Đánh giá khả năng sử dụng phế thải chăn nuôi gia súc sau khi được xử lý nhanh bằng chế phẩm sinh vật đối với cây trồng : Đề tài NCKH. QT.09.57

Kết quả đạt được + Khi ủ phế thải chăn nuôi lợn bàng vi sinh vật đã rút ngắn thời gian ủ từ 3-6 lần so với phương pháp truyền thống mà hàm lượng các chất dinh dưỡng lại cao hơn, từ đó nâ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

'k 'k 'k 'k 'k ' k 'k i e i c ^ i ç i e 'k 'k 'k ^ 'k 'k

SAU KHI ĐƯỢC X Ử LÝ NHANH BẰNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT

ĐỐI VỚI CÂY TRÒNG

M Ã SỐ: QT 09-57

C H Ủ TRÌ ĐỀ TÀI: TS N G U Y Ễ N KIỀU B Ả N G TÂ M

CÁN B ộ THAM GIA: ThS LƯƠNG HỮU THÀNH

£_)/'! H Q C QUŨC G'*« rlA

ĩRU^G tam t h ô n g liN ĨHU VIỆN

i " p ĩ 7 ~ w

HÀ NỘI, 2010

BÁO CÁO TÓM TẮT

Tên đề tài: Đánh giá khả năng sử dụng phế thải chăn nuôi gia súc sau khi được xử

lý nhanh bằng chế phẩm vi sinh vật đối với cây trồng

C hủ t r ì : Tiến sỹ Nguyễn Kiều Băng Tâm

Cán bộ tham gia : Thạc sỹ Lưofng Hữu Thành

I Mục tiêu nghiên cứu

Xử lý phế thải chăn nuôi bằng chế phẩm vi sinh vật tạo nguồn phân bón hữu cơsinh học cho cây trồng

II Phương pháp nghiên cứu

1 Phương pháp xử lý phế thải chăn nuôi bàng vi sinh vật và xác định một số tính chấthoá sinh cùa đống ù sau khi được xử lý bằng vi sinh vật

2 Đánh giá hiệu quả của sản phẩm sau khi ù bàng phưooig pháp xác định hàm lượngcác chất dinh dưỡng trong cây

III Kết quả đạt được

+ Khi ủ phế thải chăn nuôi lợn bàng vi sinh vật đã rút ngắn thời gian ủ từ 3-6 lần so với phương pháp truyền thống mà hàm lượng các chất dinh dưỡng lại cao hơn, từ đó nâng cao năng suất cây trồng lên khoảng 22,5% Bên cạnh đó sàn phẩm lại không chứa vi sinh vật gây bệnh nên an toàn cho người sử dụng

+ Sau 21 ngày ủ thì sản phẩm phế thài phân gà đã chuyển từ màu vàng sẫm sang màu nâu nhạt, không có mùi hôi, tơi xốp, không bết dính và mủn Hàm lượng một số chất

dinh dưỡng tăng và không có mặt các loài v s v gây bệnh như E.coli, Salmonella, trứng giun Sản phâm đạt độ chín (độ hoai mục) theo TCVN 7J85:2002 và có thể sử dụng như

nguồn phân bón hữu cơ sinh học

+ 01 bài báo theo nội dung đề tài đã được đăng trên tạp chí khoa học

+ 01 khoá luận tốt nghiệp đã được tiến hành theo nội dung đề tài

IV Tình hình kinh phí: 25.000.000 đ

Đã chi theo dự toán và quyết toán với tài vụ, Trường ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội

7’e f l / w N g u y e n Kieu Bang Tam

P articipant: L uong Huu Thanh ,

1 Object: Treatment liv e sto ck ; waste by microbial preparation to m ake

* M ethods o f treatment livestock waste

* M ethods o f determination some physical and chemical properties o f waste befor and after treatment

* M ethods o f appreciation the effectiveness o f product after treatment by microorganisms

4 Results

+ The time o f com posting breeding waste by m icroorganism s is 3-6 times shorter than the traditional method o f com posting w hereas nutritious com ponents o f the organic product and the plant productivity are higher than those in the control sample M oreover, the plants do not contain toxic m icroorganism s and safe for consumers

+ A fter 21 days o f treatment poultr}’ waste, the color and status o f waste became darker, softer and had no bad smell The content o f som e nutritional elements after treatment increased, toxic m icroorganism s and w orm eggs were eliminated The product after treatment met the requirem ent o f T C V N 7185:2002 and could be used as biofertilizer

+ 01 article published on scientific journal

+ 01 graduation thesis

M Ụ C LỤC

LỜI MỞ Đ ẦU 1

CHƯ ƠNG 1 TỐ NG Q U A N TÀI L IỆ U 2

1.1 Hiện trạng chăn nuôi gia súc, gia cầm ở Việt N a m 2

1.2 Phế thải chăn nuôi và ảnh hưởng của nó đến môi tr ư ờ n g 4

1.3 Vai trò của vi sinh vật trong việc xử lý các phế thải hữu c ơ 6

1.3.1 K hả năng chuyển hoá các hợp chất cacbon của vi sinh v ậ t 6

1.3.2 K hả năng chuyển hoá các hợp chất nitơ của vi sinh v ậ t 7

1.3.3 K hả năng phân giải lipid của vi sinh v ậ t 8

CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 9

2.1 N guyên l i ệ u 9

2.2 Phương pháp nghiên c ứ u 10

CHƯƠNG 3 KẾT Q U Ả V À THẢO L U Ậ N 12

3.1 Nghiên cứu khả năng sử dụng phế thải chăn nuôi lợn sau khi được xử lý nhanh bằng chế phẩm v s v đối với cây trồ n g 12

