12

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 13

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 13

3.3 Nội dung nghiên cứu 13

3.3.1.Tình hình về điều kiện tự nhiên-kinh tế-xã hội của huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn 13

3.3.2 Hiện trạng phế phụ phẩm nông nghiệp và tình hình quản lý chúng trên địa bàn huyện Hữu Lũng 13

3.3.3 Nghiên cứu thử nghiệm ủ phân hữu cơ từ phế phụ phẩm nông nghiệp bằng chế phẩm EM2 với các liều lượng khác nhau 13

3.3.4 Lợi ích từ việc sản xuất phân hữu cơ từ Phế phụ phẩm 13

3.4 Phương pháp nghiên cứu 13

3.4.1 Thu thập số liệu thứ cấp tại phòng ban chức năng 13

3.4.2 Vật liệu ủ phân và phương pháp ủ 14

3.4.2 Phương pháp lấy mẫu phân tích, chỉ tiêu theo dõi, chỉ tiêu phân tích15 3.4.4 Phương pháp so sánh, đánh giá 16

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 17

4.1 Điều kiện tự nhiên- kinh tế- xã hội của huyện Hữu Lũng 17

4.1.1 Điều kiện tự nhiên 17

4.1.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 19

4.2 Hiện trạng phế phụ phẩm nông nghiệp và tình hình quản lý chúng trên địa bàn huyện Hữu Lũng 26

4.2.1 Hiện trạng diện tích gieo trồng và lượng phế phụ phẩm tồn dư sau mùa vụ trên địa bàn huyện 26

4.2.2 Công tác thu gom và xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp 27

4.3 Kết quả nghiên cứu thử nghiệm ủ phân hữu cơ từ phế phụ phẩm nông nghiệp đồng ruộng bằng chế phẩm EM2 với các liều lượng khác nhau 28

4.3.1 Đánh giá cảm quan 28

4.3.2 Sự thay đổi nhiệt độ 29

4.3.3 Sự thay đổi về thể tích phế phụ phẩm sau khi ủ 30

4.3.4 Độ pH của phế phẩm sau khi ủ 31

4.3.5 Hàm lượng dinh dưỡng của phế phẩm sau khi ủ bởi các liều lượng EM2 khác nhau 32

4.3.6 Hàm lượng mùn của phế phụ phẩm sau khi ủ 33

4.4 Hạch toán kinh tế 34

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37

5.1 Kết luận 37

5.2 Kiến nghị 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

I Tài liệu tham khảo trong nước 39

II Tài liệu tham khảo nước ngoài Error! Bookmark not defined

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là nước đang phát triển, với 70% dân số có thu nhập từ sản xuất nông nghiệp và các nghề liên quan đến nông nghiệp Cùng với sự gia tăng dân

số, thu hẹp ruộng đất là sức ép tăng sản lượng nông nghiệp Những năm gần đây, canh tác nông nghiệp ở nước ta ngày càng trở nên thiếu an toàn

Do việc sử dụng phân bón vô cơ và thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) tuỳ tiện, không hợp lý đã dẫn đến hậu quả là các loài thiên địch cũng bị tiêu diệt, hiệu quả sử dụng thuốc ngày càng giảm, sâu bệnh lưu truyền qua các vụ gây nên những trận dịch hại lớn, ảnh hưởng không nhỏ đến thu nhập của người sản xuất Sử dụng phân bón vô cơ và thuốc BVTV bừa bãi còn ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và động vật, gây nên ô nhiễm môi trường và tồn đọng dư lượng trong sản phẩm nông nghiệp Những chi phí cho thuốc BVTV, phân vô cơ

và rủi ro trong sản xuất nông nghiệp làm cho giá thành sản phẩm cao mà vẫn không đảm bảo được chất lượng Để có lời giải đáp cho sản xuất nông nghiệp mới an toàn, sản phẩm nông nghiệp mới đủ tiêu chuẩn cho tiêu dùng và xuất khẩu, phát triển nông nghiệp mới mang tính bền vững Đã có nhiều nghiên cứu, ứng dụng vào thực tế bước đầu giải quyết cho vấn đề hữu cơ, Phong trào 3 giảm

3 tăng, IPM, ICM, v.v Việc sử dụng phân vi sinh, quản lý đồng ruộng phát hiện sâu bệnh kịp thời, bón phân cân đối và sử dụng thuốc BVTV theo nguyên tắc 4 đúng là nòng cốt để xây dựng nền nông nghiệp sinh thái

