Nôi dung báo cáo chuyên đề "Sử dụng bã thải từ quá trình ủ yếm khí kết hợp làm phân bón cho cây trồng"

SỬ DỤNG BÃ THẢI TỪ HẦM Ủ
KẾT HỢP CHO CÂY TRỒNG
Nguyễn Võ Châu Ngân
Bộ môn Kỹ thuật Môi trường

Khoa Môi trường & TNTN, 10/2012


Nội dung
•
•
•
•

Tổng quan
Phương pháp - Phương tiện
Kết quả - Thảo luận
Kết luận - Kiến nghị


Tổng quan


Tổng quan
• Sử dụng bã thải hầm ủ biogas cho canh tác
nông nghiệp đã được nghiên cứu từ những
năm ‘40 trên thế giới với nhiều cây trồng
• Tại Việt Nam:
– Nguyễn Gia Lượng (1989): năng suất bắp tăng 26%
và su hào tăng 31%
– Viện Năng lượng (1990): khoai tây tăng 64%

– Viện Đất và Hóa học (2003): cải bắp tăng 24%
– SNV (2007): tiết kiệm kinh phí phân bón và thuốc
trừ sâu cho cây chè ở miền Bắc


Tổng quan
• Tại ĐBSCL:
– REC: năng suất đậu nành tăng 20%
– Đỗ Ngọc Quỳnh et al. (1999): thu nhập nông hộ
tăng 2 triệu đồng nhờ bón phân cho cây cam
– Arnold U. (2009): phối trộn chất thải hầm ủ biogas
với rơm tạo ra nguồn phân compost chất lượng cao
– Dương Văn Ni et al. (2009): năng suất cây bắp tăng
1,64 khi trồng trên đất phù sa
– Phạm T. Phương Thúy và Dương M. Viễn (2010):
năng suất cây bắp tăng 1,57 khi trồng trên đất phèn
– Ngô Quang Vinh (2010): kết quả tương tự khi trồng
cải xanh và rau diếp


Tổng quan


Tổng quan
90
80

250
200

100+0 a
75+25 ab

150

50+50 b

100

25+75 c
0+100 c

50

Biogas yield [L*kg-1
fermented ODM]

Accum. biogas volume
[L/digester]

300

70

40

49.80
37.72

30

20
10
0

0
1

4

7

100+0

10 13 16 19 22 25 28

75+25

40

140

35

120
100+0 a
75+25 a
50+50 ab
25+75 ab
0+100 b

80
60
40
20
0
1

4

7

10 13 16 19 22 25 28
Time [day]

Biogas yield [L*kg-1
fermented ODM]

160

100

50+50

25+75

0+100

PM+WH

Time [day]

Accum. biogas volume
[L/digester]

80.55

61.94

60
50

75.13

y = 11.1x + 27.73

33.39

30

y = -3.849x + 37.651

30.35
25.80

25

23.31
17.67

20

15
10
5
0
100+0

75+25

50+50
PM+SMC

25+75

0+100


Tổng quan
• Nghiên cứu sử dụng chất thải hầm ủ nạp kết
hợp PM+WH, PM+SMC là cần thiết để khẳng
định hiệu quả ứng dụng và tính kinh tế của quá
trình ủ kết hợp
• Mục tiêu của nghiên cứu nhằm đánh giá khả
năng sử dụng chất thải từ hầm ủ kết hợp như
nguồn phân bón cho canh tác cây cải xanh
(Brassica juncea H. F.) ở quy mô phòng thí
nghiệm


Phương pháp - phương tiện
• Thí nghiệm trồng cải xanh được tiến hành tại

khu thí nghiệm Khoa Môi trường & TNTN
• Nguồn phân bón cho thí nghiệm:
– Phân vô cơ (bán trên thị trường)
– Chất thải đầu ra từ các hầm ủ 4m3 của các hộ dân
ở Hòa An - Phụng Hiệp - Hậu Giang. Các hầm ủ kết
hợp nạp 90%PH+10%SMC hoặc 90%PH+10%WH

• Liều lượng và thời điểm bón phân thực hiện
theo hướng dẫn của Trần Thu Ba (2010)
• Bã thải được bón trực tiếp vào gốc cây trồng


Phương pháp - phương tiện


Phương pháp - phương tiện
• Tay quay phá váng của
hầm ủ kết hợp EQ2


Phương pháp - phương tiện
• Ngăn nạp và ngăn thải của hầm ủ kết hợp EQ2


Phương pháp - phương tiện
• Đất đồng nhất được chia (10kg) vào các chậu
thí nghiệm kích thước 30 cm × 30 cm × 25 cm
• Cải xanh trồng từ hạt giống, mật độ 4 cây/chậu
• Tổng cộng có 8 nhóm thí nghiệm được bố trí,
tất cả thí nghiệm lặp lại 12 lần (3 x 4)

Thí nghiệm

Chất thải hầm ủ

Chất thải hầm ủ+P+K

PM0

PM1

90%PM+10%SMC

SMC0

SMC1

90%PM+10%WH

WH0

WH1

100%PM

Khác

Phân vô cơ (IF)

IF

Chỉ tưới nước (C0)

C0


Phương pháp - phương tiện
• Phân tích mẫu bã thải: pH, TS, VS, BOD,
COD, TKN, TP, Salmonella, tổng Coliform
• Phân tích mẫu đất: chỉ tiêu độ ẩm, N, P, K của
1 mẫu đất đầu vào và 7 mẫu đất đầu ra
• Đo đạc và phân tích mẫu rau: lấy ngẫu nhiên 3
chậu thí nghiệm, nhổ rau, cắt bỏ rễ, đo đạc các
chỉ tiêu tăng trưởng (cân nặng, dài, rộng) và
phân tích độ ẩm, Salmonella
• Số liệu được xử lý và phân tích thống kê theo
Duncan’s Multiple Range Test (SPSS 13)


Kết quả - Thảo luận


Kết quả - Thảo luận
• Bã thải có N cao, P và K thấp so với dưỡng
chất có trong phân vô cơ  bố trí 2 nhóm thí
nghiệm: không bổ sung P và K (PM0, SMC0,
WH0); bổ sung P và K (PM1, SM1, WH1)
• Sau 2 tuần gieo hạt và nảy mầm, tất cả rau đối
chứng chết  không thảo luận thí nghiệm này
• Phân tích thống kê về tăng trưởng của cây rau
không có sự khác biệt ý nghĩa (p ≤ 5%) giữa

các thí nghiệm có và không có bổ sung P và K
 chỉ thảo luận về PM0, SMC0, WH0


Kết quả - Thảo luận


Kết quả - Thảo luận


Kết quả - Thảo luận
• Năng suất rau thu hoạch đạt 21,1, 9,1, 8,7 và
3,9 tấn sinh khối tươi trên mỗi ha tương ứng
với các thí nghiệm SMC0, PM0, WH0 và IF
• Bón bã thải hầm ủ rút ngắn thời gian canh tác
PM+WH/PM+SMC        PM                  IF

35                      38                  42

Blooming time (day)


Kết quả - Thảo luận


Kết quả - Thảo luận
• Trung bình thành phần vật chất khô của cây
cải xanh thu hoạch đạt 8,4%, 6%, 9,3% và
7,8% tương ứng với IF, SMC0, WH0 và PM0
• Hiện diện của Salmonella trong rau thu hoạch

 ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng nếu ăn
rau tươi, đặc biệt trường hợp hầm ủ có kết nối
với nhà vệ sinh


Kết quả - Thảo luận


Kết quả - Thảo luận
• Yêu cầu bón phân hiện tại đang gây nhiều lãng
phí cho người nông dân
• Hàm lượng N, K tích tụ trong đất theo thời gian
là nguyên nhân gây ô nhiễm đất, và là nguồn
gây ô nhiễm nước.
• Đất bón bã thải ít mất nước và dưỡng chất
nhờ vào chế độ bón và cấu trúc vật liệu bón.


Kết quả - Thảo luận


Kết luận - Kiến nghị
• Kết quả từ các thí nghiệm trồng rau cải xanh
có bón bã thải từ hầm ủ nạp kết hợp cho năng
suất cao hơn thí nghiệm bón phân vô cơ
• Ngoài ra cây trồng không cần bón bổ sung
thêm các loại phân P - K
• Cây trồng dễ dàng hấp thụ các chất dinh
dưỡng có trong bã thải để phát triển rút ngắn
được thời gian thu hoạch, tiết kiệm thời gian

canh tác và chi phí mùa vụ cho người dân