Khóa luận tốt nghiệp điều tra hiện trạng phát sinh phế thải đồng ruộng và đề xuất một số giải pháp xử lý tại xã minh tân, huyện đông hưng, tỉnh thái bình

Tuy nhiên, đi đôi với những thành tựu đó là quá trình phát sinh phế thải đồng ruộng ra ngoài môi trường như rơm rạ, vỏ trấu, thân cây, bã mía, vỏ bao bì, chai lọ thuốc bảo vệ thực vật,…

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN ii

DANH MỤC VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ viii

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu của đề tài 2

2.1 Mục tiêu 2

2.2 Yêu cầu 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp và phế thải đồng ruộng trên thế giới và Việt Nam 3

1.1.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam 3

1.1.2 Thực trạng phế thải đồng ruộng trên thế giới và Việt Nam 8

1.1.3 Tác động của phế thải đồng ruộng đến môi trường và sức khỏe con người12 1.2 Tính kinh tế trong quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng 13

1.2.1 Tính kinh tế của phế thải đồng ruộng 13

1.2.2 Tính kinh tế trong quản lý phế thải đồng ruộng 14

1.2.3 Tính kinh tế trong xử lý phế thải đồng ruộng 15

1.3 Các biện pháp xử lý phế thải đồng ruộng hiện nay 15

1.3.1 Phương pháp đốt 15

1.3.2 Phương pháp đổ trực tiếp ra sông ngòi 16

1.3.3 Biện pháp vùi trực tiếp vào đất, trên đồng ruộng 16

1.3.4 Phương pháp dùng làm thức ăn gia súc 17

1.3.5 Phương pháp ủ làm phân 17

1.3.6 Phương pháp sinh học 17

1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về xử lý phế thải nông nghiệp bằng vi

sinh vật 18

1.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới 18

1.4.2 Các nghiên cứu ở trong nước 18

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Đối tượng nghiên cứu 21

2.2 Phạm vi nghiên cứu 21

2.3 Nội dung nghiên cứu 21

2.3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình 21

2.3.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp tại xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình 21

2.3.3 Hiện trạng phế thải đồng ruộng xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình 21

2.3.5 Đề xuất một số giải pháp quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng 21

2.4 Phương pháp nghiên cứu 21

2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu 21

2.4.2 Phương pháp tính toán khối lượng phế thải đồng ruộng 22

2.4.3 Phương pháp tham vấn ý kiến người có kinh nghiệm, hiểu biết sâu 23

Tham vấn ý kiến của cán bộ khuyến nông, người dân có kinh nghiệm 23

2.4.4 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 23

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình 24

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 24

3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 27

3.1.3 Những thuận lợi và khó khăn của xã Minh Tân 34

3.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình 35

3.2.1 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp của xã Minh Tân 35

3.2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây trồng chính xã Minh Tân 36 3.3 Hiện trạng phế thải đồng ruộng của xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình 37

3.3.1 Khối lượng phế thải đồng ruộng 37

3.3.2 Hình thức xử lý phế thải đồng ruộng tại xã Minh Tân 48

3.3.3 Những thuận lợi, khó khăn trong công tác thu gom, xử lý phế thải đồng ruộng tại xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình 49

3.4 Dự báo lượng phế thải đồng ruộng tại xã Minh Tân năm 2020 50

3.4.1 Căn cứ dự báo 50

3.4.2 Dự báo lượng phế thải đồng ruộng của xã Minh Tân năm 2020 51

3.5 Đề xuất một số giải pháp quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng 52

3.5.1 Giải pháp về cơ chế, chính sách 52

3.5.2 Giải pháp về quản lý 52

3.5.3 Giải pháp về công nghệ xử lý 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

1 Kết luận 56

2 Kiến nghị 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

DANH MỤC VIẾT TẮT

CNH-HĐH : Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa

TTCN - XDCB : Tiểu thủ công nghiệp – Xây dựng cơ bản

HTXDVNN : Hợp tác xã Dịch vụ Nông nghiệp

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Diện tích và năng suất lúa năm 2010 - 2013 6

Bảng 1.2 Diện tích, sản lượng, năng suất lúa ở ĐBSH và ĐBSCL 7

Bảng 1.3: Hàm lượng xenluloza trong một số tàn dư thực vật trên đồng ruộng 9

Bảng 1.4: Khối lượng một số phế thải chính ở Việt Nam năm 2013 11

Bảng 1.5: Lượng phế thải nông nghiệp nguy hại phát sinh năm 2012 11

Bảng 3.1: Số lượng gia súc, gia cầm tại xã Minh Tân năm 2015 29

Bảng 3.2: Dân số xã Minh Tân qua một số năm 30

Bảng 3.3: Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp xã Minh Tân năm 2015 35

Bảng3.4: Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây trồng chính của xã Minh Tân qua một số năm 36

Bảng 3.5: Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây trồngchính của 94 hộ dân xã Minh Tân năm 2015 37

Bảng 3.6: Khối lượng phế thải rơm rạ phát sinh trên địa bàn xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình năm 2015 38

Bảng 3.7: Lượng phế thải hữu cơ tươi của 1000 cây phát lộc 39

Bảng 3.8: Lượng phế thải hữu cơ từ cây phát lộc tươi trên toàn xã năm 2015 40

Bảng 3.9: Liều lượng phân bón đối với từng loại cây trồng của 94 hộ 40

Bảng 3.10: Tổng lượng phế thải từ việc bón phân cho lúa 41

Bảng 3.11: Tổng lượng phế thải từ việc bón phân cho đào 42

Bảng 3.12: Tổng lượng phế thải từ việc bón phân cho phát lộc 42

Bảng 3.13: Tổng lượng phế thải từ việc bón phân cho rau màu 43

Bảng 3.14: Số lần phun hóa chất BVTV đối với từng loại cây trồng của xã 43

Bảng 3.15: Khối lượng phế thải bao bì hóa chất BVTV sử dụng trên lúa 44

Bảng 3.16: Khối lượng phế thải từ sử dụng hóa chất BVTV cho đào, phát lộc và rau màu trên địa bàn xã 46

Bảng 3.17: Tổng lượng phế thải đồng ruộng của xã Minh Tân năm 2015 47

Bảng 3.18: Các hình thức xử lý phế thải đồng ruộng của xã Minh Tân 48

Bảng 3.19: Quy hoạch sử dụng đất của xã Minh Tân năm 2020 50

Bảng 3.20: Khối lượng phế thải đồng ruộng của xã Minh Tân năm 2020 51

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn nông nghiệp 8

Hình 3.1: Sơ đồ vị trí xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình 24

Hình 3.2: Cơ cấu ngành kinh tế xã Minh Tân năm 2015 27

Hình 3.3: Sản phẩm được làm từ cây phát lộc 39

Hình 3.3: Cống tập trung bao bì thuốc BVTV trên đồng ruộng xã 49

Hình 3.4: Diện tích đất trồng đào và phát lộc qua các năm của xã 51

MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, điều kiện sinh thái

đa dạng, đất đai màu mỡ với hơn 10 triệu ha đất sản xuất nông nghiệp trong tổng số 33.1 triệu ha diện tích đất tự nhiên, dân số sống chủ yếu bằng nghề nông là điều kiện thuận lợi để phát triển nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa với quy mô lớn Vì thế, nông nghiệp được xác định là ngành truyền thống mũi nhọn để tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của đất nước Những năm gần đây, Việt Nam đã đạt được rất nhiều thành tựu nổi bật trong lĩnh vực nông nghiệp Theo số liệu thống kê của Tổng cục thống kê năm 2014, tổng sản phẩm trong nước (GDP) của khu vực nông, lâm nghiệp

và thủy sản tăng 3,49%, cao hơn mức 2,64% của năm 2013; trong đó, ngành nông nghiệp tăng 2,6% Sản lượng lúa cả nước đạt gần 45 triệu tấn, tăng 955,2 nghìn tấn so với năm trước mặc dù diện tích gieo trồng đã giảm 88,8 nghìn ha