Hữu Lũng là một huyện thuộc tỉnh Lạng Sơn Huyện nằm ở phía nam tỉnh Lạng Sơn, do việc lạm dụng quá mức các loại phân bón hóa học và thuốc bảo

vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp và việc sử dụng các loại phân hữu cơ truyền thống ngày càng ít, đã làm cho nhiều diện tích đất trồng trọt bị suy giảm độ phì nhiêu, mất cân đối dinh dưỡng trong đất, năng suất cây trồng giảm và tăng các chi phí sản xuất Trong khi hầu hết các gia đình ở địa bàn huyện đều có hoạt động trồng trọt, chăn nuôi và có lượng phế phụ phẩm nông nghiệp rất lớn, nhưng chưa khai thác hoặc sử dụng hiệu quả để làm phân bón cho cây trồng, thậm chí còn gây ô nhiễm môi trường như việc đốt rơm, rạ sau thu hoạch lúa, phát mầm bệnh có thể

nói đây là một nguồn tài nguyên vô cùng lớn và có giá trị đối với sản xuất nông nghiệp Nếu lượng phế phẩm này cứ tiếp tục bị đốt, vứt bỏ không hoàn trả cho đất thì đất sẽ thiếu trầm trọng chất hữu cơ, lâu dần sẽ gây mất kết cấu đất, không có khả năng hút và giữ nước, khiến cây cối không thể sinh trưởng, phát triển bình thường nên năng suất thấp và giảm dần theo thời gian

Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên và nguyện vọng của bản thân cùng với sự đồng ý của Ban Giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của cô giáo Ths.Dương Thị Thanh Hà, em xin tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Thử nghiệm liều lượng chế phẩm EM2 trong xử lý phế phụ phẩm nông

nghiệp đồng ruộng thành phân hữu cơ "

1.2 Mục đích của đề tài

- Xác định được liều lượng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM2 để sản xuất phân bón hữu cơ từ phế phụ phẩm nông nghiệp

1.3 Mục tiêu của đề tài

− Tìm hiểu các kiến thức lên men sinh học tự nhiên và chế phẩm vi sinh vật

− Tìm hiểu các liều lượng khác nhau của chế phẩm EM2 để xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp thành phân hữu cơ

− Đánh giá hàm lượng dinh dưỡng trong phân hữu cơ được ủ bằng chế phẩm EM2 với liều lượng khác nhau

1.4 Ý nghĩa của đề tài

− Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:

+ Giúp sinh viên hiểu rõ, sâu sắc, tỷ mỉ về công tác quản lý và cách xử

lý phế phụ phẩm nông nghiệp

+ Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác nghiên cứu sau này

− Ý nghĩa trong thực tiễn:

+ Tạo nguồn phân bón hữu cơ tại chỗ, nâng cao hiệu quả sử dụng trong sản xuất nông nghiệp, giảm chi phí cho sản xuất nông nghiệp

+ Giảm thiểu ô nhiễm môi trường

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học

2.1.1 Khái niệm chất thải

“Chất thải là sản phẩm được phát sinh ra trong quá trình sinh hoạt của con người, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thương mại, du lịch, giao thông, sinh hoạt tại các gia đình, trường học, các khu dân cư, khách sạn, nhà hàng …Chất thải là những kim loại, hóa chất và các vật liệu khác” ( Nguồn: Nguyễn Xuân Nguyên và cộng sự, 2004 )[5]

2.1.2 Khái niệm chất thải nông nghiệp

Chất thải nông nghiệp là những chất thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp như: trồng trọt, chăn nuôi, đánh bắt cá…cần phải được quản lý vì nó liên quan chặt chẽ, trực tiếp đến đời sống, sức khỏe của con người

2.1.2.1 Chất thải rắn nông nghiệp

Theo Nguyễn Đình Hương và cộng sự (2006)[4] Chất thải rắn nông nghệp là chất rắn phát sinh từ các hoạt động sản xuất nông nghệp như: trồng trọt,thu hoạch, bảo quản và sơ chế nông sản, các chất phát ra từ chăn nuôi, giết mổ động vật, chế biến sữa…

2.1.2.2 Thành phần và đặc điểm của chất thải rắn nông nghiệp

Thành phần của chất thải rắn nông nghiệp gồm nhiều chủng loại khác nhau, phần lớn là các chất dễ phân hủy sinh học và một phần là các chất khó phân hủy và độc hại

Thành phần chính của chất thải rắn nông nghiệp bao gồm:

+Phế phụ phẩm từ trồng trọt: rơm rạ, trấu, cám, lá cây, thân, lõi cây ngô…

+Phân động vật, phân gia súc (trâu, bò, lợn…), phân gia cầm (gà, vịt, ngan, ngỗng…)

+Bao bì đóng gói, chai lọ đựng thuốc bảo vệ thực vật, đựng thuốc trừ sâu, lọ đựng thuốc thú y, túi hóa chất nông nghiệp, túi đựng phân bón

+Các bệnh phẩm, xác động thực vật chết như gà toi, lở mồm long móng, bò điên chứa các vi trùng gây bệnh, lông gia súc

2.1.2.3 Thành phần và đăc điểm của phế phụ phẩm nông nghiệp

Trong quá trình sản xuất nông nghiệp hay chế biến nông sản, bên cạnh những sản phẩm chính, dù muốn hay không muốn chúng ta cũng sẽ thu được những sản phẩm phụ khác Chẳng hạn khi trồng lúa, ngoài sản phẩm chính là hạt thóc ta còn thu được sản phẩm phụ là rơm, gốc rạ; khi sát thóc ngoài sản phẩm là hạt gạo ta còn thu được tấm, cám, trấu Khi chăn nuôi, ngoài sản phẩm là thịt, trứng, sữa, sức kéo ta còn thu được phân từ chúng…

Khối lượng phụ phẩm này rất lớn, riêng đối với các loại cây ngũ cốc, phần ăn được chỉ chiếm phần nửa hay một phần ba khối lượng Những phế phụ phẩm này là nguồn tài nguyên phong phú và có giá trị lớn, chúng còn có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau và có thể tạo thêm giá trị, tạo thu nhập thêm cho người dân Hoặc nếu không được sử dụng thì chúng có thể gây nên ô nhiễm môi trường Việc tận dụng những giá trị vốn có của phế phụ phẩm sẽ góp phần làm tăng thu nhập cho người dân và giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Các phế phụ phẩm nông nghiệp thường cồng kềnh, ít giá trị dinh dưỡng trực tiếp hơn chính phẩm do vậy nên giá trị kinh tế ở hiện tại cũng thấp hơn, muốn sử dụng chúng một cách có hiệu quả thì cần thêm chi phí vận chuyển và các biện pháp kỹ thuật chế biến khác Nhờ vào sự phát triển của xã hội và tiến bộ khoa học công nghệ đã giúp người nông dân tận dụng được nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp để làm phân bón và qua đó làm thay đổi cách nhìn nhận về sản phẩm nông nghiệp

Các phụ phẩm nông nghiệp chủ yếu là là những chất hữu cơ nên chủ yếu được sử dụng theo những mục đích sau:

−Chế biến thành thực phẩm cho con người

−Sản xuất thức ăn cho chăn nuôi

−Làm nguyên liệu cho ngành nghề tiểu thủ công, công nghiệp

−Làm chất đốt

−Sản xuất biogas và điện năng

−Làm phân hữu cơ

Bảng 2.1 Thành phần chất thải trong trồng trọt ( Phế phụ phẩm phát sinh để thu được 1 tấn nông sản sau thu hoạch) Tên nông sản Phế phụ phẩm Khối lượng (kg)

2.1.3 Khái niệm và tác dụng của phân hữu cơ vi sinh

2.1.3.1 Khái niệm phân hữu cơ vi sinh

−Là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống

−Những vi sinh vật được tuyển chọn có mật độ đạt tiêu chuẩn hiện hành

−Đi từ các nguyên liệu hữu cơ khác nhau, thông qua các hoạt động của

vi sinh vật sau quá trình bón vào đất mà cây trồng có thể sử dụng được như (N,P,K) hoặc các hoạt chất sinh học

→ Do vậy nên đã làm tăng năng suất năng suất và chất lượng nông sản

2.1.3.2 Tác dụng của phân hữu cơ vi sinh

−Tăng hiệu quả hấp thụ phân hóa học của cây trồng Từ đó làm giảm lượng phân bón 30-45%

−Tăng khả năng chống chịu của cây trồng do tác dụng của các vi sinh vật và nấm kháng sinh Từ đó giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật 30-35%

−Tăng năng suất cây trồng, tạo ra sản phẩm nông nghiệp sạch

− Tận dụng được các phế phụ phẩm từ trồng trọt, chăn nuôi để tạo ra phân bón tốt cho cây trồng, làm giảm chi phí đầu tư trong trồng trọt như chi phí cho phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật

− Làm mất sức nảy mầm của hạt cỏ lẫn trong phân chuồng

− Tiêu diệt các mầm bệnh có trong phân chuồng, nhất là khi gia súc

bị bệnh

− Phân hủy các hợp chất hữu cơ khó tiêu thành dễ tiêu, khoáng chất, nguyên tố vi lượng cung cấp cho cây trồng sử dụng dễ dàng hơn

− Giúp phục hồi, tăng độ phì nhiêu của đất và có tác dụng cải tạo đất rất tốt, nhất là đối với các loại đất đã và đang bị suy thoái Đặc biệt là đối với cây trồng cạn phân hữu cơ vi sinh rất thích hợp vì làm tăng độ tơi xốp của đất, giữ độ ẩm cho đất, hạn chế được rửa trôi đất

− Sử dụng an toàn và vệ sinh cho cây trồng, vật nuôi và con người, hạn chế các chất độc hại tồn dư trong cây trồng như NO3- Hạn chế sự phát tán của các vi sinh vật mang mầm bệnh trên rau màu Giảm sử dụng phân hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, hạn chế ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người

2.1.3.3 So sánh giữa phân hóa học và phân hữu cơ vi sinh

Bảng 2.2 Bảng so sánh một số tiêu chí giữa phân hóa học

và phân hữu cơ vi sinh Nội dung so sánh Phân hóa học Phân hữu cơ vi sinh

Thành phần chất dinh dưỡng Nhiều Ít

Tốc độ phát huy hiệu quả

của phân sau khi bón vào đất Chậm Nhanh

Ảnh hưởng của việc bón

phân liên tục vào đất

Làm đất hóa nhiều năm đối với đất chua Không ảnh hưởng

2.1.4 Tổng quan về chế phẩm vi sinh vật, ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp nói chung và phân bón nói riêng

80 loài vi sinh vật cả yếm khí và kị khí thuộc 10 chi khác nhau, được phân lập

từ hơn 2000 loài nguyên vật liệu sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men; bao gồm 5 nhóm vi sinh vật chính:

và vật nuôi, giúp xử lý hiệu quả mùi hôi,thối từ chất thải chăn nuôi giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Khái niệm chế phẩm EM2

Chế phẩm EM2 là chế phẩm có dạng dung dịch được sản xuất từ chế phẩm EM gốc, có tác dụng phân giải các chất hữu cơ, khử mùi hôi chuồng trại chăn nuôi,làm sạch môi trường, cải thiện tính lý hóa của đất, kích thích tiêu hóa, tăng trưởng vật nuôi Được sử dụng nhiều trong trồng trọt, chăn nuôi và

Vi khuẩn quang hợp chiếm một tỷ lệ lớn nhất trong EM và nó cũng giữ vai trò chủ đạo trong quá trình hoạt động Vi khuẩn quang hợp tổng hợp nên các hợp chất có lợi như axit amin, hoocmon sinh trưởng, một số vi khuẩn trong nhóm này có khả năng cố định Nito, phân giải lân khó tiêu thành lân dễ tiêu Mặt khác trong quá trình tự dưỡng của mình, vi khuẩn còn sử dụng các

hợp chất như H2S, NO-3…kết quả là làm giảm mùi hôi thối khó chịu gây ra bởi các sản phẩm chứa S cũng như sản phẩm biến đổi của quá trình khử NH3

−Nhóm vi khuẩn Lactic

Vi khuẩn Lactic sinh ra axit Lactic từ đường và các cacbonhydrat khác (được tạo ra bởi vi khuẩn quang hợp và nấm men) Do đó người ta ứng dụng quá trình lên men Lactic rộng rãi để chế biến thức ăn, ủ chua thức ăn cho gia súc, gia cầm, và sản xuất axit Lactic Chính vì thế vi khuẩn Lactic được đưa vào chế phẩm EM với mục đích chủ yếu là chuyển hóa thức ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu Ngoài ra vi khuẩn Lactic còn có khả năng sản sinh Bacterioxin- một loại hợp chất có tác dụng tiêu diệt và ức chế các vi sinh vật

có hại, gây bệnh đặc biệt là các rối loạn vi sinh vật trong đường tiêu hóa, vi khuẩn Lactic thúc đẩy sự lên men và phân hủy một số vật liệu như Lichnin, xenlullose,…Vì vậy vi khuẩn Lactic có thể phân hủy được một số chất hữu cơ khó phân hủy, góp phần làm trong sạch và khử mùi xú uế của môi trường

−Nhóm vi khuẩn Bacillus

Sản sinh ra các enzyme protease và amylase có vai trò tích cực trong việc phân giải các sản phẩm protein, tinh bột dư thừa trong môi trường chăn nuôi, giúp cải thiện chất lượng môi trường Mặt khác các sản phẩm của sự phân giải như đường, axit amin lại có vai trò dinh dưỡng đối với cây trồng vật nuôi cũng như hệ vi sinh vật có lợi có mặt trong chế phẩm

Vi khuẩn Bacillus còn có khả năng cạnh tranh sinh học, giảm sự phát triển của Vibrio, vi khuẩn có hại và nguyên sinh động vật

−Nhóm nấm men

Thuộc loại vi nấm có cấu trúc đơn bào gồm 2 chủng Na và Nb Na thuộc loài Saccharomyces cervisiae, chủng Nb thuộc chi Candidalutis Nấm men tổng hợp nên các chất chống vi khuẩn và các chất kháng sinh có ích từ các axit amin, đường đã được tạo ra do các vi khuẩn quang hợp chất hữu cơ

và cây đáp ứng cho sự đòi hỏi cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng Nấm men còn tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất, phân hủy các hợp chất hữu cơ trong đất Tổng hợp các chất kháng sinh,, sản sinh nhiều

vitamin và axit amin đặc biệt là các axit amin không thay thế có vai trò quan trọng khi được bổ xung vào thức ăn gia súc

−Xạ khuẩn

Là nhóm vi sinh vật trung gian giữa vi khuẩn và nấm phân bố rộng rãi trong đất Chúng tham gia vào các quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất như xenluloza, tinh bột v .v…do đó làm tăng độ phì nhiêu của đất

và góp phần khép kín vòng tuần hoàn vật chất của đất trong tự nhiên Đặc tính này còn được áp dụng trong quá trình chế biến phân hủy rác v.v nhiều xạ khuẩn còn có khả năng sinh chất kháng sinh, đặc điểm này được sử dụng trong nghiên cứu sản xuất các chất kháng sinh dung trong y học, nông nghiệp

và bảo quản thực phẩm

2.1.4.2 Những ứng dụng của chế phẩm vi sinh vật

Trong trồng trọt

Chế phẩm vi sinh vật cung cấp cho hệ thực vật nguồn năng lượng mới,

nó điều chỉnh hàng loạt quá trình sinh lý, sinh hóa của cây trồng, giúp quá trình sinh trưởng, phát triển, quá trình đồng hóa… được tăng cường Đây cũng là nguyên nhân rút ngắn được thời gian phát triển của cây và tăng vụ Nhờ chế phẩm vi sinh vật cây trồng khỏe mạnh hơn, tăng sức đề kháng ngăn cản các yếu tố gây bệnh

Chế phẩm vi sinh vật làm tăng chất lượng phân: Ở điều kiện bình thường phân hữu cơ có giá trị dinh dưỡng bị giảm đi trong quá trình bảo quản

do một số chất bay hơi như NH3…EM dung chính những chất này tạo thành sản phẩm cần thiết cho cây trồng như axit amin, vitamin,…

Trong chăn nuôi

Chăn nuôi là một lĩnh vực trong nông nghiệp, đó là nguyên nhân của sự

ô nhiễm, dịch bệnh và sâu bọ Nhưng đó lại là nguồn thực phẩm có giá trị cung cấp hàng ngày phục vụ hàng ngày cho đời sống của con người, do đó ngành chăn nuôi cần phải được thực hiện hợp vệ sinh, đảm bảo chất lượng

Sử dụng EM ở trong chuồng nuôi, hàm lượng những khí NH3,

H2N,…giảm đáng kể Hàm lượng những chất này mà cao sẽ làm vật nuôi bị

stress, làm tăng lượng cholesteron trong máu Cholesteron cao sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của động vật: xơ cứng động mạch, chất lượng thịt kém,…

