intTypePromotion=1
ADSENSE

Nghiên cứu sản xuất phân bón hữu cơ – vi sinh từ vỏ tiêu, phục vụ cho nông nghiệp sinh thái tại huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

10
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này được thực hiện với mục tiêu xử lý triệt để vỏ tiêu, tạo ra sản phẩm phân bón hữu cơ vi sinh thông qua quá trình phân hủy sinh học sử dụng vi sinh vật hiếu khí. Nghiên cứu được thực hiện với 2 thí nghiệm chính: Sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh đạt tiêu chuẩn và thử nghiệm trên cây trồng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu sản xuất phân bón hữu cơ – vi sinh từ vỏ tiêu, phục vụ cho nông nghiệp sinh thái tại huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu

  1. Bản tin Khoa học Trẻ số 2(2), 2016 NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ – VI SINH TỪ VỎ TIÊU, PHỤC VỤ CHO NÔNG NGHIỆP SINH THÁI TẠI HUYỆN CHÂU ĐỨC, TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU Vũ Hải Yến* Trường Đại Học Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh *Tác giả liên hệ: haiyen29@gmail.com (Ngày nhận bài: 23/06/2016; Ngày duyệt đăng: 18/08/2016) TÓM TẮT Hơn 10 năm qua, Việt Nam luôn là nước xuất khẩu tiêu hàng đầu thế giới. Sản xuất tiêu sinh ra một lượng lớn chất thải rắn là vỏ tiêu. Lượng vỏ tiêu này thải ra môi trường, không qua xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nghiên cứu này được thực hiện với mục tiêu xử lý triệt để vỏ tiêu, tạo ra sản phẩm phân bón hữu cơ vi sinh thông qua quá trình phân hủy sinh học sử dụng vi sinh vật hiếu khí. Nghiên cứu được thực hiện với 2 thí nghiệm chính: Sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh đạt tiêu chuẩn và thử nghiệm trên cây trồng. Thí nghiệm sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh được thực hiện với 1 Mô hình đối chứng (không có bổ sung vi sinh vật) và 3 mô hình bổ sung vi sinh vật bao gồm chế phẩm BIO-SEMR, chế phẩm Enchoice và vi sinh Aspergillus sp nuôi cấy tại phòng thí nghiệm. Sau 50 ngày ủ, sản phẩm tạo ra có chất lượng rất tốt. Thử nghiệm trên cây đậu xanh cho thấy hạt nảy mầm, cây phát triển bình thường. Sản phẩm đầu ra đạt tiêu chuẩn của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn. Từ khóa: Compost, probiotics, microbial compost, microorganisms, pepper shells. STUDY TO PRODUCE COMPOST FROM PEPPER SHELLS - A CASE STUDY IN CHAU DUC DISTRICT, BA RIA - VUNG TAU PROVINCE Vu Hai Yen* Ho Chi Minh City University of Technology *Corresponding Author: Thuhuonggdh@gmail.com ABSTRACT Over 10 years ago, Vietnam has been the world leader in the export of pepper. Pepper export products always generate large amount pepper shell waste. Large amount pepper shell is discharged, untreated, contributing to serious environmental pollution. This research is carried out with the aim to take advantage of pepper shell to produce compost through aerobic biodegradation. This study was carried out including two main experiments: Experiment compost on microbiological criteria casing material supplemented with probiotics and experiments to assess the effects of microbial organic fertilizer on annual crops. Experiments microbial composting targets are made from pepper shells with 3 models, blank model (no probiotic addition); BIO - SEMRS model, Enchoice model , and model with