- DOI:10.22144/ctu.jsi.2018.069 SẢN XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÂN HỮU CƠ VI SINH. - TỪ BÙN THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VÀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN TRÊN NĂNG SUẤT CÂY RAU. - Bùn thải bia, bùn thải thủy sản, cây rau, năng suất, phân hữu cơ vi sinh. - Mục tiêu nghiên cứu là nhằm tái sử dụng bùn thải từ quá trình xử lý nước thải của nhà máy bia (BB), nhà máy chế biến thủy sản (BTS) và bùn mía làm phân hữu cơ vi sinh (HCVS). - Nghiên cứu đã thực hiện các thí nghiệm ủ phân từ các nguồn bùn thải bia và thủy sản với bùn mía tỉ lệ 20:80, qui mô 0,5 m 3 và hiệu quả phân HCVS bùn thải-bùn mía trên cải tùa xại, đậu bắp, dưa leo và bí đao trên các ruộng nông dân. - Năng suất cây rau tăng có ý nghĩa thống kê ở tất các các thí nghiệm đồng ruộng khi bón 5 tấn/ha HCVS từ hai nguồn bùn thải-bùn mía + NPK khuyến cáo (KC) so với bón theo nông dân (ND) và KC. - Sản xuất và đánh giá hiệu quả phân hữu cơ vi sinh từ bùn thải nhà máy sản xuất bia và nhà máy chế biến thủy sản trên năng suất cây rau. - Bùn thải từ quá trình xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia (bùn thải bia-BB) và nhà máy chế biến thủy sản (bùn thải thủy sản-BTS) đang thải ra môi trường với số lượng ngày càng gia tăng. - Lượng bùn thải từ ngành sản xuất bia trung bình cả nước là 6 triệu tấn/năm (Bộ Công Thương, 2009. - Do chi phí xử lý bùn thải chiếm khoảng 40%. - tổng chi phí trong qui trình xử lý nước thải của các nhà máy (Vriens et al., 1989), nên lượng bùn thải này được nhiều quốc gia trên thế giới chọn cách đốt bỏ hoặc chôn lấp, chỉ một lượng nhỏ là tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp (Przewrocki et al., 2004;. - Vì thế, nghiên cứu biện pháp xử lý bùn thải thân thiện với môi trường là rất cần thiết để các hợp chất dinh dưỡng trong bùn thải có thể được tái sử dụng (Wang et al., 2008). - Trên thế giới, nguồn bùn thải này đã được nghiên cứu để sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như: sử dụng trực tiếp làm phân hữu cơ (Kanagachandran và Jayaratne, 2006), làm giá thể nhân mật số vi sinh vật có lợi để sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ cho sản xuất nông nghiệp (Rebah et al., 2002), ủ phối trộn với nguồn vật liệu hữu cơ khác để sản xuất phân hữu cơ (Stocks et al., 2002;. - Nhưng các nghiên cứu trên chưa nghiên cứu đánh giá toàn diện trong qui trình ủ phân hữu cơ như: chưa nghiên cứu trên nhiều vật liệu với các tỉ lệ khác nhau, đánh giá toàn diện về đặc tính ban đầu của bùn thải và chất lượng phân hữu cơ sau ủ về Ca, Mg, kim loại nặng, vi lượng, lý học và các vi sinh vật gây bệnh trên người theo yêu cầu của bùn thải và phân bón theo qui định. - Thêm vào đó, kết quả nghiên cứu ủ phân hữu cơ vi sinh ở qui mô túi ủ của nhóm tác giả Nguyễn Thị Phương và ctv. - (2017b) cho thấy phân hữu cơ vi sinh ủ từ BB, BTS được ủ phối trộn với bùn mía tỉ lệ 20:80 đều đạt tiêu chuẩn theo Nghị định 108/2017/NĐ-CP về dinh dưỡng nhưng trong nghiên cứu trước nhóm tác giả chưa phân tích toàn diện các đặc tính phân hữu cơ vi sinh như hàm lượng kim loại nặng trong phân hữu cơ sau ủ và chưa đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh từ bùn thải trên năng suất cây rau. - Vì thế, mục tiêu của nghiên cứu này là ủ phân hữu cơ vi sinh từ bùn thải và bùn mía qui mô khối ủ 0,5 m 3 để giảm gánh nặng ô nhiễm môi trường và đánh giá. - hiệu quả của việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh từ BB, BTS lên năng suất một số cây rau như cải tùa xại, cây đậu bắp, dưa leo và bí đao để đánh giá khả năng sử dụng phân hữu cơ vi sinh (HCVS) từ nguồn bùn thải này trong tăng năng suất cây trồng.. - 2.1 Vật liệu nghiên cứu. - Kết quả đặc tính bùn thải về dinh dưỡng, hàm lượng vi lượng và kim loại nặng được phân tích trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Phương và ctv. - 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Thí nghiệm ủ phân hữu cơ vi sinh Thí nghiệm được bố trí trên cơ sở tiếp tục thí nghiệm ủ phân hữu cơ vi sinh của Nguyễn Thị Phương và ctv. - (2017b) nhưng thực hiện với qui mô khối ủ 0,5 m 3 đối với tỉ lệ ủ được xác định phù hợp là phối trộn bùn thải:bùn mía với tỉ lệ 20:80. - 2.2.2 Thí nghiệm đánh giá hiệu quả phân hữu cơ vi sinh từ hai nguồn bùn thải trên năng suất cây rau cải tùa xại, đậu bắp, dưa leo, và bí đao. - NT3: Bón 5 tấn/ha phân HCVS bùn bia-bùn mía+ KC;. - NT4: Bón 5 tấn/ha phân HCVS bùn bia-bùn mía + 2/3 KC;. - NT5: Bón 5 tấn/ha phân HCVS bùn thủy sản- bùn mía + KC;. - NT6: Bón 5 tấn/ha phân HCVS bùn thủy sản- bùn mía + 2/3 KC.. - Phân HCVS từ BB-BM và BTS-BM là kết quả từ thí nghiệm ở mục 2.2.1. - Phân hữu cơ vi sinh sau ủ được khảo sát các chỉ tiêu: nhiệt độ, ẩm độ, các bon tổng, N, P, K tổng, Ca, Mg, vi lượng (Mn, Cu, Zn), kim loại nặng (As, Cd, Hg, và Pb), mật số nấm Trichoderma, vi sinh vật gây bệnh (Escherichia coli (E.coli) và Salmonella).. - Các chỉ tiêu dinh dưỡng của phân hữu cơ vi sinh sau ủ được phân tích theo các phương pháp sau: Nhiệt độ, ẩm độ đo 1 tuần/lần, hàm lượng các bon tổng trong phân được phân tích theo phương pháp nung ở 830 o C. - 3 KẾT QUẢ THẢO LUẬN. - 3.1 Diễn biến nhiệt độ, ẩm độ của phân HCVS bùn thải-bùn mía. - (2011) ủ phân hữu cơ từ bã BM có nhiệt độ dao động 60-75 0 C. - (1983), nếu vật liệu hữu cơ có sự phối trộn với bùn thải, thì ẩm độ yêu cầu là đạt khoảng 65-67%, khi đó quá trình ủ đạt hiệu quả và ẩm độ này cũng được cho là thích hợp cho vi khuẩn hiếu khí hoạt động (Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm, 2013. - (2016) khi ủ phân hữu cơ từ bùn thải ao. - Ẩm độ đạt tương đương với nghiên cứu của Võ Phú Đức (2013), ủ bùn thải cá với tro qui mô 2 tấn cũng cho ẩm độ sau 49 ngày ủ đạt 60%. - Kết quả nghiên cứu cũng tương tự kết quả ủ phân hữu cơ từ bùn thải cá và mạc cưa tỉ lệ 30:70 của Lê Thị Kim Oanh và Trần Thị Mỹ Diệu (2016), ẩm độ sau 32 ngày ủ là 60%.. - Hình 2: Diễn biến ẩm độ theo thời gian ủ 3.2 Hàm lượng dưỡng chất phân hữu cơ vi. - cứu ủ phân từ bùn thải đô thị của Dadi et al. - (2016) sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải bia với trộn với than bùn, mùn cưa và cỏ khô sau 60 ngày ủ đạm hữu cơ khoảng 1%. - Điều này cho thấy phân HCVS BB-BM và BTS-BM có chất lượng phân sau ủ tốt để tái sử dụng làm phân hữu cơ bón cho cây trồng trong sản xuất nông nghiệp.. - Bùn thải bia:bùn mía Bùn thủy sản:Bùn mía. - BB-BM sau ủ lần lượt là 6,63% và 5,6% P 2 O 5 , đạt tương đương kết quả nghiên cứu ủ phân hữu cơ vi sinh bã BM phối trộn với xác mía và phân heo của Dương Minh Viễn và ctv. - Ngoài ra, kết quả này cao hơn nghiên cứu của Trần Phương Đông (2013) sử dụng chế phẩm Biomix ủ bùn cống thải phối trộn với vật liệu hữu cơ có hàm lượng P ts dao động trong khoảng và cao hơn nghiên cứu của Dadi et al. - Kết quả trình bày ở Bảng 1 cho thấy hàm lượng kali tổng số (K ts ) trong phân hữu cơ vi sinh sau 49 ngày ủ ở nghiệm thức ủ BTS-BM là 2,11% và BTB- BM là 2,10%. - Kết quả này cao hơn kết quả nghiên cứu ủ phân hữu cơ từ bùn cống thải của Lê Nguyễn Trung Khanh (2013) có hàm lượng K ts dao động trong khoảng và cao hơn trong phân hữu cơ bã BM của Dương Minh Viễn và ctv. - Kết quả này cho thấy hàm lượng kali trong phân HCVS BB-BM và BTS-BM cũng đạt cao phù hợp để làm phân hữu cơ vi sinh.. - Hàm lượng carbon hữu cơ (%C) sau 49 ngày ủ của các nghiệm thức dao động khoảng Bảng 1). - Kết quả nghiên cứu tương tự báo cáo của Brito et al. - (2010) khi nghiên cứu ủ bùn thải cá:BM:chất thải nông nghiệp sau 126 ngày ủ cho hàm lượng các bon hữu cơ tổng dao động 37,6-47%.. - Việc giảm hàm lượng carbon trong quá trình ủ là do vi sinh vật phân huỷ chất hữu cơ phức tạp thành đơn giản, giải phóng một phần CO 2 giúp cho nguyên liệu trở nên tơi xốp. - Tuy nhiên, kết quả cho giá trị cao hơn báo cáo của Đỗ Thủy Tiên (2013) về ủ phân hữu cơ từ bùn thải đô thị (với % C=14,47), cũng đạt cao hơn nghiên cứu của (Lê Thị Thanh Chi và ctv., 2010) sử dụng dung dịch và chất cặn hầm ủ biogas với rơm và bã BM để sản xuất phân hữu cơ đã cho. - (2011) khi cho rằng tỉ lệ C/N sau khi kết thúc quá trình ủ tỉ lệ C/N nên đạt khoảng 10/1-20/1 vì với tỉ lệ này thì phân hữu cơ sẽ ổn định và bền. - (2010a) khi ủ rác sinh hoạt với nấm Trichoderma và của Đoàn Thị Trúc Linh (2012) ủ bùn cống thải với vật liệu hữu cơ và nấm Trichoderma thì tỉ lệ C/N đều giảm dần theo thời gian ủ.. - Kết quả nghiên cứu của Tăng Thanh Nhân (2010), sản xuất phân trùn từ rễ lục bình và phân gia súc có hàm lượng Ca ts dao động Mg ts từ Bảng 1).. - Nhìn chung, các mẫu đều đạt tiêu chuẩn cho phép theo Nghị định 108/2017/NĐ-CP về hàm lượng gây hại của Cd (<5mg/kg Cd) có trong phân hữu cơ. - Kết quả này tương tự kết quả nghiên cứu ủ phân từ bùn thải nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt của Moretti et al.. - Kết quả phân tích trong Bảng 2 cho thấy, hàm lượng Pb trong phân HCVS sau ủ của hai loại bùn thải BTS và BB có phối trộn với BM đạt giá trị lần lượt là 11,74 mg/kg và 25,23 mg/kg. - Tuy nhiên, cả hai loại phân HCVS sản xuất được đều phù hợp theo qui định ngưỡng gây hại của các kim loại nặng có trong các loại phân bón hữu cơ của Nghị định 108/2017/NĐ-CP với mức cho phép là Pb. - 108/2017/NĐ-CP quy định ngưỡng gây hại của các kim loại nặng có trong các loại phân bón hữu cơ (As. - Kết quả này thấp hơn kết quả nghiên cứu ủ phân từ bùn thải nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt của Moretti et al. - Hàm lượng thuỷ ngân sau ủ ở cả hai nghiệm thức BTS-BM, BB-BM đều không phát hiện và đạt yêu cầu so với Nghị định 108/2017/NĐ-CP quy định ngưỡng gây hại của các kim loại nặng có trong các loại phân bón hữu cơ (Bảng 2).. - Phân HCVS Cd. - Nhìn chung, mật số nấm Trichoderma ở cả 2 nghiệm thức đều đạt chỉ tiêu về chất lượng phân HCVS với nguồn vi sinh là nấm Trichoderma đạt ngưỡng mật số là >10 6 CFU/g theo Nghị định 108/2017/NĐ-CP (Bảng 3), vì theo qui định được thể hiện trong Nghị định 108/2017 phân HCVS là dạng phân bón hữu cơ có ít nhất một loài vi sinh vật có ích.. - cứu sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải bia với trộn với than bùn, mùn cưa và cỏ khô của Kalatzi et al.. - Kết quả nghiên cứu cũng đạt thấp hơn nghiên cứu của Nartey et al. - (2017) khi nghiên cứu ủ phân hữu cơ từ bùn thải rắn hữu cơ với phế phẩm nông nghiệp với mật số E.coli đạt 0,2 CFU/g chất khô.. - Phân HCVS Trichoderma. - 3.4 Hiệu quả phân HCVS trên năng suất một số cây rau. - Kết quả ghi nhận năng suất được trình bày trong Bảng 4 cho thấy, năng suất ở tất cả cây rau khi bón 5 tấn phân HCVS bùn thải-BM kết hợp 100% NPK theo KC đều cho năng suất tăng có ý nghĩa so với bón theo ND và KC. - Nghiệm thức bón 5 tấn phân HCVS bùn thải-BM + 70% KC cho năng suất dao động. - Như vậy, việc bón bổ sung phân HCVS bùn thải-BM kết hợp bón 100% phân NPK theo khuyến cáo làm tăng tăng năng suất cho cải tùa xại. - Khi bón 5 tấn/ha HCVS từ hai nguồn bùn thải- BM +KC cho năng suất đậu bắp đạt tấn/ha tăng hơn 50,73% so với nghiệm thức KC và. - (2013) khi bón 20 tấn/ha phân hữu cơ từ bùn thải đô thị cho năng suất cà chua đạt 27 tấn/ha, cao khác biệt so với nghiệm thức không sử dụng phân bón. - Thêm vào đó, việc bón phân HCVS bùn thải-BM kết hợp 70% KC cho năng suất cao hơn 1,8 lần so với ND và 2,12 lần so với. - Tuy nhiên, kết quả này cho thấy việc bón phân hữu cơ từ BB-BM và BTS-BM có tác dụng gia tăng năng suất của cây đậu bắp so với bón theo nông dân và khuyến cáo.. - Bảng 4: Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh bùn thải trên năng suất một số cây rau. - Nghiệm thức Năng suất (tấn/ha) ±SD. - ND: bón theo nông dân, KC: bón theo khuyến cáo, HCVS BTS-BM: phân hữu cơ vi sinh bùn thải thủy sản-bùn mía , HCVS BB: phân hữu cơ vi sinh bùn thải bia-bùn mía. - Kết quả nghiên cứu đạt tương đương với Mahmoud et al. - Điều này cho thấy năng suất dưa leo đạt hiệu quả khi bón theo khuyến cáo có bổ sung thêm 5 tấn phân HCVS từ hai nguồn bùn thải-BM, nếu giảm 30% lượng phân hóa học thì chưa mang lại hiệu quả trên năng suất dưa leo. - Như vậy, khi bón 5 tấn/ha HCVS từ hai nguồn bùn thải-BM + 100% KC cho năng suất bí đao tăng 24,83 % so với KC (32,06 tấn/ha,) và 18,29% so với ND (34,85 tấn/ha). - Kết quả này chứng mình được rằng việc duy trì và bón kết hợp phân hữu cơ trong canh tác giúp tăng 27,27%. - Mật số nấm Trichoderma của phân hữu cơ vi sinh từ BTS-BM là 6,6 x 10 7 CFU/g chất khô, từ BB-BM là 6,94 x 10 7 CFU/g chất khô.. - Như vậy, việc bón bổ sung thêm 5 tấn phân HCVS từ 2 nguồn bùn thải có hiệu quả cao trong việc cải thiện năng suất cây rau. - Nghiên cứu sử dụng nấm Trichoderma ủ bùn cống thải phối trộn với vật liệu hữu cơ. - Ủ phân hữu cơ vi sinh và hiệu quả. - Nghiên cứu sản xuất compost nhằm tái sử dụng bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải chế biến cá da trơn. - Tác dụng của phân hữu cơ từ hầm ủ biogas trong cải thiện độ phì nhiêu đất và năng suất cây trồng. - Tận dụng bùn thải ao nuôi tôm để sản xuất phân bón hữu cơ. - Sử dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chế biến thủy sản trong ủ phân hữu cơ. - Sử dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy sản xuất bia trong ủ phân hữu cơ. - Đặc tính bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy sản xuất bia và chế biến thủy sản. - Thành phần dinh dưỡng NPK trong ủ phân hữu cơ vi sinh và hiệu quả trong cải thiện sinh trưởng và năng suất lúa. - Nghiên cứu sử dụng bùn thải sinh học từ nước thải sản xuất bia để nuôi cấy vi khuẩn Bacillus Thuringiensis sinh độc tố diệt sâu. - Xây dựng quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ nguồn bùn thải phát sinh trong quá trình chế biến cá tra. - Giáo trình chất hữu cơ trong đất. - Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía trong cải thiện năng suất dưa leo tại Long Tuyền và Thới Thuận. - Hiệu quả sử dụng phân hữu cơ trong cải thiện đặc tính đất và năng suất cây trồng ở ĐBSCL.. - Nghiên cứu sản xuất phân bón hữu cơ – vi sinh từ bã cà phê