Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý chất thải chăn nuôi gà tập trung tại huyện hiệp hòa, tỉnh bắc giang

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMNGÔ THỊ AN TRANG NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM VI SINH VẬT HỮU HIỆU TRÊN NỀN ĐỆM LÓT SINH HỌC TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI GÀ TẬP TRUNG TẠI HUYỆN HIỆP

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGÔ THỊ AN TRANG

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM VI SINH VẬT HỮU HIỆU TRÊN NỀN ĐỆM LÓT SINH HỌC TRONG XỬ

LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI GÀ TẬP TRUNG

TẠI HUYỆN HIỆP HÒA, TỈNH BẮC GIANG

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

Người hướng dẫn khoa học:TS Trần Danh Thìn

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Trần Danh Thìn.

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ cho một học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được ghi rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn

Ngô Thị An Trang

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết

ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Trần Danh Thìn đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa Sau Đại học Học viện Nông Nghiệp Việt Nam cùng các Cô, Chú, các Anh, Chị lãnh đạo Ủy ban nhân dân huyện Hiệp Hòa, phòng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, phòng Tài Nguyên và Môi Trường, Trạm thú y, Trạm khí tượng, Chi cục Thống kê huyện cùng toàn thể bà con nông dân 26 xã, thị trấn trong huyện Hiệp Hòa đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập, nghiên cứu cũng như trong thời gian thực hiện đề tài Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả luận văn

Ngô Thị An Trang

ii

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt v

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

Trích yếu luận văn viii

Thesis abstract x

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Yêu cầu của đề tài 2

1.4 Ý nghĩa của đề tàı 2

1.4.1 Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học 2

1.4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn 2

Phần 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Cơ sở khoa học của đề tàı 3

2.1.2 Chất thải chăn nuôi 3

2.2 Cơ sở pháp lý 4

2.3 Cơ sở thực tiễn 6

2.3.1 Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi trên thế giới 6

2.3.2 Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi tại Việt Nam 9

2.4 Tổng quan về công nghệ vi sinh vật hữu hiệu EM 15

2.4.1 Giới thiệu về vi sinh vật hữu hiệu EM 15

2.4.2 Thành phần và quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong chế phẩm EM 16

2.4.3 Các dạng EM và công dụng của chúng 19

2.4.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới và tại Việt Nam 22

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 31

3.1 Địa điểm nghiên cứu 31

3.2 Thời gian nghiên cứu 31

3.3 Đối tượng/vật liệu nghiên cứu 31

3.4 Nội dung nghiên cứu 31

3.5 Phương pháp nghiên cứu 32

3.5.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp 32

3.5.2 Phương pháp thu thập tài liệu sơ cấp 32

3.5.3 Phương pháp xác định lượng phân thải ra của hai giống gà: gà siêu trứng và gà siêu thịt trong các thí nghiệm nghiên cứu 32

3.5.4 Phương pháp đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi gà bằng đệm lót sinh học sử dụng chế phẩm VSV hữu hiệu 34

3.5.5 Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trong chăn nuôi 36

3.5.6 Phương pháp xử lý số liệu 36

Phần 4 Kết quả và thảo luận 37

4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của huyện hiệp hòa, tỉnh bắc giang .37 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 37

4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 39

4.2 Tình hình chăn nuôi gà, mục đích sử dụng và xử lý chất thảı chăn nuôı gà tạı các nông hộ trong huyện hıệp hòa 42

4.2.1 Tình hình chăn nuôi gà tại huyện Hiệp Hòa 42

4.2.2 Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến môi trường sống 44

4.2.3 Tình hình sử dụng phân gia cầm tại các nông hộ 45

4.2.4 Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi gà ở huyện Hiệp Hòa 46

4.3 Kết quả xác định lượng phân thải ra của giống gà siêu trứng và gà siêu thịt trong các thí nghiệm nghiên cứu 47

4.3.1 Lượng phân của số gà trong thí nghiệm 47

4.3.2 Lượng phân gà ước tính cho cả huyện Hiệp Hòa 49

4.4 Đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi gà bằng đệm lót sinh học 51 4.5 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong chăn nuôi gà 53

4.5.1 Hiệu quả đẻ trứng và lượng thức ăn tiêu tốn 53

4.5.2 Hiệu quả kinh tế của việc chăn nuôi gà trên nền đệm lót sinh học .54 Phần 5 Kết luận và kiến nghị 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Kiến nghị 56

Tài liệu tham khảo 58

Phụ lục 60

iv

Đệm bột Đệm bột + uống Đối chứng Đệm lỏng

Effectiver Microoganisms

Đệm lỏng + uống Chế phẩm vi sinh vật

EM Research Organization

hữu hiệu

Tổ chức nghiên cứu về EM Khí sinh học

Nghị định - Nghị quyết

Sequencing Batch Reactor

Quy chuẩn Việt Nam Phản ứng sinh học theo mẻ Tiêu chuẩn Việt Nam

Thông tư Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

Thông tư Bộ Tài nguyên và Môi trường

Vi sinh vật

Xử lý nước thải

DANH MỤC CÁC BẢNG

2.1 Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi 4 2.2 Một số những chất men bổ sung 12 2.3 Diễn biến của độ pH trong phân theo thời gian 27

quanh các khu vực trại chăn nuôi trong huyện Hiệp Hòa 45 4.4 Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi gà 47

4.6 Ước tính lượng phân thải ra trong một vòng đời của gà sinh sản

49

trên địa bàn huyện hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang năm 2015 50 4.8 Hàm lượng một số chỉ tiêu sau khi xử lý chất thải chăn nuôi gà

52

4.9 Kết quả tỷ lệ đẻ trứng và lượng thức ăn tiêu thụ của gà 53 4.10 Tính toán chi phí cho đàn gà đẻ trứng 200 con 54

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

2.1 Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới 7 2.2 Sơ đồ cấu tạo bể UASB 8 2.3 Sơ đồ chức năng của các vi sinh vật 17

đến môi trường sống xung quanh 44

46

4.3 Hệ số thải phân thực nghiệm (K) của gà sinh sản 48 4.4 Sơ bộ tính toán chi phí cho đàn gà đẻ trứng 200 con 55

vii

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Ngô Thị An Trang

Tên luận văn: “Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý chất thải chăn nuôi gà tập trung tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang”

Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt

Nam 1 Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu

- Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý môi trường chăn nuôi gà tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang, từ đó đề xuất giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi gà có hiệu quả, bảo vệ môi trường tại địa phương.

- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Chất thải chăn nuôi gà tập trung và các loại chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh bắc Giang

2 Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng

- Sử dụng phương pháp điều tra khảo sát thực địa kết hợp với

bố trí thí nghiệm và phân tích trong phòng thí nghiệm.

- Áp dụng các phương pháp phân tích thống kê toán học để bố trí thí nghiệm, lấy mẫu, xử lý số liệu và đánh giá kết quả đảm bảo yêu cầu khách quan và độ chính xác với sự hỗ trợ của một số phần mềm Excel và phần mềm IRRISTAT 4.0

3 Các kết quả chính

3.1 Tình hình chăn nuôi gà tại huyện Hiệp Hòa

Tính đến thời điểm tháng 10/2015 toàn huyện Hiệp Hòa hiện nay

có tổng cộng 272 nông hộ chăn nuôi gà quy mô lớn trên dưới 1000 con/nông hộ với tổng số gà trên 360.000 con Trong đó, tập trung nhiều nhất là ở hai xã là Châu Minh và Lương Phong.

3.2 Kết quả xác định lượng phân thải ra của các loại gà trong thí nghiệm

- Căn cứ vào lượng thức ăn ăn vào và lượng phân thải ra chúng tôi tính toán được hệ số thải phân thực nghiệm K và lượng phân thải ra của mỗi đời gà: gà sinh sản thải ra 65,32 kg phân.

- Dựa vào lượng phân trung bình của các loại gà và số liệu các trại

gà trong huyện chúng tôi thấy Tổng lượng thải thải ra là 23.319 tấn chất thải Trong đó xã thải ra cao nhất là xã Châu Minh với tổng lượng thải là hơn 3.396 tấn chất thải và thấp nhất là Xã Hoàng An với khoảng 326 tấn.

3.3 Đánh giá hiệu quả môi trường của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trong việc khử mùi hôi tại các chuồng chăn nuôi gà

- Bổ sung chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trong chăn nuôi gà

giảm 4,86 - 5,89 lần; khí H 2 S giảm từ 3,02 - 3,83 lần so với đối chứng.

- Hàm lượng các chất dinh dưỡng như N,P,K có xu hướng tăng lên: N tổng số tăng 1,88 – 2,62 lần; P tổng số tăng 1,6 – 1,78 lần; K tổng số tăng 1,45 - 1,58 lần Ngoài ra, hàm lượng các chủng vi sinh vật trong chuồng nuôi cũng có xu hướng giảm mạnh.

3.4 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phâm sinh học vi sinh vật hữu hiệu EM thứ cấp trong chăn nuôi gà

Sau 5 tháng nuôi nhốt nếu nuôi theo phương pháp thông thường không sử dụng chế phẩm thì thu được tiền lãi là 11.483.000 đồng và nếu sử dụng chế phẩm làm đệm lót kết hợp cho uống sẽ thu được tiền lãi cao hơn so với nuôi thông thường là 5.372.000 đồng.

4 Ý nghĩa của đề tài

4.1 Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học

Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng của chế phẩm sinh học trong xử lý các vấn đề về môi trường chăn nuôi nông nghiệp 4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

- Đây là biện pháp xử lý ô nhiễm thân thiện với môi trường, giá thành xử lý thấp, bà con nông dân có thể dễ dàng áp dụng.

- Tạo nguồn phân bón hữu cơ tại chỗ, nâng cao hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp, giảm giá thành của nông sản.

- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các khu vực chăn nuôi.

5 Những đề nghị sử dụng kết quả

Bạn đọc có thể tham khảo kết quả đề tài tại thư viện và Khoa Sau đại học Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

ix

THESIS ABSTRACT

Name author: Ngo Thi An Trang

Thesis title: Research on the effectiveness of microbial inoculants based sealings effective biological waste treatment in poultry production concentrated in Hiep Hoa district, Bac Giang province

Training institutions: Institute of Agriculture

Vietnam 1 The aim and object of study

- Objectives of the study: The study efficiency of microbial inoculants efficient bio-based padding in environmental remediation chicken in Hiep Hoa district, Bac Giang province, which proposed waste treatment solutions chicken production efficiency, protect the local environment.

- Object and scope of the study: Waste concentration and chicken preparations effective microbial bio-based padding in Hiep Hoa district, Bac Giang province

2 The method of research was used

- Using field surveys combined with laboratory layout and analysis in the laboratory.

- Application of statistical analysis methods to layout mathematical experiments, sampling, data processing and evaluation

of the results against the requirements of objectivity and precision with the help of some software Excel and software IRRISTAT 4.0

3 The main results

3.1 Chicken situation in Hiep Hoa district

As at May 10/2015 Hiep Hoa district now has a total of 272 farmers raising chickens on a large scale under 1000 individuals / households with a total of 360,000 chickens on a child Of these, most are concentrated in two communes of Luong Phong Chau Minh.

3.2 The results determined by the amount of manure produced in experimental chickens

- Based on the amount of feed and manure we calculate the empirical coefficients K and manure fertilizer lifetime emissions of each chicken: chicken breeding 65,32 kg of emissions.

- Based on the average of the amount of chicken and chicken farms in the district, whether we see total emissions are discharged 23,319 tons of waste In the commune there is the highest emissions Chau Minh City with a total of more than 3,396 tons of waste is the lowest waste and commune with about 326 tons Hoang An.

3.3 Effective environmental assessment of microbial preparations effective in eliminating odors in the chicken coop

- Additional compositions useful microorganisms in chicken may work

to reduce the smell of the barn NH3 emissions decreased from 4.86 to 5.89 times; H2S decreased from 3.02 to 3.83 times compared to the control.

- Concentrations of nutrients such as N, P, K tends to increase: N total increased from 1.88 to 2.62 times; P total increased from 1.6 to 1.78 times; K total increased from 1.45 to 1.58 times In addition, the concentration of microorganisms in the barn also has a strong downtrend.

3.4 Economic effect of using probiotics EM effective microorganisms in chicken secondary

After 5 months in captivity if fed a normal method does not use the obtained preparation is 11.483 million VND interest and if using sealings preparations for oral combinations will earn higher interest than farming typically 5.372 million dong.

4 Meaning of topics

4.1 Meaning of scientific research

The results of the research will be the basis for further studies

on the application of probiotics in the treatment of environmental problems of agricultural livestock.

- Reduce the environmental pollution in the livestock sector.

5 These results suggest using

Readers can refer to the results of the subject at the library and the Graduate School of Agricultural Academy of Vietnam.

xi

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước thì nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm chăn nuôi ngày càng đòi hỏi cao hơn không những về số lượng mà cả về chất lượng Đi đôi với việc phát triển chăn nuôi, một vấn đề cần quan tâm giải quyết đó là bảo vệ môi trường, giảm thiểu những chất thải và chất độc do chăn nuôi gây ra đang trở thành mối quan tâm chung của toàn xã hội ( Nguyễn Thị Liên và cs, 2010 ).

Hòa cùng xu thế phát triển của đất nước trong những năm qua huyện Hiệp Hòa đã có những bước tiến vượt bậc Sự phát triển sản xuất các ngành nói chung, sản xuất nông nghiệp nói riêng trong đó có ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi gia cầm ở huyện Hiệp Hòa đã có nhiều sụ thay đổi, góp phần to lớn vào sự phát triển kinh tế chung của tỉnh nhà Trong thời gian qua các vấn đề bảo vệ môi trường nông thôn đã được các cấp chính quyền quan tâm, tuy nhiên việc quản lý và xử lý chất thải vẫn còn nhiều hạn chế.

Hầu hết các hộ chăn nuôi đều cho gà thịt, gà đẻ trứng ăn cám công nghiệp, gà lớn nhanh, khoảng 60 - 90 ngày là được 1 lứa gà thương phẩm, một năm nuôi 4 - 5 lứa Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích về kinh tế thì vấn đề ô nhiễm môi trường trong các trang trại chăn nuôi gia cầm đang trở thành vấn

đề bức xúc đòi hỏi phải có những biện pháp xử lý để kiểm soát được dịch bệnh và an toàn cho sản xuất Bình quân cứ 1.000 con gà thải ra từ 2- 2,5 tấn phân tươi/tháng Lượng phân thải ra hàng ngày kết hợp với mùi cám từ kho chứa, mùi cám thừa gây ô nhiễm nặng cho môi trường khu vực.

Hiện nay, đệm lót sinh học nói riêng hay chế phẩm sinh học nói chung đã được sử dụng rất phổ biến trong ngành chăn nuôi bởi những lợi ích to lớn mang lại cho người chăn nuôi để giải quyết những vấn đề nan giải từ trước tới nay như gây ô nhiễm môi trường, bệnh tật, chi phí làm vệ sinh chuồng trại, chi phí xử lý chất thải Tuy rằng đệm lót sinh học đã phổ biến trong ngành chăn nuôi nhưng cũng chỉ phổ biến ở một mức độ nhất định hoặc chỉ phổ biến với chăn nuôi quy mô công nghiệp, do đó với những quy mô nhỏ, phân bố rộng khắp ở các vùng nông thôn – khu dân cư vẫn chưa được áp dụng kỹ thuật chăn nuôi mới nên hiệu quả chăn nuôi quy mô nhỏ hoạt động chưa cao Chính vì sự hạn chế này mà khu vực chăn nuôi nhỏ khó mạnh dạn đầu tư lớn cho việc phát triển chăn nuôi.

Từ những yêu cầu cấp bách trên, chúng tôi thấy cần thiết phải nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong chăn nuôi gia súc, gia cầm tại địa phương Trong phạm vi đề tài này chúng tôi đã tiến hành: “Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý chất thải chăn nuôi gà tập trung tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang”, nhằm tìm ra giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi gà có hiệu quả, bảo vệ môi trường tại địa phương.

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý môi trường chăn nuôi gà tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang, từ đó đề xuất giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi gà có hiệu quả, bảo vệ môi trường tại địa phương.

1.3 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

chăn nuôi tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang.

phương.

- Đánh giá hiệu quả môi trường, hiệu quả kinh tế của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong chăn nuôi gà tập trung tại địa phương.

1.4 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

1.4.1 Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học

Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng của chế phẩm sinh học trong xử lý các vấn đề về môi trường chăn nuôi nông nghiệp.

1.4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

- Đây là biện pháp xử lý ô nhiễm thân thiện với môi trường, giá thành xử lý thấp, bà con nông dân có thể dễ dàng áp dụng.

- Tạo nguồn phân bón hữu cơ tại chỗ, nâng cao hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp, giảm giá thành của nông sản.

- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các khu vực chăn nuôi.

2

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

2.1.1 Đệm lót sinh học

Đệm lót sinh học là đệm lót trên nền chuồng chăn nuôi Đệm này đang được khuyến cáo là mùn cưa Mùn cưa được thu gom từ các cơ sở sản xuất, chế biến gỗ Mùn cưa này được đưa vào nền chuồng nuôi, sao đó được rải lên trên mặt một lớp hệ men vi sinh vật có ích Hệ men này có tác dụng chủ yếu:

- Phân giải phân, nước tiểu do vật nuôi thải ra, hạn chế sinh khí hôi, thối;

- Ức chế và tiêu diệt sự phát triển của hệ vi sinh vật có hại, khống chế

sự lên men sinh khí hôi thối;

- Phân giải một phần mùn cưa;

- Giữ ấm cho vật nuôi do đệm lót luôn luôn ấm bởi nhiệt từ hoạt động của hệ men vi sinh vật (Nguyễn Thị Liên và cs, 2010) 2.1.2 Chất thải chăn nuôi

chất thải rắn bao gồm phân khô, thức ăn thừa và 20 - 30 triệu khối chất thải lỏng (phân lỏng, nước tiểu, chất rửa chuồng trại) Trong đó, khoảng 50% lượng chất thải rắn (36,5 triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu tấn) xả thẳng ra tự nhiên hoặc sử dụng không qua xử lý Một phần không nhỏ trong số đó là chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm Đây là những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng (Lưu Anh Đoàn, 2006).

2.1.3 Đặc tính của chất thải chăn nuôi

Chất thải chăn nuôi đặc trưng nhất là phân Phân gồm các thành phần là những dưỡng chất không tiêu hóa được hoặc những dưỡng chất thoát khỏi sự tiêu hóa vi sinh hay men tiêu hóa (chất xơ, protein không tiêu hóa được, axit amin thoát khỏi sự hấp thu…) Các khoáng chất dư thừa mà cơ thể không sử dụng được như P 2 O 5 , K 2 O, CaO, MgO… phần lớn xuất hiện trong phân Ngoài ra, còn có các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trypsin, pepsin…) các mô tróc ra từ niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài, các chất dính vào thức ăn (tro, bụi…) các vi sinh vật bị nhiễm trong thức ăn hay trong ruột bị tống

ra ngoài… Lượng phân mà vật nuôi thải ra thay đổi theo lượng thức ăn và thể trọng, dựa vào thức ăn và thể trọng mà ta tính được lượng phân.

Bảng 2.1 Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi STT Loại vật nuôi Lượng phân thải mỗi ngày (% thể trọng)

Nguồn: Nguyễn Quế Côi (2006)

Bảng 2.1 cho thấy lượng phân thải ra mỗi ngày chiếm tỷ lệ cao nhất

là ở bò sữa 7,00 - 8,00% thể trọng; tiếp đến là bò thịt, lợn, gà theo thứ tự lần lượt là: 5,00 - 8,00%; 6,00 - 7,00%; 5,00% thể trọng Qua đây, ta thấy số lượng vật nuôi càng lớn thì lượng chất thải thải ra ngoài môi trường càng nhiều Đây cũng chính là vấn đề đáng lo ngại cho môi trường hiện nay.

Khác với hình thức chăn nuôi lợn, ô nhiễm môi trường chăn nuôi gà chủ yếu là do các nguồn: phân, nước vệ sinh chuồng trại, các loại thuốc sử dụng để sát trùng, tẩy rửa chuồng trại… chúng gây ra mùi hôi, ảnh hưởng tới môi trường không khí xung quanh Đặc biệt, đối với các trại chăn nuôi gà hậu bị, lượng nước thải được thải ra sau mỗi lần dọn rửa chuồng trại, máng ăn, máng uống chưa được các chủ trang trại chú ý đến việc lưu trữ để xử lý mà thải bỏ tự nhiên

ra môi trường xung quanh Phân gà thường chứa cả nước tiểu nên cần một hàm lượng lớn chất độn chuồng, thức ăn và nước rơi vãi sẽ tạo ra chất thải có sự bết dính Quá trình gà vận động và sinh trưởng còn có lông gà và các tế bào chết có thêm trong phân Vào những mùa thời tiết ấm và ẩm các vi sinh vật dễ dàng hoạt động tạo ra lượng mùi hôi ra môi trường Thêm vào đó, trong quá trình thu dọn phân của các chủ trang trại tưới cho phân đạt độ ẩm nhất định để chống bụi lại

là môi trường cho vi sinh vật phân hủy cho nên khi phân đã được đóng bao kín vẫn phát tán mùi hôi Phân của gà có hàm lượng uric nên tạo ra mùi của khí NH 3

rất lớn (Nguyễn Duy Hoan và cs., 1999).

2.2 CƠ SỞ PHÁP LÝ

nghĩa Việt Nam khoá XIII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23 tháng 6 năm 2014.

4

- Nghị định 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của Chính phủ về việc quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường.

nguyên và Môi trường quy định tiêu chí xác định cơ sở gây ô nhiễm môi trường, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

- Thông tư 04/2010/TT-BNN & PTNT ngày 15/01/2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia điều kiện chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học QCVN 01 - 15: 2010/BNN & PTNT.

- Thông tư 71/2011/TT-BNN & PTNT ngày 25/10/2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia lĩnh vực thú y.

cầm - quy trình kiểm tra, đánh giá điều kiện vệ sinh thú y.

Ký hiệu: QCVN 01 - 79: 2011/BNN & PTNT

thương phẩm - Điều kiện vệ sinh thú y.

Ký hiệu: QCVN 01 - 80: 2011/BNN & PTNT

sản giống - điều kiện vệ sinh thú y.

Ký hiệu: QCVN 01 - 81: 2011/BNN & PTNT

+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: vệ sinh thú y cơ sở ấp trứng gia cầm.

lấy mẫu bệnh phẩm, bảo quản và vận chuyển.

Ký hiệu: QCVN 01 - 83: 2011/BNN & PTNT

nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành quy trình thực hành chăn nuôi tốt cho chăn nuôi gà an toàn trong nông hộ.

- Quyết định số 1788/QĐ-TTg ngày 01/10/2013 về việc phê duyệt Kế hoạch

xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng đến năm 2020.

2.3 CƠ SỞ THỰC TIỄN

2.3.1 Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi trên thế giới

Để đáp ứng nhu cầu thực phẩm của con người, ngành chăn nuôi trên thế giới đã phát triển rất nhanh và đạt được nhiều thành tựu to lớn Trên thế giới, chăn nuôi hiện chiếm khoảng 70% đất nông nghiệp và 30% tổng diện tích đất tự nhiên (không kể diện tích bị băng bao phủ) Chăn nuôi đóng góp khoảng 40% tổng GDP nông nghiệp toàn cầu Tuy nhiên, bên cạnh việc sản xuất và cung cấp một số lượng lớn sản phẩm quan trọng cho nhu cầu của con người, ngành chăn nuôi cũng đã gây nên nhiều hiện tượng tiêu cực về môi trường Ngoài chất thải rắn và chất thải lỏng, chăn nuôi hiện đóng góp khoảng 18% hiệu ứng nóng lên của trái đất (global warming) do thải ra các khí gây hiệu ứng nhà kính: khí CO 2

chiếm 9%, khí mêtan (CH 4 ) 37% và oxit nitơ (N 2 O) là 65% Những loại khí này sẽ còn tiếp tục tăng lên trong thời gian tới (Teruo Higa, 2002).

Theo dự báo của FAO, 2011 về nhu cầu sử dụng các sản phẩm chăn nuôi của thế giới dự kiến sẽ còn tiếp tục tăng gấp đôi trong nửa đầu của thế kỷ này Nhưng cũng đồng thời trong thời gian trên con người sẽ phải chứng kiến nhiều

sự biến đổi môi trường và khí hậu theo chiều hướng không mong đợi, môi trường sống ngày càng bị đe dọa bởi chính các hoạt động chăn nuôi Do vậy, việc hướng tới một ngành chăn nuôi chất lượng cao không chỉ giúp đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người về các sản phẩm có nguồn gốc động vật mà đồng thời phải chịu trách nhiệm với chính con người về mặt môi trường và xã hội khi sản xuất ra những sản phẩm đó (Bùi Xuân An, 2007).

Theo số liệu thống kê của Tổ chức Nông lương thế giới FAO năm

2011 số lượng đầu gia súc và gia cầm chính của thế giới như sau: tổng đàn trâu là 182,2 triệu con và phân bố chủ yếu ở các nước Châu Á, tổng đàn bò 1.164,8 triệu con, dê 591,7 triệu con, cừu 847,7 triệu con, lợn 887,5 triệu con, gà 14.191,1 triệu con và tổng đàn vịt là 1.008,3 triệu con Tốc

độ tăng về số lượng vật nuôi hàng năm của thế giới trong thời gian vừa qua thường chỉ đạt trên dưới 1% năm (Dr Arux Chaiyakul, 2007).

Về chăn nuôi gà thì Trung Quốc là một quốc gia có nền chăn nuôi gia cầm phát triển nhất thế giới, hiện nay số lượng gà của Trung Quốc đứng vị trí số một trên thế giới là 4.702,2 triệu con, thứ hai là Indonesia 1.341,7 triệu con, thứ ba là Brazin 1.205,0 triệu con, thứ tư là Ấn Độ 613 triệu con và thứ năm là

6

Iran 513 triệu con gà Việt Nam về chăn nuôi gà có 200 triệu con đứng thứ 13 thế giới (Dr Arux Chaiyakul, 2007).

Bên cạnh số lượng vật nuôi lớn, mỗi năm môi trường thế giới phải hứng chịu một khối lượng rất lớn chất thải từ các hoạt động chăn nuôi Việc xử lý chất thải chăn nuôi nói chung và chất thải gia cầm nói riêng cũng đã được nghiên cứu triển khai ở các nước phát triển từ cách đây vài chục năm Các nghiên cứu của các tổ chức và các tác giả như: Burton, C H and Turner, C (2003); Dr Arux Chaiyakul, (2007); McDonald P, J F D Greenhalgh and C A Morgan (1995); Sebastià Puig Broch, (2008); Teruo Higa, (2002) Các công nghệ áp dụng cho xử lý nước thải chăn nuôi trên thế giới chủ yếu là các phương pháp sinh học Ở các nước phát triển, quy

mô trang trại rộng hàng trăm hecta, trong trang trại ngoài chăn nuôi gia cầm quy mô lớn (trên 10.000 con), phân gia cầm và chất thải gia cầm chủ yếu làm phân vi sinh và năng lượng Biogas cho máy phát điện còn nước thải chăn nuôi được sử dụng cho các mục đích nông nghiệp (Đỗ Ngọc Hoè, 1974).

Trang trại lớn quy mô

Cơ sở chăn nuôi

quy mô nhỏ lẻ

Nuôi thả,

chuông hở

Kho chứa chất thải rắn

ủ phân compost

Land Ruộng, Application cánhđồng

Hình 2.1 Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới

Nguồn: Trịnh Xuân Lai (2000)

Tại Trung Quốc, người ta tính toán rằng cứ 3 triệu con gà “sản xuất” ra 212 tấn phân và số phân này được dùng để sản xuất điện Phân gà ở chuồng sẽ đi vào máng, sau đó được chuyển xuống một băng chuyền để đến một nhà máy xử lý Nhà máy xử lý sẽ tách methane ra khỏi phân gà để tạo ra điện, và điện sẽ được bán cho lưới điện quốc gia Sau khi tách methane xong, phân gà sẽ được xử lý thành phân bón Ông Pan Wenzhi - Phó chủ tịch công ty Công nghệ Nông nghiệp Deqingyuan cho biết: “Lượng than đá để tạo ra điện cho Trung Quốc có thể khan hiếm trong vài thập kỷ tới Vì thế, phân gà có thể là một trong số những nguồn nguyên liệu thay thế để sản xuất điện hiệu quả, tiết kiệm và bảo vệ môi trường” Hiện nay, nhiệt điện sử dụng than đá vẫn chiếm 70% sản lượng điện của Trung Quốc (Đỗ Ngọc Hoè, 1974).

Tại Thái Lan, công trình xử lý nước thải sau Biogas là UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Đây là công trình xử lý sinh học kỵ khí ngược dòng Nước thải được đưa vào từ dưới lên, xuyên qua lớp bùn kỵ khí lơ lửng ở dạng các bông bùn mịn Quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ diễn ra khi nước thải tiếp xúc với các bông bùn này Một phần khí sinh ra trong quá trình phân hủy kỵ khí (CH 4 ,

CO 2 và một số khí khác) sẽ kết dính với các bông bùn và kéo các bông bùn lên lơ lửng trong bùn, tạo sự khuấy trộn đều giữa bùn và nước Khi lên đến đỉnh bể, các bọt khí được giải phóng với khí tự do và bùn sẽ rơi xuống Để tăng tiếp xúc giữa nước thải với các bông bùn, lượng khí tự do sau khi thoát ra khỏi bể được tuần hoàn trở lại hệ thống (Dr Arux Chaiyakul, 2007).

Nước thải vào

Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo bể UASB

Nguồn: Trịnh Xuân Lai (2000)

2.3.2 Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi tại Việt Nam

Tại Việt Nam, mỗi năm đàn vật nuôi thải ra khoảng trên 73 triệu tấn chất thải rắn, 25 - 30 triệu khối chất thải lỏng và hàng trăm triệu tấn chất thải khí Trong đó, khoảng 50% tổng lượng chất thải rắn và 80% tổng lượng chất thải lỏng

bị xả thẳng ra môi trường mà không qua xử lý (Lưu Anh Đoàn, 2006).

Theo tác giả Đặng Văn Minh, 2009 cho biết không khí trong chuồng nuôi chứa khoảng 100 loại hợp chất khí độc hại như NH 3 , H 2 S, CO 2 , tổng số vi khuẩn cao gấp 30 - 40 lần so với không khí bên ngoài Nếu hít nhiều và thường xuyên có thể gây ngộ độc cấp tính hoặc mãn tính Ở nồng độ cao có thể gây nôn mửa, ngạt thở, ngất xỉu hoặc tử vong cho người và vật nuôi.

Cũng theo tác giả Đặng Văn Minh cho biết ngành chăn nuôi sẽ gây

ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, nếu không có biện pháp xử lý chất thải phù hợp “Chỉ cần một gia đình nuôi vài con lợn, không vệ sinh chuồng trại, xử lý phân nước thải không hợp lý thì tất cả các hộ sống xung quanh phải gánh chịu hậu quả từ nguồn nước đến không khí hôi thối, ruồi bọ phát triển mạnh, tăng nguy cơ lây lan bệnh dịch” (Đặng Văn Minh, 2009).

Theo tác giả Lưu Anh Đoàn, 2006 cho rằng: phần lớn người trồng rau hiện nay đều sử dụng phân chuồng trong chăm bón, trong khi các vật nuôi này được nuôi bằng những loại thức ăn tổng hợp Thức ăn dạng này chứa rất nhiều khoáng đa lượng, vi lượng Hàm lượng kim loại nặng trong phân của vật nuôi sẽ xâm nhập vào đất trồng, rau và tồn lưu trong các nông sản Đặc biệt là đối với các loại rau ăn lá như cải ngọt, cải xanh, bắp cải, xà lách… Người ăn phải thì hậu quả thật khó lường (Lưu Anh Đoàn, 2006).

Tác giả Nguyễn Quang Thạch, trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội cho biết: sử dụng hầm Biogas để xử lý chất thải chăn nuôi không những cải thiện rất đáng kể ô nhiễm môi trường mà còn cung cấp một nguồn năng lượng sạch và quan trọng, phục vụ việc đun nấu, thắp sáng Tuy nhiên, đối với các trang trại hay hộ chăn nuôi lớn, áp dụng các biện pháp xử lý chất thải là điều cần thiết, song đối với các hộ chăn nuôi nhỏ, không phải bất kỳ hộ nào cũng có điều kiện

để xử lý an toàn chất thải chăn nuôi bằng phương pháp Biogas, nhất là ở các vùng mà kinh tế còn nhiều khó khăn (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

Để xây dựng một hầm Biogas đạt chuẩn như hiện nay, kinh phí không dưới 10 triệu đồng, hoàn cảnh kinh tế của nhiều gia đình còn khó khăn nên chưa thể làm được, chấp nhận phải thải thẳng ra hệ thống thoát nước xung quanh.

9

“Ngoài việc tuyên truyền tạo ý thức cho người dân thu gom và có biện pháp xử lý chất thải phù hợp, rất cần có sự hỗ trợ của Nhà nước, sự phối hợp của chính quyền địa phương Có như thế mới thúc đẩy ngành chăn nuôi phát triển vừa đáp ứng nhu cầu thực phẩm vừa đảm bảo vệ sinh môi trường” Nguyễn Quang Thạch nhận định (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

Theo thống kê, Việt Nam có khoảng 8,5 triệu hộ có chăn nuôi với trên 5 triệu con bò; 2,8 triệu con trâu; 27,6 triệu con lợn; 220 triệu gia cầm Ước tính lượng chất thải rắn

mà các vật nuôi trưởng thành mỗi ngày có thể thải ra: bò 10kg/con, trâu 15kg/con, lợn 2kg/con, gia cầm 0,2kg/con Một tấn phân chuồng tươi không qua xử lý sẽ phát thải vào

Vì vậy, nghiên cứu việc xử lý ô nhiễm trong chăn nuôi bằng các biện pháp sinh học sẽ giúp người chăn nuôi biết được thực trạng ô nhiễm do chính họ gây ra Từ đó, có các biện pháp xử lý chất thải nhằm phát triển sản xuất đi đôi với việc bảo vệ cuộc sống, môi trường sống của chính mình Nghiên cứu hiện trạng chất thải chăn nuôi gia cầm còn giúp các cơ quan chức năng có cơ sở để đưa ra những giải pháp, những quyết định

xử phạt hợp lý nhằm hạn chế, ngăn chặn những tác động gây hại đến môi trường Một số giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi hiện nay:

a) Giải pháp xây dựng hầm Biogas

Xử lý chất thải chăn nuôi bằng công trình khí sinh học (KSH) được đánh giá là giải pháp hữu ích nhằm giảm khí thải methane và sản xuất năng lượng sạch Với trên 500.000 công trình KSH hiện có trên cả nước (336.000 công trình KSH thay thế than đun nấu vùng đồng bằng và 224.000 công trình KSH thay thế củi đun nấu vùng miền núi), sản

kinh tế khoảng 1.200 tỷ đồng về chất đốt Do đó, khả năng giảm thiểu khí phát thải của công trình khí sinh học sẽ tăng lên trong tương lai và tầm quan trọng của việc tận dụng nguồn năng lượng tái tạo này, không chỉ nhằm chống việc nóng lên của khí hậu toàn cầu, mà còn giúp Việt Nam đi theo hướng phát triển nền kinh tế có hàm lượng carbon thấp mà không ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững Mặc dù vậy, phát triển khí sinh học tại Việt Nam còn gặp một số khó khăn vì mức đầu tư cao so với khả năng tài

chính của người nông dân, hỗ trợ của nhà nước thấp và phụ thuộc nhiều vào quy mô và tính ổn định của ngành chăn nuôi ( Đỗ Thành Nam, 2008).

b) Xử lý chất thải bằng ủ phân hữu cơ (Compost)

Có thải chất thải bằng hữu cơ (Compost) là sử dụng chủ yếu bã phế thải thực vật, phân của động vật mà thông qua hoạt động trực tiếp hay gián tiếp của vi sinh vật phân hủy và làm tăng cao chất lượng của sản phẩm, tạo nên phân bón hữu cơ giàu chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng Người ta chọn chỗ đất không ngập nước, trải một lớp rác hoặc bã phế thải trồng trọt dầy khoảng 20cm, sau đó lót một lớp phân gia súc hoặc gia cầm khoảng 20-50% so với rác (Có thể tưới nếu phân lỏng, mùn hoai), tưới nước để có độ ẩm đạt 45-50% rồi lại lại trải tiếp một lớp rác, bã phế thải trồng trọt lên trên… đến khi đống ủ đủ chiều cao (Không sử dụng cỏ tranh,

cỏ gấu để ủ) Dùng tấm ni lông, bạt… đủ lớn để che kín đống phân ủ Cứ khoảng một tuần đảo đều đống phân ủ và bổ xung nước cho đủ độ ẩm khoảng 45- 50%, che ni long, bạt kín lại như cũ Ủ phân bằng phương pháp này hoàn toàn nhờ sự lên men

tự nhiên, không chất thải bằng hữu cơ (Compost) là sử dụng chủ yếu (Tuy nhiên nếu được bổ xung men vào đống ủ thì tốt hơn).

Nhờ qua trình lên men và nhiệt độ tự sinh của đống phân ủ sẽ tiêu diệt được phần lớn các mầm bệnh nguy hiểm, thậm chí ủ phân có thể phân hủy được cả xác động vật chết khi lượng phế thải thực vật đủ lớn Trong phân ủ có chứa chất mùn làm đất tơi xốp, tăng dung lượng hấp thụ khoáng của cây trồng, đồng thời có tác dụng tốt đến hệ vi sinh vật có ích trong đất Phân ủ còn có tác dụng tốt đối với tính chất lý hoá học và sinh học của đất, không gây ảnh hưởng xấu đến người, động vật và giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường sinh thái (Mai Thế Hào, 2015).

c) Xử lý môi trường bằng men sinh học

Từ đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước người ta đã sử dụng các chất men để giảm ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được gọi là “Chế phẩm EM (Effective Microorganisms) có nghĩa là vi sinh vật hữu hiệu” Ban đầu các chất này được nhập

từ nước ngoài nhưng ngày nay các chất men đã được sản xuất nhiều ở trong nước Các men nghiên cứu sản xuất trong nước cũng rất phong phú và có ưu điểm là phù hợp hơn với điều kiện tự nhiên, khí hậu nước ta Người ta sử dụng men sinh học rất

đa dạng như: Dùng bổ sung vào nước thải, dùng phun vào

11

chuồng nuôi, vào chất thải để giảm mùi hôi, dùng trộn vào thức ăn…(Mai Thế Hào, 2015).

Dưới đây là một vài trong số những chất men bổ sung làm giảm ô nhiễm trong chăn nuôi được sản xuất và nhập khẩu.

Bảng 2.2 Một số những chất men bổ sung trong chăn nuôi được sản xuất và nhập khẩu

1 Deodorase Chất tách từ thảo mộc Giảm khả năng sinh Thái Lan,

2 EM Tổ hợp nhiều loại vi Tăng hấp thụ thức ăn, Nhật Bản

sinh vật giảm bài tiết chất dinh

dưỡng qua phân

3 EMC Thảo mộc, khoáng chất Giảm sinh NH3, H2S, Việt Nam

thiên nhiên SO2, giải độc đường

tiêu hóa

4 Kemzym Enzym tiêu hóa Tăng hấp thụ thức ăn, Thái Lan,

giảm bài tiết chất dinh Đức dưỡng qua phân

5 Pyrogreen Hóa sinh thiên nhiên Giảm khả năng sinh Hàn Quốc

NH3

Sacharomyces giảm bài tiết chất dinh Lan

dưỡng qua phân

Chỉ trong 1m 2 ấu trùng ruồi, chúng có thể ăn tới 40 kg phân tươi mỗi ngày Và cứ 100 kg phân có thể cho 18 kg ấu trùng Ấu trùng rất giầu các chất dinh dưỡng như protein (42%), chất béo (34%) và là nguồn thức ăn tốt cho lợn, gia cầm và cá.

Chất béo của ấu trùng ruồi đen có tới 54% là axit lauric, một axit có tác dụng tiêu diệt virus có vỏ bọc bằng lipid (như virus HIV và sởi) cũng như Clostridium và các protozoa gây bệnh Protein của ấu trùng ruồi rất giầu lysine và là nguồn thức ăn có giá trị dinh dưỡng (Vũ Duy Giảng, 2014).

Một số công trình nghiên cứu về xử lý chất thải chăn nuôi tại Việt Nam:

1 Đề tài “Phát triển nuôi giun quế (Perionyx excavatus) tạo nguồn thức ăn giàu protein cho gia cầm và hạn chế ô nhiễm môi trường” của tác giả Vũ Đình Tôn và cs (2009) cho thấy:

Giun quế có khả năng xử lý rất hiệu quả các chất thải hữu cơ, nhất là phân gia súc và phụ phẩm nông nghiệp, tạo thành nguồn phân bón rất giàu dinh dưỡng với hàm lượng cao các khoáng chất thiết yếu và dễ hấp thu đối với cây trồng (P, K, Ca, Mg, NH 4+ ,…) Hơn nữa, xử lý chất thải bằng giun quế còn giúp hạn chế ô nhiễm môi trường nhờ việc giảm đáng kể hàm lượng NH 3 trong phân (giảm khoảng 9,17 lần ở công thức 50% phân trâu bò + 50% phân lợn, giảm 14,98 lần so với phân trâu bò tươi và 50,61 lần so với phân lợn tươi).

Giun quế sinh trưởng và phát triển tốt trên các loại chất thải khác nhau Trong đó, nuôi giun bằng phân trâu bò cho kết quả cao nhất về tăng sinh khối (713 gam sau 45 ngày, tương đương tốc độ sinh trưởng là 2,43% Bên cạnh đó, chúng ta cũng có thể trộn phân trâu bò với các loại chất thải khác với các tỷ lệ khác nhau đều cho tốc độ tăng sinh khối cao ở giun Với đặc điểm sinh trưởng nhanh, chúng ta có thể nuôi giun với quy mô thâm canh hay bán thâm canh để sản xuất nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng cho chăn nuôi.

Bổ sung giun quế vào khẩu phần ăn đã góp phần làm tăng khả năng tăng trọng của gà, cải thiện được đáng kể tiêu tốn thức ăn và do đó làm giảm chi phí thức

ăn cho 1kg tăng trọng của gà Đồng thời việc bổ sung giun quế đã làm tăng tỷ lệ thân thịt và tỷ lệ các phần thịt có giá trị của gà và không làm thay đổi chất lượng cảm quan của thịt (màu sắc, pH, tỷ lệ mất nước sau bảo quản và chế biến) Mức bổ sung 2% giun cho kết quả tốt nhất làm tăng trọng của gà cao hơn hẳn so với lô đối chứng, đặc biệt ở các tuần tuổi cuối trước khi giết thịt, giúp làm giảm

13

0,21kg thức ăn cho mỗi kg tăng khối lượng gà, tương ứng với 6,8% so với ở lô đối chứng Bổ sung 2,00 % cho tỷ lệ thân thịt và tỷ lệ thịt lườn, thịt đùi cao hơn hẳn so với ở lô đối chứng (Nguyễn Thị Quý Mùi, 1995).

2 Đề tài “Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau dừa nước” của tác giả Vũ Thụy Quang - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh” Kết quả đề tài cho thấy:

- Rau dừa nước có khả năng sống và phát triển tốt trong môi trường nước thải Khả năng lọc nước thải của chúng rất mạnh qua sự thay đổi các chỉ tiêu lý - hoá học của nước thải, đặc biệt là ở nước thải 100% (không pha loãng) Rau dừa nước làm biến đổi các chỉ tiêu như sau:

(kiềm nhẹ) phù hợp cho vi sinh vật phát triển.

dưỡng (NH 4+ , PO 43- ) trong nước hạn chế hiện tượng tảo nở hoa.

nước, tạo điều kiện cho các quá trình phân giải chất hữu cơ thành các chất đơn giản cho cây có thể hấp thu (H = 73,6% ở nghiệm thức nước thải 100%)

sinh vật phát triển làm quá trình oxy hoá hiếu khí các chất hữu cơ diễn

ra mạnh hơn (H = 87.2% ở nước thải 100%).

- Rau dừa nước sống và phát triển tốt trong môi trường nước thải còn được đặc trưng bởi sự gia tăng mạnh các chỉ tiêu về sinh trưởng của rau như sau một thời gian đầu: Chiều dài thân, số lá và màu sắc của rau Trong khi đó, rau trồng trong nước sạch cũng thay đổi về chiều dài thân và số lá nhưng chậm dần ở giai đoạn sau Màu sắc của lá: rau trong nước thải lá có màu xanh thẫm và diện tích lá to hơn, trồng trong nước sạch lá màu nhạt và diện tích lá nhỏ hơn.

Như vậy, từ những kết quả nghiên cứu trên đã chứng minh hiệu quả lọc nước thải rất tốt của cây rau dừa nước (H 80%) Các chỉ tiêu nước và sự tăng trưởng của cây đã phản ánh khả năng sống của cây ở nồng độ nước thải chăn nuôi cao (COD = 338,96 mg/l, BOD = 340 mg/l) Cây rau dừa nước

có tác dụng lọc hấp thu các chất hữu cơ trong nước thải, không cần phải qua quy trình kỹ thuật hay máy móc phức tạp, đắt tiền (Vũ Thụy Quang, 2009).

3 Đề tài “Nghiên cứu xử lý chất thải chăn nuôi gà bằng mô hình Biogas” Vũ Đình Tôn và cộng sự, Đại học Nông nghiệp Hà Nội cho thấy:

Gà siêu trứng có HSTP thấp nhất là 1,05 tiếp sau là gà kiêm dụng là 1,07

và HSTP cao nhất là gà siêu thịt 1,20.

- Lượng Biogas sản sinh ra khác nhau rất rõ rệt giữa mùa đông và mùa hè (mùa hè cao hơn tới trên 2 lần) do nhiệt độ mùa đông quá thấp không thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật.

2.4 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT HỮU HIỆU EM

2.4.1 Giới thiệu về vi sinh vật hữu hiệu EM

Vi sinh vật hữu hiệu EM (Effective Microoganisms) là tập hợp các loài vi sinh vật có ích, gồm các nhóm (vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn Bacillus, vi khuẩn Lactic, nấm men, xạ khuẩn) sống cộng sinh trong cùng môi trường, khi được bổ sung vào môi trường sẽ góp phần cải thiện môi trường sống.

Ví dụ: Đối với môi trường đất có thể áp dụng chúng như là một chất nhằm tăng cường tính đa dạng của hệ vi sinh vật đất, bổ sung các vi sinh vật có ích vào môi trường tự nhiên, giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường do các vi sinh vật có hại gây ra Kết quả là nó có thể cải thiện chất lượng và làm tốt đất, tăng cường hiệu quả sử dụng các chất hữu cơ của cây trồng.

Công nghệ EM (Effective microorgannic) đã được bắt đầu nghiên cứu bởi Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa vào những năm 1970 Ông đã phân lập, nuôi cấy trộn lẫn các vi sinh vật có ích được tìm thấy trong môi trường và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và thực phẩm…Ông đã kiên trì đấu tranh cho quan điểm

mở rộng các chế phẩm sinh học, giảm thiểu tiến tới đẩy lùi việc sử dụng phân bón hoá học, thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh bằng hoá học Ông và các cộng sự sau khi nghiên cứu thành công đã đảm nhiệm phân lập, nhân giống và cung cấp công nghệ, kỹ thuật, xây dựng các Trung tâm nghiên cứu công nghệ EM và tham gia xây dựng nhà máy sản xuất chế phẩm EM tại nhiều nước trên thế giới Hiện nay có trên 80 nước ứng dụng chế phẩm sinh học EM trong sản xuất nông nghiệp và xử lý môi trường Chế phẩm EM được chính thức đưa vào Việt Nam từ tháng 4 năm 1997 (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

15

Chế phẩm EM được tạo ra không phải bằng kỹ thuật di truyền và cũng không chứa các loài vi sinh vật được tạo ra bởi kỹ thuật di truyền EM rất an toàn, rẻ tiền, và ứng dụng có hiệu quả, cải thiện tốt môi trường Các vi sinh vật tạo ra một môi trường sinh thái đồng nhất, sản sinh ra nhiều sản phẩm khác nhau cùng sinh trưởng, phát triển Mỗi loại vi sinh vật trong chế phẩm EM có chức năng họat động riêng của chúng Các vi sinh vật này đều là những vi sinh vật có lợi chung sống trong cùng một môi trường, chúng sống cộng sinh với nhau, cùng hỗ trợ nhau do vậy hiệu quả của hoạt động tổng hợp của chế phẩm tăng lên rất nhiều Trong đó loài vi khuẩn quang hợp đóng vai trò chủ chốt, sản phẩm của quá trình quang hợp là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho các loài khác trong chế phẩm EM Việc sản xuất vi sinh vật từ phế phụ phẩm khá đơn giản và dễ thực hiện: xử lý thô nguồn nguyên liệu phế phụ phẩm từ sản xuất nông nghiệp và các nhà máy chế biến, phối trộn với chế phẩm EM gốc và một vài phụ liệu khác như đạm, kali, rỉ mật…, độ ẩm cuối cùng của hỗn hợp cần đạt từ

45 - 50% Nguyên liệu dùng để sản xuất chế phẩm là tận dụng các loại phế phẩm nông nghiệp như: bột ngô, bột cám, vỏ trấu, lõi ngô, vỏ điều, mùn cưa,… với giá thành thấp, nhưng hiệu quả của sản phẩm mang lại giải quyết được nhiều vấn đề bức xúc của xã hội hiện nay (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

2.4.2 Thành phần và quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong chế phẩm EM

Theo báo cáo của APNAN, trong chế phẩm EM có khoảng hơn 80 loài vi sinh vật cả kị khí và hiếu khí thuộc 10 chi khác nhau, chúng bao gồm: vi khuẩn quang hợp có chức năng tổng hợp chất hữu cơ từ CO 2 và H 2 O, vi khuẩn cố định

N 2 sử dụng các chất hữu cơ của vi khuẩn quang hợp để chuyển hóa N 2 trong không khí thành các hợp chất N 2 ; Xạ khuẩn (sản sinh các chất kháng sinh ức chế

vi sinh vật gây bệnh và phân giải chất hữu cơ), vi khuẩn Lactic (chuyển hóa thức

ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu), nấm men (sản sinh các vitamin và các axitamin) Các vi sinh vật trong chế phẩm EM tạo ra một hệ thống vi sinh thái với nhau, tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau, chúng hỗ trợ lẫn nhau cùng sinh trưởng

và phát triển (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

2.4.2.1 Vi khuẩn quang hợp

Là nhóm vi khuẩn tự dưỡng quang năng, có khả năng sử dụng năng lượng ánh

trong không khí tạo nên các chất hữu cơ, giúp vi sinh vật có thể tự

dưỡng hoàn toàn, không phụ thuộc vào sự cung cấp các chất hữu cơ từ bên ngoài làm nguồn dinh dưỡng Vi khuẩn quang hợp có sắc tố trong tế bào, nhưng sắc tố quang hợp ở vi khuẩn không phải Clorofil như ở cây xanh mà bao gồm nhiều loại khác nhau như Bacteriochlorofil a, b, c, e, g… mỗi loại có một phổ hấp thụ ánh

sáng riêng.

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

mùi khó chịu gây ra bởi các sản phẩm chứa S cũng như sản phẩm biến đổi của quá trình

Axit hữu cơ

Chất kháng sinh

Hình 2.3 Sơ đồ chức năng của các vi sinh vật

Nguồn: Terua Higa (2002)

2.4.2.2 Vi khuẩn lactic

Vi khuẩn Lactic thuộc nhóm vi khuẩn gram (+), không tạo bào tử, hầu hết không di động, có hình thái khác nhau Vi khuẩn lactic lên men kỵ khí bắt buộc, tuy nhiên chúng cũng có thể sinh trưởng được cả khi có mặt oxy đó là bọn sống

từ kỵ khí tới hiếu khí Vi khuẩn lactic thu nhận năng lượng nhờ quá trình phân giải kỵ khí đường, hyddrat cacbon với sự tích lũy axit lactic trong môi trường Người ta đã ứng dụng quá trình lên men lactic rất rộng rãi để chế biến thức ăn chua, ủ thức ăn cho gia súc, sản xuất axit lactic Chính vì vậy, vi khuẩn lactic được đưa vào nhóm EM với mục đích chủ yếu để chuyển hóa thức ăn khó tiêu

17

thành thức ăn dễ tiêu Sau đây là những hoạt động của vi khuẩn lactic trong chế phẩm EM:

- Chuyển hoá các thức ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu.

- Vi khuẩn lactic sinh axit lactic, là chất khử trùng mạnh, nó tiêu diệt các vi sinh vật có hại và làm tăng sự phân huỷ các chất hữu cơ.

- Vi khuẩn Lactic làm tăng sự phân cắt các hợp chất chất hữu

cơ như xenlluloza sau đó lên men chúng mà không gây ảnh hưởng

có hại nào từ các chấthữu cơ không bị phân huỷ.

- Vi khuẩn Lactic có khả năng tiêu diệt sự hoạt động và truyền giống của Fusarium, là loài gây bệnh cho mùa màng (làm yếu cây trồng, gia tăng mầm bệnh) (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

2.4.2.3 Xạ khuẩn

Xạ khuẩn là nhóm vi khuẩn trung gian giữa vi khuẩn và nấm thuộc nhóm Prokaryot Đa số vi khuẩn có cấu tạo dạng sợi, sợi liên kết với nhau thành khuẩn lạc phân nhánh phức tạp nhưng toàn bộ

hệ sợi chỉ là một tế bào có nhiều nhánh, không có vách ngăn ngang.

Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong đất và chế phẩm

EM (sau vi khuẩn và nấm) Chúng tham gia vào quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất như xenlluloza, tinh bột có phầnkhépkín vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.Do đặc tính này nên chế phẩm EM còn được ứng dụng trong quá trình chế biến phân huỷ rác Xạ khuẩn còn sản sinh ra chất kháng sinh từ quá trình trao đổi chất của vi khuẩn quang hợp và chất hữu cơ trong môi trường Chất hữu cơ này có tác dụng diệt nấm và vi khuẩn gây hại Xạ khuẩn có khả năng cùng tồn tại với vi khuẩn quang hợp trong chế phẩm EM Do đó cả hai loại này đều làm tăng tính chất của môi trường đất bằng cách làm tăng hoạt tính sinh học của đất (Nguyễn Quang Thạch, 2001) 2.4.2.4 Nấm men

Nấm men thuộc vi nấm, có cấu trúc đơn bào Nấm men tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất, phân hủy các chất hữu cơ trong đất Ngoài ra, nấm men còn tổng hợp các chất kháng sinh có ích cho sự sinh trưởng của cây trồng như axitamin

và đường Các chất có hoạt tính sinh học do nấm men tạo ra thúc đẩy tế bào hoạt động Ngoài hoạt tính sinh lý, bản thân nấm men còn có rất nhiều

loại vitamin và các axit amin, đặc biệt là các axit amin không thay thế Do đặc tính này nên chế phẩm EM còn được dùng để bổ sung thức ăn cho gia súc tạo năng suất (Nguyễn Quang Thạch, 2001) 2.4.2.5 Nhóm vi khuẩn Bacillus

Từ Bacillus nhằm miêu tả hình dáng của một nhóm vi khuẩn khi được quan sát dưới kính hiển vi Nó xuất phát từ tiếng Latinh có nghĩa là hình que Do đó, một số nơi gọi là khuẩn que Trong chế phẩm EM nhóm vi khuẩn Bacillus có những vai trò như sau:

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.

Vibrio, vi khuẩn có hại và nguyên sinh động vật.

Ví dụ: Một loài trong chế phẩm EM đó là Lactobacillus acidophilus (có nghĩa vi khuẩn sữa yêu axít) là một loài trong chi Lactobacillus L acidophilus phân hóa đường thành axít lactic L acidophilus là một trực khuẩn thường cư trú ở đường tiêu hóa của con người, có khả năng sinh ra acid lactic, do đó tạo ra một môi trường không thuận lợi cho sự phát triển của các vi khuẩn và nấm gây bệnh kể cả các vi khuẩn gây thối rữa L acidophilus đã được dùng trong nhiều năm để điều trị ỉa chảy chưa có biến chứng, đặc biệt do vi khuẩn chí ở ruột bị biến đổi do dùng kháng sinh L acidophilus sinh sản bằng cách chia đôi hay trực phân Mặc dù không có hình thức sinh sản hữu tính (chỉ là sinh sản cận hữu tính) (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

2.4.3 Các dạng EM và công dụng của chúng

* Dung dịch EM gốc (gọi là EM 1 )

- Khái niệm: là chất lỏng có mầu nâu vàng với mùi dễ chịu, nếm

có vị chua ngọt Độ pH của dung dịch này < 3,5.

- Công dụng:

+ Dùng để sản xuất ra các loại EM thứ cấp

+ Dùng trực tiếp cho vật nuôi uống, phun trực tiếp

cho cây trồng + Thời gian sử dụng: 6 tháng

19

* Dung dịch EM thứ cấp (gọi là EM 2 )

- Khái niệm: là dung dịch được lên men từ EM 1 , rỉ đường và nước.

- Công dụng:

+ Dùng trong trồng trọt và chăn nuôi, xử lý

môi trường + Thời gian sử dụng: 3 - 6 tháng

Ví dụ: Để tiêu diệt các vi sinh vật gây mùi thối (sinh ra các loại khí

H 2 S, SO 2 , NH 3 …) trong rác thải, chúng ta sử dụng chế phẩm EM thứ cấp phun trực tiếp vào rác thải, cống rãnh, toa lét, chuồng trại chăn nuôi sẽ khử được mùi hôi một cách nhanh chóng Đồng thời số lượng ruồi muỗi,

ve các loại côn trùng bay khác cũng giảm hẳn Chức năng phân hủy rác thải hữu cơ, tốc độ hóa mùn diễn ra nhanh hơn chỉ sau một ngày.

Chế phẩm EM có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các emzyme phân hủy như lignin peroxidase, có khả năng phân hủy các hóa chất nông nghiệp tồn dư, môi trường được cải thiện Đây là sản phẩm thân thiện môi trường phù hợp với xu hướng của xã hội hướng đến thay thế thuốc hóa học bằng chế phẩm sinh học.

* Chiết xuất cây trồng lên men bằng EM (gọi là EM - F.P.E)

- Khái niệm: là dung dịch chiết suất cây trồng được lên men từ

EM 1 , rỉ đường, nước, và cỏ tươi.

bệnh tật, sâu hại cho cây + Thời gian sử dụng: 7 ngày.

Ví dụ: trong chăn nuôi lợn, gà, trâu, bò.

Sử dụng EM - Bokashi cho lợn ăn đã làm tăng năng suất, chất lượng thịt

có chiều hướng tốt hơn ở một số chỉ tiêu protein thô, khoáng tổng hợp Chế phẩm EM có tác dụng phòng chống và trị bệnh tiêu chảy ở lợn con trong giai đoạn bú sữa, sau cai sữa và 60 ngày tuổi Sử dụng EM trong điều trị bệnh tiêu chảy ở lợn có hiệu quả kinh tế cao hơn và không có tác dụng xấu sau điều trị như các thuốc kháng sinh (Nguyễn Quang Thạch, 2001) Dùng EM để phòng trị bệnh tiêu chảy ở bò, trâu không ảnh hưởng đến sức khỏe, các trạng thái sinh lý, hệ thống vi sinh vật dạ cỏ và sữa bò EM có tác dụng kháng khuẩn mạnh đối với các vi khuẩn Salmonellsa và E.coli Điều trị bệnh ỉa chảy với liều lượng 3ml EM gốc/kg trọng lượng cơ thể trâu bò cho kết quả khỏi bệnh sau 2 - 3 ngày (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

+ EM - Bokashi dùng trong xử lý môi trường: hỗn hợp chất hữu

cơ cám gạo, mùn cưa, cám bồi, bã mía nghiền nhỏ…

+ EM - Bokashi dùng trong trồng trọt: hỗn hợp chất hữu cơ là phân động vật cám, than, bùn, phân chuồng, rơm rác… hoặc các chất hữu cơ khác

Một số ứng dụng của chế phẩm EM Bokasi trong trồng trọt như sau:

Đối với cây lúa: sử dụng EM ở dạng Bokashi hoặc EM thứ cấp đều có tác dụng xúc tiến tăng trưởng và phát triển, rút ngắn thời gian sinh trưởng trong vụ xuân từ 7 - 9 ngày, vụ mùa từ 4 - 5 ngày (giống lúa CR203), tăng năng suất từ 5 - 10%, chống chịu với sâu bệnh tốt hơn Kết quả thí nghiệm cho thấy có thể giảm 30% lượng phân bón vô cơ nếu sử dụng EM -Bokashi kết hợp với phun E.M thứ cấp (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

Đối với cây ngô: bón EM - Bokashi kết hợp phun EM thứ cấp đều có ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng và phát triển của cây ngô: rút ngắn thời gian trổ cờ 2 - 3 ngày, ngô trỗ tập trung làm cho quá trình thụ phấn thuận lợi, năng suất tăng từ 12 - 28% (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

Cây đậu tương: EM có ảnh hưởng tốt đến các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển, tăng độ sâu rễ, tăng số lượng, trọng lượng nốt sần, tăng năng suất từ 15 - 19%; chất lượng hạt đậu tương cũng tăng, có thể giảm 30% lượng phân bón hóa học (NPK) (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

Cây rau: sử dụng EM làm tăng các chỉ tiêu cấu thành năng suất rau ăn lá, dẫn tới tăng năng suất trong thâm canh rau, tăng hiệu quả kinh tế Chi tiêu NO 3

trong rau cải Đông Dư khi sử dụng EM - Bokashi và phun EM thứ cấp đã giảm

21

rõ rệt Công nghệ EM là khâu quan trọng trong sản xuất rau sạch (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

+ Thời gian sử dụng tùy theo từng loại song tốt nhất là trong vòng 30 ngày sau khi kết thúc công đoạn sản xuất.

Từ những kết quả ứng dụng của công nghệ EM, nhiều quốc gia đã triển khai dưới sự trợ giúp của Nhà nước như: Pakistan, Myanma, Indonesia, Thai Lan, Ai cập, Cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên Ở một

số nước do các tổ chức phi chính phủ chủ trì như: Brazil, Nepal, Scrilanca, Bỉ, Hà Lan…Những nước khác do các công ty hoặc các trường Đại học đứng ra tổ chức các công việc đào tạo, huấn luyện, nghiên cứu, ứng dụng, chuyển giao công nghệ hoặc bán sản phẩm của EM (Việt Nam).

- Giai đoạn 1: huấn luyện, chuyển giao công nghệ, chế tạo thử EM và thử

nghiệm.

- Giai đoạn 2: sản xuất thử với liều lượng lớn hơn và áp dụng với quy mô rộng lớn.

- Giai đoạn 3: phát triển, mở rộng quy mô ứng dụng.

Các kết quả đạt được trong việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ EM một cách rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới trong các lĩnh vực nông nghiệp, sản xuất cây trồng, rau, lúa, ngô, khoai tây, đậu, cà phê…; chăn nuôi: trâu, bò, lợn, gà…; bảo vệ thực vật, xử lý môi trường…Qua các hội nghị Quốc tế về công nghệ EM, các báo cáo của các nhà khoa học cho thấy chế phẩm sinh học EM có thể gia tăng cân bằng sinh quyển, tính đa dạng của đất nông nghiệp, tăng chất lượng đất, khả năng sinh trưởng, chất lượng sản phẩm nông nghiệp (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

2.4.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới

và tại Việt Nam

2.4.4.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới

Nhờ những kết quả ứng dụng có hiệu quả của EM cho đến nay trên thế giới

đã có trên 80 nước triển khai như: Bỉ, Hà Lan, Italia (Châu Âu); Brazil (Châu Mỹ); Nhật, Trung Quốc, Ấn Độ (Châu Á) Đặc biệt các nước đang phát triển như: Myanma, Bhutan, Pakistan, Thái Lan, Việt Nam việc ứng dụng EM trong sản xuất và bảo vệ môi trường được chính phủ các nước này rất quan tâm.

Theo thông báo của tổ chức APNAN, số liệu về lượng chế

phẩm gốc được sản xuất ở các nước năm 2001 như sau:

Các kết quả trong việc nghiên cứu, áp dụng công nghệ EM ở hầu hết các nước trên thế giới đều đã thành công trong các lĩnh vực như: nông nghiệp (với cây trồng như: lúa, ngô, khoai tây, cà chua, rau….), chăn nuôi như: trâu, bò, lợn,

gà…bảo vệ thực vật và xử lý môi trường Qua các kết quả nghiên cứu

và thực tế ứng dụng cho thấy công nghệ EM có thể gia tăng cân bằng sinh quyển, tính đa dạng của đất nông nghiệp, tăng chất lượng đất, khả năng sinh trưởng, chất lượng sản phẩm nông nghiệp Vì thế các nước trên thế giới đón nhận EM là một giải pháp để đảm bảo cho một nền nông nghiệp phát triển bền vững (Nguyễn Quang Thạch, 2001)

Việc triển khai áp dụng công nghệ EM ở các nước cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên là một ví dụ điển hình:

- Thời kỳ 1994 - 1995 là giai đoạn đầu công nghệ EM được giới thiệu vào nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên để thử nghiệm, huấn luyện ở quy mô nhỏ (phòng thí nghiệm và pilot) để xác định hiệuquả của công nghệ.

- Thời kỳ 1996 - 1998 là giai đoạn được sản xuất với số lượng lớn hơn và áp dụng ở quy mô rộng hơn.

- Thời kỳ 1999 đến nay là giai đoạn được áp dụng rộng rãi

Mùa xuân năm 1995, xưởng pilot được xây dựng với quy mô sản xuất 100 tấn/năm ở thành phố Bình Nhưỡng và tỉnh Bongsan Sau đó thành lập Trung tâm nghiên cứu EM thuộc Viện hàn lâm khoa học Cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên vào tháng 6/1997 trên diện tích 5.000m 2 và Viện Hữu nghị quốc tế về công nghệ EM vào tháng 4/1999 trên diện tích 2.000m 2 để nghiên cứu sản xuất giống của EM 1 Ngoài ra còn có trên 100 xưởng sản xuất EM thứ cấp với công suất 500

– 2.000 tấn/năm (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

23

Năm 1999, công nghệ EM đã được áp dụng cho khoảng 1 triệu ha đất trồng trọt chủ yếu là rau, lúa, ngô Trong lĩnh vực môi trường, một nhà máy làm sạch nước thải thành phố với công suất 50.000 m 3 /ngày đã được xây dựng vào mùa xuân năm 1998 ở thủ đô Bình Nhưỡng với việc sử dụng EM Ngoài việc khử mùi hôi và chống ô nhiễm môi trường, nhà máy này còn sản xuất ra một lượng phân bón chất lượng cao với 2.000 tấn/năm (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

Trường Đại học Nông nghiệp Bắc Kinh Trung Quốc có một dự án

áp dụng công nghệ EM để trồng rau trong vùng hoang mạc Nội Mông Viện Hàn lâm khoa học ở Minsk của Belarussia đã nghiên cứu nhiều năm và cho thấy rằng EM đã giúp cho cây trồng lấy đi một số lượng lớn chất phóng xạ do tai họa của nhà máy điện nguyên tử Chernobyl, do đó làm giảm sự ô nhiễm Tất nhiên cây trồng này phải hủy bỏ nhưng đã tạo

ra sự an toàn cho đất về sau (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

Còn ở Thái Lan, người ta ứng dụng rộng rãi công nghệ EM để nuôi tôm Nhờ đó chất lượng sản phẩm nâng cao, tôm ít bệnh, năng suất cao, đem lại lợi nhuận lớn cho các trang trại nuôi tôm (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

Cũng theo tác giả Nguyễn Quang Thạch (2001) ở Nhật Bản và Thái Lan… đã sử dụng EM để chế biến thức ăn, cho vào nước uống nuôi gia súc, gia cầm cho kết quả lớn nhanh, tỷ lệ đẻ cao hơn và một số bệnh như bệnh đường tiêu hóa giảm đáng kể Phun dung dịch EM vào chuồng nuôi, các khí độc hại giảm hàng chục thậm chí hàng trăm lần (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

* Các tổ chức nghiên cứu công nghệ EM

Các tổ chức nghiên cứu về công nghệ EM gọi tắt là EMRO (EM Research Organization) được hình thành ở nhiều nước trên thế giới

và có quan hệ mật thiết với EMRO ở Nhật Bản cụ thể:

- EMRO Nhật Bản có địa chỉ tại:

Takamiyagi Bldg, 2 - 9 - 2 Ganeko, Girowan - shi, Okinawa 901

- 2214, Japan Tel: +8198890111; Fax: +81988901122

URL http:// em.reseachorranization.com.

- EMRO Trung Quốc C3, 12F Nanjing Internationnal Trade

Center, 18 East Zhongshan Road Nanjing 210005, China.

Tel: +86254791672; Fax: +6622727127

- EMRO Thái Lan: A - 304 MoririnBldg 60/1 Soisailom, Phahanyothin Road Phayathai Bangkok 10400, Thailand.

Công ty EM (EM Technologies Inc) 1802 West Grant Road, Suite

122, Tucson, arizona 85745, USA.

Tel: ++1 -520-629-9301

Fax: ++-520-629-9039

Email: emtech@azatarnet.com

Khu vực Trung và Nam Mỹ:

- EMRO Costarica APDO 642-1100, TIBAS, Costarica, C, A.

Tel&Fax: ++560-36-4726 (Đặng Văn Minh, 2009).

- Tại Việt Nam hiện nay cũng có rất nhiều tổ chức đơn vị nghiên cứu về chế phẩm EM như: Viện bảo vệ thực vật, Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Sở Khoa học & công nghệ tỉnh Thái Nguyên, Hà Nội,

2.4.4.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM tại Việt Nam Sau 3 năm nghiên cứu (1998 - 2000) đề tài cấp nhà nước do tác giả Nguyễn Quang Thạch (Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội) làm chủ nhiệm đã được nghiệm thu và được Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường đánh giá cao Đề tài đã chứng minh được rằng trong chế phẩm

EM không có vi sinh vật gây hại, dễ áp dụng và đem lại hiệu quả kinh tế cao, nhất là trong sản xuất nông nghiệp và bảo vệ môi trường.

Song song với chương trình nghiên cứu đề tài cấp nhà nước, nhiều địa phương đã áp dụng thử (dưới sự bảo trợ về kỹ thuật của Trung tâm phát triển công nghệ Việt - Nhật) Kết quả thật bất ngờ, ngay năm đầu thử nghiệm đã cho những kết quả bước đầu là công nghệ EM có hiệu quả tích cực trong trồng trọt,

25

chăn nuôi và vệ sinh môi trường Nhờ những kết quả đó nhiều địa phương trong cả nước đã triển khai ứng dụng công nghệ EM thành công.

Tại các tỉnh phía Nam và các tỉnh ven biển miền trung công nghệ EM đã được ứng dụng rộng rãi trong xử lý các bãi rác thải tập trung, trong trồng trọt nhất là ứng dụng EM trong nuôi trồng thủy sản (nuôi tôm) Các tỉnh phía Bắc như: Nghệ An, Thanh Hóa, Thái Bình, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Thái Nguyên, Bắc Kạn…chế phẩm EM cũng đang được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi, bảo vệ thực vật và vệ sinh môi trường Tại các bãi rác lớn như ở

Hà Nội, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Bắc Kạn…đã ứng dụng công nghệ E.M vào xử

lý rác thải cho kết quả rất tốt (khử hoàn toàn mùi hôi thối giảm thời gian phân hủy, giảm ruồi nhặng, côn trùng Chi phí chế phẩm EM để xử lý 1m 3 rác chỉ hết

3000 đồng) Các tỉnh Vĩnh Phúc, Thái Bình, Bắc Giang, Thái Nguyên việc ứng dụng công nghệ EM cũng rất thành công trong sản xuất thâm canh lúa, ngô, đỗ tương, chè, dâu tằm… trong chăn nuôi lợn gà Đặc biệt là 2 tình Thái Bình và

Vĩnh Phúc (theo báo cáo của 2 tình trong tổng kết chương trình Nông nghiệp sạch 1997 - 2001) thì mỗi năm đã sử dụng 20 - 25 tấn E.M thứ cấp cho các lĩnh vực Có nhiều xã, nhiều huyện ở Vĩnh Phúc 100% số hộ nông dân đã được tập huấn E.M và đang sử dụng E.M trong sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản (Nguyễn Quang Thạch, 2001).

* Một số công trình nghiên cứu về hiệu quả của chế phẩm EM

1 Tóm tắt kết quả phân tích chế phẩm EM (Effective microorganisms) của tác giả Phạm Văn Tỵ (1997) qua kiểm tra chế phẩm EM cho thấy trong chế phẩm không có vi khuẩn gây bệnh như: Salmonella, Shigella, Pseudomonas, aerugimosa, Staphylococcus aureus, chế phẩm không độc với chuột khi cho chuột uống thay nước nồng độ từ 5 - 10% Ngoài ra, dùng EM nồng độ 0,2%

bổ sung vào khẩu phần ăn cho gà lấy thịt có tác dụng tăng cường thu nhận thức ăn, kích thích sinh trưởng, giảm mức độ nhiễm bệnh ở gà thí nghiệm, giảm mùi hôi của chuồng nuôi Lô thí nghiệm có tốc độ sinh trưởng tích luỹ cao hơn (11,26%) so với lô đối chứng (Trần Thanh Nhã, 2008).

2 Nghiên cứu hiệu quả xử lý phân gà bằng phương pháp ủ yếm khí với chế phẩm EM của tác giả Bùi Hữu Đoàn - Đại học Nông nghiệp Hà Nội Kết quả cho thấy: