Nghiên cứu xử lý phân bò sữa làm phân hữu cơ bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng vi khuẩn gây bệnh bạc lá trên lúa

Nguyễn Thị Hòa1, Lê Tuấn An1, Trần Ngọc Linh2 và Nguyễn Thị Xuân Thắng3 1Trung Tâm Khoa học Công nghệ và Môi trường, email: hoabio78@gmail.com 2Viện Công nghệ môi trường; 3Trường Đại Học Thủy Lợi

1. GIỚI THIỆU CHUNG:

Việt Nam là một nước nông nghiệp, trồng lúa, chăn nuôi gia súc, gia cầm đem lại nguồn thu nhập chính cho người dân ở khu vực nông thôn. Bên cạnh phát triển các vật nuôi truyền thống như: trâu, bò, lợn, gà… thì bò sữa đang được ưu tiên phát triển, để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ sữa tươi ngày càng lớn cho thị trường trong nước. Để có sản lượng và chất lượng sữa cao, hàng ngày một con bò sữa sử dụng tới 50kg thức ăn, đồng thời lượng chất thải tương ứng là rất lớn (20-30kg phân/con). Hiện nay, các trang trại chăn nuôi bò sữa ở khu vực nông thôn đều xây dựng các hầm biogas để xử lý chất thải. Tuy nhiên, do lợi nhuận mang lại từ chăn nuôi bò sữa lớn, các trang trại tăng đàn nhưng không xây dựng bổ sung hệ thống xử lý, dẫn đến các hầm biogas đều bị quá tải. Chất thải hầu như không có thời gian lưu trong hầm và bị đẩy ra liên tục, dẫn đến tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng không khí xung quanh chuồng trại và nguồn nước tiếp nhận.

Hơn nữa, do nhu cầu sử dụng khí sinh học (KSH) cho một gia đình ở nông thôn không lớn, chỉ cần một bể 9m3 là đủ cung cấp KSH cho một hộ 6 người [1]. Trong khi đó, ở các trang trại chăn nuôi bò sữa bể biogas thường có dung tích 20-30m3, lượng KSH thừa sinh ra rất lớn. Do vậy, việc tách riêng chất thải rắn để xử lý làm nguồn phân bón cho cây trồng là cấp thiết.

Trung tâm Khoa học Công nghệ và Môi trường- Liên Minh Hợp tác xã Việt Nam hiện nay đã tuyển chọn và sản xuất thành công chế phẩm sinh học COSTE-TV05. Các chủng vi sinh vật (vsv) có trong chế phẩm ngoài khả năng sinh chất đối kháng với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây bệnh bạc lá trên lúa, chúng còn sinh ra hệ đa enzyme phân hủy mạnh các hợp chất hữu cơ đa phân tử như: enzym protease, amylase, cellulase… [1, 2].

Nghiên cứu này sẽ tập trung đi sâu vào phân tích, đánh giá hiệu quả của việc sử dụng chế phẩm COSTE-TV05 xử lý phân bò sữa làm phân bón cho lúa ở khả năng cung cấp chất dinh dưỡng và kháng bệnh bạc lá.

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

2.1. Vật liệu nghiên cứu:

+ Chế phẩm COSTE-TV05:

– Vi khuẩn Bacillus spp. ………….108CFU/g

– Xạ khuẩn Steptomyces spp……107CFU/g

– Chất mang: cám gạo, bột ngô, than bùn.

+ Phân bò sữa.

2.2. Phương pháp nghiên cứu:

2.2.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật:

– Các chỉ tiêu vsv như: vsv hiếu khí tổng số, E.coli, Salmonella… được xác định lần lượt theo các TCVN 4884:2015, TCVN 6187-2:2009, TVCN 4829:2005…

2.2.2. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa học trong phân

– Các chỉ tiêu: TN, TP, nito dễ tiêu, phốt pho dễ tiêu,… được xác định lần lượt theo các TCVN 6638:2000;  TCVN 6202:2008; TCVN 5255:2009; TCVN 8661:2011… tương ứng.

2.3. Bố trí thí nghiệm

Các thí nghiệm được thực hiện tại trang trại nuôi bò sữa ở Duy Tiên, Hà Nam (với 50 con bò mẹ đang cho sữa). Do hiện tại trang trại không có nhà xưởng, nên các đống ủ đều được phủ bạt để tránh tác động như mưa, gió… (xem Hình 2.1).

Hình 2.1. Thí nghiệm ủ xử lý phân bò

– Mẫu thí nghiệm (TN): trải 1 lớp 10cm phân bò tươi + 5cm trấu + COSTE-TV05 (1 kg/1 tấn phân); tiếp tục trải các lớp tương tự để được đống ủ cao 1- 1,5m, mỗi tuần đảo trộn 1 lần.

– Mẫu đối chứng (ĐC): Làm thí nghiệm tương tự nhưng không bổ sung chế phẩm.

2.4. Phương pháp khảo nghiệm chất lượng phân bón trên đồng ruộng

Phân bón được khảo nghiệm trên lúa theo Thông tư số 41/2014/TT-BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về hướng dẫn một số điều của Nghị định số 202/2013/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý phân bón.

3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU:

3.1. Sự biến đổi mật độ vi sinh vật trong đống ủ xử lý phân bò

Nhằm đánh giá hiệu quả xử lý phân bò bằng chế phẩm vi sinh COSTE-TV05, tiến hành lấy mẫu phân tích để theo dõi sự phát triển của hệ vsv trong đống ủ. Kết quả thí nghiệm được trình bày tại Bảng 3.1.

Bảng 3.1 Sự biến động mật độ vi sinh vật trong đống ủ (CFU/g)

Tại Bảng 3.1, mật độ vsv hiếu khí tăng nhẹ trong tuần đầu tiên ở cả mẫu ĐC và mẫu TN. Sau 2 tuần, mật độ vsv hiếu khí đạt 1010CFU/g ở mẫu TN, trong khi đó mẫu ĐC chỉ đạt được 108CFU/g. Kết quả phân tích mật độ bào tử Bacillus spp. trong mẫu TN và mẫu ĐC cho thấy: ở mẫu TN, vsv hiếu khí tăng mạnh chủ yếu là do sự sinh trưởng của Bacillus spp. bổ sung vào từ chế phẩm. Mật độ tổng vi khuẩn hiếu khí tỷ lệ thuận với mật độ Bacillus spp. trong đống ủ; Ở mẫu ĐC, không bổ sung chế phẩm mật độ bào tử Bacillus spp rất thấp.

Trong mẫu phân tươi hầu như không phát hiện được sự có mặt của xạ khuẩn. Do vậy, trong mẫu TN có bổ sung xạ khuẩn. Mật độ xạ khuẩn tăng nhanh ngay từ tuần 1 và đạt 108CFU/g ở tuần thứ 3. Mẫu ĐC không bổ sung chế phẩm, xạ khuẩn nhiễm vào đống ủ từ môi trường tự nhiên nên tăng chậm. Sau 6 tuần mật độ mới đạt ở 104CFU/g.

Kết quả theo dõi sự phát triển của vsv gây bệnh trong đống ủ cho thấy: Mật độ vsv gây bệnh có xu hướng giảm dần từ tuần thứ 2. Ở mẫu TN, sau 4 tuần đã không còn phát hiện sự tồn tại của các vsv gây bệnh. Mẫu ĐC, sau 8 tuần E.coli vẫn tồn tại, chưa bị tiêu diệt hết.

3.2. Đánh giá chất lượng của phân sau ủ

Bảng 3.2 trình bày kết quả phân tích thành phần của phân bò sữa trước và sau ủ. Sau 8 tuần ủ, mẫu TN không còn mùi hôi thối, mẫu ĐC vẫn còn mùi khai nhẹ. Tổng hữu cơ, tổng nitơ, phốt pho trong cả mẫu TN và ĐC đều giảm xuống do sự phân hủy của hệ vsv trong đống ủ. Tuy nhiên, hàm lượng mùn hòa tan trong mẫu TN tăng gấp nhiều lần so với phân tươi ban đầu. Hàm lượng phốt pho, nitơ dễ tiêu tăng lên ở cả mẫu TN và ĐC. Cụ thể, ở mẫu TN, hàm lượng nitơ, phốt pho dễ tiêu tăng khoảng 3 lần so với phân tươi và 1,5 lần so với mẫu ĐC.

Bảng 3.2 Kết quả phân tích chất lượng mùn hữu cơ sau 8 tuần ủ phân

Ghi chú: Tỷ lệ (%) các chất được tính theo hàm lượng chất khô.Các mẫu phân được phân tích tại Phòng phân tích và kiểm tra chất lượng sản phẩm của Trung tâm- Vilas 929.

3.3. Kết quả khảo nghiệm trên lúa

Phân sau ủ được đưa đi khảo nghiệm trên giống lúa thuần BC15 không chứa gen kháng bạc lá. Kết quả khảo nghiệm được trình bày ở Bảng 3.3Hình 3.1.

Bảng 3.3 Sự sinh trưởng của lúa ở các ô thí nghiệm (35 ngày sau cấy)

Ghi chú: – TN: phân hữu cơ: 200 kg/sào, các ô TN1-4 bón phân hóa học theo tỷ lệ tương ứng: 3/4; 1/2; 1/4; 0; (NPK 20kg/sào, đạm 6kg/sào, kali 6 kg/sào).       – ĐC: chỉ bón phân hóa học.

Hình 3.1. Cây lúa 35 ngày sau cấy

Kết quả khảo nghiệm cho thấy, khi sử dụng phân ủ bằng chế phẩm COSTE-TV05 bón cho lúa, lúa sinh trưởng khỏe mạnh, số nhánh hữu hiệu, chiều cao, trọng lượng cây tăng đáng kể (TN1 và TN2) so với ô đối chứng.

4. KẾT LUẬN:

Các chủng vsv trong chế phẩm COSTE-TV05 có khả năng thích ứng với điều kiện đống ủ. Ở mẫu TN, phân sau ủ có hàm lượng axit humic, nitơ, phốt pho dễ tiêu cao hơn 1,5- 2 lần, giải quyết được vấn đề ô nhiễm mùi triệt để so với mẫu ĐC.

Sử dụng phân sau ủ để bón cho lúa giúp cây sinh trưởng khỏe mạnh, đẻ nhánh tốt, không thấy có sự xuất hiện của bệnh bạc lá.

Các thí nghiệm từ nghiên cứu vẫn tiếp tục được theo dõi, đánh giá tính hiệu quả, độ ổn định và đề xuất khả năng nhân rộng của mô hình.

5. TÀI LIỆU THAM KHẢO:

[1] Trần Văn Tựa, 2015, Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ tiên tiến phù hợp với điều kiện Việt Nam để xử lý ô nhiễm môi trường kết hợp tận dụng chất thải của các trang trại chăn nuôi lợn. Mã số KC08.04/11-15.

[2] Tăng Thị Chính, 2014, Hoàn thiện công nghệ sản xuất và triển khai ứng dụng chế phẩm vi sinh vật ưa nhiệt để xử lý rác thải sinh hoạt và sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh tại các nhà máy xử lý rác thải. Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nước. Viện Công nghệ môi trường.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.