ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------o0o--------------
PHẠM THỊ VIỆT TRINH
Tên đề tài:
THỰC TRẠNG SẢN XUẤT NẤM VÀ NGHIÊN CỨU
ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH XỬ LÝ BÃ THẢI SAU TRỒNG NẤM
THÀNH PHÂN BÓN HỮU CƠ TẠI THỊ TRẤN HÙNG SƠN
HUYỆN ĐẠI TỪ - TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Khoa
: Môi trường
Khóa học
: 2012 – 2016
Thái Nguyên, năm 2016
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------o0o--------------
PHẠM THỊ VIỆT TRINH
Tên đề tài:
THỰC TRẠNG SẢN XUẤT NẤM VÀ NGHIÊN CỨU
ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH XỬ LÝ BÃ THẢI SAU TRỒNG NẤM
THÀNH PHÂN BÓN HỮU CƠ TẠI THỊ TRẤN HÙNG SƠN
HUYỆN ĐẠI TỪ - TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Khoa học môi trường
Lớp
: K44 – KHMT – N01
Khoa
: Môi trường
Khóa học
: 2012 – 2016
Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Ngọc Nông
Thái Nguyên, năm 2016
i
LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa
Môi trường, trong thời gian thực tập tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Thực
trạng sản xuất nấm và nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi sinh xử lý bã thải
sau trồng nấm thành phân bón hữu cơ tại thị trấn Hùng Sơn - huyện Đại
Từ - tỉnh Thái Nguyên”.
Để hoàn thành bài luận văn này, ngoài sự nỗ lực và cố gắng của bản
thân, em đã nhận được được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, bạn bè đã hướng
dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập và rèn
luyện.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu trường Đại học
Nông lâm Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường cùng các thầy cô
trong khoa đã tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình thực tập.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Nguyễn Ngọc Nông đã
tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và hướng dẫn em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình đã tạo điều kiện vật chất tốt nhất có
thể và luôn là chỗ dựa tinh thần cho em trong quá trình thực tập; cảm ơn bạn
bè đã giúp đỡ em trong thời gian vừa qua.
Do thời gian thực hiện đề tài và trình độ năng lực có hạn nên không thể
tránh được còn nhiều thiếu xót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến
chân thành từ các thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, tháng năm 2016
Sinh viên
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Thái nguyên, tháng năm 2016............................................................................i
Sinh viên.............................................................................................................i
Tiêu chuẩn 10TCN 526-2002 - Phân hữu cơ vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt Yêu cầu kỹ thuật - Phương pháp kiểm tra......................................................24
- Thực hiện nhiệm vụ hợp tác quốc tế về KHCN theo nghị định thư với cộng
hòa Italy giai đoạn 2003-2005, PGS.TS. Đào Châu Thu và cộng sự đã thực
hiện đề tài: “Sản xuất phân hữu cơ từ rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải
nông nghiệp để dùng làm phân bón cho rau sạch vùng ngoại vi Thành Phố” và
cho kết luận:....................................................................................................28
4.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên...................................................................35
4.4.1. Xác định ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm Bio - TMT đến nhiệt độ
đống ủ..............................................................................................................49
Quá trình phân giải bã thải liên quan mật thiết với yếu tố nhiệt độ. Hoạt động
phân giải của các vi sinh vật trong đống ủ chịu ảnh hưởng rất lớn bởi yếu tố
nhiệt độ và ngược lại chúng cũng tác động đến nhiệt độ trong đống ủ. Ảnh
hưởng của liều lượng chế phẩm Bio - TMT đến nhiệt độ được thể hiện trong
bảng 4.5............................................................................................................49
Bảng 4.6: Bảng theo dõi độ xẹp của đống ủ.....................................................................52
Chất dinh dưỡng là yếu tố rất quan trọng cho sinh trưởng và phát triển của
cây trồng, đồng thời cũng là chỉ tiêu đánh giá chất lượng phân bón...............54
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu.........................................................................58
Bao gồm: Bã nấm và chế phẩm vi sinh, vôi bột, phân chuồng........................58
Bã thải nấm: 50 kg;.........................................................................................58
Chế phẩm Bio – TMT: 2 lít/50kg bã thải nấm;................................................58
Vôi bột: 0,8-1kg/50kg bã thải nấm;.................................................................58
iii
Phân chuồng: 4-8 kg/50kg bã thải nấm...........................................................58
5.1. Kết luận.....................................................................................................60
22.Ban Ứng dụng và Triển khai công nghệ (2015), Phân hữu cơ sinh học
VINAXANH - Thành tựu khoa học gắn với thực tế sản xuất.........................65
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
Trang
Thái nguyên, tháng năm 2016............................................................................i
Sinh viên.............................................................................................................i
Tiêu chuẩn 10TCN 526-2002 - Phân hữu cơ vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt Yêu cầu kỹ thuật - Phương pháp kiểm tra......................................................24
Theo nghiên cứu dài hạn dòng thí nghiệm ở Thụy Điển của Artur Granstedt & Lars Kjellenberg
(1997) [17]: “Ảnh hưởng của hữu cơ và vô cơ bón vào đất sinh sản và chất lượng cây trồng”
cho các kết luận sau:....................................................................................................................24
- Thực hiện nhiệm vụ hợp tác quốc tế về KHCN theo nghị định thư với cộng
hòa Italy giai đoạn 2003-2005, PGS.TS. Đào Châu Thu và cộng sự đã thực
hiện đề tài: “Sản xuất phân hữu cơ từ rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải
nông nghiệp để dùng làm phân bón cho rau sạch vùng ngoại vi Thành Phố” và
cho kết luận:....................................................................................................28
4.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên...................................................................35
4.4.1. Xác định ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm Bio - TMT đến nhiệt độ
đống ủ..............................................................................................................49
Quá trình phân giải bã thải liên quan mật thiết với yếu tố nhiệt độ. Hoạt động
phân giải của các vi sinh vật trong đống ủ chịu ảnh hưởng rất lớn bởi yếu tố
nhiệt độ và ngược lại chúng cũng tác động đến nhiệt độ trong đống ủ. Ảnh
hưởng của liều lượng chế phẩm Bio - TMT đến nhiệt độ được thể hiện trong
bảng 4.5............................................................................................................49
Bảng 4.6: Bảng theo dõi độ xẹp của đống ủ.....................................................................52
Chất dinh dưỡng là yếu tố rất quan trọng cho sinh trưởng và phát triển của
cây trồng, đồng thời cũng là chỉ tiêu đánh giá chất lượng phân bón...............54
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu.........................................................................58
Bao gồm: Bã nấm và chế phẩm vi sinh, vôi bột, phân chuồng........................58
Bã thải nấm: 50 kg;.........................................................................................58
v
Chế phẩm Bio – TMT: 2 lít/50kg bã thải nấm;................................................58
Vôi bột: 0,8-1kg/50kg bã thải nấm;.................................................................58
Phân chuồng: 4-8 kg/50kg bã thải nấm...........................................................58
5.1. Kết luận.....................................................................................................60
12.Đào Văn Thông, Lương Hữu Thành, Vũ Thúy Nga (2015), Quy trình xử lý phế thải trồng nấm
làm phân bón hữu cơ vi sinh vật, Viện môi trường nông nghiệp..............................................64
22.Ban Ứng dụng và Triển khai công nghệ (2015), Phân hữu cơ sinh học
VINAXANH - Thành tựu khoa học gắn với thực tế sản xuất.........................65
vi
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
BVTV
C/N
CNSH
CT
ĐHQG-HCM
EM
HĐND
HGĐ
HTX
KHCN
NNPTNT
TNHH
UBND
VSV
Bảo vệ thực vật
Cacbon/Nitơ
Công nghệ sinh học
Công thức
Đại học quốc gia Hồ Chí Minh
Effective Microorganisms
Hội đông nhân dân
Hộ gia đình
Hợp tác xã
Khoa học công nghệ
Nông nghiệp phát triển nông thôn
Trách nhiệm hữu hạn
Ủy ban nhân dân
Vi sinh vật
vii
MỤC LỤC
Trang
Thái nguyên, tháng năm 2016............................................................................i
Sinh viên.............................................................................................................i
Tiêu chuẩn 10TCN 526-2002 - Phân hữu cơ vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt Yêu cầu kỹ thuật - Phương pháp kiểm tra......................................................24
- Thực hiện nhiệm vụ hợp tác quốc tế về KHCN theo nghị định thư với cộng
hòa Italy giai đoạn 2003-2005, PGS.TS. Đào Châu Thu và cộng sự đã thực
hiện đề tài: “Sản xuất phân hữu cơ từ rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải
nông nghiệp để dùng làm phân bón cho rau sạch vùng ngoại vi Thành Phố” và
cho kết luận:....................................................................................................28
4.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên...................................................................35
4.4.1. Xác định ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm Bio - TMT đến nhiệt độ
đống ủ..............................................................................................................49
Quá trình phân giải bã thải liên quan mật thiết với yếu tố nhiệt độ. Hoạt động
phân giải của các vi sinh vật trong đống ủ chịu ảnh hưởng rất lớn bởi yếu tố
nhiệt độ và ngược lại chúng cũng tác động đến nhiệt độ trong đống ủ. Ảnh
hưởng của liều lượng chế phẩm Bio - TMT đến nhiệt độ được thể hiện trong
bảng 4.5............................................................................................................49
Chất dinh dưỡng là yếu tố rất quan trọng cho sinh trưởng và phát triển của
cây trồng, đồng thời cũng là chỉ tiêu đánh giá chất lượng phân bón...............54
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu.........................................................................58
Bao gồm: Bã nấm và chế phẩm vi sinh, vôi bột, phân chuồng........................58
Bã thải nấm: 50 kg;.........................................................................................58
Chế phẩm Bio – TMT: 2 lít/50kg bã thải nấm;................................................58
Vôi bột: 0,8-1kg/50kg bã thải nấm;.................................................................58
Phân chuồng: 4-8 kg/50kg bã thải nấm...........................................................58
viii
5.1. Kết luận.....................................................................................................60
22.Ban Ứng dụng và Triển khai công nghệ (2015), Phân hữu cơ sinh học
VINAXANH - Thành tựu khoa học gắn với thực tế sản xuất.........................65
1
Phần I
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Ngành sản xuất nấm ăn đã hình thành và phát triển trên thế giới từ hàng
trăm năm. Hiện nay có khoảng 2.000 loài nấm ăn được, trong đó có 80 loài
nấm ăn ngon và được nghiên cứu nuôi trồng nhân tạo (UNESSCO - 2004).
Trong những năm gần đây, ngành nuôi trồng nấm ở nước ta khá phát triển.
Nấm được nuôi trồng trong nhiều công ty cũng như trong các hộ gia đình với
các loại nấm ăn và nấm dược liệu có giá kinh tế cao như: nấm Sò, nấm
Hương, nấm Kim Châm, nấm Rơm, Mộc Nhĩ,…
Ngành trồng nấm đem lại hiệu quả kinh tế cao, tận dụng được các phế
phẩm trong nông nghệp như: rơm rạ, mùn cưa, bã dừa,… Nhưng nó cũng đặt
ra một vấn đề cho các cơ sở, doanh nghiệp trồng nấm cũng như các nhà quản
lý là việc sử dụng các bã thải sau trồng nấm như thế nào cho hiệu quả và hạn
chế ô nhiễm môi trường. Tại nhiều cơ sở, bã thải sau trồng nấm không được
xử lý đúng cách gây lãng phí và ảnh hưởng đến môi trường bởi rác và nước rỉ
từ bã thải.
Trong xu hướng phát triển bền vững trong nông nghiệp, nhu cầu sử
dụng phân bón hữu cơ để nâng cao chất lượng sản phẩm và cải tạo độ màu
mỡ đất đai là rất lớn. Ở nước ta, 70% dân số có thu nhập từ sản xuất nông
nghiệp, nhu cầu sử dụng phân bón là rất cao. Vì vậy, việc sản xuất các loại
phân bón hữu cơ là công việc rất cần thiết nhằm cung cấp đủ nhu cầu cho
ngành nông nghiệp nước ta.
Trong những năm gần đây, thị trấn Hùng Sơn - huyện Đại Từ - tỉnh
Thái Nguyên đã phát triển ngành trồng nấm và đạt được hiệu quả cao. Mỗi
năm các cơ sở trên thị trấn thu được gần 2.500 tấn nấm tươi các loại, mang lại
nguồn thu nhập cao cho các doanh nghiệp và cơ sở trồng nấm trên địa bàn.
2
Tuy nhiên, hàng năm những cơ sở sản xuất này cũng thải ra gần 2.000 tấn bã
thải nấm. Một phần chúng được tái sử dụng, một phần bán hoặc cho người
trồng trọt nhưng ở dạng thô, chưa qua xử lý chế phẩm nên chất lượng dùng
làm phân bón không cao, một phần bỏ không. Điều này gây ra sự lãng phí so
với nhu cầu sử dụng phân bón hữu cơ rất lớn đối với nền nông nghiệp đang
trên đà phát triển mạnh, đang cần sạch, cần an toàn như hiện nay.
Chính vì vậy, tôi tiến hành đề tài “Thực trạng sản xuất nấm và nghiên
cứu ứng dụng chế phẩm vi sinh xử lý bã thải sau trồng nấm thành phân
bón hữu cơ tại thị trấn Hùng Sơn - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên”
nhằm xử lý bã thải sau trồng nấm bảo vệ môi trường và cung cấp phân bón
hữu cơ cho sản xuất nông nghiệp.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá thực trạng sản xuất nấm và nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi
sinh xử lý bã thải sau trồng nấm thành phân bón hữu cơ tại thị trấn Hùng Sơn
- huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá tình hình tự nhiên - kinh tế - xã hội của thị trấn Hùng Sơn huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên;
- Đánh giá thực trạng sản xuất nấm tại thị trấn Hùng Sơn - huyện Đại
Từ - tỉnh Thái Nguyên;
- Đánh giá thực trạng bã thải sau trồng nấm tại thị trấn Hùng Sơn huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên;
- Nghiên cứu sử dụng chế phẩm Bio - TMT xử lý bã tại thị trấn Hùng
Sơn - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên;
- Hoàn thiện quy trình xử lý bã thải nấm thành phân bón hữu cơ.
3
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Phản ánh đúng hiện trạng sản xuất nấm và bã thải nấm tại thị trấn
Hùng Sơn - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên;
- Đảm bảo tài liệu, số liệu đầy đủ, trung thực, khách quan;
- Kết quả phân tích chính xác;
- Đảm bảo những kiến nghị, đề nghị đưa ra tính khả thi và phù hợp với
điều kiện, hoàn cảnh thực tế.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Xây dựng mô hình xử lý bã thải sau trồng nấm (bã thải nấm) thành
phân bón hữu cơ.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
+ Áp dụng mô hình xử lý bã thải sau trồng nấm thành phân bón hữu cơ
cung cấp cho sản xuất nông nghiệp, nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp;
+ Giảm thiều ô nhiễm môi trường;
+ Nâng cao hiệu quả kinh tế từ việc bán phân hữu cơ, tăng thu nhập;
+ Góp phần thực hiện mục tiêu phát triển bền vững trong nông nghiệp:
phát triển nông nghiệp sạch và bền vững, đảm bảo an toàn thực phẩm, xây
dựng nông thôn mới và vệ sinh môi trường nông nghiệp nông thôn.
4
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Cơ sở lý luận
2.1.1.1 Giới thiệu về nấm
Khái niệm nấm
Nấm là một loài thực vật có cấu tạo bằng một mạng sợi. Đối với một số
nấm, những sợi đó kết thành một khối to có thể nhìn thấy được trên mặt đất.
Đó chính là những loại nấm mà ta thường thấy.
Nấm cũng là thực vật, nhưng tế bào của nó không chứa xelluloza cũng
như diệp lục. Chính vì thế mà chúng không thể tự tạo chất dinh dưỡng cho
mình được mà phải sống nhờ vào những gì có quanh mình. Một số nấm sống
nhờ những xác động vật hoặc thực vật đã thối rữa. Một số khác lại sống ký
sinh trên những cây hoặc động vật sống.
Nấm trồng là những loại nấm lớn, cho quả thể có giá trị dinh dưỡng hay
chữa bệnh, được con người chủ động nuôi trồng. Gồm:
- Nấm ăn: là những loại nấm ăn được và ăn ngon (nấm bào ngư, nấm
rơm, nấm hương,…).
- Nấm dược liệu: thường là những loài nấm ăn không ngon hoặc không
ăn được nhưng có tác dụng trị bệnh (nấm linh chi, đông trùng hạ thảo,…)
(Đặng Minh Quân, 2014) [9].
Vai trò của nấm
Các nấm hoại sinh đóng vai trò quan trọng trong sự tuần hoàn vật chất:
cùng với vi khuẩn, chúng phân giải các chất hữu cơ, đặc biệt là các chất khó
phân giải như celluloza, lignin thành chất vô cơ. Nhiều loài có vai trò đáng kể
trong sự trao đổi Nitơ của đất như NH3 từ những hợp chất hữu cơ có Nitơ.
Ðối với đời sống con người, nấm cũng đóng vai trò quan trọng: một số
nấm tiết ra chất kháng sinh, được sử dụng trong y học (nấm Penicillium,
Aspergillus), làm thuốc bổ, lợi tiểu... Một số loài là thức ăn ngon và bổ như
5
nấm Hương, nấm Rơm, nấm Mối, nấm Bia... Theo phân tích hóa học thì trong
nấm chứa 30 - 40% protein, 1 - 2 lipid, 10 - 15% các hydratcacbon dễ đồng
hóa như đường, glycogen.
Một số nấm gây bệnh trên người, vật nuôi và cây trồng.
Một số nấm độc, khi ăn phải có thể gây rối loạn tiêu hóa, tan máu, làm
tê liệt hệ thần kinh trung ương. Ngộ độc lâu và nhiều có thể dẫn đến tử vong.
Do đó phải thận trọng khi sử dụng nấm, không nên ăn nấm lạ (Đặng Minh
Quân, 2014) [9].
2.1.1.2 Giá thể trồng nấm
Theo Nguyễn Thị Sáu (2009) [10], nguyên liệu trồng nấm có nhiều loại
khác nhau: rơm rạ, cùi bắp, mạt cưa, thân các loại đậu,... Tuỳ theo từng loại
nguyên liệu mà cách xử lý và chế biến khác nhau.
Mạt cưa: loại bỏ chất dầu, chất thơm, cần tiến hành ủ đống vài tuần, vài
tháng (giúp ngấm nước đều, biến đổi nguyên liệu thành các thành phần đơn
giản, tiêu diệt một số vi sinh vật bất lợi do đống ủ sinh nhiệt).
Gỗ: chọn tuổi, chọn mùa đốn chặt, loại bỏ chất dầu, chất thơm,… các
vết cưa, cắt cần đốt, làm khô, quét vôi để tránh nhiễm mốc.
Bã mía: thường dùng trồng nấm rơm và nấm bào ngư. Nguyên liệu thừa
nhiều đường, dễ hấp dẫn các vi sinh vật. Do đó, khi sử dụng cần phơi khô,
ngâm nước vôi.
Cùi bắp: chứa nhiều đường, kích thước lớn, khó giữ nhiệt và ẩm, cần
đập vụn thành những mảnh nhỏ trước khi làm ẩm hoặc độn với các loại
nguyên liệu khác.
Rơm rạ: có thể bó thành bó hoặc xếp lớp, thường làm ẩm với nước vôi
(làm mềm nhanh, hạn chế sự sống của vi khuẩn, nấm mốc,…). Sau khi làm
ẩm, rơm rạ sẽ được ủ 5 - 15 ngày.
Tiêu chuẩn nguyên liệu sau chế biến:
6
- Độ phân hủy;
- Độ ẩm;
- Độ xốp, độ thông thoáng;
- Độ sạch khuẩn.
2.1.1.3 Giới thiệu về chế phẩm sinh học
Giới thiệu về chế phẩm EM
Khái niệm
EM (Effective Microorganisms) có nghĩa là các vi sinh vật hữu hiệu. Chế
phẩm này do Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa - trường Đại học Tổng hợp Ryukyus,
Okinawoa, Nhật Bản sáng tạo và áp dụng thực tiễn vào đầu năm 1980.
Chế phẩm EM là tập hợp các loài vi sinh vật hữu hiệu gồm: vi khuẩn
quang hợp, vi khuẩn Lactic, nấm men, xạ khuẩn, nấm mốc sống cộng sinh
trong cùng môi trường. Có thể coi vi sinh hữu hiệu EM như là một chất nhằm
tăng cường tính đa dạng của sinh vật trong đất, bổ sung các vi sinh vật có ích
vào môi trường tự nhiên, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do các vi sinh vật có
hại gây ra.
Chế phẩm EM có khoảng 80-120 loài vi sinh vật kị khí và hiếu khí
thuộc 10 chi khác nhau. Các vi sinh vật trong chế phẩm EM tạo ra một hệ sinh
thái nhỏ, chúng liên kết, hỗ trợ lẫn nhau cùng sinh trưởng và phát triển, tạo
thành nhiều sản phẩm khác nhau. Chế phẩm EM được điều chế ở dạng nước
và dạng bột (dạng nước gọi là dung dịch EM, dạng bột gọi là EM- Bogasi)
(Hội bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam, 2013) [24].
Tác dụng của chế phẩm EM trong từng lĩnh vực
Kết quả sử dụng chế phẩm EM ở nhiều nước cho thấy chế phẩm EM có
tác dụng rất tốt ở nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống và sản xuất. Rất
nhiều nhà khoa học cho rằng: chế phẩm EM là một chế phẩm kỳ diệu, nó có
thể làm một cuộc cách mạng lớn về lương thực, thực phẩm và cải tạo môi
7
sinh. Chính ông Higa cũng không nghĩ rằng chế phẩm EM có tác dụng rộng
lớn như thế và ông cũng mong muốn các nhà khoa học trên thế giới cùng
cộng tác trong việc tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm hoàn thiện hơn nữa chế
phẩm vi sinh EM. Tuy nhiên có thể thấy được tác dụng của chế phẩm EM ở
một số lĩnh vực:
* Đối với cây trồng
EM có tác dụng đối với nhiều loại cây trồng (bao gồm cây lương thực,
cây ăn quả, cây rau màu…) và ở mọi giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác
nhau. Tác dụng chung đối với cây trồng thể hiện:
- Kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả và làm chín (đẩy mạnh quá
trình đường hoá).
- Cải thiện môi trường cơ giới – lý hoá và sinh vật hoá trong đất, làm cho
đất trở nên tơi xốp, phì nhiêu. Ngăn chặn sự phát sinh các mầm bệnh và côn
trùng có hại trong đất, kìm hãm sự sinh sôi các mầm bệnh và côn trùng có hại.
- Tăng cường công suất và khả năng quang hợp của cây trồng.
- Tăng cường hấp thụ chất dinh dưỡng và nâng cao hiệu quả sử dụng
các chất dinh dưỡng. Do đó tăng cường hiệu lực và sử dụng tiết kiệm phân
bón hữu cơ.
- Kéo dài được thời gian bảo quản, tăng chất lượng bảo quản các loại
nông sản tươi sống, làm cho hoa trái tươi lâu.
EM không phải là một loại phân bón, hay chất kích thích sinh trưởng.
Nhân tố có tính chìa khoá để đẩy mạnh khả năng sản xuất của cây trồng là
khai thác đặc tính sẵn có của chất hữu cơ. Nhờ năng lượng mặt trời cộng với
vi sinh vật có ích, các chất hữu cơ được phân giải cứ như vậy hiệu quả sử
dụng năng lượng mặt trời sẽ tăng lên.
Vì vậy, sử dụng EM phải đi đôi với việc sử dụng các chất hữu cơ (hệ
thống canh tác hữu cơ, không vô cơ). Nghĩ rằng chỉ có phun EM không,
8
không có phân hữu cơ hoặc giảm ngay lượng phân, mà đòi hỏi tăng sản hơn
trước là sai lầm. Bởi vậy khi áp dụng đồng bộ các chế phẩm EM năng suất cây
trồng tăng nhanh, chất lượng nông sản ngon – sạch và giá thành sản phẩm thì hạ,
vì từng bước giảm được các loại thuốc hoá học và các loại phân bón vô cơ.
* Đối với vật nuôi
Chế phẩm EM có tác dụng đối với vật nuôi, bao gồm các loại gia súc,
gia cầm và các con thuỷ, hải sản. Tác dụng chung đối với vật nuôi thể hiện:
- Giúp phát triển hệ vi sinh vật tiêu hoá, tăng cường khả năng tiêu hoá
và hấp thụ các loại thức ăn. Đặc biệt, chế phẩm EM còn tăng cường khả năng,
kích thích sự phát triển của hệ vi sinh vật trong dạ cỏ của một số động vật nhai
lại như trâu, bò…Tăng sức khoẻ cho vật nuôi, tăng sức đề kháng và khả năng
chống chịu với bệnh tật với các điều kiện ngoại cảnh cho vật nuôi. Làm cho gia
súc, gia cầm mắn đẻ hơn. Tăng chất lượng thịt, tăng năng suất chăn nuôi.
- Tiêu diệt các vi sinh vật có hại; làm giảm và làm mất mùi hôi thối, ô
nhiễm trong chuồng trại chăn nuôi.
- Hoà vào thức ăn hay nước uống hằng ngày đã pha và phun trực tiếp
lên mình con vật như lợn, chó, sẽ làm mất mùi hôi; phun trực tiếp vào bầu vú
con cái, thì khi con bú sẽ tránh được nhiễm khuẩn.
* Đối với môi trường
Điều rất đặc biệt là: các vi sinh vật hữu hiệu có trong chế phẩm EM có
tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối trong môi trường, trong đường ruột
các con gia súc, gia cầm và các loại nấm mốc gây ra H 2S, SO2, NH3, CH4 bay
hơi …Vì vậy đối với môi trường EM có tác dụng:
- Phun EM vào những nơi hôi, thối như cào các đống rác thải, các cống,
rãnh, các toa lét, hố xí, lên mình các con vật có mùi hôi, vào chuồng trại chăn
nuôi có tác dụng rõ rệt và hết sức nhanh chóng.
9
- Đối với các loại rác hữu cơ thì chỉ sau một ngày đã có thể hết mùi, sau
đó thể tích đống rác giảm đi nhanh chóng và tốc độ mùn hoá diễn ra rất
nhanh.
- Phun EM vào kho tàng, nơi cất đựng các nông sản có tác dụng ngăn
chặn được các quá trình gây thối, mốc.
- Cho vật nuôi ăn và uống, làm giảm mùi hôi thối của phân thải ra.
Dùng liên tục như vậy thì phân gia súc, gia cầm không còn mùi hôi nữa lúc đó
chuồng trại có ở gần nhà cũng không gây ảnh hưởng.
- Giảm hẳn mật độ ruồi, ve, muỗi và các loại côn trùng bay.
- Tương lai lâu dài của một nền nông nghiệp hữu cơ không dùng vô cơ
và các chất hoá học độc hại, cơ sở của một nền nông nghiệp sạch, nông sản và
thực phẩm sạch.
Có thể tóm tắt: EM là một công nghệ đơn giản, không ảnh hưởng đến
môi trường, tính năng đa dạng, hiệu quả kinh tế cao.
(Trung tâm ứng dụng tiến bộ Khoa học và công nghệ, 2012) [14].
Giới thiệu chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu Bio – TMT
Khái niệm
Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu Bio - TMT là một chế phẩm gồm hơn 80
loài vi sinh vật cả yếm khí và kỵ khí thuộc 10 chi khác nhau, được phân lập từ
hơn 2000 loại nguyên vật liệu sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm
và công nghệ lên men, bao gồm 5 nhóm vi sinh vật:
-
Vi khuẩn quang hợp;
Vi khuẩn lactic;
Nấm men;
Xạ khuẩn;
Nấm sợi.
Bio – TMT rất an toàn, giá thành hợp lý và ứng dụng có hiệu quả, cải
thiện môi trường rất tốt (Đỗ Thị Lan, 2013) [6].
Vai trò của chế phẩm Bio - TMT
10
* Trong chăn nuôi:
- Làm tăng sức khỏe vật nuôi, tăng cường sức đề kháng và khả năng
chống chịu đối với các điều kiện ngoại cảnh;
- Tăng cường khả năng tiêu hóa và hấp thụ các loại thức ăn;
- Kích thích khả năng sinh sản, tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi;
- Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại
chăn nuôi;
- Chế phẩm Bio – TMT có thể được sử dụng thông qua rất nhiều con
đường: bổ sung vào thức ăn, bổ sung vào nước uống, làm đệm sinh học hoặc
phun rửa chuồng trại.
* Trong trồng trọt:
Sử dụng Chế phẩm Bio – TMT để xử lý môi trường nhằm tiêu diệt các
sinh vật có hại, các loại chứng sâu, v.v. trong đất, đồng thời làm tăng độ tơi
xốp cho đất. Ngoài ra, việc sử dụng chế phẩm Bio – TMT để xử lý đất trồng
còn loại trừ cỏ dại trước vụ trồng cây.
* Trong môi trường:
Chế phẩm Bio – TMT có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây mùi thối
(sinh ra các loại khí H2S, SO2, NH3,…), nên khi phun Bio – TMT 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
giảm hẳn số lượng. Chức năng phân hủy rác thải hữu cơ tiêu diệt các vi sinh
vật gây thối, làm tốc độ hóa mùn diễn ra nhanh hơn chỉ sau một ngày.
Chế phẩm Bio – TMT có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các enzyme
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.
Vì vậy chế phẩm sinh học Bio – TMT được đón nhận như là một giải
pháp để đảm bảo cho một nền nông nghiệp phát triển bền vững và bảo vệ môi
trường (Đỗ Thị Lan, 2013) [6].
2.1.1.4 Phân hữu cơ
11
Khái niệm
Phân hữu cơ bao gồm tất cả các loại phân có nguồn gốc là sản phẩm
hữu cơ, như các loại phân chuồng, phân xanh, thân lá cây trồng được dùng để
bón ruộng (Nguyễn Ngọc Nông và cs, 2013) [8].
Tác dụng của phân hữu cơ
* Cải tạo hóa tính của đất
Phân hữu cơ khi bón vào đất sau khi phân giải sẽ cung cấp thêm các
chất khoáng làm phong phú thêm nguồn thức ăn cho cây.
Trong quá trình phân giải hữu cơ có thể làm tăng khả năng hòa tan của
các chất khó tan. Các chất hữu cơ sau khi mùn hóa làm tăng khả năng trao đổi
của đất, vì khả năng trao đổi của mùn gấp 5 lần khả năng trao đổi của sét.
* Cải tạo lý tính của đất
Việc trộn lẫn chất hữu cơ vào đất làm tăng độ ổn định kết cấu đất.
Chính vì vậy mà phân hữu cơ bảo vệ được cấu trúc của đất và hạn chế được
xói mòn.
Phân hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất: làm cho nước
ngấm vào đất thuận lợi hơn, khả năng giữ nước của đất cao hơn, bốc hơi mặt
đất ít đi nhờ vậy mà tiết kiệm được nước tưới.
Đất làm quá tơi nếu không được phủ bằng một lớp bồi hữu cơ, sau khi
tưới hoặc sau khi mưa đất sẽ tạo thành một lớp váng ngăn cản việc thông khí,
việc thấm nước, hạn chế việc nảy mầm của hạt và dễ bị xói mòn.
* Cải tạo sinh tính của đất
Trong quá trình phân giải, phân hữu cơ cung cấp thêm thức ăn cho vi
sinh vât, cả thức ăn khoáng và thức ăn hữu cơ, nên sau khi vùi phân hữu cơ
vào đất tập đoàn vi sinh vật trong đất phát triển rất nhanh, kể cả vi sinh vật
tự dưỡng.
Chất hữu cơ càng dễ thối rữa vi sinh vật phát triển càng mạnh. Vùi
phân hữu cơ vào đất ngay cả giun đất cũng phát triển mạnh.
Một số chất hoạt tính sinh học được hình thành lại tác động đến việc
tăng trưởng và trao đổi chất của cây (Nguyễn Ngọc Nông và cs, 2013) [8].
Phân bón hữu cơ được sử dụng để cải thiện chất lượng đất và đất trồng
trọt, và để cung cấp chất dinh dưỡng cho cây phát triển. Chúng cung cấp Nitơ,
12
Photpho và Kali, cũng như các yếu tố khác cần thiết cho phát triển cây trồng
và sức khỏe tốt (Ross Penhallegon, 2003) [19].
2.1.1.5 Giới thiệu về phương pháp ủ sinh học
Phương pháp ủ sinh học.
Khái niệm
Ủ sinh học (compost) có thể được coi như là quá trình ổn định sinh hoá
các chất hữu cơ để thành các chất mùn, với thao tác và kiểm soát một cách
khoa học tạo môi trường tối ưu cho quá trình (Văn Hữu Tập, 2015) [11].
Ưu điểm của phương pháp làm phân hữu cơ
- Giảm lượng chất thải phát sinh (khoảng 50% lượng chất thải sinh hoạt).
- Tạo ra sản phẩm phân hữu cơ phục vụ cho trồng trọt (thay thế một
phần cho phân hóa học, tạo độ xốp cho đất, sử dụng an toàn, dể dàng).
- Góp phần cải tạo đất (giúp tăng độ mùn, tơi xốp của đất).
- Tiết kiệm bãi chôn lấp, giảm ảnh hưởng gây ô nhiễm môi trường.
- Vận hành đơn giản, dễ bảo trì và kiểm soát chất lượng sản phẩm.
- Giá thành để xử lý tương đối thấp.
Nhược điểm
- Chất lượng sản phẩm chưa cao, chưa ổn định.
- Mức độ tự động của công nghệ không cao.
- Việc phân loại còn mang tính thủ công nên thường ảnh hưởng đến sức
khoẻ của công nhân làm việc.
Yêu cầu những chất thải có hàm lượng hữu cơ dễ phân huỷ sinh học
lớn hơn 50%. Và xu hướng sử dụng phân hữu cơ phải được nhiều nơi chấp
nhận, nhiều đô thị xây dựng nhà máy (Văn Hữu Tập, 2015) [11].
Cơ sở lý thuyết của quá trình làm phân hữu cơ
Rác thải sinh hoạt, rau quả thực phẩm, xác sinh vật chết (proteins, lipid,
cacbon hydrat, xenlulo, lignin, tro đất) + O 2 (không khí) tế bào mới
+ phân hữu cơ, xelulo, lignin, tế bào chết + tro → Q, SO42-, NO2-, H2O, CO2.
VSV + dd VSV
13
CaHbOcNd + O2
CwHxOyNz+ CO2 + H2O + NH3
Quá trình ủ thực hiện theo hai phương pháp:
- Phương pháp ủ yếm khí: là quá trình phân hủy dựa trên sự hoạt động
của các vi khuẩn yếm khí trong điều kiện không có oxy.
- Phương pháp ủ hiếu khí (thổi khí cưỡng bức): là quá trình phân hủy
dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí trong điều kiện được cung
cấp oxy đầy đủ.
Công nghệ ủ chất thải là một quá trình phân giải phức tạp các gluxit,
lipit và protein do hàng loạt các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí đảm nhiệm. Rác
hữu cơ tại các đống ủ được phân hủy theo nhiều giai đoạn chuyển hóa sinh
học khác nhau.
- Quá trình phân hủy hiếu khí: chất hữu cơ bị oxi hóa sinh hóa thành
dạng đơn giản như protein, tinh bột, chất béo và một lượng nhất định
xenluloza.
Quá trình chuyển hóa yếm khí: các chất hữu cơ đơn giản được chuyển
hóa tiếp thành các axit béo dễ bay hơi, rượu, CO 2, N2 và khí metan (Văn Hữu
Tập, 2015) [11].
Sự hoạt động của các vi sinh vật trong đống ủ
Theo Văn Hữu Tập (2015) [11], các quá trình sinh hóa diễn ra trong
đống ủ chủ yếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ
là nguồn dinh dưỡng cho các hoạt động sống của chúng.
Thành phần các vi sinh vật có trong đống ủ bao gồm:
- Các chủng giống vi sinh vật phân hủy xenluloza.
- Vi sinh vật phân giải protein.
- Vi sinh vật phân giải tinh bột.
- Ví sinh vật phân giải phosphat.
Trong đống ủ, các vi sinh vật được chia thành các nhóm sau:
14
- Các vi sinh vật ưa ẩm: phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 0 – 20oC
- Các vi sinh vật ưa ấm: phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 20 – 40oC
- Các vi sinh vật ưa nóng: phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 40 – 70oC
Rác hữu cơ tại các đống ủ được phân hủy theo nhiều giai đoạn chuyển
hóa sinh học khác nhau:
- Quá trình phân hủy hiếu khí: chất hữu cơ bị oxi hóa sinh hóa thành
dạng đơn giản như protein, tinh bột, chất béo và một lượng nhất định
xenluloza.
- Quá trình chuyển hóa yếm khí và kỵ khí: các chất hữu cơ đơn giản được
chuyển hóa tiếp thành các axit béo dễ bay hơi, rượu, CO2, Nitơ và khí metan.
Môi trường có vai trò vô cùng quan trọng đến quá trình sinh trưởng,
phát triển và khả năng tổng hợp các hoạt chất sinh học của VSV. Nếu điều
kiện không thuận lợi, hiệu lực của phân VSV bị hạn chế và trong một số
trường hợp nhất định hiệu lực sẽ bị mất. Các yếu tố ảnh hưởng đến tiến quá
trình ủ và chất lượng phân bón sau khi ủ:
Bảng 2.1. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến vi sinh vật
Yếu tố môi trường
Nhiệt độ, oC
Độ ẩm
Nồng độ muối, %NaCl
pH
Nông độ oxi, % thể tích
Áp suất, kPa
Ánh sáng
- Kích cỡ:
Khoảng xác định
15 – 70
20 – 60
1,3 – 3
1,0 – 10
3 – 20
0 – 115
Bóng tối, ánh sáng mạnh
Kích cỡ của rác thải thường không đồng nhất, như vậy không có lợi cho
quá trình phân huỷ rác thải. Do vậy chúng ta phải cắt để rác có kích cỡ theo
yêu cầu để đạt được hiệu quả cao, tốt nhất là vào khoảng 5 cm.
- Tỷ lệ C/N:
15
Tỷ lệ C/N là một yếu tố cần chú ý đối với quá trình sản xuất phân hữu
cơ, xác định nguồn dinh dưỡng cung cấp cho vi sinh vật trong quá trình ủ.
Giới hạn này có tỷ lệ tốt nhất là vào khoảng từ 20 – 25/1 (trong đó bùn
thường có tỷ lệ thấp, các chất thải vườn có tỷ lệ khá cao).
- Độ ẩm:
Độ ẩm là một trong những nhân tố quan trọng cần phải xem xét trong
quá trình ủ sinh học, độ ẩm thuận lợi nhất cho quá trình phân huỷ sinh học từ
50 - 60%.
Khi độ ẩm thấp hơn 40% khả năng phân huỷ sinh học sẽ chậm đi nhưng
độ ẩm quá cao sẽ ảnh hưởng đến quá trình lưu thông trao đổi khí trong các
đống ủ.
- Nhiệt độ:
Hệ thống phân huỷ sinh học hiếu khí được phân huỷ bởi các nhóm sinh
vật ưa nhiệt trung bình (30 - 38oC) và nhóm ưa nhiệt cao (55 – 60oC).
Trong quá trình theo dõi các hoạt động ủ rác sinh học đã phát sinh các
phản ứng toả nhiệt liên quan đến quá trình hô hấp trao đổi chất. Nhiệt độ của
các đống ủ có thể được điều chỉnh bởi các dòng khí lưu thông.
- pH:
pH là một yếu quan trọng trong quá trình ủ, việc điều chỉnh pH nhằm
tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ủ.
Giá trị khởi đầu của các thành phần hữu cơ trong rác đặc trưng từ 5 – 7,
những ngày đầu tiếp theo giá trị pH ≤ 5. Giai đoạn này sinh khối chất hữu cơ
giai đoạn tích luỹ nhiệt, nhóm sinh vật ưa nhiệt trung bình sẳn có trong rác
thải bắt đầu phát triển và nhiệt độ tăng lên nhanh chóng (sau khoảng 3 ngày)
và đạt đến nhiệt độ cao, lúc này pH tăng lên 8 – 8,5. Sau đó quá trình ủ phân
chín, nhiệt độ lạnh dần và pH giảm xuống 7 – 8. Nếu pH giảm xuống nhỏ hơn
4 thì quá trình ủ thất bại.
- Oxy: