sử dụng nước thải túi ủ biogas với nguyên liệu nạp bèo tai tượng (pistia stratiotes) tưới cây vạn thọ (tagetes patula l.)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN


ĐẶNG HOÀNG VINH

Luận văn tốt nghiệp Đại học
Chuyên ngành Khoa học Môi trường

SỬ DỤNG NƯỚC THẢI TÚI Ủ BIOGAS
VỚI NGUYÊN LIỆU NẠP BÈO TAI TƯỢNG (Pistia stratiotes)
TƯỚI CÂY VẠN THỌ (Tagetes patula L.)

Giáo viên hướng dẫn
Ths. Phạm Việt Nữ

Cần Thơ, 2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN


ĐẶNG HOÀNG VINH

Luận văn tốt nghiệp Đại học
Chuyên ngành Khoa học Môi trường

SỬ DỤNG NƯỚC THẢI TÚI Ủ BIOGAS
VỚI NGUYÊN LIỆU NẠP BÈO TAI TƯỢNG (Pistia stratiotes)
TƯỚI CÂY VẠN THỌ (Tagetes patula L.)

Giáo viên hướng dẫn
Ths. Phạm Việt Nữ

Cần Thơ, 2014


PHÊ DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG
Luận văn tốt nghiệp kèm theo đây với tựa đề “Sử dụng nước thải túi ủ
biogas với nguyên liệu nạp bèo tai tượng (Pistia stratiotes) tưới cây vạn thọ
(Tagetes patula L.)” do Đặng Hoàng Vinh thực hiện và báo cáo đã được hội đồng
chấm luận văn thông qua.

Cán bộ phản biện

Cán bộ phản biện

TS. Ngô Thụy Diễm Trang

Ths. Trần Sỹ Nam

Cán bộ hướng dẫn

Ths. Phạm Việt Nữ

i


LỜI CẢM TẠ
Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:

Quý thầy cô thuộc Bộ môn Khoa học Môi trường – Khoa Môi trường và Tài
nguyên Thiên nhiên – Trường Đại học Cần Thơ đã tận tâm truyền đạt kiến thức
trong những năm học qua và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài luận
văn tốt nghiệp.
Cô Phạm Việt Nữ và cô Bùi Thị Nga đã truyền đạt những kinh nghiệm quý
báo và tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành tốt luận văn.
Dự án JIRCAS đã hỗ trợ kinh phí để thực hiện tốt nghiên cứu này.
Gia đình bác Lê Hoàng Thanh, gia đình bác Nguyễn Văn Thanh đã nhiệt tình
giúp đỡ và chú Nguyễn Văn Tuấn đã cố vấn kỹ thuật chăm sóc vạn thọ trong suốt
quá trình thí nghiệm.
Gia đình đã động viên và giúp đỡ con cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt
thời gian học tập và đặc biệt trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp.
Tập thể lớp Khoa học Môi trường K37 đã nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp ý
kiến cho tôi suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Cần Thơ, ngày

tháng

năm 2014

Sinh viên thực hiện

Đặng Hoàng Vinh

ii


TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Sử dụng nước thải túi ủ biogas với nguyên liệu nạp bèo

tai tượng (Pistia stratiotes) tưới cây vạn thọ (Tagetes patula L.)” được thực hiện
nhằm đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của cây vạn thọ (Tagetes patula
L.) khi được tưới bằng nước thải biogas. Thí nghiệm được bố trí với 5 nghiệm thức:
nghiệm thức tưới 100% nước thải biogas (NT1), nghiệm thức tưới 75% nước thải
biogas + 25% nước ao (NT2), nghiệm thức tưới 50% nước thải biogas + 50% nước
ao (NT3), nghiệm thức tưới 25% nước thải biogas + 75% nước ao (NT4) và nghiệm
thức sử dụng hoàn toàn phân hóa học như thực tế nông dân sử dụng (ĐC).
Kết quả khảo sát chất lượng nước thải biogas và nước ao dùng trong thí
nghiệm có giá trị pH trung tính dao động từ 6,59 - 7,4 nên thích hợp cho hầu hết các
loại cây trồng. Các chất dinh dưỡng chính như đạm, lân và kali trong nước thải ở
mức độ giàu dinh dưỡng giúp cây trồng dễ hấp thu, nồng độ N_NH4+ trong nước
thải biogas khoảng 40,9 - 43,1mg/L, NO3- (0,6 - 0,62mg/L), P_PO43- (2,1 2,6mg/L), kali (47,2  47,8mg/L) và trong nước ao N_NH4 dao động trong khoảng
(0,14 - 1,68mg/L), NO3- (0,16 - 0,26mg/L), nồng độ P_PO43- (0,31mg/L), kali có giá
trị (3,16mg/L).
Thí nghiệm trồng vạn thọ tưới nước thải túi ủ biogas ở các nghiệm thức cho
thấy khả năng phát triển tốt của cây vạn thọ. Các chỉ tiêu chiều cao, số nhánh và số
hoa ở nghiệm thức tưới 100% nước thải biogas (NT1) cho kết quả tốt về chiều cao
(31,0 ± 0,6cm), số nhánh (12 ± 0 nhánh), số hoa (37,1 ± 1,2 hoa) và không khác biệt
có ý nghĩa thống kê (p>0,05) so với nghiệm thức đối chứng bón phân hóa học.
Đường kính hoa ở nghiệm thức tưới 100% nước thải biogas (5,8 ± 0,11cm) và
không khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nghiệm thức bón phân hóa học
(6,22 ± 0,15cm).
Sử dụng nước thải biogas cây trồng tăng trưởng nhanh (chiều cao, số nhánh,
số hoa…) đồng thời cây có khả năng chống chịu sâu bệnh, hoa có màu sắc tươi hơn
so với sử dụng phân hóa học. Sử dụng nước thải biogas giúp giảm chi phí phân bón
192.000 đồng/1000 cây cho nông hộ.

Từ khóa: Nước thải túi ủ biogas, hoa vạn thọ, phân hóa học, phân hữu cơ.

iii

MỤC LỤC
Trang
PHÊ DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG ................................................................................. i
LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................. ii
TÓM TẮT.................................................................................................................. iii
DANH SÁCH BẢNG ................................................................................................ vi
DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................ vii
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ viii
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU....................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề ......................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu tổng quát ............................................................................................ 2
1.3 Mục tiêu cụ thể .................................................................................................. 2
1.4 Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 2
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .................................................................. 3
2.1 Tổng quan về chất thải hầm ủ biogas ................................................................ 3
2.1.1 Chất thải hầm ủ biogas ............................................................................... 3
2.1.2 Hàm lượng chất dinh dưỡng có trong chất thải biogas ............................... 3
2.1.3 Thành phần và đặc tính của chất thải dạng lỏng túi ủ biogas ..................... 4
2.1.4 Sử dụng nước thải hầm ủ biogas cho cây trồng ......................................... 6
2.1.5 Phương pháp sử dụng chất thải hầm ủ biogas cho cây trồng ..................... 7
2.1.6 Lợi ích sử dụng nước thải biogas cho cây trồng ......................................... 8
2.1.7 Một số nghiên cứu sử dụng nước thải biogas cho cây trồng ................... 10
2.2 Tổng quan về cây vạn thọ ............................................................................... 12
2.2.1 Nguồn gốc ................................................................................................. 12
2.2.2 Phân loại ................................................................................................... 13
2.2.3 Đặc điểm thực vật ..................................................................................... 13
2.2.4 Yêu cầu ngoại cảnh ................................................................................... 13
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................... 17

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................... 17
3.2 Phương tiện nghiên cứu .................................................................................. 17
3.3 Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 17
3.3.1 Bố trí thí nghiệm ....................................................................................... 17
3.3.2 Chỉ tiêu theo dõi ........................................................................................ 19
3.3.3 Phương pháp thu và phân tích mẫu nước thải .......................................... 19
3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................ 20
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................... 21
4.1 Đặc điểm hóa lý nước thải biogas và nước ao tưới cho cây ........................... 21
4.2 Sinh trưởng và phát triển của cây vạn thọ (Tagetes patula L.) ....................... 22
iv


4.2.1 Chiều cao cây ............................................................................................ 22
4.2.2 Số nhánh ................................................................................................... 25
4.2.3 Số hoa ....................................................................................................... 27
4.2.4 Đường kính hoa ........................................................................................ 28
4.3 Đánh giá hiệu quả khi tận dụng nước thải biogas để canh tác cây vạn thọ ... 28
4.3.1 Lợi ích về mặt kinh tế ............................................................................. 29
4.3.1 Lợi ích về mặt môi trường ....................................................................... 30
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 31
5.1 Kết luận ........................................................................................................... 31
5.2 Kiến nghị ......................................................................................................... 31
PHỤ LỤC ...................................................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................

v


DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Chất lượng nước thải túi ủ biogas với nguyên liệu nạp một số loại cỏ vườn so
với túi phân heo ..................................................................................................................... 4
Bảng 2.2: Chất lượng nước thải túi ủ biogas với nguyên liệu nạp lục bình so với túi phân
heo ......................................................................................................................................... 5
Bảng 2.3: Tỷ lệ các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây vạn thọ tính trên trọng lượng khô . 14
Bảng 3.1: Liều lượng bón cho nghiệm thức đối chứng ....................................................... 18
Bảng 3.2: Liều lượng và công thức bón cho nghiệm thức biogas ....................................... 18
Bảng 3.3: Phương pháp phân tích mẫu ................................................................................ 20
Bảng 4.1: Chất lượng nước thải biogas và nước ao tưới cho cây ........................................ 21
Bảng 4.2: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các nghiệm thức theo thời gian..................... 23

vi


DANH SÁCH HÌNH
Hình 4.1: Diễn biến chiều cao cây vạn thọ giữa các nghiệm thức theo thời gian .... 21
Hình 4.2: Diễn biến số nhánh cây vạn thọ giữa các nghiệm thức theo thời gian ..... 26
Hình 4.3: Diễn biến số hoa cây vạn thọ giữa các nghiệm thức theo thời gian ......... 28
Hình 4.4: Đường kính hoa giữa các nghiệm thức khi thu hoạch.............................. 30

vii


DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

TNNH

Thổ nhưỡng Nông Hóa

ĐHNN1

Đại học Nông Nghiệp I

CN

Công Nghiệp

NT

Nghiệm thức

KHKTMN

Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

NSKT

Ngày sau khi trồng

viii


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Mô hình khí sinh học đã và đang được sử dụng rộng rãi ở Đồng bằng sông
Cửu Long (ĐBSCL). Ngoài việc ủ biogas bằng phân động vật thì việc ủ biogas

bằng các nguyên liệu thực vật sẵn có như bèo, lục bình, rơm và cỏ vườn đã được sử
dụng phục vụ cho đun nấu hộ gia đình. Tuy nhiên, nguyên liệu nạp là phân gia súc
hay thực vật thì sau quá trình phân hủy, chất lượng nước thải sau hệ thống vẫn chưa
đạt tiêu chuẩn để thải vào môi trường như mong muốn (Phạm Minh Trí, 2010).
Theo Nguyễn Lân Dũng và ctv (2010) thành phần chất thải hầm ủ phụ thuộc rất
nhiều vào nguyên liệu nạp. Ở Việt Nam nguyên liệu nạp chủ yếu là chất thải chăn
nuôi lợn, trâu bò, gia cầm và phân người, thực vật chính vì vậy nước thải túi ủ
biogas vẫn còn chứa chất ô nhiễm môi trường cao với giá trị thể hiện P_PO43- dao
động từ 37,2 - 51,1mg/L; N_NO3- 0,30 - 0,14mg/L; N_NH4+ 105,6 - 217,9mg/L và
COD trong khoảng 464,4 - 2.552,1mg/L (Bùi Thị Nga và ctv., 2014)
Hiện tại, lượng chất thải từ các hầm biogas đặc biệt là chất thải dạng lỏng
đang được khuyến cáo sử dụng làm phân bón cho cây trồng hoặc đưa vào ao nuôi
thủy sản vì chứa hàm lượng chất hữu cơ khá cao. Tuy nhiên việc tận dụng chất thải
này ở các nông hộ còn rất hạn chế, có 41,6% số hộ ở ĐBSCL sử dụng chất thải
biogas cho canh tác các hộ còn lại thải bỏ (Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2012).
Một lượng lớn chất thải đã bị lãng phí thải vào môi trường và gây ô nhiễm đặc biệt
là môi trường nước khu vực lân cận. Nguyễn Hữu Chiếm và ctv (2011) nghiên cứu
về ảnh hưởng của than hấp phụ nước thải biogas phân heo đến sự phát thải NH3 và
sự sinh trưởng của xà lách, Nguyễn Thị Thùy Duyên (2012) sử dụng nước thải
biogas phân heo cho trồng rau cải xanh. Nhìn chung, các nghiên cứu chủ yếu sử
dụng nước thải túi ủ biogas với nguyên liệu nạp phân heo trồng các loại rau cải
dùng làm thực phẩm, còn đối với nguyên liệu nạp thực vật chưa được quan tâm.
Đồng thời các nghiên cứu trên vẫn còn mặt hạn chế về khả năng ứng dụng, do nguy
cơ tiềm ẩn các vi sinh vật gây bệnh trong rau trồng và theo quan điểm của người
tiêu dùng sẽ khó chấp nhận rau trồng bằng nước thải. Vì vậy, nghiên cứu sử dụng
nước thải biogas với nguyên liệu nạp thực vật trồng các loại cây không sử dụng trực
tiếp làm thực phẩm như hoa kiểng, cây ăn trái là một hướng đi mới và có tiềm năng
lớn.
Cây vạn thọ (Tagetes patula L) là loài cây trồng được quanh năm, nhiều nhất
là dịp tết có khả năng đáp ứng cao với phân hữu cơ và dễ thích nghi với khí hậu, đất

đai màu mỡ và tập quán sản xuất nông nghiệp của người dân địa phương. Nghề
trồng hoa không chỉ mang lại vẻ đẹp về thẩm mỹ, tinh thần mà giá trị kinh tế từ việc
trồng hoa cũng khá cao, gấp 2 - 3 lần so với trồng các loại rau màu khác (Đặng
1


Phương Trâm, 2005). Do đó đề tài “Sử dụng nước thải túi ủ biogas với nguyên
liệu nạp bèo tai tượng (Pistia stratiotes) tưới cây vạn thọ (Tagetes patula L.)”
được thực hiện.
1.2 Mục tiêu tổng quát
Tận dụng được nguồn nước thải túi ủ biogas tưới cho cây trồng, hạn chế sử
dụng phân hóa học tiết kiệm chi phí sản xuất và góp phần bảo vệ môi trường nông
thôn.
1.3 Mục tiêu cụ thể
Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của cây vạn thọ (Tagetes patula
L.) khi tưới bằng nước thải biogas với nguyên liệu nạp là bèo tai tượng (Pistia
stratiotes) ở các mức pha loãng khác nhau và chọn ra mức pha loãng tốt nhất.
1.4 Nội dung nghiên cứu
- Bố trí thí nghiệm ở các mức pha loãng nước thải biogas khác nhau (100%
nước thải biogas, 75% nước thải biogas, 50% nước thải biogas, 25% nước thải
biogas ).
- Theo dõi sự sinh trưởng và phát triển cây vạn thọ (Tagetes patula L.), chiều
cao cây, số nhánh, số hoa, đường kính hoa.
- Phân tích và đánh giá chất lượng nước thải biogas dùng trong thí nghiệm về
các chỉ tiêu pH, NH4+, NO3-, PO43-, K+.
- Đánh giá hiệu quả khi tận dụng nước thải biogas để canh tác hoa vạn thọ.

2

CHƯƠNG 2
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về chất thải hầm ủ biogas
2.1.1 Chất thải hầm ủ biogas
Quá trình lên men sinh khí methane trong hầm ủ biogas tạo ra 2 dạng chất
thải và cả 2 dạng đều có thể sử dụng để làm phân bón. Dạng chất lỏng thải ra hằng
ngày từ hầm ủ dạng này chứa các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan. Dạng này thường
được sử dụng để tưới cây hoặc thải vào ao thủy sản. Dạng cặn lắng là những thành
phần chất hữu cơ và vô cơ chưa phân hủy hoặc khó phân hủy, dạng này được sử
dụng như một loại hỗn hợp hữu cơ để bón lót cho cây trồng (Nguyễn Đức Lượng
và Nguyễn Thị Thùy Dương, 2003).
2.1.2 Hàm lượng chất dinh dưỡng có trong chất thải biogas
Theo Đinh Thế Lộc (2009) trong các loại chất thải biogas đều có đặc điểm
chung là chứa nhiều chất dinh dưỡng đa lượng và các nguyên tố trung, vi lượng
(Cu, Zn, Fe, Mn…). Ngoài ra còn nhiều tế bào mới được hình thành trong quá trình
phân giải và tro. Tuy nhiên, dạng thải lỏng là giàu dinh dưỡng nhất.
 Đạm
Trong bể khí sinh học các chất hữu cơ được phân giải trong điều kiện yếm
khí. Sự phân giải chất hữu cơ diễn ra tương đối chậm và từng phần chất dinh dưỡng
sẽ chuyển hóa từ dạng rắn sang dạng lỏng. Như vậy, rất thuận tiện bảo quản các
dạng đạm dễ tiêu. Vì thế đạm tổng số và đạm dễ tiêu trong chất thải khí sinh học
cao hơn các loại ủ theo phương pháp khác (Đinh Thế Lộc, 2009).
 Lân
Phụ phẩm khí sinh học cả dạng rắn và dạng lỏng điều chứa hàm lượng lân
khá cao. Trong 100kg phụ phẩm khí biogas dạng đặc có 0,6 - 1,3kg P2O5 (tương
đương 3 - 6kg super lân). Một điểm cần lưu ý là hàm lượng lân trong chất thải khí
sinh học giảm ít và với tốc độ khoáng hóa chậm.
 Kali
Trong chất thải khí sinh học kali đạt tới 90%. Trong đó dạng lỏng hàm lượng
kali tổng có thể chiếm từ 0,5 - 1% còn trong dạng đặc chiếm khoảng 0,6 - 1,5%.

Các nguyên tố vi lượng
Ngoài ra trong nước thải còn chứa các nguyên tố vi lượng (Cu, Zn, Fe, Mn...)
rất cần thiết cho cây trồng.

3


2.1.3 Thành phần và đặc tính của chất thải dạng lỏng túi ủ biogas
Nước thải biogas chứa nhiều chất gây ô nhiễm môi trường. Theo Phan Thị
Yến Phi (2013) và Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv (2012) nước thải túi ủ biogas hoàn
toàn chưa đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy định tại QCVN 40:2011/BTNMT - Quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. Với các chỉ tiêu như COD, PO43, N-NH4+, N-NO3- …cao hơn gấp nhiều lần so với quy chuẩn.
Theo Phan Thị Yến Phi (2013) chất lượng nước thải túi ủ biogas nạp bằng
một số loại cỏ vườn như sau:
Bảng 2.1: Chất lượng nước thải túi ủ biogas với nguyên liệu nạp một số loại cỏ vườn so
với túi phân heo
Thông số

Đơn vị

pH

Khoảng giá trị của
túi phân heo

Khoảng giá trị của
túi 7 loại cỏ vườn

7,12 - 7,57

6,06 - 6,7

COD

mg/L

983,04 - 1254,4

1512 - 3763,2

PO43-

mg/L

19,47 - 49,13

46,84 - 55,57

N-NH4+

mg/L

211,66 - 274,44

61,56 - 259,36

N-NO3-

mg/L

1,25 - 1,83

1,12 - 1,99
(Nguồn: Phan Thị Yến Phi, 2013)

Nước thải biogas còn nhiều chất dinh dưỡng tốt cho cây trồng. Nước thải
biogas được đặc trưng bởi hàm lượng chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ lớn (thể hiện
bằng chỉ tiêu COD và BOD), với hàm lượng hữu cơ khá cao và vi sinh có khả năng
phân hủy sinh học để sản xuất phân hữu cơ phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và
giảm ô nhiễm môi trường. Ngoài ra nước thải còn rất giàu dinh dưỡng như đạm, lân
và các nguyên tố vi lượng khác ở dạng các ion hòa tan mà cây trồng dễ hấp thụ như
NH4+, NO3-, PO43-, Cu2+,… (Huỳnh Thị Mỹ Duyên, 2011). Thành phần hóa học và
dinh dưỡng của nước thải từ hầm ủ bao gồm 93% là nước, 7% chất thô, trong đó
4,5% là chất hữu cơ và 2,5% là chất vô cơ. Bao gồm những chất hữu cơ ở thể rắn,
chất dinh dưỡng dễ hòa tan ở thể lỏng, các nguyên tố vi lượng (Cu, Zn, Mn, Fe,…)
và những tế bào mới hình thành trong quá trình phân giải có đặc tính phân bón và
tác dụng cải tạo đất (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2010).
Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước thải biogas cao thích hợp làm
phân bón cho cây trồng. Theo tài liệu của trung tâm nghiên cứu và đào tạo khí sinh
học Quốc gia, trong một 1m3 chất thải biogas dạng lỏng có 0,16 - 1,05kg N tương
4


đương với khoảng 0,32 - 2,3kg đạm ure. So với phân chuồng thì chất thải dạng lỏng
có hàm lượng chất đạm tương đương. Theo dự án khí sinh học với Viện Thổ
nhưỡng Nông hóa, Viện Chăn nuôi và Đại học nông nghiệp I (2010) thành phần
chính của nước xả biogas bao gồm những chất hữu, các chất dinh dưỡng dễ hòa tan
(có đặc tính phân bón và cải tạo đất), các nguyên tố vi lượng (Cu, Zn, Fe, Mn...),
những tế bào mới hình thành trong quá trình phân giải. Hàm lượng các chất dinh
dưỡng N, P, K trong nước xả: có từ 0,37 - 0,80g/l N; 0,099 - 0,31g/l P2O5; 0,32 0,56 g/l K2O. Khi so sánh với qui định về dinh dưỡng đối với dung dịch thuỷ canh

tiêu chuẩn thấy đạm trong nước xả cao gấp 2,5 - 4,3 lần (trung bình 3,4 lần), lân cao
hơn 0,38 - 1,14 lần, kali cao hơn 2,02 - 2,54 lần so với phân chuồng thì nước xả có
hàm lượng đạm tương đương (Trung tâm khuyến nông Đaklak, 2012).
Theo Nguyễn Thị Mộng Nghi (2013) chất lượng nước thải túi ủ biogas nạp
bằng lục bình như sau:
Bảng 2.2: Chất lượng nước thải túi ủ biogas với nguyên liệu nạp lục bình so với túi
phân heo
Thông số

Đơn vị

pH

Khoảng giá trị của
túi phân heo

Khoảng giá trị của
túi lục bình

7,19 - 7,51

6,14 - 7,33

EC

mS/cm

3,04 - 4,07

3 - 3,14

COD

mg/L

983 - 1428,1

573,4 - 1299,2

N-NH4+

mg/L

164,9 - 259,4

81,1 - 161,4

N-NO2-

mg/L

0,09 - 0,38

0,03 - 0,1

N-NO3-

mg/L

1,17 - 1,69

0,45 - 0,47

PO43-

mg/L

32,95 - 98,11

42,55 - 52,14

(Nguồn: Nguyễn Thị Mộng Nghi, 2013)

Qua nhiều kết quả nghiên cứu trên cho thấy nước thải biogas là nguồn gây ô
nhiễm. Trong nước thải biogas có hàm lượng các chất ô nhiễm khá cao đặc biệt là
COD, đạm, lân đây là nguồn dưỡng chất rất tốt cho cây trồng. Nếu thải ra môi
trường xung quanh sẽ gây ô nhiễm đặc biệt môi trường thủy vực và như vậy biogas
thực chất chỉ chuyển dạng ô nhiễm này sang dạng ô nhiễm khác.Vì vậy, có thể tận
dụng nguồn nước thải này tưới cho cây trồng sẽ mang lại nhiều hiệu quả về mặt môi
trường và kinh tế, đồng thời cũng tăng sự bền vững và hấp dẫn của mô hình.
5


2.1.4 Sử dụng nước thải hầm ủ biogas cho cây trồng
Quá trình phân hủy trong hầm ủ biogas chất dinh dưỡng bảo toàn và chuyển
vào dạng cặn lắng hoặc dạng lỏng. Theo Nguyễn Quang Khải (2009) các nguyên tố
NPK của nguyên liệu sau khi phân hủy qua hệ thống biogas hầu như không bị tổn
thất mà được chuyển hóa thành dạng phân lỏng mà cây trồng dễ hấp thụ như NH4+,
NO3-... đồng thời chứa chất hữu cơ cao cải thiện tính chất đất. Khi được bón cho cây
trồng cây phát triển mạnh, ít sâu bệnh và chất thải hầm ủ có tác dụng cải tạo đất khi

sử dụng liên tục từ 2 - 3 năm. Kết quả nghiên cứu ở làng Dangxu - Trung Quốc cho
thấy 6 năm liên tiếp bón chất thải hầm ủ cho 106 ha từ năm 1982 - 1986, hàm lượng
chất hữu cơ trong đất tăng từ 1,3 - 1,7%, sản lượng lúa tăng gấp đôi so với 1982,
lượng phân hóa học cần dùng giảm 86% (Nguyễn Quang Khải, 2009).
Tiềm năng sử dụng nước thải biogas làm phân bón cho cây trồng rất lớn. Năm
2007 - 2008, dự án chương trình khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam hợp
tác với trung tâm nghiên cứu phân bón và dinh dưỡng cây trồng (Viện thổ nhưỡng
nông hóa) thực hiện đánh giá chất lượng chất thải dạng lỏng khí sinh học dựa trên
điều tra so sánh phân tích một cách có hệ thống hàng loạt các chỉ tiêu khác nhau, kết
quả cho thấy chất thải dạng lỏng từ công trình khí sinh học sử dụng nguyên liệu nạp
là chất thải từ chăn nuôi bò, chăn nuôi heo, rơm rạ, lục bình… hỗn hợp các chất thải
này là nguồn dinh dưỡng tốt cho cây trồng có đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng đa,
trung, vi lượng và có rất ít vi sinh vật gây bệnh tả, thương hàn có thể an toàn sử
dụng đối với tất cả cây trồng, tưới, phun trực tiếp (Trung tâm khuyến nông quốc
gia, 2010). Theo Ngô Kế Sương và Nguyễn Lân Dũng (1997) nước thải hệ thống
biogas có hàm lượng tổng đạm 92,8 - 644,6ppm và tổng lân 48,68 - 97,6ppm. Do đó
nước thải biogas có thể làm phân bón cho việc sản xuất rau màu vì đây là nguồn
phân bón có nguồn gốc hữu cơ. Sử dụng chất cặn hầm ủ biogas kết hợp với rơm, bã
bùn mía để ủ phân hữu cơ là biện pháp hữu hiệu tăng cường độ phì nhiêu của đất,
giảm ô nhiễm môi trường và cải thiện năng suất cây trồng (Lê Thị Thanh Chi và
ctv., 2010).
Nước thải hầm ủ có thể được dùng làm phân bón bổ sung cho các loại cây
trồng khác nhau như lúa, cây ăn quả, rau, cây công nghiệp... Theo nghiên cứu của
trung tâm nghiên cứu phân bón và dinh dưỡng cây trồng - Viện thổ nhưỡng nông
hóa (2007), chất thải hầm ủ có thể thay thế một phần hay toàn bộ lượng phân hóa
học cần thiết của một số loại cây trồng ngắn ngày. Dạng chất thải lỏng có chứa có
chất dinh dưỡng đa, trung, vi lượng với hàm lượng tương tự như thành phần của
nhiều loại phân bón lá, do vậy nước thải biogas có thể sử dụng để tưới cho cây hoặc
phun qua lá. Hàm lượng dinh dưỡng đa lượng của nước thải biogas trung bình là
0,06 - 0,07% đạm tổng số; 0,013 - 0,018% P2O5 tổng số; 0,085 - 0,129% K2O tổng

số (Cao Kỳ Sơn, 2008). Một hầm ủ gia đình cỡ 3m3 với thời gian ủ 20 ngày trung
6


bình cho ra lượng nước thải 100 lít/ngày tương đương 80 kg N, 120 kg P2O5, 120 kg
K2O trong một năm. Lượng nước thải này có thể tưới trực tiếp cho cây trồng ven
nhà hay bón cho ao cá. Năng suất cây đậu nành khi bón chất thải cao hơn không
bón 37% và khác biệt không có ý nghĩa so với bón phân hoá học với liều lượng
NPK tương ứng (Lê Hoàng Việt, 2004).
Các kết quả nghiên cứu và kinh nghiệm thực tế cho thấy nước thải hầm ủ có
thể xem như nguồn phân hữu cơ tốt tác dụng hạn chế sâu bệnh, cỏ dại. Dùng nước
thải hầm ủ bón cho cây trồng sau 48h thì số lượng côn trùng giảm còn 55%. Khi
đưa vào chất hầm ủ 10% thuốc trừ sâu, sau 48h bón phân cho cây trồng thì số lượng
giảm khoảng 60%, hiệu quả vượt trội hơn so với sử dụng lượng thuốc trừ sâu bình
thường ở mẫu đối chứng (Nguyễn Quang Khải, 2009). Tại tỉnh Bình Định xây dựng
mô hình sử dụng bã thải lỏng tưới cho khổ qua (hoà với nước lã theo tỷ lệ 1:1) và
bón bằng bã thải đặc thay thế cho 70% tổng lượng phân bón lót. Kết quả cho thấy
việc sử dụng bã thải biogas giúp tăng năng suất 119%, giảm sâu bệnh 20%, lợi
nhuận tăng 3,1 lần so với đối chứng (Sở nông nghiệp thành phố Hồ Chí Minh,
2012). Bón phân chất thải hầm ủ có thể kìm hãm, hạn chế rệp xanh hại rau, bông,
bệnh đốm lá ở một số cây trồng. Nói chung chất thải hầm ủ có thể hạn chế sự phát
triển của sâu bệnh từ 30 - 100%. Vì vậy, tiết kiệm được chi phí trừ sâu, diệt cỏ và
hạn chế ô nhiễm môi trường (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2010).
2.1.5 Phương pháp sử dụng chất thải hầm ủ biogas cho cây trồng
Có 2 phương pháp bón chất thải hầm ủ biogas cho cây trồng là bón trực tiếp
và bón phối hợp với phân hóa học.
Bón trực tiếp với cách bón này có thể bón cả 2 dạng của chất thải hầm ủ:
- Dạng lỏng, do nước thải có thể tích lớn so với bã thải (dạng đặc) và trong
nước thải có nhiều chất dinh dưỡng hòa tan, cây trồng dễ hấp thụ nên hiệu quả của
chất dinh dưỡng cao hơn bã thải. Đây là loại phân bón có tác dụng nhanh. Bón trực

tiếp vào gốc cây sau khi bón cần vun gốc lấp đất để tránh mất đạm. Nước thải có thể
bón trực tiếp lên lá cây bằng cách lọc hết cặn , sau đó lắng đọng lại và lấy phần lắng
đọng phun lên lá. Kết quả ở Tứ Xuyên - Trung Quốc cho thấy phun lên lá năng suất
cây tăng 9,7 - 11,8% so với bón vào đất. Nguyên nhân là do trong nước ngoài đạm,
lân còn có một số nguyên tố khác.
- Dạng đặc có hàm lượng dinh dưỡng cao nhưng chủ yếu là giàu chất hữu cơ,
nhiều axit humic và chất xơ nên hiệu quả làm phân bón có tác dụng chậm (do cần
có thời gian phân hủy) vì vậy bã cặn này dùng để bón lót. Theo Nguyễn Lân Dũng
và ctv (2010) bã cặn dùng phương pháp bón vào đất trộn đều và lấp kín có hiệu quả
tốt nhất, còn đối với nước thải thì bón trực tiếp cho hiệu quả tốt nhất.
7


Bón phối hợp với phân hóa học:
Phương pháp này nhằm mục đích tao nên sự bù trừ cho sự thiếu hụt chất dinh
dưỡng trong nước thải và đáp ứng kịp thời nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng khi
chất thải hầm ủ chưa kịp cung cấp. Phương pháp này còn tăng tốc độ hòa tan và hấp
thụ phân hóa học của đất, đồng thời hạn chế sự suy giảm chất dinh dưỡng tăng hiệu
suất phân bón và giảm chi phí đầu tư phân hóa học. Ngoài ra phương pháp này còn
có tác dụng thúc đẩy hoạt động của vi sinh vật trong đất, ít tiêu thụ phân bón hóa
học nên tạo điều kiện bảo vệ môi trường tốt hơn (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2010).
2.1.6 Lợi ích sử dụng nước thải biogas cho cây trồng
Quá trình ủ yếm khí sinh khí biogas là quá trình biến đổi các chất hữu cơ phức
tạp thành các chất vô cơ đơn giản, thích hợp cho việc hấp thụ của cây trồng mà
không làm mất đi hay phá hủy các chất dinh dưỡng vô hiệu hóa các mầm bệnh vi
khuẩn, vi rút, ký sinh trùng gây bệnh nhờ điều kiện không có oxy trong 15 - 50
ngày ở 350C trong suất quá trình phân hủy yếm khí (Cao Kỳ Sơn, 2007).
Chất thải khí sinh học là một loại phân hữu cơ nên nó không những có những
đặc tính của loại phân hữu cơ truyền thống mà còn có nhiều ưu điểm khác do kết
quả của quá trình phân hủy kỵ khí. Trong quá trình này các chất dinh dưỡng về cơ

bản được bảo tồn trong chất thải ngoại trừ một số các nguyên tố như carbon, hydro
và oxy được chuyển hóa thành khí methan và dioxyt carbon. Một số chất dinh
dưỡng dễ hoà tan vẫn còn lại trong chất thải lỏng, đồng thời một số chất thải rắn
hữu cơ và vô cơ trong bã thải đã phân hủy hấp thụ được một lượng lớn các chất
dinh dưỡng hữu ích. Vì vậy, các chất dinh dưỡng có trong chất thải khí sinh học cao
hơn so với phân chuồng và phân ủ theo phương pháp thông thường, ngoài các
nguyên tố dinh dưỡng như N, P, K chất thải khí sinh học còn chứa nhiều chất hữu
cơ và các nguyên liệu cần thiết cho cây trồng như là các axit Humic, Cellulose,
Hemicellulose, lignin nên nó có tác dụng cải tạo đất tốt hơn phân ủ (Dương Minh
Viễn, 2010).
Sử dụng nước thải hầm ủ biogas sẽ giúp cải thiện tính chất vật lý, hóa học,
sinh học thông qua bảo vệ bề mặt đất tránh xói mòn, cung cấp chất dinh dưỡng dự
trữ trong đất, tăng hoạt động của vi sinh vật và tăng độ tơi xốp của đất. Ảnh hưởng
của chất hữu cơ đối với tính chất hóa, lý, sinh học của đất không phải riêng lẻ mà
tương tác nhau trong một phạm vi đáng kể (Syer, J.K and Craswell, 1995). Trong
đất nông nghiệp, điều kiện tự nhiên đặc biệt là chất hữu cơ có sự ảnh hưởng quan
trọng đến sự duy trì độ phì nhiêu của đất sự thích hợp sự cho cây trồng phát triển
tốt, có thể đánh giá bằng sự bảo vệ chất hữu cơ cho đất (Rothschild, 1995).
Trịnh Thị Thu Trang và Nguyễn Mỹ Hoa (2007) khảo sát ảnh hưởng việc
bón chất thải biogas và vôi đến khả năng cung cấp đạm khoáng trên đất phèn tại
8


Hoà An - Hậu Giang. Đề tài được thực hiện trong nhà lưới đất phù sa trồng lúa ở
Cai Lậy - Tiền Giang được sử dụng như mẫu đất đối chứng. Lúa được trồng trong
điều kiện hộp nhựa chứa 1kg đất, với các nghiệm thức gồm chất thải biogas sấy
700C (250mgN/kg), phân urê (250mgN/kg) và vôi (10T/ha) cho đất phèn. Biogas và
vôi được ủ 4 tuần và Urê được bón 2 ngày trước khi sạ lúa. N-NH4+ khoáng được
phân tích ở giai đoạn trước sạ và 6 tuần sau sạ lúa (TSS). Đạm tổng hấp thu trong
cây được xác định giai đoạn 6 TSS. Kết quả cho thấy biogas giúp gia tăng đạm

khoáng trong trường hợp có hoặc không có bón vôi trên đất phù sa và đất phèn
trung bình. Đạm khoáng hóa trong đất có tương quan với đạm hấp thu trong cây,
cho thấy có thể sử dụng lượng đạm N-NH4+ như một chỉ tiêu để đánh giá khả năng
cung cấp đạm từ đất cho cây trồng.
Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (2008) đã sử dụng 60m3 nước thải biogas hòa
với nước theo tỷ lệ 1/1 (một khối lượng nước xả/một khối lượng nước) để bón bổ
sung cho 1ha bắp cải (thí nghiệm). Kết quả cho thấy, năng suất bắp cải tăng 24% so
với công thức chỉ bón bằng NPK (liều lượng: 200kg N, 100kg P2O5, 100kg K2O)
(đối chứng). Lượng NPK trong lô thí nghiệm giảm so với lô đối chứng tương ứng là
28kg N, 10,8kg P2O5 và 27kg K2O. Nếu quy đổi sang phân urê, supe lân và phân
ka-li (KCl) thì với mỗi hécta trồng bắp cải trong một vụ, người dân tiết kiệm được:
Đạm urê:

28 x 2,17

=

60,76 kg

Supe lân:

10,8 x 6,06 =

65,40 kg

KCl:

27 x 1,76

47,50 kg

=

Thêm vào đó, bón bổ sung nước thải cho bắp cải đã làm giảm 50% số lần cần
phun thuốc trừ sâu cắn lá cho một vụ (Trung tâm khuyến nông quốc gia, 2010).
Chất hữu cơ phân tách các chất dinh dưỡng và giải phóng từ từ, giúp cây hấp
thu một cách tự nhiên và giảm thiểu sự rò rỉ. Do đó, sẽ không bị ô nhiễm bởi chất
độc hại và tỷ lệ hấp thu dinh dưỡng của cây trồng đối với phân hữu cơ cao hơn so
với phân hóa học: đạm 65 - 70%, lân, lân 30 - 35% kali 55 - 60% (Trần Trúc Sơn,
1998). Tại ấn Độ, người ta cũng đã thử nghiệm bón kết hợp nước thải biogas và
phân hóa học có so sánh với bón phân chuồng kết hợp với phân hóa học cho đậu,
mướp, đậu tương và ngô. Kết quả cho thấy, với cùng lượng phân hóa học như nhau,
khi bón bằng nước xả, năng suất tăng 19% với đậu, 14% với mướp, 12% với đậu
tương và 32% với ngô so với lô bón phân chuồng kết hợp phân hóa học (Sở khoa
học công nghệ Bến Tre, 2012)

9


Như vậy, sử dụng nước thải hầm ủ biogas để bón cho cây trồng có thể thay
thế đáng kể phân hóa học. Qua đó góp phần giảm chi phí sản xuất, giảm chai cứng
đất…
Ngoài tăng năng suất cây trồng khi bón lâu dài sẽ cho một số lợi ích:
- Cải thiện khả năng canh tác của đất
- Tăng hoạt động của hệ vi sinh vật (nhất là vi sinh vật hiếu khí) thúc đẩy quá
trình phân giải chất hữu cơ, tăng cường và duy trì độ phì nhiêu của đất.
- Cải thiện tính chất lý học của đất, cải thiện chế độ không khí, trong đất làm
đất tơi xốp hơn, giảm độ nén chặt, đất mềm, tăng khả năng giữ nước, thấm nước.
Tác dụng này có được là khi bón phân hầm ủ biogas như cung cấp thêm thức ăn cho
vi sinh vật làm trong đất phong phú và phát triển nhanh hơn, đặc biệt là giun đất

(Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2010).
Tóm lại, việc sử dụng nước thải từ hầm khí sinh học (biogas) là một dạng
phân hữu cơ rất tốt cho cây trồng vừa cho tăng năng suất, vừa giảm chi phí đầu vào
trong sản xuất nông nghiệp, vừa nâng cao chất lượng nông sản mà còn bảo vệ môi
trường sống chung cho cộng đồng, góp phần thực hiện tiêu chí về vệ sinh môi
trường trong quá trình xây dựng nông thôn mới của xã.
2.1.7 Một số nghiên cứu sử dụng nước thải biogas cho cây trồng
Quách Hải Lợi (2010) nghiên cứu khả năng đáp ứng của xà lách đến nguồn
phân bón tự chế từ nước thải biogas. Nghiên cứu gồm 2 thí nghiệm, thí nghiệm 1
tạo ra nguồn phân bón bằng cách cho than tràm và than đước hấp phụ nước thải
biogas, thí nghiệm 2 sử dụng than này làm nguồn phân bón cho cây xà lách. Thí
nghiệm 2 được bố trí 5 ngiệm thức (NT1 10kg đất, NT2 10kg đất + 0,5kg than tràm,
NT3 10kg đất + 0,5kg than đước, NT4 10kg đất + tưới nước biogas, NT5 10kg đất
+ phân vô cơ) NT1, NT2, NT3 không bón phân suốt mùa vụ, NT4 tưới biogas với
liều lượng khác nhau theo từng giai đoạn (5 - 14 ngày tưới ở mức pha loãng 1/4, 15
- 20 ngày tưới ở mức pha loãng 1/3, 21 - 39 ngày tưới ở mức pha loãng ½). Kết quả
thí nghiệm cho thấy năng suất tươi của các nghiệm thức sử dụng than đã hấp phụ
nước thải biogas đều cao hơn các nghiệm thức còn lại. Nghiệm thức sử dụng than
tràm (128,1g/m2), than đước (107,9g/m2), nghiệm thức sử dụng nước thải biogas
(678,1g/m2) năng suất cao hơn nghiệm thức không sử dụng phân bón (361,5g/m2)
và khác biệt không có ý nghĩa so với nghiệm thức sử dụng phân hóa học
(669,8g/m2).
Phạm Minh Trí (2010) nghiên cứu hiệu quả sử dụng nước thải hầm ủ biogas
với nhiều nguồn nguyên liệu nạp khác nhau lên cây trồng (cải xanh). Thí nghiệm
gồm 5 nghiệm thức (NT1 với nguyên liệu nạp phân heo + rơm sau ủ nấm, NT2
10


phân heo + lục bình, NT3 phân heo, NT4 tưới bằng nước ao, NT5 phân hóa học).
Kết quả cho thấy không có sự khác biệt giữa nghiệm thức tưới phân hóa học và tưới

bằng nước thải biogas, NT1 và NT2 cho năng suất cao nhất. Đồng thời khả năng
phục hồi nhanh của rau được tưới nước thải biogas khi bị sâu bệnh, thời gian thu
hoạch sớm hơn.
Ngô Quang Vinh và ctv (2010) nghiên cứu sử dụng nước thải khí sinh học
làm phân bón cho cải xanh và xà lách. Kết quả cho thấy khi so sánh về hiệu quả
kinh tế rau được trồng bằng nước thải biogas so với đối chứng (Sử dụng hoàn toàn
phân hóa học) thì lợi nhuận từ cải xanh cao hơn 53,75% và 76,44% đối với xà lách.
Nguyễn Hữu Chiếm và ctv (2011) khi nghiên cứu về ảnh hưởng của than hấp
thụ nước thải biogas phân heo đến sự phát thải NH3 và sự sinh trưởng của xà lách.
Mục đích của nghiên cứu để xác định: định lượng sự phát thải khí NH3 từ than xử lý
và đánh giá sự sinh trưởng của rau qua bón than xử lý. Kết quả cho thấy sự phát thải
khí NH3 ở nghiệm thức bón phân urê (36mgN/chậu) cao hơn so với nghiệm thức
than đước (14mgN/chậu) và than tràm (13mgN/chậu). Vật liệu than cho năng suất
rau xà lách (85g/chậu) cao hơn so với bón urê (32g/chậu). Điều này chứng tỏ rằng
vật liệu than qua hấp phụ nước thải biogas có thể được tái sử dụng làm nguồn phân
bón cho cây trồng đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Nguyễn Thị Thúy Oanh (2010) nghiên cứu sử dụng nước thải biogas phân
heo trồng hoa cúc và vạn thọ. Thí nghiệm được tiến hành trên 5 nghiệm thức (Đối
chứng, không pha loãng, pha loãng 75%, pha loãng 50%, pha loãng 25% và nghiệm
thức sử dụng nước ao). Nghiệm thức đối chứng sử dụng hoàn toàn phân hóa học
theo nông dân, nghiệm thức nước ao sử dụng nước ao tưới suốt quá trình, các
nghiệm thức còn lại tưới nước biogas theo tỷ lệ pha loãng khác nhau, mỗi ngày tưới
với liều lượng 1 lít/cây. Theo dõi sự tăng trưởng của cây về chiều cao, khả năng ra
hoa, chất lượng hoa, sinh khối. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở nghiệm thức 50%
cho kết quả tốt nhất và khác biệt không có ý nghĩa (p<5%) so với nghiệm thức sử
dụng phân hóa học.
Nguyễn Thị Kiều Phương (2011) nghiên cứu khả năng hấp phụ đạm, lân
trong nước thải biogas phân heo bằng tro trấu, tro than đá sau đó dùng để bón cho
cây cải xanh. Thí ngiệm trồng rau gồm 6 nghiệm thức (NT1 10kg đất cát, NT2 10kg
đất cát + 0,2kg tro trấu, NT3 10kg đất cát + 1kg tro than đá, NT4 10kg đất cát +

0,2kg tro trấu đã hấp phụ đạm, lân, NT5 10kg đất cát + 1kg tro than đá đã hấp phụ
đạm, lân, NT6 10kg đất cát + phân vô cơ.) Kết quả thí nghiệm cho thấy năng suất
tươi của nghiệm thức sử dụng tro trấu đã hấp phụ đạm, lân (420,48g/chậu) cao hơn
so với nghiệm thức sử dụng phân hóa học (402,23g/chậu), nghiệm thức sử dụng tro
than đá đã hấp phụ đạm, lân (409,32g/chậu) khác biệt không có ý nghĩa (p<0,05) so
với nghiệm thức sử dụng phân hóa học.
11


Nguyễn Thị Nhật Linh (2011) đã nghiên cứu đánh giá hiệu quả sử dụng của
các loại nước thải hầm ủ biogas với nguyên liệu nạp khác nhau lên cây cải xanh.
Thí nghiệm được bố trí trên các loại nước thải có nguồn nguyên liệu nạp khác nhau
(Nạp 100% phân heo, phân heo + lục bình, phân heo + rơm) đồng thời bố trí các
nghiệm thức tương tự nhưng có phối hợp với phân hóa học. Kết quả cho thấy
nghiệm thức tưới nước thải hầm ủ không bổ sung phân bón hóa học và có bổ sung
phân bón hóa học khác biệt không có ý nghĩa (p<0,05) và đều phát triển tốt hơn
nghiệm thức chỉ sử dụng phân hóa học.
Nguyễn Thị Thùy Duyên (2012) sử dụng nước thải biogas phân heo cho
trồng rau cải xanh. Kết luận rằng không cần phải bón phân vô cơ, đồng thời có thể
rút ngắn thời gian canh tác chỉ còn 5 tuần thay vì 6 tuần như khi bón phân vô cơ.
Ngoài ra nếu đưa nước thải hầm ủ biogas vào ao nuôi cá sặc rằn có thể tiết kiệm
50% chi phí thức ăn cho cá.
Từ các kết quả nghiên cứu trên một lần nữa chứng minh nước hầm ủ biogas
là loại phân bón tốt cho cây trồng có thể thay thế một phần hay toàn bộ phân bón
hóa học trong canh tác góp phần tăng năng suất, hạn chế sâu bệnh và cải tạo đất.
Tuy nhiên, đa số các nghiên cứu chủ yếu sử dụng nước thải túi ủ biogas với nguyên
liệu nạp phân heo trồng các loại rau cải vì thế sẽ có mặt hạn chế về khả năng ứng
dụng. Mặt khác, nghiên cứu nguyên liệu nạp thực vật vẫn chưa được quan tâm trong
khi tiềm năng ứng dụng biogas thực vật khá cao. Vì vậy, nghiên cứu sử dụng nước
thải biogas với nguyên liệu nạp thực vật trồng hoa kiểng, cây ăn trái là một hướng

đi phù hợp và có tiềm năng lớn.
2.2 Tổng quan về cây vạn thọ
2.2.1 Nguồn gốc
Vạn thọ có nguồn gốc tại Mỹ, đưa vào Việt Nam đầu thế kỷ 20. Vạn thọ rất
được ưa chuộng và được trồng phổ biến ở Việt Nam dùng để trang trí sân vườn, làm
cây cảnh, phục vụ cúng, lễ và trưng bày trong dịp Tết Nguyên đán. Là loài cây
kiểng tốt để trang trí nội thất có thể trồng trong chậu, bồn hoa hoặc công viên, có
thể dùng để cắm hoa (Đặng Phương Trâm, 2005).
Vạn Thọ ngoài làm đẹp còn có rất nhiều công dụng. Vạn thọ có tác dụng xua
đuổi côn trùng có hại, dùng lá để chữa bệnh nấc cụt. Ở Thái Lan, Ấn Độ hoa vạn
thọ còn dùng trong công nghệ chế biến thức ăn gia súc, làm tăng hàm lượng Caroten
trong thức ăn cho gà đẻ trứng để có lòng đỏ nhiều. Hoa vạn thọ còn dùng để chiết
xuất Caroten làm thực phẩm (Đặng Phương Trâm, 2005).

12


2.2.2 Phân loại
Theo Phạm Văn Duệ (2005) cây vạn thọ thuộc:
Thực vật hai lá mầm dicotyledonae
Phân lớp Asterydae
Bộ Asterales
Họ Asteraceae
Vạn thọ tên khoa học (Tagetes patula L.), tên tiếng anh French Marigold,
thuộc họ cúc, hoa to thân lùn khoảng 30 - 35cm, loài này trồng vùng đồng bằng của
nước ta có thể cao 60 cm cánh hoa hình lưỡi màu vàng hoặc cam.
2.2.3 Đặc điểm thực vật
Rễ: là loại rễ chum phấn lớn phát triển theo chiều ngang ở tầng đất mặt 10 20cm. Cây trồng từ hạt có bộ rễ an sâu hơn là giâm bằng nhánh hay chồi.
Thân: Vạn thọ có chiều cao trung bình 60 - 80cm thuộc cây thân thảo hằng
niên, phân nhánh ít ở sát gốc, cây mộc thành bụi dầy thân có nhiều đốt và cứng hơn

so với các loài cúc khác. Thân cao hay thấp, to hay nhỏ, cứng hay mềm phụ thuộc
vào giống và thời vụ trồng
Lá: thuộc dạng lá kép lông chim, vành lá có răng cưa.
Hoa: có màu vàng nghệ hoặc vàng tươi hoa mọc từng cụm, hình đầu nhỏ,
mọc trên một cuống chung dài. Hoa giống hoa cúc nhưng lớn hơn.
Vạn thọ là cây mọc hằng năm có tốc độ sinh trưởng nhanh ưa sáng. Tất cả
vạn thọ điều có thời gian sinh trưởng tương đương nhau từ lúc trồng đến lúc nở hoa
từ 55 - 65 ngày tùy thời tiết. Vạn thọ có thể trồng bằng hạt hoặc giâm nhánh. Trồng
bằng hạt cây sẽ nở hoa sau khoảng 60 - 65 ngày, trồng bằng nhánh cây sẽ nở hoa
sớm hơn sau khoảng 40 - 45 ngày (Đặng Phương Trâm, 2005).
2.2.4 Yêu cầu ngoại cảnh
Nhiệt độ
Là yếu tố quan trọng quyết định sự sinh trưởng và phát triển của vạn thọ. Đa
số các giống vạn thọ ưa thích nơi khí hậu nóng ẩm, nơi có ánh sáng nắng nhiệt độ
sinh trưởng thích hợp từ 25 - 300C (Đặng Phương Trâm, 2005).
Đất
Vạn thọ thích hợp với đất trồng pha cát màu mỡ, thoát nước tốt ẩm độ của
đất 60 - 70%, ẩm độ không khí từ 55 - 65% nếu ẩm độ không khí lớn hơn 80% cây
sinh trưởng mạnh nhưng lá dễ mắc bệnh. Cây không chịu được ở điều kiện pH thấp,
13


pH khoảng 6,5 - 7,5 là thích hợp cho tất cả giống vạn thọ (Đặng Phương Trâm,
2005). Thời kỳ nở hoa nên giữ đất trong trạng thái ẩm, khi tưới nước bón phân nên
tránh để nước đọng lại trên lá và hoa làm cho hoa mau thối rữa.
Ánh sáng
Vạn thọ là loại cây trông ưa sáng cây trong điều kiện có nhiều ánh sáng cây
sẽ sinh trưởng và phát triển tốt cho nhiều hoa, màu sắc hoa đẹp hơn, thích hợp trong
điều kiện ngày ngắn nếu trồng trong điều kiện ngày dài cây sẽ ra ít hoa và có xu
hướng kéo dài thân, dáng không đẹp (Đặng Phương Trâm, 2005).

+ Thời kỳ cây con: Khi mới ra rễ cây cần ít ánh sáng vì lúc này cây non còn
sử dụng các chất dinh dưỡng dự trữ.
+ Thời kỳ chuẩn bị phân nhánh: Cây cần nhiều ánh sáng để quang hợp tạo
các chất hữu cơ cần thiết cho hoạt động sống của cây.
Nhu cầu dinh dưỡng
Vạn thọ cũng như các loài cây khác nhu cầu dinh dưỡng là yếu tốt rất quan
trọng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây. Các loại phân hữu cơ hay vô cơ điều
có ý nghĩa quyết định đến sự sinh trưởng và phát triển của vạn thọ. Các loại phân vô
cơ đạm, lân, kali, canxi… thúc đẩy nhanh sự sinh trưởng nhanh của cây, phân hữu
cơ cung cấp các chất đa lượng, vi lượng cho cây sinh trưởng tốt làm làm cho hoa
đẹp và bền hơn (Đặng Văn Đồng và Đinh Thế Lộc, 2003). Các phân tích trên cây sẽ
cho biết tỉ lệ các chất có trong cây từ đó căn cứ có thể cung cấp chất dinh dưỡng
phù hợp cho cây.
Bảng 2.3: Tỷ lệ các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây vạn thọ tính trên trọng
lượng khô
Chất khoáng

Nồng độ (%)

Chất khoáng

Nồng độ (ppm)

N

1,5 - 3,5

B

20 - 60

P

0,2 - 0,5

Cu

6 - 50

K

2,5 - 4,5

Fe

50 - 200

Ca

1 - 3,5

Mn

40 - 250

Mg

0,2 - 0,7

Zn

25 - 200

(Nguồn: Plant Analysis Handbook, Georgia, 1988 trích bởi Nguyễn Thị Thúy Oanh, 2010).

14


Theo Phạm Văn Duệ (2005) cây vạn thọ có bộ rễ ăn cạn, nên đất trồng cần
phải tơi xốp, nhiều mùn. Cây cần đủ và cân đối các khoáng chất đa lượng, trung
lượng, vi lượng:
Chất đạm (N) cần trong giai đoạn phát triển thân lá. Liên quan đến chiều cao
cây, nhánh hoa, kích thước và màu sắc hoa. Thừa đạm nhánh phát triển mạnh, cây
ra hoa chậm dễ đổ ngã nhu cầu trung bình 160 - 180kg N/ha.
Chất lân (P) cần cho sự phát triển của bộ rễ, giúp ra hoa sớm, hoa lâu tàn và
màu sắc đẹp. Nhu cầu lân cao ở giai đoạn phát triển rễ và đặc biệt ở thời kỳ sinh nụ
và ra hoa. Nhu cầu trung bình 120 - 140kg P2O5/ha.
Chất kali (K) giúp thân lớn cứng cáp lá đầy, tăng khả năng kháng bệnh, cây
cần nhiều kali ở giai đoạn kết nụ ra hoa, thiếu kali màu sắc hoa không tươi và mau
tàn. Nhu cầu trung bình 100 - 300kg K2O/ha.
Chất canxi (Ca) cần cho sự sinh trưởng của bộ rễ, ảnh hưởng tới khả năng
hút nước và chất dinh dưỡng của cây, giúp cho cây cứng cáp nhánh hoa đầy. Nếu
trồng trên đất chua cần 200 - 300kg CaO/ha.
Ngoài ra cần bổ sung các dưỡng chất như Mg, Na, S…bằng phân hữu cơ hay
phân vi sinh. Các dưỡng chất Mn, Fe, Zn, Cu…bằng phân bón lá giúp cây sinh
trưởng và phát triển tốt với các loại này thì chỉ cần lượng ít.
2.2.4 Kỹ thuật trồng vạn thọ
Thời vụ
Vạn thọ có thể trồng quanh năm nhưng thời vụ chính trồng vạn thọ là cuối
Đông đầu Xuân (Đặng Phương Trâm, 2005).

Chuẩn bị đất
Trồng trong chậu: đất trồng là một hỗn hợp bao gồm 1 phần đất tốt mặt vườn
được trộn đều với 1 phần phân chuồng đã được ủ kĩ cho thật hoai mục và 1 phần tro
trấu được ngâm dưới nước qua một đêm cho hết chất độc hại cho rễ. Để diệt kiến và
côn trùng phá rễ có thể trộn thêm thuốc như Regent, padan, furadan vào hỗn hợp
này. Do vạn thọ là cây dễ bị nấm bệnh từ đất trống tấn công nên nếu không cần
nhiều lượng đất trồng nên xử lý đất trồng trước khi trồng bằng cách dùng dung dịch
formol pha với nước tỉ lệ 5 phần formol 40%, pha với 100 phần nước phun tưới lên
đất rồi trộn đều cho đất hơi ẩm ẩm, sau đó dùng bạc nilong ủ kín trong 2 - 3 ngày
rồi mở ra khoảng 1 ngày cho bay hết mùi formol sau đó mới cho vào bầu nilong để
gieo hạt hoặc vỏ, chậu để trồng cây (Nguyễn Danh Vàn, 2008).

15