Tuy nhiên, đi đôi với những thành tựu đó là quá trình phát sinh phế thải đồng ruộng ra ngoài môi trường như rơm rạ, vỏ trấu, thân cây, bã mía, vỏ bao

bì, chai lọ thuốc bảo vệ thực vật,… Do còn nhiều hạn chế trong việc quản lý

và xử lý nên hầu hết các nguồn phế thải này thường không được thu gom và

xử lý đúng cách là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí

và sinh vật ảnh hưởng đến đời sống của con người Mặt khác, qua hoạt động sản xuất nông nghiệp con người đã lấy đi khỏi đất hàng tỉ tấn vật chất mỗi năm thông qua hình thành sinh khối cây trồng nhưng lại không trả lại cho đất lượng vật chất đã lấy đi nên làm cho đất mất dần khả năng sản xuất dẫn đến thoái hóa và bạc màu

Vì vậy, việc xử lý phế thải trên đồng ruộng không chỉ làm sạch môi trường mà còn có thể tái tạo lượng vật chất hữu cơ thành phân bón trả lại cho đất, giảm bớt chi phí phân bón cho người nông dân Không những thế, nước

ta đang tiến tới sản xuất theo hướng nông nghiệp bền vững nên việc xử lý phế thải đồng ruộng là thực sự cần thiết

Minh Tân là một xã thuộc huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình, dân số sống chủ yếu bằng nghề nông với diện tích canh tác tương đối lớn, chủ yếu là lúa nước, cây hàng năm như đào, phát lộc và rau màu, vì vậy lượng phế thải nông nghiệp sau khi thu hoạch là rất lớn Tuy nhiên, việc xử lý và quản lý phế thải ở đây cũng chưa được quan tâm, chú trọng gây lãng phí nguồn vật chất nhất là trong bối cảnh nguồn tài nguyên đang dần cạn kiệt như hiện nay Xuất

phát từ thực tế, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Điều tra hiện trạng phát sinh phế thải đồng ruộng và đề xuất một số giải pháp xử lý tại xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình”

2 Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu của đề tài

• Sử dụng phiếu điều tra để thu thập thông tin từ nông hộ, cán bộ địa

phương, những nội dung liên quan đến vấn đề nghiên cứu

• Khảo sát thực địa, chụp ảnh, ghi nhận các thông tin về khối lượng,

thành phần phế thải đồng ruộng và các biện pháp xử lý

• Các biện pháp đề xuất phải có tính khả thi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp và phế thải đồng ruộng trên thế

giới và Việt Nam

1.1.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam

1.1.1.1 Khái niệm và một số thuật ngữ về nông nghiệp

Nông nghiệp là quá trình sản xuất lương thực, thực phẩm, tơ, sợi và

sản phẩm mong muốn khác bởi trồng trọt những cây trồng chính và chăn nuôi gia súc Công việc nông nghiệp cũng được biết đến bởi những người nông dân, trong khi đó các nhà khoa học, những nhà phát minh thì tìm cách cải tiến phương pháp, công nghệ và kỹ thuật để làm tăng năng suất cây trồng vật nuôi

(Từ điển bách khoa Việt Nam 3, 2003).

Nông nghiệp thuần nông hay nông nghiệp sinh nhai là lĩnh vực sản

xuất nông nghiệp có đầu vào hạn chế, sản phẩm đầu ra chủ yếu phục vụ cho

chính gia đình Không có sự cơ giới hóa trong nông nghiệp sinh nhai (Từ điển

bách khoa Việt Nam 3, 2003).

Nông nghiệp chuyên sâu là lĩnh vực sản xuất nông nghiệp được

chuyên môn hóa trong tất cả các khâu sản xuất nông nghiệp, gồm cả việc sử dụng máy móc trong trồng trọt, chăn nuôi, hoặc trong quá trình chế biến sản phẩm nông nghiệp Nông nghiệp chuyên sâu có nguồn đầu vào sản xuất lớn, bao gồm cả việc sử dụng hóa chất diệt sâu, diệt cỏ, phân bón, chọn lọc, lai tạo giống, nghiên cứu các giống mới và mức độ cơ giới hóa cao Sản phẩm đầu ra chủ yếu dùng vào mục đích thương mại, làm hàng hóa bán ra thị trường hay

xuất khẩu (Từ điển bách khoa Việt Nam 3, 2003)

Nông nghiệp hiện đại vượt ra khỏi sản xuất nông nghiệp truyền thống,

loại sản xuất nông nghiệp chủ yếu tạo ra lương thực cho con người hay làm thức ăn cho các con vật Các sản phẩm nông nghiệp hiện đại ngày nay ngoài lương thực, thực phẩm truyền thống phục vụ cho con người còn các loại khác như: sợi dệt(sợi bông, sợi len, lụa, sợi lanh), chất đốt (mêtan, dầu sinh học, ethanol…), da thú, cây cảnh, sinh vật cảnh, chất hóa học (tinh bột, đường, mì

chính, cồn, nhựa thông), lai tạo giống, các chất gây nghiện cả hợp pháp và

không hợp pháp như (thuốc lá, cocaine…) (Từ điển bách khoa Việt Nam 3,

2003)

Thế kỷ 20 đã trải qua một sự thay đổi lớn trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sự cơ giới hóa trong nông nghiệp và ngành sinh hóa trong nông nghiệp Các sản phẩm sinh hóa nông nghiệp gồm các hóa chất để lai tạo, gây giống, các chất trừ sâu, diệt cỏ, diêt nấm, phân đạm

1.1.1.2 Thực trạng sản xuất nông nghiệp trên thế giới

Trên thế giới, lúa gạo chiếm một vị trí quan trọng, đặc biệt là vùng Châu

Á Ở Châu Á, gạo là món ăn chính Theo thống kê của tổ chức lương thực thế giới (FAO, 2008) cho thấy: có 114 nước trồng lúa, trong đó 18 nước có diện tích trồng lúa trên 1 triệu ha tập trung ở Châu Á, 31 nước có diện tích trồng lúa khoảng 100 nghìn ha – 1 triệu ha Trong đó có 27 nước có năng suất trên

5 tấn/ha, đứng đầu là Ai Cập (9,7 tấn/ha)

Sản xuất lúa gạo trong vài thập kỉ gần đây có mức tăng trưởng đáng kể trong năm 2013, triển vọng về sản xuất lúa gạo trên thế giới đã xấu đi đáng kể khi mà sản lượng gạo tại Trung Quốc và Ấn Độ là 2 quốc gia xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới có xu hướng giảm