3.1.1 Một số tính chất của phế thải chăn nuôi l ợ n 12

3.1.2 Sự biến động quần thể vi sinh vật trong quá trình ủ 14

3.1.3 Đ ánh giá độ chín của sản phẩm sau khi ủ 15

3.1.4 Đ ánh giá hiệu quả sử dụng của sản phẩm sau khi ủ 15

3.2 Nghiên cứu khả năng sử dụng phế thải chăn nuôi gia cầm sau khi được xử lý nhanh bằng chế phẩm v s v 17

3 2 1 Các tính chất lý, hóa, sinh học của phế thải chăn nuôi gia c ầ m 17

3.2.2 Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật sử dụng trong nghiên c ứ u 17

3.2.3 Biến động của nhiệt độ và quần thể vi sinh vật trong quá trình ủ 18

3.2.4 Thành phần lý, hóa học của phế thải gia cầm sau khi x ử lý bàng vi sinh v ậ t 20

3.2.5 Đ ánh giá độ chín và an toàn của sản phẩm phân gà sau khi ủ 21

Kết lu ậ n 22

Tài liệu th a m k h ả o 23

LỜI Mở ĐẦU

Trong thời kỳ đổi mới, ngành chăn nuôi Việt N am liẻn tục đạt tốc độ tăng trưởng cao, góp phần tích cực trong sự nghiệp ổn định và phát triển kinh tế, xã hội , của đất nước, số lượng đàn gia súc, gia cầm không n e ừ n e tăng qua mỗi năm, chất lượng vật nuôi cũng được cải thiện Điều này đã góp phần làm tăng eiá trị sản phẩm đầu ra, đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu

Tuy nhiên, do thiếu sự quản lý, dồ người nông dân thưòng chỉ tập trung đầu

tư để nâng cao năng suất và chất lưọng vật nuôi mà chưa chú trọng nhiều đến các vân đê vê môi trưòng, nên hàng năm một lượng lớn phê thải chăn nuôi không được

xử lý đã thải trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm đấl nước, k hô ne khí, ảnh hường Irực tiếp đến inôi trường sinh thái và sức khoẻ con ngưòi

'fir lâu, người nông dân đã biêt tận dụng và xử lý nguỏn phê thải chãn nuôi làm phân bón cho cây trông, làin thức ăn cho gia súc v.v Tuy nhiên, việc xử lý theo các biện pháp truyền thống thường mất nhiều thời gian, gây ô nhiễm mà hiệu quả vê dinh dưỡng thu được của phân ủ không tôi un

Hướng nghiên cứu sừ dụng vi sinh vật như mội tác nhân sinh học để xử lý nhanh nguồn phế thải chăn nuôi tại các hộ gia đình, các trane trại nhầm hạn chế ô nhiễm môi Irường, tạo sản phẩm phân bón hữu cơ có chất lượng phục vụ cho sản xuấl nông nehiệp đã và đang là một hướng đi tích cực, thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học trong và ngoài nước

Với mục đích nghiên cứu xứ Iv phế thải chăn nuôi theo hướ ne thân thiện với

môi trường, chúng tôi đã tiến hành nehiẽn cứu đề tài: " Đ ánh g ỉá khả n ăn g s ử dụng p h ế th ả i chăn n u ôi gia sú c sau khi đư ợc x ử ỉỷ nhanh bằn g c h ế p h ẩ m vi sinh vậí đ ố i với cây tròng".

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 H iệ n t r ạ n g c h ă n n u ô i gia sú c , gia c ầ m ở V iệ t N a m

Chãn nuôi là một mắt xích quan trọng trong phát triển nông nghiệp bền vững, tạo công ăn việc làm cho người dân, tăng thu nhập, góp phân xoá đói, giảm nghèo Với vai trò quan trọng của ngành chăn nuôi và được sự quan tâm đúng mức của v; ' Đảng, Nhà nước nên giá trị và tỷ trọng Ịigành chăn nuôi ngày càng tăng; với mục tiêu đến năm 2010 sẽ trở thành một ngành chính và chiếm tỷ trọng 30% giá trị sản lượng nông nghiệp và đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu [2],

Bảng 1.1 Số iưọng gia súc, gia cầm giai đoạn 1990 - 2007 [2,10]

Ngỉiôn: Tôỉìg cục thông kê năm 2008

lốc độ tăng Irưcme cua neành chăn nuôi ở nước 22,5% tổng giá trị nông nehiệp Theo thốne kê

từ Cục Chăn nuôi, trong những năm gần đây, số lượng gia súc gia cầm của nước ta không ngừng tăng lên Tốc độ tăng gia súc, gia câm trong những nãm qua trung bình mỗi năm từ 3,0 - 6,0%, trong đó đàn lợn tăng 6,77%, đàn bò tăng 4,1% (bò sữa tăng mạnh 48,06%), riêng đàn trâu không tăng và ở một số \ ùng có xu hướng giảm (-0,04%), gia cầm trong giai đoạn ưr 1995 đến 2003 lăng tìi 6 - 9% /năm [2],

Tuy nhiên, mấy năm trở lại đáy, do tác động của thị trường, do sự xuất hiện

’ và bùng phát các đại địch bệnh ở gia súc, gia cầm, ngành chăn nuôi ở Việt N am đang chịu nhiều thách thức to kýn

* Năm 2008, được ghi nhận là một năm có nhiều khó khăn đối với nước ta

Đợt rét hại, rét đậm đầu năm, dịch bệnh tai xanh ở lợn, dịch L M L M ở trâu bò, giá thức ăn tăng cao kỷ lục, sự cạnh tranh gay gất của thịt ngoại nhập khâu, khiên cho ngành chăn nuôi vốn đã khó khăn nay còn khó khăn hơn [14, 20], Rét đậm, rél hại làm chết gần 200.000 trâu bò ở các tỉnh M NPB và BTB, chiếm 2% tổng đàn trâu bò

cá nước Dịch lợn tai xanh xảy ra trên 13 lỉnh, thành làm chêl và tiêu hủy gần300.000 con km, chủ yếu là lợn nái và lợn giống (riêng Thanh Hóa 200.000 con) Cúm gia cầm và L M L M luôn liềm ấn nguy cơ bùng phát; những tháng đầu năm đã

có 27 tỉnh tái xuât hiện dịch cúm ?ia cám [14, 10],

# Báo cáo của Cục Thú y cho biếl, từ đầu nãm 2009 đến neày 15/2, dịch cúm gia cầm đã xuất hiện tại 31 xã thuộc 16 huvện của 9 tinh (Thanh Hóa, Thái Nguyên,

Cà Mau Sóc Trăng, Hậu Giane, N ghệ An Q uảne Ninh, Bắc N inh và Q uảng Trị) Tông số gia cầm mắc bệnh, chết và buộc phải tiêu hù\ là 32.815 con, trong đó s à là11.499 con, vịt 21.018 con và ngan 298 con [15,16] C ũne iheo Cục Thú y, dịch

LM LM trên trâu bò cũng đã xảy ra ở 38 xã 11 huyện của 5 tỉnh (Lono An, Kon rum Hòa Bình, Sơn La và Ọuàng Bình) làm 1.027 con trâu, bò mắc bệnh (453 trâu

và 574 bò), đã tiêu hủy là 188 con trâu bò Một số loại dịch bệnh khác đang xuất liiện như dịch tà IcTn ở Hà 'lìn h [15,16]

'ĩh eo nhận định cua Y'ién Chinh sách và Chiến ỉược Phát triéu N ô n g nghiệp

nóng thôn (A groinfo - Bộ N óng nghiệp và P hát trỉẻn nóng íhỏn) năm 2009 ngành

chăn nuôi sẽ phải tiếp tục đối mặt \ cVi những khó khăn \'ề mặt băne í¿iá cả thiên tai

( ĩ

dịch bệnh và thói quen người tiêu dùng, bởi người tiêu dùng chỉ chọn sản phâm an toàn [17],

Chăn nuô i gia cầm: Gia cầm là loại vật nuôi có idiả năng sinh sản nhanh,

vòng đời ngắn, vốn đầu tư ít và qui mô chăn nuôi linh hoạt Vì vậy gia câm được coi là đối tưọng chăn nuôi nhàm xoá đói giảm nghèo Gia câm được nuôi ở tât cả , các vùng sinh thái nông nghiệp Đàn gà 75% tập trung ở khu vực phía Băc (tò khu

IV cũ trở ra), đàn vịt tập trung ở phía N am (hơn 50% tổng số đàn vịt của cả nước)[3]

Theo số liệu điều tra của Tổng cục T hống kê năm 2004 có đến 65% hộ gia đình (trong tổng số 7,9 triệu hộ gia đinh chăn nuôi gà) nuôi gà theo hình thức chăn nuôi nông hộ nhỏ lẻ với khoảng dưới 100 con, chiếm 50-52% tổng số gà xuất

chuồng cà năm Hình thức chăn nuôi bán công nghiệp chiếm tỷ' lệ ít hơn tò 10-15%

số hộ nuôi gà với quy mô 200-500 con/đàn, với số lượng gà xuất chuồng cả năm chiếm tỷ lệ 25-30% M ô hình chãn nuôi theo hình Ihức công nghiệp phát triển mạnh

từ năm 2001 đến nay và chiếm tý lệ 18-20% tổng sản lưọng chăn nuôi gà [2],

Vói những chính sách hồ trợ kịp thời, ngành chăn nuôi Việt N am đang từng

bước kliẳc phục những klió khãn phát triển theo định hướng: "C hiến lược p h á t triển

ngành chăn n u ỏ r đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, góp phần nâng cao

năng suất, chất lượng, tạo sản phẩm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và nâng cao khả năng cạnh tranh trong tiến trình hội nhập kinh tế

Theo Bộ N N & PT N T , mỗi năm chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn chất ihai rắn (phân khô, thức ăn thừa) và 25-30 triệu khối chất thải lỏng (phàn lòng, nước tiều

và nước rửa chuồng trại) Trong đó, khoảng 50% lượng chất thải rấn (36,5 triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu m^) xả thẳng ra tự nhiên, hoặc được sử dụng trực tiếp [12], Bảng 1.2 cho thấy lượng chất thải hàng ngày của các loài gia súc gia cầm

Bảng 1.2 L ưọng chất thải hàng ngày của các loài vật nuôi [4]

Các chât thải từ quá trinh chãn nuôi đã eâv ra nhiêu \'ân đê \ c môi trườne H artune

và Philips đó phân tích và đưa ra mô hình về mối quan hệ giữa chăn nuôi và các yếu

tô ô nhiêm môi trường từ chăn nuôi như sau []J:

'l'hức ăn N hững chất khác: andehyd amin, phenol

So- đồ 1: Mối quan hệ giữa chăn nuôi và các yếu tố

ô nhiêm môi trư òng từ chăn nuôi

LưỊTiig phê thải kliòng lô hàng neàv \ ậl nuôi thai ra môi Irườno tôn đ ọ n2 lại gã}' anh hường xấu lới nguồn nước, không khí đất các san phẩm lừ vặt nuòi

L ư ợ ne phế thài này sẽ gâ> ỏ nhiễm đấl nước, khòna khí bai ch ú n s chứa nhiều các ngu>ẻn tố như nitơ, photpho kẽm đồng, chi asen niken,., tạo ra các khí độc \ à đặc biệt là các loại mầm bệnh, ký sinh trùna và \ i sinh vật uáv hại Đó có ihê là

các loại giun sán (giun đũa, giun tóc, giun móc, giun kim sán dây sán lá ), các

loài vi khuẩn nh ư vi khuẩn Salm onella (có trong phân người, và phân động vật), vi khuẩn E.coli, virut H 5 N I (có trong phân, nước tiểu, xác các loài gia cầm), virul

P R R S gây bệnh tai xanh ở lợn, virut gây bệnh lở m ồm long móng, vi khuẩn gây

bệnh tả, kiết lỵ cho gia súc M ột nghiên cứu mới đâv cho thâv, nêu sử dụng châl

thải chăn nuôi làm phân bón thì 100% mầu rau xanh đêu có E.coìi [1].

Vân đê ô nhiễm môi trường do chât thải chăn nuôi đã xuât hiện ở nhiêu nơi, đặc biệt là các vùng gần các trang trại chân nuôi gia súc, gia câm lớn, các xã có khu chăn nuôi lập trung trong khu dân cư eây bức xúc cho người dân sống x u n e quanh, đặc biệt là ô nhiễm vi sinh vậl, ô nhiễm nước và ô nhiễm kliône khí

Theo một kết quả nghiên cứu tại xã H ồng Hà (Hà Tây), do các khu chăn nuôi đêu năm tập trung trong khu dân cư nên đã xảy ra ô nhiễm môi trường nước và không khí nghiêm trọng, ảnh hưởng không nhỏ đến sức khoẻ người dân địa phương Kêt quả phân tích chât lượng nước thải, nước mật quanh khu vực xã H ông Hà cho

thây hàm lượng vi khuân C olifom cao hơn liêu chuân cho phép 2 lân B O D 5 cao hơn mức độ cho phép từ 50-150 lần, CO D cao hơn 23-61 lần, hàm lượng chất rấn

cao htm 5 - ỉ 3 lần, tổng N, p cao h(Tn 9-23 lần [13],

1.3 V ai trò c ủ a vi sin h v ậ t tr o n g v iệ c x ử lý c á c p h ế th ải h ữ u c ơ

Trong quá trình sinh trưởng và phát trien, thực vật và độnạ vật thường thải ra môi trường xung quanh một lượng lớn các chất hữu cơ trong đất M ặt khác, khi chúng chết đi, chúng cũng để lại một lượng lớn chất hữu cơ khó phân giải cho đất, gây ô nhiễm môi trường xune quanh Dưới tác dụng của các ch ủ n s vi sinh vật các chất hừu cơ chưa được phân giải bàng hệ enzym tiêu hoá của độne vật hay các chất hữu cơ có irong xác động thực vật sẽ tiếp tục được hệ enzym thuv phân của vi sinh vật có sẵn trong môi trường và của chủng vi sinh vật tuyển chọn dưa vào phân giải, chuyển hoá thành các hợp chất \'ô cơ đơn giản [8],

ỉ 3.1 K h ả n ăn g chuyển hữá các hợp ch ất cachotì của vi sinh vật

Các hợp chất cachón hữu cơ có nhiều trong cơ thể độne vật thực vật, vi sinh

\ ật như xcnlulozơ, tinh bột ligin Khi động thực vật chết đi xác cùa chú na sẽ để lại một lượng chất hữu cơ không lồ trong đất N hờ hoạt độna của các nhóm vi sinh

\ ật dị dường cacbon các chát hữu cơ nà> dần dần bị phân huy tạo ihành các họp chất đOT giản hơn mà sán phàm phân giải cuối c ù n s là COn Khi mỏi Irườno hị ô nhiễm các họp chất hữu cơ chứa cacbon như xenlulozơ, tinh hòt các loai đ ư ò n c

đơn người ta thường sử dụng các nhóm vi sinh vật có kha nãng phân giải xenlulozơ, tinh bột để xử lý chất thải hữu cơ này [8],

- Khả năng p h â n g iả i xenỉuỉozơ\ XenluIozơ là loại hợp chất khá bền vững,

không tan trong nước (chỉ phồng lên do hấp thụ nước, không được tiêu hoá bởi hệ enzym của con người và một số loài động vật) Vi vậy, ngoài phế thải thực \ ’ật.' xenlulozơ còn tồn tại rất nhiều trong phế thải chăn nuôi, nhất là trong thành phần

■ chất độn của phế thải [8]

Trong thiên nhiên, có nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng phân huỳ xenlulozơ nhờ có hệ enz>'in xenlulozơ ngoại bào Trong đó vi nấm !à nhóm có khả

năng phân giải mạnh như Tricodenna, A spergillus, Fusarium , M ucor N eoài ra,

còn có các chủng vi khuẩn, xạ khuẩn và niêm vi khuẩn cũng có khả năng phân huỷ

xenIulozơ như Clostridium , Rum inococcus, Streplom yces [ễ]

- Khả năng p h ả n giả i tinh bộr: Tinh bột là chất dự trữ chù \ ếu của thực vật,

gồm 2 Ihành phần là ainilo và amilopectin Trong đất có nhiều loại vi sinh vật có

khả năng phân giải tinh bột ví dụ như Aspergillus, Fusariiis, Bacillus C vtophaga,

P seudom onas \ 1 , 8]

1.3.2 K hä năng chuvên hoá các hợp ch ã t lĩitư của vi sinh vật

Trong thiên nhiên tồn tại nhiều dạna họp chấl nitơ hữu cơ như protein, axit amin, axit nucleic, urê Các hợp chất này di vào đấl từ neuồn xác động, thực vật, các loại phân chuông, phân xanh, rác sinh hoạt Thực vật khòng thê đòng hoá được dạng nito' hừu cơ phức tạp trên mà chí có thể sử dụne được sau quá trình phàn giải

nitơ hữu cơ bởi hệ enz>'in của vi sinh vật - quá trình amỏìi hoá [8],

Trone tự nhiên có rât nhiêu loại VI siiih vật có kJia năne amôn hoá protein Ví

dụ như các nhóm vi khuẩn Bacilỉus, P seudom onas, Clostridium -, xạ khuẩn có

Síreplom yces rimosns, Sĩreptom yces griseus : vi nâm có A spergillus oryzae,

A spergiỉỉus flavus, A sp ergillu s niger [8]

Khả năng chu>'ển hoá các hợp chất nitơ hĩru cơ cua vi sinh \ ật k h ỏn e chỉ làm eiảni ô nhiêm mỏi trườno má còn có thê tận dụna quá trình n à\ vào sản xuất Các nhà khoa học đã vận dụng quá trình n à\ \'ào các quá trinh chế biến và bảo quản nông sản quí như: irứna ihịt sữa ihịt hộp, cá hộp ha> tro ne chế biến thức ăn cho nmrời và gia súc; chê bièn phân hữii cơ chứa nitơ

1.3.3 K h ả n ăn g p h â n g iả i ỉip id của vi sinh vật

Lipid (chất béo) là nhóm hợp chất hữu cơ tự nhiên, rất phổ biến trong tế bào thực vật và động vật N ó là este của axit béo và rưọai đơn, đa chức Lipid (chất béo)

là nhóm hợp chất hữu cơ tự nhiên, rât phô biên trong tê bào thực vật và động \ ật

N ó là este của axit béo và rượu đơn, đa chức D ựa vào thành phân câu tạo, có thê coi lipid gồm hai nhóm:

- L ipid đơn giản: là este của rưọoi và axit béo, gồm mộl số nhóm nhổ sau:

triaxy! glixerin íglyxerit), sápíCerid), sterit

- L ip id p h ứ c tạp: trong phán tử của chúng ngoài axil béo và rượu còn có các

thành phần khác như axit phosphoric, bazơ nitơ, đường N hóm này bao gồm: Glixerophospholipit, Glixeroglucolipii, Sphingophospholipit, S h in ẹo gluco lipit

Vê tinh chât; Lipid không tan vào nước, chỉ tan trona các dung môi hữu cơ như ete, benzen, toluen Lipid là dung môi hoà tan các loại vitamin như: vitamin A,

D, E, K, F [7J

'lYong lự nhiên, có nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng phân eiải lipid như

Pseudom onas, Achrom ohacte, A ctiỉw m yces

Vói khả năng phân ẹiải các htTp chất như trên, các nhà khoa học đó sử dựns, các loại vi sinh vật có săn trong môi trường; làm tăng hoạt tính cùa các chủng vi sinh vật để xử lý các loại phế thải chăn nuôi

CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

2.1 N g u y ê n liệu

Phân lợn: được lẩy mẫu từ khu chăn nuôi của người dân xã Đ ông Ngạc

huyện Từ Liêm, Hà Nội

Phán gia cầm: được lấy từ trang trại của ông Tạ Văn Quế, xã Song Phượng,

huyện Đan Phượng, Hà Nội

Chế p h ẩ m vi sinh vật: Do phòng Vi sinh vật - Viện Thổ nhưỡng N ôn g hoá

sản xuât;

Chế phẩm vi sinh vật dùng để xử lý phân lọm được tạo thành từ tổ hợp các vi khuẩn, nấm men, xạ khuẩn Thành phần men ủ vi sinh vật được trình bày trong bảng 2.1:

Bảng 2.2 Các chủn g v s v sử dụ ng trong nghiên cửu

Vi khuân B17 Phân eiải Pholphat khó tan

Xạ khuân A C T O ] Phân aiải tinh bột

Rau cà i ngọt: G iông cài ngọt Tosankan (B rassica iìỉtegrựoỉia)

Cây cải ngọt Tosankan là thực vật có hai lá mầm, có chu kỳ sinh trường ngắn (khoảng 40 ngày) Cây có giá trị về m ặt dinh dưỡng cao Cấy cài ngọt phát

triển tốt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa của Việt Nam và có thể trồng quanh năm [6],

2.2 P h ư ơ n g p h á p n g h iên cứ u

* Phương pháp xử lý phế thải chân nuôi bàng vi sinh vật

Phân lợn sau khi được xử lý sơ bộ sẽ được phối trộn \'ới chế phẩm vi sinh vật

và nguồn dinh dưỡng bổ sung (N, p, K) M en vi sinh vậl với mật độ 10**CFƯ/g được hoà với nước, tưới vào nguyên liệu Lượng men sử dụng là 0 J % so với khối lượng

ủ Đống ủ được đảo trộn 5 ngày/lần, thời gian ủ kéo dài 25 ngày Quá trình ủ được tiến hành theo quy trình của Bộ môn Vi sinh vật cung cấp [7], Tiến hành kiểm tra sự biến động số lượng vi sinh vật trong đống ủ theo thời eian Sản phâm sau khi ủ được phân tích các chỉ tiêu độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng N tổ n ạ số, P2O5 dễ tiêu

và K2O dễ tiêu

Phân gia Cầm trước khi đem vào ủ được điều chỉnh độ ẩiri, pH và kích thước phù hợp cho quá trình ủ:

- Độ ẩm được điều chỉnh bằng cách phơi khô tự nhiên

- Điều chỉnh pH bàng cách rắc vôi bột trên đốne u

Đ ống ủ có khối lượne 50kg với thành phần chính là phân sà được phối trộn với các chủng v s v và châl dinh dưỡiie với công thức thi nghiệm bô trí như sau;

- Công thức 1 (ĐC); ù phân gà k h ôn a trộn thêm v s v

- Công thức 2 (TN): ủ phân ẹà có trộn thêm v s v với tỉ lệ 0,2%

Trong quá trình ủ tiến hành kiểm tra theo dõi nhiệt độ đốri2 ủ, sự biến độne của quần thể v s v trong đống ủ

* Đánh giá hiệu quả của sản phẩm sau xử lý đối \'ới cáv trồng

Thí iiíỉhiệiTi trồng cây cải được tiến hành trên 4 công thức ở các ô thí nahiệin có diện tích 50cm X 50cm, chiều cao ô: 25cm kliối lượne đất mỗi ô:

2 0kg

C òn a thức 0 (ĐC): đòi chứng, khône bón phân hữu cơ cỏ bò suna N PK

10

Công thức 1 (CT1): Bón phế thải chăn nuôi đã qua xừ ]ý (0,4kg/ô) +

N PK

C ông thức 2 (CT2): Bón phân chuồng tươi (0,4kg/ô)+ N PK

Công thức 3 (CT3): Bón phân hữu cơ c ầ u Diễn (50g/ô) ^ N ? K

' Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng của cây theo thời 2Ìan

* Các phương pháp xác định tinji chất lý, hoá của phân chuồng, phế thải chăn nuôi sau khi xử lý bàng chế phẩm vị sinh [5,9]

Xác định độ âm theo phương pháp sây khô đên trọng lượng không đôi, pH theo phương pháp cực chọn lọc hidro (máy đo pH meter), hàm lượng chất hữu cơ (CHC) theo phương pháp W alkey-Black, hàm lượng nitơ tồng số Iheo phương pháp Kịeldhal, hàm lượng P2O5 dễ tiêu theo phươ ng pháp hiện màu xanh molipđen, xác định hàm lượng K2O dễ tiêu theo phương pháp quang kế ngọn lửa

* Xác định mật độ các nhóm vi sinh vật trên môi trườne, định hướng có chọn lọc [7J: vi sinh vật tồng số: trên môi trường thạch thịt, nấm men: trên môi trường

Hansen, xạ khuân: trên môi trường Gause, E.coli: trên môi trường Mac Conkey,

Salm onella: trên môi trường s s , nấm mốc: trên môi trường Czapecdox.

* Xác định trứng giun: X ác định trứng giun, sán còn sống hav đã hỏng bầng cách nhuộm màu xanh metylen, nếu bất m àu hoàn toàn là trứng đã hỏne

* Xác định hoạt tính phân giải xenluloza: Xác định hoạt tính phân giải CM C bằng phương pháp khuy ếch tán trên đĩa petri

* Xác định hoạt tính phân giải photpho hữu cơ: bằne phương pháp đo vòng phân giải lexitin trên môi trường Pikovskaya, đó là vòng tròn trong suốt bao quanh lỗ thạch

* Xác định hoại tính phân giải tinh bột; b à n s p h ư ơ n e pháp khuvếch tán trên thạch dĩa, các bước tiến hành tương tự iheo phươ na pháp xác định hoạt tính phân siải CMC, Ihay C M C bằng tinh bột tan

* Đ ánh giá độ chín và an toàn của phân u bàng p h ư o n a pháp Plant test và độ hoai mục của phân ú theo TC V N 7168-2002 [11]

* P h ư ơ n ẹ pháp xác định hàm lượ n s các chất dinh dưởne trone cáy cải neọt: hàm lượng N O3', hàm lượng vitainin c , hàm lượng protein [5],

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THÀO LUẬN

3 1 N g h iê n cứ u kh ả n ă n g s ử d ụ n g p h ế th ả i c h ă n nu ôi lợn sa u khi đ u ọ c

x ử lý n h a n h b ằ n g c h ế p h ẩ m vsv đ ố i v ớ i c â y tr ồ n g

Phế thải chăn nuôi lợn có chứa nguồn dinh dưỡng tương đối cao là n ạ u èn

' nguyên liệu lý tưởng cho các quá trình lên men vi sinh vật Sản phẩm sau xử lý

, thường đem lại hiệu quả dinh dưỡng cao cho cây trồng, £Ìải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường Dưới đây là một số kết quả đánh 2,iá khả năng sử dụng phế thải chăn nuôi sau khi được xử lý bằng chế pHẩm vi sinh vật đối với câ> trồng

i 7.7 M ộ t số tỉnh chất của p h ế th ải chăn n u ôi lợn

Bảng 3.1 Hàtn lu ‘Ọ'ng một số chất dinh dưỡng trong phế thải chăn nuôi lọn

Tính chất CHC Nts P2O5 K2O Độ ẩm pH

ỉ làm lưọTig (%) 23,5 0.9 0,18 0,38 81 5,7Kết quả phân tích các thành phần lý, hoá học trone phân lọTi cho thấy: Hàm lượng chấl hữu cơ cao chiếm tỉ lệ 23,5% Trong khi đó hàm lượng nitơ tổng số khá thấp: 0,9%, hàm lượng lân tổng số và kali tống số lần lượt là 0,18% và 0,38%

Theo hướng dẫn về quy trinh xử lý phế thải chăn nuôi bẳna v s v , Iv lệ C/N tốt nhất là từ 25/1 đến 30/1 Tỷ lệ c / p tốt nhất trong quá trình phân giải được xác định

là từ 75/1 đến 150/1 v ề độ ẩm, nên điều chỉnh độ ẩm ban đầu từ 50%-60% Giá trị

pH cho quá trình ủ phân khá rộng, tuy nhiên để hiệu suất ủ cao, pH tronạ quá Irình

ủ không cao hơn 8

Tỷ lệ C /N trong phế thải là 26 J , c / p là 130,5, tỷ lệ này khá phù hợp cho quá trình ủ Tuy nhiên độ ẩm là 81% và pH = 5,7 nên cần điều chình độ ẩm pH cho phù họp vói quá trình ủ Ngoài ra cũng cần bổ sung thêm một số chất dinh dưỡng để tạo

đà cho vi sinh vật sinh trường và phát triển trong giai đoạn ban đầu

Phế thải chăn nuôi lợn có chứa thành phần dinh dư ỡ n a tươnơ đối cao, là môi trườne, thích họp cho sự sinh trư ởne và phát triên cúa vi sinh \ ật đặc hiệt là các loài

vi sinh vật cây bệnh Kết quà kiêm tra quần thể \ i sinh vật có tron a phế thài chăn nuôi lợn sau khi lấv mẫu \ à biên đỏi mật độ vi sinh vật theo ĩhởi gian luii neoài mòi

trưÒTiíĩ được thê hiện ở b an g 3.2:

12

Bảng 3.2 Quân thê vi sinh vật có trong phê thải

(—) không p h á t hiện được ở nồng độ p h a loãng 10 '

Số liệu bảng 3.2 cho thấy, phân lợn khi mới được bài xuất đã chứa sẵn mộl lượng vi sinh vật nhất định Tại Ihời điểm 0 ngày, vi sinh \ ật l ỗ n g số là 3,98x10^ CFU/g Sau 3 ngày, số lượng vi sinh vật tổng số tăng (1,78x10^ CFU/g) ở nồng độ pha loãng 10‘', không thấy xuấl hiện khuẩn lạc của nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn Tuy nhiên sau 3 ngày, kết quả kiểm tra cho ĩhấy sự xuất hiện nấm mốc, xạ khuẩn trong phế thải N guyên nhân có thê là do phân Icm có eiá trị dinh dưỡng cao là môi

trưÒTig thích họp cho các loài vi sinh vật phát Iriên

Chỉ tiêu E coỉi và Salm onella kiểm tra ngay sau khi lấv mẫu cao, mật độ

E.coH 4,06x10' CFU/g và Saỉm oneỉla là 5,80x10^ CFU/ß Kẻi quả bảna 3.2 cho thấy

E coli và Salm onella sau 3 neày, 10 ngày, 25 ngàv đều không siảm đi mà có dấu

hiệu tăne lèn Sau 25 ngày, vẫn tồn tại vi khuẩn E coỉi \'à Salm onella VỚ I mật độ vi sinh vật lương ứng là LSOxlO"^ CFƯ/g và 1.1x10^ CFU/e Kiêm tra trứ na giun trong mẫu phàn, kết quả cho lhấ> mẫu phân lợn lấv về có 25 trứ n s ẹ phân

Từ kết quả phân tích trên, có thê lhấ\ phế thái chăn nuôi lợn nếu khòng được

xư lý sẽ trở thành inâm bệnh gà>' nsLi\' hiêin đên dàn eia súc xune quanh, đặc biệt sẽ gâ)' nguy hiêm tới sức khoé con neười nhât là khi phê thải chăn nuôi nà\ được thải trực liếp ra môi trườna hoặc bón trực liếp cho cả> trông

13

3.1.2 S ự biến độn g quần th ể vi sinh vật trong quá trình ủ

Bảng 3.3 Biến động về quần thể vi sinh vật có trong quá trình li

N hóm vi sinh Mật độ vi sinh vật (C FU /e) trone thời eian theo dõi (noà> )vật

Từ kết quả đo nhiệi độ \'à số liệu ờ bảne 3.3 cho thấ\ sự sinh irươne \'à phái triển cua \'i sinh vật ũ' lệ thuận \ ới sự tăng nhiệt độ Giai đoạn đầu cua quá trình ù chù >'ếu là sự phát triển cùa các loài \'i sinh \ ật ưa ấm; tạo đà cho sự sinh trư ờn s \ à

phát triển của \ \ sinh vật ưa nhiệt Sau 3 ngày, mật độ xạ khuân dạt giá Irị lớn nhất

so \ ’ới nấm men nấm mốc (4.21x10^ CPU g) mật độ nảm men tănơ khá nhanh (2.66xlO -CFlJ g)

B ane 3.3 c ũ n s cho thâ\' mậl độ E coli \'à Saỉm oueỉìa siam x u ò n s còn

4.4 9x1 0’ CPU s \ à 2.24x1 o ' CPU 2 sau 1 ngày u va khỏng phát hiện thấy ơ nòn&

dộ 10'' sau 3 neà) u Điều na> chứne to răna nhiệt độ đôno u lén cacì (60‘’C) đã ức

chá \ à tièu diệt E coli \'à SaìmoneHa Sau 3 n2à> u kh ôns phát hiện thấ\ irứna

2Ìun có trona mẫu đem phàn tích

14

Từ kết quà phân tích trên cho thâv, xạ khuân \ à nàm men bô sune từ chế phẩm đã sử dụng các chấl hữu cơ trong phân lợn làm neuồn dinh dưỡne, thúc đẩ\ quá trình phân giải nhanh lượng chât hữu cơ Nhiệt độ đốno ù lẻn cao một mặt làm thúc đẩy quá trình phân phân giải nhanh chất hữu cơ, mặt khác làm ức chế và tièu

diệt các loại vi sinh vật gây bệnh như E coli và Salm onella, làm hona Irứna HÌun.

3.1.3 Đ ánh g iá độ chín của sản ph ẩ m sau kh i ủ

Độ chín của sản phấin sau khi ủ được đáne siá theo TCVN 7185-2002 Ket quả cho thấy, sau 25 ngày ủ, sản phẩm sau khi ủ có màu nâu sẫm tơi xốp, không bị vón cục H àm lượng các chất dinh dường sau khi ủ đã giảm so với ban đầu cụ thể

là CHC đạt 20,5%, Nts đạt 0,85%, P2O5 tãng lên 0,22% K2O tăníỉ lén 0.41% Tuy nhiên, so với mâu đôi chửne (phân chuông ủ không có xử lý băne chẻ phâm vi sinh vật), hàm lưtmg các chất dinh dưỡne đều tăng hơn (bảníĩ 3.4) v ề chi liêu sinh học,

sán phẩm sau ủ không chứa các loài vi sinh vật gây bệnh như E coli Salm onella

3.1.4 Đ ánh g iá hiệu (Ịiiả sừ dụng của sản p h â m sau kh i lí

I ỉiệu qua sử dụna của sản phâm được đánh 2Ìá thôns qua một số chỉ tiêu sinh trườno và phát triển của câ\ cai, như li lệ na_\ mâm chiêu cao câ\ khối lượ ns tươi trune bình, khối lượne khỏ trung binh, sô lá diện lích lá Trong khuôn khỏ báo cáo kết qu^i sẽ đề cập lói 2 chi tiêu là chiêu cao cây \ à khôi lirc.rnũ tươi I r u n c binh T ừ số liệu bảim 3.5 cỏ ihề thấ> san píiâm sau khi xư !ý (u) băng ché phàm \ i sinh vật ( C T l ) cho năne suất cà>' trồ n s tương đương \ ới \ iệc sư dụng phãn hữu cơ cầu Dien (CT3) Cụ thể sau 25 naà> theo dỏi chiều cao cà)' trung hinh ơ C T l la 30.52cm

gần bàng CT3 là 32,25cm, trọng lượng tươi trung bình C T l là 4.9882 xấp xỉ CT3 là 4,969g Các chỉ tiêu này cao hơn hẳn so với CT2 chỉ sử dụng phân chuồng chưa ủ hoai mục bón cho cây.

B ảng 3.5 Chiều cao và khối lượng tươi trung bình theo

chu kỳ sinh trưởng của cây cải

CT

5 ngày 10 ngày 15 ngày 20 neày 25 n e à \h(cm) m ( g ) h(cm) m (g) h(cin) m (g) h(cm) m (g) h(cm) m (g)

ĐC 5,255 0,061 7,18 0,107 11,15 0,326 16,54 0,907 21,25 2,217CT] 5,481 0,080 11,5 0,186 16,5 0,573 23.2 1,267 30,52 4.988CT2 5,426 0,092 10,6 0,156 13,50 0,456 19,6 1.012 26,56 3,199CT3 5,352 0,075 12,22 0, 210 18,20 0,696 26,5 L568 32,25 4,969

Kết quả bảng 3.6 cho thây, hàin lượng các châl dinh dưỡno có trong rau ở

ĐC C T l, CT3 công thức đều đạt tiêu chuẩn về chi tiêu N ()3' có trong rau, riêng C'F2 vưọ1 quá chỉ tiêu (hơn 192,25 m g/ke so V Ớ I liêu chuấn là 500mg kg đối với rau

ăn lá) Trong đó C T l có hàm lưcmg vitamin c và protein dạl giá trị cao nhấl đổi chứng có giá IrỊ hàm lượng chấl dinh dường thấp nhâl

B ảng 3.6 Hàm lưọng một số chất dinh dư õn g có trong rau cải ngọt