Aspergillus sp isolated in the laboratory. After 50 days incubation, product launch quality is very good. Tested on chickpea crop showed non - toxic products and inhibit the growth of crops. Output product meets standards of the Ministry of Agriculture. Keyword: Compost, probiotics, microbial compost, microorganisms, pepper shells. TỔNG QUAN chiếm một diện tích đất khá lớn, quá trình Từ năm 2001 đến nay, Việt Nam luôn giữ vị phân hủy tự nhiên diễn ra chậm gây tốn kém trí hàng đầu về giá trị và sản lượng xuất khẩu chi phí tiêu hủy. Chính vì vậy, đề tài được thực hồ tiêu trên thị trường thế giới. Riêng huyện hiện với mong muốn nhằm giảm bớt lượng Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu có đến 25 chất thải rắn phát sinh trong ngành sản xuất hồ cơ sở chế biến tiêu trắng, mỗi cơ sở sản xuất tiêu giảm chi phí xử lý chất thải rắn, tăng hiệu từ 500kg đến 3.000kg tiêu trắng/ngày. Tổng quả kinh tế và cung cấp phân bón hữu cơ vi cộng đã chế biến trên 130 tấn tiêu trắng/năm sinh phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, hướng và thải ra môi trường khoảng 26 tấn vỏ tiêu đến phát triển bền vững. Sản phẩm không chỉ gây ô nhiễm môi trường, lượng phế phẩm này có ý nghĩa bảo vệ môi trường mà còn là cơ hội 5
  2. Bản tin Khoa học Trẻ số 2(2), 2016 để phát triển một ngành nghề mới tại huyện Vỏ tiêu được lấy tại huyện Châu Đức – Tỉnh Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu nói riêng, và Bà Rịa - Vũng Tàu. Hạt tiêu đen sau khi được các hộ sản xuất hồ tiêu trên cả nước nói chung. phân loại bỏ hạt lép sẽ được chọn để sản xuất tiêu sọ. Hạt tiêu được ngâm nước sau đó cho VẬT LIỆU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN qua máy chà vỏ để tách vỏ làm tiêu sọ. Vỏ tiêu CỨU được tách ra khỏi hạt tiêu sọ và thải ra ngoài Vật liệu nghiên cứu theo nước qua hệ thống chắn rác vỏ tiêu được Vỏ hạt tiêu đen thải bỏ trong quá trình sản xuất cào lên thải bỏ. Hạt tiêu sọ sau đó được rửa tiêu sọ. Các chế phẩm sinh học được sử dụng sạch bằng nước và đêm sấy hoặc phơi khô đủ trong đề tài dùng để bổ sung, tăng tốc độ phân tiêu chuẩn sau đó đưa vào kho bảo quản. hủy sinh học: Chế phẩm BIO-SEMR, Chế Nguyên liệu chứa độ ẩm trên 80 % do đó tiến phẩm Enchoice, Chế phẩm sinh học: chủng hành phơi nắng để giảm độ ẩm trong vỏ tiêu Aspergillus sp được phân lập tại phòng thí thuận lợi cho quá trình phối trộn. Phân tích các nghiệm. chỉ tiêu đầu vào về khối lượng riêng, độ ẩm, pH, hàm lượng C, N. Bảng 1. Các chỉ tiêu đầu vào của nguyên liệu STT Chỉ tiêu Đơn vị Vỏ tiêu Khối lượng 1 kg/m3 298,5 riêng a b c Hình 1. a) BIO-S.EMRS, b) Enchoice, c) 2 Ph 8,0 Aspergillus Phương pháp nghiên cứu Thí nghiệm 1: Nghiên cứu sản xuất 3 Độ ẩm % 31,7 compost từ vỏ tiêu đen a) Mô hình nghiên cứu Hàm lượng 4 %KLK 54,2 Cacbon Mô hình sử dụng có dạng hình chữ nhật, kích thước dài x rộng x cao: 44 cm x 32 cm x 36 Hàm lượng 5 % KLK 2,97 cm, được làm từ xốp cách nhiệt, trong có ống Nitơ dẫn khí được đặt song song với chiều rộng của mô hình với khoảng cách 5 cm, có đường kính 6 Tỷ lệ C/N 18,25 4 mm, ống thoát nước rò rỉ từ quá trình ủ đặt phía dưới mô hình. Hàm lượng 7 % KLK 0.248 Hình 2. Mô Hình Compost Phospho Hàm lượng 8 % KLK 0.087 Kali Kết quả phân tích cho thấy tỉ lệ C/N = 18,25 thích hợp cho quá trình ủ, không cần bổ sung các thành phần khác. c) Ủ compost từ vỏ hạt tiêu Bảng 2. Thông số ủ thí nghiệm compost VT4 VT1 VT3 Đơn VT2 Trich Thông số Đối Encho vị S.EM oder chứng ice ma Màu sắc Đen Đen Đen Đen Vỏ tiêu kg 8 8 8 8 S.EM g 0 4 0 0 ENCHO ml 0 0 4 0 ICE Trichod g 0 0 0 4 erma b) Phân tích vật liệu đầu vào 6
  3. Bản tin Khoa học Trẻ số 2(2), 2016 Lượng - Môi trường trồng: Sản phẩm compost từ thí nước thêm lít 6,8 6,8 6,8 6,8 nghiệm 1 được sử dụng làm môi trường để vào gieo trồng các hạt đậu xanh. Khối - Hạt giống: Các hạt đậu xanh được mua ngoài lượng kg 14,8 14,8 14,8 14,8 ban đầu thị trường %KL Trình tự nghiên cứu HCH 97,38 97,92 98,03 98,08 K Đậu xanh được xử lý kích thích nảy mần: lựa C %KL 54,1 54,4 54,46 54,49 chọn hạt tròn bóng ngâm trong nước 4 h. Hạt K %KL đâu xanh được chọn để gieo không được nứt N 2,97 2,98 2,99 2,98 K vỏ, phải còn nguyên vỏ chưa có dấu hiệu tách C/N 18,21 18,25 18,21 18,28 vỏ sau đó đem gieo. %KL Độ ẩm U 51 53 54 51 Mô hình bao gồm 4 lô, mỗi lô trồng 10 hạt đậu c) Phân tích thành phần đầu ra xanh quá trình thí nghiệm được lặp lại 3 lần Sản phẩm Compost tạo thành sẽ được phân sau đó lấy kết quả trung bình. tích với các chỉ tiêu thể hiện ở bảng 3. Bảng 3. Phân tích sản phẩm Compost tạo thành Chỉ Đơn Phương Chỉ Phương Đơn vị tiêu vị pháp tiêu pháp Màu Máy đo sắc Quan sát pH pH Hình 4. Quá trình gieo hạt đậu xanh Thời ngày Quan sát %C %KLK Khối Phương pháp phân tích gian ủ HC lượng Phân tích các chỉ tiêu : Nhiệt độ, pH, độ ẩm , Nhiệt độ 0C Nhiệt kế %C %KLK Khối CHC, C, N. Chỉ tiêu P, K chỉ theo dõi trên mẫu lượng đầu vào và đầu ra. khối ủ Độ ẩm %K Khối Bảng 4. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu sản %N %KLK Kjeldahl phẩm LU lượng trong quá trình ủ compost Độ ẩm UV- Tần suất theo dõi %K Khối Chỉ tiêu Phương pháp trung %P %KLK VIS, ( ngày/lần ) LU lượng bình 690 nm Nhiệt độ Nhiệt kế 1 Khối lượng kg Khối %K %KLK CIP Độ ẩm Khối lượng 3 lượng còn lại Chất hữu *KLK: khối lượng khô Khối lượng 3 cơ Thí nghiệm 2: Ứng dụng sản phẩm compost C Khối lượng 3 trên cây trồng ngắn ngày N Kjeldahl 3 a) Mô hình nghiên cứu Mô hình sử dụng cốc nhựa làm giá thể để pH Máy đo pH 1 trồng cây được đặt trong điều kiện mát mẽ, độ Độ sụt Kích thước 3 lún ẩm môi trường 50 %, cường độ chiếu sáng UV-VIS, 690 Mẫu đầu vào + 2.000 lux, nhiệt độ 27 0C. P nm Mẫu đầu ra Mẫu đầu vào + K ICP Mẫu đầu ra Các chỉ tiêu được phân tích lặp lại 3 lần lấy kết quả trung bình. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Thí nghiệm 1: Nghiên cứu sản xuất compost từ vỏ tiêu đen. Bảng 5. Thông số đầu vào tiến hành ủ Hình 3. Mô hình trồng cây đậu xanh compost Vật liệu nghiên cứu Thông VT1 VT2 VT3 VT4 Đơn vị Đối S.E Ench Asper số chứng M oice gillus Màu sắc Đen Đen Đen Đen 7
  4. Bản tin Khoa học Trẻ số 2(2), 2016 Vỏ tiêu kg 8 8 8 8 Nhiệt độ ở cả 4 mô hình tăng lên sau đó giảm S.EM g 0 4 0 0 dần cho thấy nhiệt độ là chỉ thị tăng trưởng ENCHOI CE ml 0 0 4 0 của các VSV hiếu khí như nấm, vi khuẩn, xạ Aspergill khuẩn. Nó thể hiện VSV trong những ngày g 0 0 0 4 us đầu thích nghi và chuyển sang pha ưa nhiệt Lượng sau đó là pha trưởng thành. nước lít 6,8 6,8 6,8 6,8 thêm vào Mô hình có bổ sung nấm Aspergillus có nhiệt Khối độ cao nhất 52 0C, mô hình có bổ sung chế lượng kg 14,8 14,8 14,8 14,8 phẩm S.EM nhiệt độ cao thứ 2 đạt 50 0C, mô ban đầu Chất hữu hình Đối chứng nhiệt độ cao thứ 3 đạt 49 0C. cơ %KLK 97,38 97,92 98,03 98,08 Mô hình có bổ sung enzyme nhiệt độ không C %KLK 54,1 54,4 54,46 54,49 cao đạt 45 0C. N %KLK 2,97 2,98 2,99 2,98 c) Độ ẩm: C/N 18,21 18,25 18,21 18,28 Độ ẩm Độ ẩm %KLU 51 53 54 51 70.00 a) Biến thiên pH: 65.00 pH 60.00 8.5 55.00 8 50.00 7.5 45.00 40.00 7 35.00 6.5 30.00 N 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 6 Đối chứng S.EM ENCHOICE Aspergillus 5.5 Trong quá trình ủ, độ ẩm đã được kiểm tra và duy trì nằm trong khoảng tối ưu để VSV, 5 enzyme phát triển phân hủy HCHC mạnh. Độ N 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 ẩm tối ưu cho VSV phát triển mạnh dao động Đối chứng S.EM ENCHOICE Aspergillus trong khoảng 50 – 60 % Các mô hình ủ đều Giá trị pH ở cả 4 mô hình đều nằm trong cho kết quả độ ẩm tối ưu trong quá trình ủ. khoảng 5,5 – 8,5 là tối ưu cho các vi sinh vật d) Độ sụt giản thể tích: trong quá trình ủ phân. Cả 4 mô hình pH đều % 100.00 có sự tăng giảm theo từng giai đoạn thời gian 95.00 giống nhau.. Sau 16 ngày ủ pH dao động ổn 90.00 định hơn, sản phẩm compost tạo thành của 4 85.00 mô hình có giá trị pH trong khoảng 6,8 – 7,1. 80.00 b) Biến thiên nhiệt độ: 75.00 Nhiệt độ 55 70.00 65.00 50 60.00 45 55.00 40 50.00 Ngày 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 35 Đối chứng S.EM ENCHOICE Aspergillus 30 Kết quả sau 50 ngày ủ cho thấy mô hình có bổ sung nấm Aspergillus có thể tích sụt giảm 25 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 N mạnh nhất 40,87%, mô hình có bổ sung chế Đối chứng S.EM ENCHOICE Aspergillus phẩm S.EM thể tích sụt giảm đứng thứ 2 37,5%, mô hình có bổ sung enzyme Enchoice 8
  5. Bản tin Khoa học Trẻ số 2(2), 2016 có đô sụt giảm nhiều thứ 3 35,74%. Mô hình 1,14%, mô hình bổ sung Enchoice có hàm Đối chứng có thể tích sụt giảm ít nhất 32,2%. lượng N giảm thứ 2 1,13%, mô hình bổ sung Chứng tỏ việc có bổ sung VSV hay enzyme chế phẩm S.EM có hàm lượng N giảm thứ 3 cho hiệu quả xử lý tốt hơn. 1,06%, mô hình Đối chứng có hàm lượng N e) Hàm lượng chất hữu cơ (CHC): giảm ít nhất 0,91%. % CHC Bảng 6. Các thông số vận hành quá trình ủ 100.00 compost trong 50 ngày VT1 VT3 VT4 90.00 Chỉ Đơn VT2 Đối Encho Asper tiêu vị S.EM 80.00 chứng ice gillus Màu Nâu Nâu Nâu Nâu 70.00 sắc đen đen đen đen Thời Ngày 50 50 50 50 60.00 gian ủ Nhiệt 30 - 30 - 30 - 30 - 50.00 độ 0C Ng 49 50 45 52 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 khối ủ Đối chứng S.EM ENCHOICE Aspergillus 6,0 – 5,6 – 5,8 – 5,6 – pH 8,01 7,5 7,6 7,5 Hàm lượng CHC tại 4 mô hình có sự suy giảm Độ ẩm đều rõ rệt chứng tỏ các quá trình phân hủy trung %KL 55,45 54,13 53,26 52,8 U CHC xảy ra nhanh chóng và đồng đều. Sau 50 bình Khối ngày ủ mô hình có bổ sung nấm Aspergillus lượng Kg 10,0 9,25 9,5 8,75 có tốc độ phân huỷ mạnh nhất 20,56%, mô còn lại hình S.EM 18,11%, mô hình Enchoice Độ ẩm %KL 15,68%, mô hình Đối chứng có hàm lượng sản 41,5 40,0 40,1 40,3 U phẩm CHC phân hủy ít nhất 13,45%. Chứng tỏ rằng %KL %CHC 83,93 79,81 82,35 77,53 việc bổ sung nấm Aspergillus cho hiệu quả xủ K lý CHC tốt nhất. %KL %C 46,63 44,34 45,75 43,07 K g) Hàm lượng C: %KL Sau 50 ngày ủ mô hình có bổ sung nấm %N K 2,06 1,92 1,86 1,84 Aspergillus có lượng C giảm nhiều nhất %P %KL 0,559 0,107 0,545 0,467 K 11,42%, mô hình S.EM 10,06%, mô hình %KL Enchoice 8,74%, mô hình Đối chứng hàm %K K 0,105 0,096 0,096 0,095 lượng C sụt giảm ít nhất 7,46%. %C 60.00 55.00 50.00 45.00 Hình 5. Vỏ tiêu trước khi ủ và sau 50 ngày ủ thành compost Thí nghiệm 2: Ứng dụng sản phẩm compost 40.00 35.00 trên cây trồng ngắn ngày. 30.00 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 Ngày Sản phẩm compost tạo thành không gây độc %C Đối chứng %C S.EM cho quá trình nảy mầm của hạt đậu xanh tỷ lệ h) Hàm lượng N: nảy mầm 100 % sau 2 ngày trồng. Tỷ lệ nảy %N mầm của hạt đậu xanh của các mô hình ở ngày 3.00 thứ 1 có sự khác biệt. Mô hình có bổ sung nấm 2.50 Aspergillus ngày thứ 1 có tỷ lệ nảy mầm 2.00 100%, mô hình S.EM có tỷ lệ nảy mầm là 1.50 80%, mô hình đối chứng ngày thứ 1 có tỷ lệ nảy mầm là 66,67%. Mô hình Enchoice sau 1.00 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48Ngày ngày thứ 1 tỷ lệ nảy mầm thấp nhất 50%. %N Đối chứng %N S.EM Sau 50 ngày ủ mô hình bổ sung nấm Aspergillus hàm lượng N giảm nhiều nhất 9
  6. Bản tin Khoa học Trẻ số 2(2), 2016 100 % nhau. Mô hình có bổ sung nấm Aspergillus 80 có chất lượng compost tốt nhất phối trộn 60 25% NPK (6:20:10) đạt tiêu chuẩn phân hữu 40 cơ vi sinh vật chế biến từ chất thải rắn sinh 20 hoạt do Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông 0 Đối chứng S.EM Enchoice Aspergillus Ngày Thôn ban hành. Ngày 1 Ngày 2 Với sản lượng tiêu trắng trên 130 tấn tiêu trắng/năm và thải ra môi trường khoảng 26 tấn vỏ tiêu nếu tận dụng hết nguồn phế thải vỏ tiêu kể trên thì có thể sản xuất được 15,37 tấn phân bón hữu cơ vi sinh từ vỏ tiêu phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. Quy trình sản xuất đơn giản, chi phí đầu tư thấp, ít tốn nhân công áp dụng tại hộ gia đình Hình 6. Hạt đậu được gieo sau 2 ngày. đã tạo ra được sản phẩm phân hữu cơ vi sinh KẾT LUẬN: phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, giảm bớt Sau 50 ngày nghiên cứu với nguyên liệu đầu chi phí phân bón trong quá trình sản xuất nông vào là vỏ tiêu với 4 mô hình có bổ sung chế nghiệp mang lại lợi nhuận kinh tế cao cho nhà S.EM, Enchoice, nấm Aspergillus phân lập từ nông, giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi xơ dừa và mô hình đối chứng 100% vỏ tiêu trường khi sản xuất tiêu trắng. cho ra 4 loại compost có chất lượng khác TÀI LIỆU THAM KHẢO LÊ HOÀNG VIỆT , 1998, Giáo trình quản lý – Tái sử dụng chất thải hữu cơ, Trường Đại Học Cần Thơ. NGUYỄN VĂN PHƯỚC, 2007, Quản lý và xử lý chất thải rắn, NXB Đại Học Quốc Gia TP. HCM. NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG, 2003, Công nghệ sinh học môi trường - Tập 2, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG, 2009, Thực hành vi sinh ứng dụng, trường ĐH. Kỹ thuật Công Nghệ TP.HCM, Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học. DƯƠNG ĐỨC HIẾU, 2005, Nghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm vi sinh để xử lý rác sinh hoạt thành compost, Luận văn thạc sĩ. TRẦN XUÂN HUY, 2009, Nghiên cứu sản xuất phân compost từ vỏ cà phê, Đồ án tốt nghiệp. ĐẶNG THỊ NHÂN, 2010, Nghiên cứu sản xuất phân compost từ vỏ khoai mì phục vụ nông nghiệp sinh thái, Đồ án tốt nghiệp. TRẦN THỊ KIM DUNG, 2011, Phân lập được các loại vi nấm có khả năng phân giải cellulose từ các môi trường đất, hố ủ compost rơm rạ, và phụ phế phẩm mụn dừa, Trường Đại Học Kỹ thuật Công Nghê Thành Phố Hồ Chí Minh, TP. HCM. 10
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2