Trong số các khu vực, Châu Á được đánh giá là khu vực có sự tăng trưởng khiêm tốn với sản lượng lúa gạo năm 2014 là 679 triệu tấn, chỉ tăng 0,2% tương đương 1,1 triệu tấn so với năm 2013 Điều này phản ánh sự tăng trưởng chậm ở một số nước như Ấn Độ, Indonexia, Nê-pan, Xri Lan-ca và Thái Lan Trái lại, Băng-la-đét, Trung Quốc, Mi-an-ma, Pa-kít-xtan, Phi-lip-pin và Việt Nam được dự báo sẽ tăng trưởng tốt nhờ những biện pháp hỗ trợ

từ phía Chính phủ Triển vọng tại khu vực châu Phi khá lạc quan với sản lượng tăng 3,8% (tương đương với 1 triệu tấn) ở mức 28,3 triệu tấn (trong đó gạo đã xay xát là 18,5 triệu tấn) Đặc biệt là sự phục hồi của Ma-đa-grat-xca

từ vụ lúa thất bại năm 2013 nhờ lượng mưa đầy đủ và tỷ lệ mắc sâu bệnh giảm Tình hình cũng được cải thiện rõ rệt ở khu vực Đông Phi, với sản lượng ước tính tăng 3% so với năm 2013; khu vực Tây Phi khiêm tốn hơn một chút

Tổ chức FAO dự báo sản lượng lúa khu vực Mỹ La-tinh và vùng biển Caribe năm 2014 sẽ đạt 28,6 triệu tấn, ít hơn 6000 tấn so với tháng 4/2014 nhưng vẫn tăng 1,3% so với năm 2013 Sản lượng lúa gạo đặc biệt giảm mạnh

ở Brazil, ngoài ra các nước Ác-hen-ti-na, Bô-li-vi-a, Cô-lôm-bi-a và

Ê-cua-đo, nơi mùa vụ chính của năm 2014 cũng đã được thu hoạch hết Do ảnh hưởng tiêu cực của lượng mưa nhiều và suy giảm về giá nên sản lượng gạo tại Bô-li-vi-a, Cô-lôm-bi-a, Ê-cua-đo, Pê-ru và U-ru-guay cũng bị giảm mạnh Tuy nhiên, sản lượng tại Ác-hen-ti-na, Brazil, Cuba, Guy-a-na và Pa-ra-guay được dự báo vẫn sẽ tăng so với năm ngoái

Tại Châu Âu, mặc dù diện tích canh tác bị thu hẹp nhưng năng suất được cải thiện đã giúp sản lượng gạo trong khối EU được dự báo vẫn giữ ở mức ổn định đạt mức của năm 2013 Đặc biệt Nga được dự báo sẽ có sự phục hồi chính thức về sản lượng

Tại Bắc Mỹ, USDA đưa ra dự đoán sản lượng lúa gạo sẽ phục hồi 19%

so với năm trước nhờ có sự tăng trưởng tới 23% về diện tích canh tác, bất chấp việc mùa vụ bắt đầu muộn do mưa trái mùa và nhiệt độ thấp dưới mức trung bình

Tại khu vực châu Đại Dương, những đánh giá chính thức cho thấy mức sụt giảm 29% về sản lượng ở Autralia Đây là mức sụt giảm khá mạnh so với kết quả năm 2013 do việc thiếu nước tưới tiêu trong gieo trồng

Theo FAO, trong vòng 25 – 50 năm tới sản lượng lương thực cần phải tăng gấp đôi nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực của dân số thế giới sẽ tăng khoảng 3 tỷ người vào năm 2050

1.1.1.3 Thực trạng sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam

Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp sản xuất lâu đời và chiếm phần lớn giá trị sản xuất của cả nước Theo ước tính của Tổng cục Thống kê giá trị sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy sản 6 tháng đầu năm 2014 (theo giá

cố định năm 2010) ước đạt 357,4 nghìn tỷ đồng, tăng 3,4% so với cùng kỳ năm trước; trong đó, nông nghiệp đạt 261,7 nghìn tỷ đồng, tăng 2,7%; lâm

nghiệp đạt 11,7 nghìn tỷ đồng, tăng 5,9% và thủy sản đạt 84,0 nghìn tỷ đồng, tăng 6,0%

Tổng diện tích gieo trồng nước ta là 11,4815 triệu ha; trong đó, diện tích lúa năm 2013 ước đạt 7,9 triêu ha chiếm gần 70% diện tích gieo trồng của cả nước, với sản lượng ước đạt 44,1 triệu tấn Dưới đây là bảng diện tích và sản lượng lúa nước ta những năm gần đây

Bảng 1.1 Diện tích và năng suất lúa năm 2010 - 2013

(nghìn ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

(Nguồn: Báo cáo môi trường quốc gia, 2014)

Theo Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, sản lượng lúa cả nước năm

2014 ước tính đạt gần 45 triệu tấn, tăng gần 924 nghìn tấn so với năm 2013, trong đó sản lượng lúa vụ đông xuân đạt 20,83 triệu tấn, tăng 4% so với 20 triệu tấn cùng kỳ năm 2013

Diện tích trồng lúa, năng suất, sản lượng lúa trong những năm gần đây ở nước ta tăng là do sự biến động trong diện tích, năng suất, sản lượng lúa ở 2 vùng sản xuất lúa chính của nước ta là ĐBSH và ĐBSCL Sản lượng lúa ĐBSCL chiếm đến 57%, ĐBSH chiếm 15% tổng sản lượng lúa cả nước

(TCTK, Bộ KH-ĐT,2014)

Bảng 1.2 Diện tích, sản lượng, năng suất lúa ở ĐBSH và ĐBSCL

Diện tích (nghìn ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Năng suất (tạ/ha)

Diện tích (nghìn ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Năng suất (tạ/ha)

ĐBSCL 1478,7 19298,5 50,4 1599,5 24993 57,6

(Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam)

Ở ĐBSH tuy diện tích gieo trồng năm 2013 đã giảm 22,9 nghìn ha so với năm 2005 nhưng nhờ áp dụng kỹ thuật thâm canh nên sản lượng và năng suất vẫn tăng cao Diện tích đất gieo trồng giảm là do chuyển đổi mục đích sử dụng đất để xây dựng nhà ở, các khu công nghiệp, khu kinh doanh,… Năng suất lúa năm 2013 tăng 5,3 tạ/ha so với năm 2005

Tại ĐBSCL, từ năm 1975 đến 2008 có những bước chuyển biến rõ rệt

Từ một vụ lúa mùa, năng suất thấp, bấp bênh nay người dân tăng canh thành 2-3 vụ ngắn ngày, năng suất cao, ổn định Cụ thể năm 2013, diện tích gieo trồng tăng lên 120,8 ha, năng suất lúa năm 2013 cũng tăng 7,2 tạ/ha so với năm 2005

Việc thâm canh xen vụ được các địa phương miền Bắc tận dụng tối đa, đặc biệt là trong vụ Đông Xuân, bên cạnh cây trồng chủ lực là lúa, cây đậu, lạc, ngô được trồng nhằm tận dụng hiệu suất sử dụng đất đai Trong đó, cây ngô được trồng nhiều ở các bãi bồi ven sông dọc theo hệ thống sông Hồng – Thái Bình Diện tích ngô trồng nhiều nhất ở vùng trung du miền núi phía Bắc chiếm gần 40%, kế tiếp là Tây Nguyên chiếm trên 20% diện tích trồng ngô cả nước; trong khi đó lạc và đỗ được trồng nhiều tại các địa phương miền Bắc và Bắc Trung Bộ như Nghệ An, Thanh Hóa, Hà Tĩnh và Hà Giang

1.1.2 Thực trạng phế thải đồng ruộng trên thế giới và Việt Nam

Để đảm bảo vấn đề an ninh lương thực trong giai đoạn hiện nay, đòi hỏi các quốc gia trên thế giới không ngừng mở rộng diện tích sản xuất, sản lượng như áp dụng các tiến bộ KH – KT nâng cao năng suất, sản lượng nông sản Đồng nghĩa với việc này là ngành nông nghiệp cũng để lại một lượng chất thải rắn hàng năm rất lớn