Cho EM vào nước uống sẽ làm thức ăn tăng chất lượng, hạn chế một số bệnh đường tiêu hóa của động vật từ đó làm tăng năng suất vật nuôi, tăng chất lượng thịt, trứng, sữa và tăng chất lượng của phân Từ đó hạn chế được việc

sử dụng thuốc thú y, kháng sinh và chất tẩy uế trong chuồng nuôi

Sử dụng EM trong phòng và trị bệnh đường tiêu hóa cho vật nuôi Phòng bệnh: cho 1 ml EM gốc vào 1 lít nước, cho gia súc, gia cầm uống hàng ngày Vật nuôi sẽ hạn chế được các bệnh về tiêu hóa, giảm mùi hôi của phân thải ra Con vật khỏe mạnh, tăng trọng nhanh, tăng hiệu quả kinh tế Để điều trị bệnh ỉa chảy, đi kiết, thì cho vật nuôi uống trực tiếp với liều lượng 1ml EM gốc trên 1kg trọng lượng của vật nuôi

Trong nuôi trồng thủy sản

EM có thể sử dụng rộng rãi và rất có hiệu quả trong nuôi trồng thủy sản

Sử dụng EM sẽ cải thiện được môi trường hồ nuôi từ đó làm tăng năng suất, phẩm chất vật nuôi

Cải thiện môi trường nuôi trồng thủy sản (giảm lượng H2S, BOD,COD…)

Uc chế sự phát triển của tảo độc, ngăn chặn tình trạng giảm hàm lượng

O2 trong nước

Tăng chuyển hóa thức ăn, kích thích tăng trưởng, tăng sản lượng, cải thiện chất lượng vật nuôi

Trong lĩnh vực xử lý môi trường

Sử dụng EM cho những bãi rác của những khu dân cư, nước thải và rác thải của khu công nghiệp sẽ hạn chế mùi hôi thối, giảm đáng kể số lượng ruồi, muỗi

EM phân giải các chất hữu cơ triệt để hơn có thể dùng chúng để phân hủy rác thành phân bón, mang lại hiệu quả kinh tế cao

Sử dụng EM cho những khu nuôi trồng thủy sản sẽ làm tăng các sinh vật phù du Các ao tù đọng, các nhà máy chế biến nông thủy,… sử dụng EM đều có thể cải thiện

EM còn được sử dụng để khử mùi hôi của phân chuồng, của chuồng trại chăn nuôi, của bể ủ phân, của những nhà vệ sinh

Một số ứng dụng khác:

−Chế phẩm vi sinh vật không gây hại đến sức khỏe của con người, vật nuôi và cây trồng đặc biệt là không gây ô nhiễm môi trường sinh thái

−Có tác dụng làm cân bằng hệ vi sinh vật trong môi trường sinh thái

−Làm tăng độ phì nhiêu cho đất, không làm chai đất

−Đồng hóa các chất dinh dưỡng cho cây trồng, góp phần làm tăng năng suất và chất lượng nông sản

−Có tác dụng tiêu diệt sâu hại và côn trùng có hại

−Nó phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh hoạt, phế thải công, nông nghiệp làm sạch môi trường

(Nguồn: Trường Đại Học Nông Nghiệp 1 Hà Nội(2005)[8])

2.2 Tình hình sản xuất phân hữu cơ trên Thế Giới và ở Việt Nam

2.2.1 Tình hình sản xuất phân hữu cơ trên Thế Giới

Hiện nay rác thải sinh hoạt và phế thải nông công nghiệp là một thảm họa khó lường trong sự phát triển mạnh mẽ của quá trình sản xuất, chế biến nông công nghiệp và hoạt động của toàn xã hội Phế thải không chỉ làm ô nhiễm môi trường sinh thái, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất, gây độc hại đến sức khỏe con người, vật nuôi và cây trồng, mà còn làm mất đi cảnh quan văn hóa đô thị và nông thôn

- Ở các nước phát triển như EU - Mỹ - úc - Nhật Bản - Singapo đều có

hệ thống thu gom và phân loại rác thải gia đình, nơi công cộng ngay cả ở các vùng nông thôn Sau đó tái chế phần rác thải hữu cơ thành phân hữu cơ bón cho cây trồng

- Tại nhiều nước đang phát triển của Châu Á như: Thái Lan, Inđônêsia, Malaysia cũng đã có nhiều chương trình giáo dục và nghiên cứu khoa học về thu gom rác thải hữu cơ tại gia và nơi công cộng của thị trấn, thành phố, góp phần làm sạch môi trường và tạo nguồn phân hữu cơ bằng công nghệ sinh học cho sản xuất nông nghiệp

- Tại các nước phát triển - Châu Âu và các nước đang phát triển - Thái Lan, Malaysia, ấn Độ đã xây dựng nhiều cơ sở chế biến rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải nông nghiệp bằng công nghệ sinh học để sản xuất phân hữu

cơ bón cho rau, hoa cây cảnh đem lại hiệu quả kinh tế cao

- Ở Úc, ấn Độ, Thái Lan, Malaysia đã thu gom tàn dư thực vật trên đồng ruộng dùng chế phẩm vi sinh vật xử lý thành phân hữu cơ tại chỗ để trả lại cho đất, làm sạch đồng ruộng và chống ô nhiễm môi trường

- Ở Đài Loan với công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ phế thải mùn rác, phế thải chăn nuôi công suất hàng trăm ngàn tấn/ năm (Lei Chu Enterprise Co., Ltd 2000)

- Ở ấn Độ dùng công nghệ vi sinh vật xử lý hèm rượu, bã bùn lọc trong quá trình sản xuất đường để thành phân hữu cơ bón cho cây trồng với công suất hàng chục ngàn tấn/ năm (Công nghệ Bioearth của Alfa- Lavan Ltd, 1998)

(Nguồn: Báo cáo môi trường Quốc Gia 2010[2]

2.2.2 Tình hình sản xuất phân hữu cơ tại Việt Nam

Ở Việt Nam vấn đề chống ô nhiễm môi trường mới được nghiên cứu nhiều vào cuốithập kỷ 90 với các chương trình, các đề tài Nhà nước:

- Đề tài KHCN 02- 04 (A,B) giai đoạn 1996- 2000 do GS Lê Văn Nhương chủ trì xử lý phế thải hữu cơ rắn (lá mía, vỏ cà phê ) băng công nghệ sinh học chống ô nhiễm môi trường

- Đề tài cấp bộ: B 99-32-46; B 001- 32- 09 giai đoạn 1999- 2001 do PGS Nguyễn Xuân Thành chủ trì xử lý phế thải mùn mía, bùn mía bằng công nghệ vi sinh thành phân hữu cơ bón cho cây mía đường

- Đề tài cấp Tổng công ty: Xử lý phế thải của nhà máy đường bằng công nghệ sinh học do PGS Nguyễn Xuân Thành, PGS Nguyễn Đình Mạnh phối hợp với tổng công ty mía đường Việt Nam, tổng công ty mía đường Lam Sơn – Thanh Hóa để thành phân hữu cơ bón cho cây trồng

( Nguồn: Báo cáo môi trường Quốc Gia 2010[2]

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

−Đối tượng nghiên cứu: Phế phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ và thân cây ngô) và chất lượng phân hữu cơ sau khi ủ bằng chế phẩm EM2 bằng các liều lượng khác nhau

−Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu với 3 liều lượng của chế phẩm EM2

để xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

−Địa điểm: Phòng Tài Nguyên và Môi Trường huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn

−Thời gian thực hiện: Từ ngày 20/01/2014 đến ngày 30/04/2014

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1.Tình hình về điều kiện tự nhiên-kinh tế-xã hội của huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn

−Điều kiện tự nhiên

−Điều kiện kinh tế- xã hội

3.3.2 Hiện trạng phế phụ phẩm nông nghiệp và tình hình quản lý chúng trên địa bàn huyện Hữu Lũng

3.3.3 Nghiên cứu thử nghiệm ủ phân hữu cơ từ phế phụ phẩm nông nghiệp bằng chế phẩm EM2 với các liều lượng khác nhau

3.3.4 Lợi ích từ việc sản xuất phân hữu cơ từ Phế phụ phẩm

−Lợi ích kinh tế :

Lượng phân hữu cơ thu được (kg phân/ m3 nguyên liệu)

Giá trị kinh tế (số tiền lãi thu được từ việc ủ phế phụ phẩm nông nghiệp bằng chế phẩm EM2 so với việc đi mua phân hữu cơ ngoài thị trường)

−Các lợi ích khác ( môi trường, vệ sinh đồng ruộng)

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Thu thập số liệu thứ cấp tại phòng ban chức năng

Thu thập số liệu thứ cấp: Từ các phòng ban chức năng như phòng Tài Nguyên và Môi Trường huyện Hữu Lũng- Lạng Sơn

3.4.2 Vật liệu ủ phân và phương pháp ủ

a/ Nghiên cứu công thức ủ phân: Thử nghiệm các liều lượng EM2 khác nhau, thí nghiệm được thiết kế với 4 công thức và 3 lần nhắc lại cho mỗi công thức, mỗi công thức là một liều lượng EM2 khác nhau

Công thức 1 (CT1) : Ủ phế phẩm không dùng chế phẩm EM2 (đối chứng) Công thức 2 (CT2) : Ủ phế phẩm có dùng chế phẩm EM2 liều lượng 1 lít/m3 phế phụ phẩm

Công thức 3 (CT3 ) : Ủ phế phẩm có dùng chế phẩm EM2 liều lượng lượng 2lít /m3 phế phụ phẩm

Công thức 4 (CT4) : Ủ phế phẩm có dùng chế phẩm EM2 liều lượng 3 lít/m3 phế phụ phẩm

b/ Các bước tiến hành ủ phân

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu và dụng cụ

- Phế phụ phẩm nông nghiệp có nguồn gốc từ cây xanh (rơm rạ, thân cây ngô) băm nhỏ đoạn dài từ 7 đến 10cm rồi phơi khô

- Chế phẩm EM2: Mua tại nhà cô Hoàng Thị Lan Anh, phòng Tài Nguyên và Môi Trường, Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên

- Đảo đều sao cho chế phẩm thấm đều nguyên liệu ủ

Bước 5: Che phủ và bảo quản

- Sau khi ủ xong, ta đậy đống ủ bằng bạt, bao tải dứa hoặc nilon Sau khi ủ

cứ cách 10 ngày tiến hành kiểm tra và đo các chỉ số liên quan và đảo lại cho đều

3.4.2 Phương pháp lấy mẫu phân tích, chỉ tiêu theo dõi, chỉ tiêu phân tích

3.4.3.1 Phương pháp lấy mẫu

Mỗi công thức tiến hành lấy riêng 3 mẫu trộn đều sau đó cân lấy 1kg để tiến hành phân tích

Các chỉ tiêu này được phân tích tại Viện khoa học sự sống, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

3.4.3.2 Chỉ tiêu theo dõi

- Đánh giá cảm quan: Xác nhận màu sắc và mùi đặc trưng của phân trong từng thùng ủ

-Đo nhiệt độ: Dùng nhiệt kế cắm vào giữa thùng ủ để từ 3 đến 5 phút rồi đem ra ghi chỉ số nhiệt độ, cách 10 ngày đo 1 lần vào cùng 1 thời gian trong ngày tầm 4 đến 5 giờ chiều

- Đo thể tích: Dùng thước cứng nhỏ cắm vào giữa thùng ủ để đo chiều cao rồi ghi lại kết quả

Công thức tính thể tích: V=a.b.c

Trong đó: V là thể tích

a: chiều dài thực của nguyên liệu trong thùng ủ

b: chiều rộng thực của nguyên liệu trong thùng ủ

c: chiều cao thực của nguyên liệu trong thùng ủ

- Cân trọng lượng phân khi kết thúc ủ: dùng cân thông thường (kg phân/ m3nguyên liệu)

- Thời gian hoai mục của phế phụ phẩm

3.4.3.3 Chỉ tiêu phân tích

pH: Xác định trên máy đo pH

N (%): Xác định theo phương pháp Dumas trên thiết bị phân tích đa nguyên tố CNS TruSpec LECO USA

OM (%):Xác định theo phương pháp Dumas trên thiết bị phân tích đa nguyên tố CNS TruSpec LECO USA

P2O5 tổng số (%): Xác định theo phương pháp so màu trên thiết bị quang phổ tử ngoại khả kiến (UV - ViS)

K2O tổng số (%): Xác định trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

3.4.3.4 Hoạch toán kinh tế

- Lượng phân thu được

từ việc ủ phế phụ phẩm

- Tiền mua chế phẩm để sản xuất phân hữu cơ Thu - chi