1.1.2.1 Khái niệm, nguồn gốc, thành phần và phân loại phế thải đồng ruộng

a Khái niệm:

Phế thải đồng ruộng là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp như: trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ…), thu hoạch nông sản(rơm rạ, trấu, cám, lõi ngô, thân ngô), bao bì đựng phân bón, thuốc

BVTV (Báo cáo môi trường Quốc gia, 2011)

b Nguồn gốc:

Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn đồng ruộng từ nhiều nguồn khác nhau và được thể hiện qua sơ đồ sau:

Hình1.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn nông nghiệp

Phế thải đồng ruộng phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau như trong quá trình trồng trọt, thu hoạch nông sản, quá trình sử dụng hóa chất BVTV, quá trình bón phân, kích thích sinh trưởng Trong quá trình trồng trọt, phế thải

Bảo vệ TV, ĐV (chai lọ đựng hóa chất

BVTV)

PHẾ THẢI ĐỒNG RUỘNG

đồng ruộng chính là xác thực vật đã chết, cành lá được cắt tỉa và các loại cây

cỏ bị con người loại bỏ trong khi chăm sóc cây trồng Trong quá trình sinh trưởng của cây, để đảm bảo cây sinh trưởng, phát triển tốt con người đã sử dụng nhiều loại phân bón, hóa chất BVTV; tuy nhiên bao bì, chai lọ củachúng lại bị vứt bừa bãi, lưu lại trên đồng ruộng trở thành phế thải đồng ruộng Phế thải đồng ruộng còn phát sinh trong quá trình thu hoạch nông sản như: rơm rạ, thân lõi ngô, trấu, cám…Đây là nguồn phế thải chính trong phế thải đồng ruộng và hiện đang là nguồn gây ô nhiễm trầm trọng nếu không được xử lý kịp thời

Bảng1.3: Hàm lượng xenluloza trong một số tàn dư thực vật trên

đồng ruộng Loại tàn dư thực vật Xenluloza (%)

Như vậy, xenluloza là thành phần chính trong các loại tàn dư thực vật, nhưng đó lại là một hợp chất khó phân hủy, nếu để chúng tự phân giải trong điều kiện tự nhiên sẽ mất nhiều thời gian, gây ô nhiễm môi trường và nhiều vấn đề khác Do đó, trong vấn đề xử lý phế thải hữu cơ đồng ruộng người ta thường tập trung nghiên cứu phương pháp để quá trình phân giải, chuyển hóa các hợp chất cacbon khó phân giải (chủ yếu là xenluloza) diễn ra thuận lợi, không gây ảnh hưởng tới môi trường và trả lại nguồn vật chất cho đất

Ngoài ra còn một lượng chất thảikhó phân hủy và độc hại như bao bì, chai lọ đựng phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật

d Phân loại:

Phế thải đồng ruộng được phân loại theo nhiều cách khác nhau như: theo nguồn gốc phát sinh, tính nguy hại, thành phần hóa học và theo khả năng phân hủy sinh học Trong phạm vi của khóa luận này, tôi chỉ tìm hiểu cách phân loại phế thải đồng ruộng theo nguồn gốc phát sinh để từ đó đưa ra các giải pháp xử lý loại phế thải này

Theo nguồn gốc phát sinh, phế thải đồng ruộng gồm các phế thải có nguồn gốc từ các phế phụ phẩm trồng trọt và từ các bao bì đựng các hóa chất

sử dụng trong nông nghiệp

Các phế phụ phẩm trồng trọt gồm các loại phế thải trong quá trình thu hoạch và chế biến nhiều loại cây trồng khác nhau như; các loại rơm, rạ sau khi thu hoạch lúa tại các cánh đồng, các loại lá, thân cây, cỏ dại tại các vườn cây, các phần dập của cây lúa không sử dụng được ở các ruộng sau khi thu hoạch…

Chất thải từ các bao bì đựng hóa chất sử dụng trong nông nghiệp gồm chai, lọ…bằng thủy tinh hoặc nhựa được dùng làm vỏ đựng thuốc trừ sâu, trừ

cỏ, thuốc diệt côn trùng, thuốc chữa bệnh cho động vật sau khi đã qua sử dụng được thải bỏ, các túi nilon, túi giấy dùng đựng phân bón vi sinh, phân đạm, phân lân và kể cả các hóa chất BVTV đã quá hạn sử dụng… Đây là các vật phẩm có tính nguy hại cao, cần phải có biện pháp thu gom và xử lý thích hợp

1.1.2.2 Thực trạng phế thải đồng ruộng trên thế giới

Theo IEA, trong năm 2010 các nước trên thế giới thải ra khoảng 5,1 tỷ tấn chất thải nông nghiệp Theo số liệu thống kê năm 2013 của Fan Feng thì lượng chất thải hữu cơ của Trung Quốc được thể hiện trong bảng dưới đây

1.1.2.3 Thực trạng phế thải đồng ruộng ở Việt Nam

Điều kiện tự nhiên nước ta rất thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, điều đó cũng đồng nghĩa với lượng phế thải gia tăng rất nhanh, liên tục và phong phú

Bảng 1.4: Khối lượng một số phế thải chính ở Việt Nam năm 2013

Bảng 1.5: Lượng phế thải nông nghiệp nguy hại phát sinh năm 2012

Và việc tận thu nguồn phế thải này còn khá nhiều hạn chế

Đối với bao bì hóa chất BVTV, phân bón hóa học việc thu gom, xử lý chất thải từ bao bì hiện còn nhiều hạn chế Đây là phế thải nông nghiệp được xếp vào mục chất thải nguy hại cần phải thu gom, xử lý đúng quy định Nhưng thực tế, loại phế thải này thường bị vứt bừa bãi tại ruộng, góc vườn, hoặc nguy hiểm hơn là vứt ngay đầu nguồn nước sinh hoạt Một phần được thu gom thì đều chưa có công nghệ xử lý, mới chỉ được đem đốt hoặc chôn lấp ở xa khu dân cư Ở nhiều địa phương, người dân còn thu gom chung loại phế thải nguy hại này với rác thải sinh hoạt, mà lượng rác thải sinh hoạt cũng chỉ 40 – 55% là được thu gom Việc thu gom vẫn còn rất thô sơ, lạc hậu, chưa đáp ứng yêu cầu và chưa đảm bảo cho môi trường và con người

1.1.3 Tác động của phế thải đồng ruộng đến môi trường và sức khỏe con người

Theo các số liệu thống kê ở trên cho thấy lượng phế thải do hoạt động nông nghiệp để lại hàng năm là rất lớn Nếu lượng phế thải này không được

xử lý, quản lý chặt chẽ thì nó sẽ làm nảy sinh một số vấn đề như ảnh hưởng đến môi trường đất, môi trường nước, không khí và sức khỏe cộng đồng

Các phế thải đặc biệt là phế thải hữu cơ khi tồn tại trong môi trường sẽ xảy ra quá trình phân hủy ảnh hưởng đến môi trường không khí Các hợp chất khí như H2S, SO2,… phát sinh gây ô nhiễm không khí và mùi khó chịu Đặc biệt là chất khí SO2 có khả năng kết hợp với hơi nước trong không khí gây ra hiện tượng mưa axit làm hại đến cây trồng, vật nuôi, các công trình xây dựng

và sức khỏe con người

Tác động của phế thải đồng ruộng tới môi trường nước là việc phế thải đồng ruộng không được thu gom, xử lý, vứt bừa bãi ra mương máng, gây tắc dòng chảy Sau một thời gian chúng bị phân hủy làm nhiễm bẩn nguồn nước mặt và làm ảnh hưởng tới cảnh quan môi trường xung quanh Nghiêm trọng hơn nữa là các chất thải nguy hại như bao bì thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, phân bón,… nếu không được thu gom, xử lý sẽ bị rửa trôi các hóa chất còn lại gây

ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm và làm chết các sinh vật thủy sinh

Đối với môi trường đất, những loại phế thải hữu cơ như các tàn dư thực vật khi vùi vào đất không gây ra những ảnh hưởng xấu mà nó còn giúp cải tạo đất vì sau khi phế thải phân hủy sẽ cung cấp cho đất một lượng dinh dưỡng rất lớn Tuy nhiên, việc phân hủy phế thải này cần một thời gian tương đối dài

mà các mùa vụ gieo trồng luôn nối tiếp nhau Vì vậy, việc vùi thân cây, tàn

dư thực vật vào trong đất sẽ ảnh hưởng đến thời gian gieo trồng Bên cạnh đó còn vấn đề lớn từ bao bì, chai lọ hóa chất BVTV Đặc biệt trong những năm gần đây khi khoa học công nghệ ngày càng phát triển thì việc lạm dụng các loại hóa chất, thuốc kích thích sinh trưởng ngày càng nhiều, đây là mối nguy hại lớn đến môi trường đất Những hóa chất BVTV đa phần đều độc hại và là những hợp chất khó phân hủy Khi chúng bị đưa vào đất sẽ tồn tại dưới dạng bền vững làm phá vỡ kết cấu đất, mất đi đặc tính màu mỡ của đất ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, chưa nói đến việc tích lũy các chất độc hại vào cây trồng gián tiếp ảnh hưởng tới con người

Quá trình phân hủy phế thải đồng ruộng ngoài sinh ra các chất khí còn kèm theo đó là các VSV gây bệnh về đường hô hấp, tiêu hóa… làm ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của người dân Ngoài ra, trong quá trình thu hoạch lúa, rơm rạ cuối vụ thường được người dân đốt ngay trên đường hoặc tại ruộng gây khói bụi làm ảnh hưởng đến giao thông và trực tiếp đến sức khỏe con người

Vì vậy,cần phải đưa ragiải pháp xử lý phế thải một cách hiệu quả nhất

1.2 Tính kinh tế trong quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng

1.2.1 Tính kinh tế của phế thải đồng ruộng

Hiện nay, lượng chất thải rắn nông nghiệp của cả nước ta ước tính hàng năm khoảng 150 triệu tấn Nếu tính giá trị sử dụng năng lượng thì nó tương

đương khoảng 20 triệu tấn than cám hoặc trên 9 triệu tấn dầu thô (Manfred

Oepen, 1999). Chính vì vậy, nếu chúng ta sớm có kế hoạch khai thác sử dụng hợp lý với các chính sách phát triển thích hợp thì nó sẽ trở thành một nguồn năng lượng đáng kể mang lại hiệu quả cao cả về kinh tế - xã hội lẫn môi trường

Phế thải đồng ruộng không chỉ đơn thuần có giá trị năng lượng cao mà còn có giá trị vật chất rất thiết thực đối với quá trình sản xuất nông nghiệp và một số lĩnh vực công nghiệp khác

Trước đây, các phế thải đồng ruộng được người dân tận dụng tối đa để tái sử dụng làm chất đốt cho gia đình, làm giá nấm, làm thức ăn gia súc, vật liệu độn chuồng

Trong xử lý phế thải đồng ruộng bằng phân hủy kị khí, khí sinh học tạo

ra được sử dụng làm chất đốt cho gia đình, bã thải đặc có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, giàu hữu cơ, nhiều acid Humic là nguồn phân hữu cơ an toàn

đề bón ruộng, ngoài ra bã thải của quá trình còn chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho động vật như những nguyên tố: Ca, P, N và một số nguyên tố vi lượng khác như Cu, Zn, Mn, nhiều axít amin, enzim, do đó còn được dùng làm thức ăn cho chăn nuôi Nước thải của túi biogas dùng để nuôi tảo, thực vật phù du khác, làm thức ăn giàu dinh dưỡng cho cá

Ngoài ra, các phế phụ phẩm nông nghiệp nếu được quan tâm quản lý tốt thì có thể cung cấp làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất giấy và gỗ ván ép, dùng cho sản xuất nhiệt điện,…đem lại hiệu quả kinh tế cao

1.2.2 Tính kinh tế trong quản lý phế thải đồng ruộng

Việc đưa ra các biện pháp quản lý thích hợp đối với phế thải nông nghiệp không chỉ mang lại ý nghĩa to lớn về môi trường mà còn tận dụng được giá trị vật chất và năng lượng một cách hiệu quả Các hình thức quản lý chất thải rắn nông nghiệp có ý nghĩa lớn về môi trường, xã hội và kinh tế thông qua hình thức thu gom, phân loại và vận chuyển; ngăn ngừa; tái sử dụng; tái chế chất thải

Nếu như công tác thu gom, phân loại được thực hiện tốt thì phế thải đồng ruộng có thể được tái chế, tái sử dụng làm nguyên liệu và sản xuất năng lượng: dùng rơm rạ để làm giá thể nuôi nấm rơm; làm vật liệu độn chuồng; xử

lý rồi dùng làm phân bón, làm thức ăn chăn nuôi; để sản xuất giấy và gỗ ván ép; để sản xuất điện hoặc sản xuất khí đốt phục vụ cho sinh hoạt và cho sản xuất

1.2.3 Tính kinh tế trong xử lý phế thải đồng ruộng

Như vậy, việc quản lý phế thải đồng ruộng phù hợp mang lại lợi ích về

xã hội, môi trường và kinh tế thì việc xử lý một lượng lớn phế thải đồng ruộng qua chế tạo phân compost và thu hồi khí cũng mang lại lợi ích kinh tế

vô cùng to lớn

Việc xử lý phế thải đồng ruộng bằng phương pháp ủ phân compost cung cấp lượng phân bón rất lớn cho trồng trọt, còn nếu được xử lý bằng phương pháp Biogas thì có thể cung cấp một lượng khí đốt rất lớn phục vụ cho sinh hoạt và các mục đích khác

Phế thải đồng ruộng là các chất rắn dễ cháy và có khả năng cung cấp một lượng nhiệt rất lớn Vì vậy, từ xa xưa người nông dân đã biết sử dụng phế thải nông nghiệp để đun nấu, sưởi ấm Hiện nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật, người ta đã nghiên cứu và ứng dụng một số công nghệ đốt sử dụng phế thải nông nghiệp để thu hồi nhiệt lượng phục vụ cho việc phơi sấy nông sản, để phát điện…

Từ những lợi ích nêu trên đã cho thấy, phế thải đồng ruộng có thể mang lại những lợi ích thiết thực về kinh tế- xã hội, về môi trường và sức khỏe con người Đồng thời, cũng có thế gây ra những ảnh hưởng không nhỏ nếu như nó không được xử lý và quản lý chặt chẽ Vì vậy, quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng là một vấn đề cần được quan tâm đúng mức

1.3 Các biện pháp xử lý phế thải đồng ruộng hiện nay

Sau đây một số phương pháp điển hình được áp dụng nhiều trên thế giới và Việt Nam hiện nay:

1.3.1 Phương pháp đốt

Đây là biện pháp được xử lý khá phổ biến trong xử lý phế thải đồng ruộng hiện nay, do lượng phế thải quá nhiều và rất dễ cháy Phương pháp này vốn được người dân Nam bộ sử dụng từ lâu để tiêu hủy lượng rơm rạ trên đồng ruộng và tro sau quá trình đốt được xem là phân bón Hiện tượng đốt phế thải nông nghiệp ngay trên đồng ruộng hiện nay đã lan ra cả những vùng đồng bằng sông Hồng

Phương pháp này có ưu điểm là làm nhanh, đơn giản, dễ làm, giảm giá thành, không tốn công, tiêu hủy mầm bệnh và giảm thiểu sâu bệnh hại trên đồng ruộng

Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là gây mất mát một lượng lớn chất dinh dưỡng đất, gây ô nhiễm môi trường không khí, gây hiệu ứng nhà kính và làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đặc biệt là các bệnh về đường hô hấp Ngoài ra, nó còn gây hiện tượng khói mù cản trở tầm nhìn của người điều khiển phương tiện giao thông Vì vậy, phương pháp này cần phải được loại bỏ

1.3.2 Phương pháp đổ trực tiếp ra sông ngòi

Phế phụ phẩm sau thu hoạch được bỏ lại trên đồng ruộng hay vứt bừa bãi trên mương máng, sông ngòi gây ô nhiễm nghiêm trọng Biện pháp này cần phải loại bỏ vì gây ảnh hưởng nghiệm trọng tới môi trường và con người

Ưu điểm của phương pháp này là dễ làm, không tốn công lao động, không tốn chi phí

Bên cạnh đó phương pháp này có khá nhiều nhược điểm như: làm mất chất dinh dưỡng của đất, ảnh hưởng đến mỹ quan, gây ô nhiễm môi trường nước và ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân Do phế thải đồng ruộng vứt xuống mương máng sẽgây tắc dòng chảy, khi phân hủy gây ô nhiễm nguồn nước, gây chết các sinh vật thủy sinh; trong phế thải đang phân hủy chứa rất nhiều các vi sinh vật gây bệnh cho con người và gây mùi khó chịu

1.3.3 Biện pháp vùi trực tiếp vào đất, trên đồng ruộng

Phế phụ phẩm sau thu hoạch được vùi trực tiếp vào đất, sau đó các vi sinh vật sẽ phân hủy chúng để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng vụ sau, cải thiện các đặc tính lý hóa, sinh học của đất, nâng cao độ phì nhiêu của đất để sản xuất ổn định lâu dài

Ưu điểm của phương pháp này làgiúp tuần hoàn vòng quanh vật chất, cải thiện các đặc tính lý hóa, sinh học cho đất, nâng cao độ phì, duy trì khả năng sản xuất cho đất và diệt trừ một số sâu bệnh trên phế thải

Bên cạnh những lợi ích thì việc vùi phế thải vào trong đất ướt sẽ gây tình trạng cố định đạm tạm thời và làm tăng lượng khí metan phóng thích trong đất, gây tình trạng tích lũy khí nhà kính Hơn nữa, thời gian cần để phân hủy phế thải cũng khá lâu mà thời gian chuyển vụ lại ngắn nên lượng phế thải chưa phân hủy hết có thể gây ra một số bệnh cho cây trồng, làm chậm quá trình sinh trưởng và giảm năng suất cây trồng; tốn công lao động và cần có máy móc thích hợp khi làm đất Vì thế, phương pháp này không phù hợp với thực trạng nên sản xuất nông nghiệp nước ta hiện nay

1.3.4 Phương pháp dùng làm thức ăn gia súc

Đây là biện pháp thay thế bền vững hơn so với phương pháp đốt và vùi rơm rạ vào đất Các phế phụ phẩm này được giữ lại làm thức ăn cho trâu, bò, dê,…

Phương pháp này có ưu điểm là: Đem lại hiệu quả kinh tế, tiết kiệm được tiền cho việc mua thức ăn gia súc Hạn chế ô nhiễm môi trường

Bên cạnh đó phương pháp này cũng có một số điểm hạn chế sau: Làm

hở vòng quay vật chất, chất dinh dưỡng bị mang đi mà chưa được bù lại cho đất Tốn lao động cho việc thu gom

1.3.5 Phương pháp ủ làm phân

Phương pháp ủ đã có từ rất lâu đời và diễn ra ở nhiều nơi trên thế giới

Từ rất xa xưa, con người đã biết ủ lá cây, phân gia súc để bón cho cây trồng

Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về vấn đề ủ chất thải thành phân bón và được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nơi

Ưu điểm củaphương pháp này là: Hạn chế được ô nhiễm môi trường, gìn giữ được cảnh quan, trả lại lượng chất hữu cơ cho đất, đem lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân, tiêu diệt mầm bệnh và làm sạch đồng ruộng

Bên cạnh những ưu điểm thì phương pháp này đòi hỏi phải tiến hành theo quy trình nhất định đòi hỏi thời gian và công lao động

1.3.6 Phương pháp sinh học

Hiện nay, phương pháp sinh học để xử lý phế thải là phương pháp tối

ưu nhất, đang được tất cả các nước sử dụng

Phương pháp sinh học là dùng công nghệ VSV để phân hủy phế thải Muốn thực hiện được phương pháp này, điều quan trọng nhất là phải phân loại được phế thải, vì trong phế thải còn nhiều phế liệu khó phân giải như: túi polyetylen, vỏ chai lọ bằng thủy tinh và nhựa,…

1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về xử lý phế thải nông nghiệp bằng vi sinh vật

1.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới

Từ lâu con người đã nhận thức được tầm quan trọng của VSV đối với con người và sản xuất nông nghiệp Con người cũng đã biết ứng dụng nó vào việc ủ chất thải hữu cơ (lá cây, phân gia súc) làm phân bón, trả lại một phần hữu cơ cho đất

Hutchingson và Richards (1921) là người đầu tiên nghiên cứu quá trình

ủ phân Tiếp theo, Horward đã đưa ra “phương pháp hữu cơ” tức là trộn xác hữu cơ với phân gia súc theo tỷ lệ 3:1 có đảo trộn thường xuyên Ông đã phát triển phương pháp ủ trên những loại nguyên liệu khác nhau theo từng lớp có đảo trộn để tạo điều kiện hiếu khí Đây là phương pháp Indore, phương pháp mang tên nơi ông làm việc

Từ năm 1926 đến năm 1941, Warksman và cộng tác viên nghiên cứu sự phân hủy hiếu khí bã thực vật, động vật Ông đã đưa ra kết luận nhiệt độ và các nhóm VSV có ảnh hưởng đến sự phân giải chất hữu cơ

Vào những năm 1942 ở Mỹ, Rodale J.I đã kết hợp các nghiên cứu của Howard với thực nghiệm của mình và đã đưa ra những phương pháp hữu cơ trong trồng trọt, làm vườn Phương pháp này cũng đã được áp dụng nhiều nước trên thế giới và đạt được kết quả khả quan

Golass và cộng sự (1950-1952) đã nghiên cứu các nguyên tắc cơ bản của phân ủ hỗn hợp rác thải và bùn cống Các tác nhân môi trường có liên quan đến hiệu quả của việc ủ phân: nhiệt độ, độ thoáng khí, kích thước cơ chất, tần số đảo trộn,…

1.4.2 Các nghiên cứu ở trong nước

Những nghiên cứu về chế phẩm VSV ở Việt Nam đã được bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ XX, nhưng mãi đến những năm 80 mới được đưa vào chương trình cấp nhà nước với tiêu đề “Công nghệ sinh học phục vụ nông nghiệp” giai đoạn 1985-1990

Phạm Văn Ty và các cộng sự đã phân lập được hàng trăm chủng VSV

có khả năng phân giải xenluloza, lignin, hemixenluloza Tác giả đã xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm phân giải chất hữu cơ đạt huy chương vàng hội chợ triển lãm kinh tế toàn quốc năm 1987 Kết quả thử nghiệm xử lý bằng chế phẩm đã rút ngắn thời gian ủ xuống còn 45 – 60 ngày thay vì 6 tháng đến

1 năm, thậm chí 2 năm với điều kiện tự nhiên

Đề tài cấp nhà nước KHCN 02 – 06A, giai đoạn 1996 – 1998 “ Nghiên cứu và áp dụng công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn phế thải hữu cơ rắn”, đã phân lập từ mẫu rác ở một số tỉnh phía Bắc

tuyển chọn được 2 chủng xạ khuẩn X50 thuộc loài Streptomyces gougero và chủng X20 Streptomyces macrosporrus, 2 chủng vi khuẩn là V40 thuộc loài

thuộc loài A.japonicus và N3 thuộc loài A.unilaterralis Các chủng này có khả

năng phân hủy chuyển hóa các hợp chất hữu cơ khó phân giải như xenluloza, hemixenluloza, có khả năng sinh tổng hợp các enzyme ngoại bào như: amylaza, proteiaza, pectinaza…Khi nghiên cứu các tác động của VSV vào quá trình phân hủy rác các tác giả nhận thấy khi chúng tác động đồng thời theo tỉ lệ phối trộn giữa vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm là 1:1:1 sẽ cho hiệu quả cao hơn khi chúng có tác động riêng rẽ

Năm 2004, tác giả Nguyễn Xuân Thành và các cộng sự đã nghiên cứu thành công đề tài khoa học cấp Bộ B2004-32-66: “Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm VSV xử lí tàn dư thực vật trên đồng ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây trồng” Quy trình sản xuất chế phẩm VSV xử lí tàn dư thực vật trên đồng ruộng đạt TCVN Chế phẩm được thử nghiệm đem lại hiệu quả cao, rút ngắn thời gian xử lý so với đối chứng xuống còn 46-60 ngày, có

hàm lượng dinh dưỡng tăng… có thể làm phân bón hữu cơ tại chỗ cho nhiều loại cây trồng, giảm bớt chi phí đầu vào cho sản xuất nông nghiệp

Năm 2007, Phan Bá Học đã nghiên cứu: “Ứng dụng chế phẩm VSV xử

lý tàn dư thực vật trên đồng ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây trồng trên đất phù sa sông Hồng” đã có kết luận: “Cứ 1 tấn rơm rạ ủ thì cho ra 0,2 – 0,25 tấn phân hữu cơ; 1 tấn than và lá ngô sau ủ cho ra 0,3 – 0,33 tấn phân hữu cơ; 1 tấn than và lá khoai tây thu được 0,2 tấn phân ủ; 1 tấn các loại rau màu khác nhau cho 0,15 – 0,3 tấn phân ủ”

Đinh Hồng Duyên trong luận án tiến sĩ Sinh học (2011): “Tuyển chọn VSV có khả năng phân giải phế phụ phẩm sau thu hoạch để tạo chế phẩm dùng trong sản xuất phân bón hữu cơ tại đồng ruộng” đã phân lập và tuyên chọn được 3 chủng VSV: VP-14, XX-7 và NT-18 có sức sống cao, khả năng cạnh tranh lớn và khả năng thích ứng pH rộng để làm giống sản xuất chế phẩm VSV phân hủy phế thải sau thu hoạch Cụ thể: chế phẩm VSV đã rút ngắn thời gian ủ phụ phẩm rơm rạ từ 3-4 tháng xuống còn 40 ngày, thời gian

ủ phụ phẩm hành tỏi từ 5-6 tháng xuống còn 50 ngày, thời gian ủ phụ phẩm rau quả từ 2-3 tháng xuống còn 30 ngày Hàm lượng photpho, kali trong các đống ủ thí nghiệm có bổ sung chế phẩm VSV đều cao hơn đống ủ đối chứng

và cao hơn trước khi ủ

Như vậy, có thể nói các tác giả Việt Nam đã tận dụng và phát huy tốt những nguồn lợi thiên nhiên sẵn có trong nước (phế thải hữu cơ đồng ruộng

và các chủng giống VSV có sẵn trong tự nhiên), nâng cao ý nghĩa, giá trị thiết thực của chúng; đặc biệt ngăn chặn được mối nguy cơ gây ô nhiễm môi trường từ phế thải đồng ruộng

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Phế thải đồng ruộng

2.2 Phạm vi nghiên cứu

• Phạm vi không gian: xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình

• Phạm vi thời gian: 1/2016 – 5/2016

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình

2.3.1.1 Điều kiện tự nhiên

Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, đất đai, cảnh quan môi trường

2.3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

Điều kiện kinh tế, điều kiện xã hội

2.3.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp tại xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình

2.3.3 Hiện trạng phế thải đồng ruộng xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình

2.3.3.1 Thành phần, khối lượng phế thải đồng ruộng

2.3.3.2 Hình thức xử lý phế thải đồng ruộng

2.3.3.3 Hình thức quản lý phế thải đồng ruộng

2.3.3.4 Những thuận lợi và khó khăn trong công tác thu gom, xử lý phế thải đồng ruộng

2.3.4 Dự báo lượng phế thải đồng ruộng tại xã Minh Tân năm 2020

2.3.5 Đề xuất một số giải pháp quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu

• Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

- Thu thập các tài liệu, báo cáo, nghiên cứu về sản xuất nông nghiệp và phế thải đồng ruộng trên Thế giới và Việt Nam

- Tài liệu về các phương pháp xử lý phế thải đồng ruộng

- Các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình

• Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp

- Phương pháp khảo sát thực địa: Thông qua quan sát trực tiếp để biết được tình hình sản xuất nông nghiệp, việc triển khai các chương trình, chính sách tại địa phương, …

- Phương pháp điều tra nhanh nông hộ (phỏng vấn bằng phiếu điều tra)

Sử dụng công thức Linus Yamane để tính toán số hộ cần phỏng vấn

2.4.2 Phương pháp tính toán khối lượng phế thải đồng ruộng

− Tính lượng phế thải rơm rạ: Sử dụng hệ số quy đổi

Theo ước tính của Gadde và cs (2007) thì tỷ lệ rơm rạ so với sản lượng lúa là 75% Như vậy, khối lượng rơm rạ sẽ được tính như sau:

Khối lượng phế thải rơm rạ = Sản lượng lúa * 75%

− Tính lượng phế thải đồng ruộng từ cây phát lộc: Sử dụng phương pháp

cân trực tiếp

Tiến hành cân trực tiếp lượng phế thải của 1000 cành phát lộc bao gồm cành, lá được cắt bỏ trong quá trình làm phát lộc Cân lặp lại 3 lần cho mỗi 1000 cành khác nhau, tính giá trị trung bình cho lượng phế thải

phát sinh/1000 cành Sau đó, tính tổng lượng phế thải từ cây phát lộc dựa vào sản lượng cây phát lộc của toàn xã

− Tính lượng phế thải đồng ruộng từ sử dụng hóa chất BVTV: Sử dụng

phương pháp cân trực tiếp

Tiến hành thu lượm và phân loại vỏ bao bì hóa chất BVTV thành 2 loại: bao bì nilon và lọ nhựa Cân trực tiếp 100 vỏ bao bì nilon hóa chất BVTV và cân khối lượng của lọ nhựa Tính toán lượng hóa chất BVTV cần sử dụng, từ đó tính lượng bao bì thải ra, nhân với khối lượng bao bì

đã xác định được từ cân trực tiếp ta sẽ tính được lượng phế thải đồng ruộng từ sử dụng hóa chất BVTV

− Tính lượng phế thải đồng ruộng từ sử dụng phân bón hóa học:Sử dụng

phương pháp cân trực tiếp

Tiến hành cân trực tiếp bao bì phân bón Tính tổng lượng phân bón sử dụng trong năm, từ đó xác định được tổng bao bì, nhân với với khối lượng bao bì đã xác định được từ cân trực tiếp ta sẽ tính được lượng phế thải đồng ruộng từ sử dụng phân bón hóa học

2.4.3 Phương pháp tham vấn ý kiến người có kinh nghiệm, hiểu biết sâu

Tham vấn ý kiến của cán bộ khuyến nông, người dân có kinh nghiệm

2.4.4 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu

Số liệu điều tra thu thập được xử lý bằng phương pháp thống kê sử dụng phần mềm Excel

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1.1 Vị trí địa lý

Hình 3.1: Sơ đồ vị trí xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình

Xã Minh Tân, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình nằm cách trung tâm huyện khoảng 3 km về phía đông của huyện Đông Hưng Có vị trí địa lý cụ thể như sau:

− Phía Tây Bắc giáp xã Bình Lăng, huyện Hưng Hà

− Phía Đông Bắc giáp xã Lô Giang

− Phía Tây Nam giáp xã Hồng Việt

− Phía Nam giáp xã Thăng Long

Tổng diện tích tự nhiên (theo ranh giới hành chính) năm 2015 của xã là 406,48 ha, bao gồm 5 thôn đó là: Hoàng Đức, Đình Phùng, Hưng Sơn, Liên Minh và Duy Tân có đường quốc lộ 39A chạy qua là điều kiện thuận lợi để hòa nhập với sự phát triển kinh tế của huyện và các vùng lân cận

3.1.1.2 Địa hình địa mạo

Là một xã nằm ở vị trí đồng bằng Bắc Bộ với địa hình tương đối bằng phẳng chỉ có một vài nơi gập ghềnh, nhìn chung rất thuận lợi cho việc gieo cấy lúa nước, sản xuất cây màu và các cây trồng hàng năm khác

3.1.1.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn

Với đặc điểm khí hậu như trên, nhìn chung xã Minh Tân rấtthuận lợi cho sự phát triển của một nền nông nghiệp đa dạng Tuy nhiên, sự biến động phức tạp của thời tiết như: nắng nóng, mưa lớn, bão, các đợt rét đậm rét hại kéodài,…cũng gây ra những khó khăn cho sản xuất nông nghiệp tại xã

Thủy văn

Xã Minh Tân được bao quanh bởi hệ thống sông ngòi, mương máng dày đặc tạo điều kiện thuận phục vụ cho việc cung cấp nước tưới tiêu cho cây trồng Trên địa bàn xã có con sông Tiên Hưngchạy uốn quanh ranh giới của

xã, là con sông tự nhiên lớn, rộng 50-100m Đây là nguồn nước lớn chủ động cung cấp nước cho hầu hết toàn bộ diện tích cây trồng trong xã

3.1.1.4 Các nguồn tài nguyên

Tài nguyên nước

Tài nguyên đất

Đất của xã được bồi đắp bởi sông Tiên Hưng nhưng hàng năm không được bồi đắp thường xuyên nên độ ẩm tự nhiên ngày càng giảm sút, đất của

xã có độ phì nhiêu trung bình, đất ít chua và đất chua ở vùng trũng Theo kết quả điều tra nông hóa thổ nhưỡng thì đất đai của địa phương được phân thành

3.1.1.5 Cảnh quan môi trường

Điều kiện môi trường ở xã Minh Tân khá thuận lợi đối với đời sống người dân Hiện nay cơ quan quản lý môi trường đang tích cực trong việc tuyên truyền nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho người dân, đồng thời thực hiện các công tác vệ sinh thu gom rác thải, tiếp tục đầu tư vật chất cho các tổ môi trường của từng thôn, đảm bảo môi trường sống trong lành nhất; ngoài ra, còn thường xuyên tổ chức các cuộc vận động tổng vệ sinh đường làng, ngõ xóm

Bên cạnh những tích cực, xã vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề do nhận thức của người dân chưa cao gây mất mỹ quan ảnh hưởng tới môi trườngnhư: việc đốt rơm rạ sau mỗi vụ thu hoạch, các bao bì hóa chất BVTV vứt tràn lan trên

bờ ruộng, mương máng, đổ trực tiếp rác thải sinh hoạt, phế thải đồng ruộng xuống mương máng, sông ngòi gây ô nhiễm môi trường Trên địa bàn xã đã

có 4 tổ chức thu gom rác thải của 4 thôn: Duy Tân, Hoàng Đức, Liên Minh, Hưng Sơn; riêng thôn Đình Phùng đến nay vẫn chưa có tổ thu gom rác Đối với những trường hợp này xã vẫn chưa có hình thức xử lý để khắc phục

3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

3.1.2.1 Thực trạng phát triển kinh tế

Tăng trưởng và chuyển dịch cơ cấu kinh tế

Nền kinh tế của xã Minh Tân cũng như nền kinh tế của các xã khác trong huyện, đang phát triển theo hướng nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và thương mại dịch vụ Trong những năm qua, mặc dù còn khó khăn nhưng Đảng bộ và nhân dân xã Minh Tân đã từng bước, cố gắng vượt qua đưa nền kinh tế của xã ngày càng phát triển, tốc độ tăng trưởng kinh tế khá nhanh.Theo Báo cáo Tổng kết năm 2015 thì tổng giá trị sản xuất năm 2015 đạt 195,76 tỷ đồng, tăng 17,75% so với kế hoạch Trong đó:

− Nông nghiệp: 81,36 tỷ đồng, chiếm 41,5%

− TTCN – XDCB: 69,46 tỷ đồng, chiếm 35,5%

− Thương mại dịch vụ: 44,94 tỷ đồng, chiếm 23%

Hình3.2: Cơ cấu ngành kinh tế xã Minh Tân năm 2015

(Nguồn: UBND xã Minh Tân)

So với năm 2012, cơ cấu kinh tế năm 2015 đã có sự chuyển dịch: ngành nông nghiệp giảm 5,2%, tiểu thủ công nghiệp – XDCB tăng 4,5% và thương mại dịch vụ tăng 0,7% Nhìn chung, sự chuyển dịch nền kinh tế xã Minh Tân theo hướng chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông thôn chung của cả nước; tuy nhiên sự chuyển dịch diễn ra còn chậm Đảng ủy và các cấp chính

quyền xã đang tạo mọi điều kiện tối ưu nhất, phát huy các mặt thuận lợi đồng thời khắc phục các khó khănđể không ngừng nâng cao hiệu quả sản xuất cũng như chất lượng cuộc sống của người dân

Trong những năm qua, sản xuất nông nghiệp của xã đã có nhiều tiến bộ trong trình độ sản xuất, biết ứng dụng khoa học kỹ thuật và sử dụng nhiều giống mới đưa năng suất cây trồng ngày một tăng.Đặc biệt năm 2014, thực hiện dồn điền đổi thửa, cứng hóa đường giao thông trục chính nội đồng giúp cho việc đưa máy móc vào sản xuất nông nghiệp được thuận lợi, giảm bớt được sức lao động cho nhân dân