Ứng dụng một số chế phẩm vi sinh vật trong xử lý ủ phân compost từ vỏ cà phê tại xã Chiềng Mung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La

Chia sẻ: Bigates Bigates | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

43
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của 3 loại chế phẩm vi sinh đến quá trình ủ phân và chất lượng phân ủ compost từ vỏ cà phê: Sử dụng chế phẩm EM, Bima, Enzyme tại xã Chiềng Mung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm: Diễn biến nhiệt độ, độ ẩm, pH, thời gian ủ và các chỉ tiêu phân tích chất lượng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng một số chế phẩm vi sinh vật trong xử lý ủ phân compost từ vỏ cà phê tại xã Chiềng Mung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La

Hội thảo khoa học Quốc gia Quản lý tài nguyên, môi trường và phát triển bền vững vùng Tây Bắc, Việt Nam ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHẾ PHẨM VI SINH VẬT TRONG XỬ LÝ Ủ PHÂN COMPOST TỪ VỎ CÀ PHÊ TẠI XÃ CHIỀNG MUNG, HUYỆN MAI SƠN, TỈNH SƠN LA Hoàng Văn Lực*, Cao Đình Sơn Trung tâm Nghiên cứu khoa học và Chuyển giao công nghệ - Trường Đại học Tây Bắc *Email: hoangluc@utb.edu.vn Tóm tắt: Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của 3 loại chế phẩm vi sinh đến quá trình ủ phân và chất lượng phân ủ compost từ vỏ cà phê: Sử dụng chế phẩm EM, Bima, Enzyme tại xã Chiềng Mung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm: Diễn biến nhiệt độ, độ ẩm, pH, thời gian ủ và các chỉ tiêu phân tích chất lượng. Kết quả thí nghiệm cho thấy công thức sử dụng chế phẩm EM cho thời gian ủ ngắn 75 ngày, chi phí thấp nhất 862 đồng/kg thành phẩm, chất lượng compost tốt đáp ứng tiêu chí phân hữu cơ sinh học theo QCVN 01- 189:2019/BNNPTNT, phù hợp với điều kiện của khu vực Sơn La. Từ khóa: Phân ủ từ vỏ cà phê, chế phẩm vi sinh vật, Chiềng Mung, Sơn La. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tính đến cuối năm 2019, diện tích cà phê của tỉnh Sơn La ước đạt 17.202 ha; sản lượng ước đạt 23.506 tấn cà phê nhân, tập trung chủ yếu ở thành phố Sơn La, huyện Thuận Châu, huyện Mai Sơn. Đến nay, diện tích cà phê Sơn La được Tổ chức 4C quốc tế cấp chứng chỉ 2.930,3 ha; Tổ chức UTZ cấp giấy chứng nhận 6.105,5 ha, sản lượng 21.131 tấn/năm; Tổ chức sản xuất theo tiêu chuẩn VietGAP, Global GAP cho 60 ha; Sản xuất cà phê theo hướng hữu cơ 15 ha. Trên địa bàn tỉnh có 4 doanh nghiệp, hợp tác xã tham gia chế biến quả cà phê và 3 doanh nghiệp tham gia chế biến sâu sản phẩm cà phê. Năm 2017, sản phẩm cà phê Sơn La đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp chỉ dẫn địa lý cho sản phẩm cà phê Sơn La. Hoạt động sơ chế cà phê phát sinh hai loại chất thải chủ yếu: bã thải (chất thải rắn), nước thải (chất thải lỏng). Đây là hai nhân tố gây ô nhiễm môi trường chủ yếu phát sinh trong hoạt động sơ chế cà phê. Với sản lượng cà phê hiện nay quá trình sơ chế sẽ thải ra môi trường khoảng 66.110 tấn bã thải rắn (vỏ cà phê) và 360.600 - 408.800 m3 nước thải. Hiện nay, hoạt động sơ chế cà phê một phần được thu mua và sơ chế bởi các cơ sở sản xuất có đủ điều kiện xử lý chất thải. Tuy nhiên, hầu hết được sơ chế tại nông hộ, không có hệ thống xử lý chất thải phát sinh trong quá trình sơ chế do vậy các chất thải trong quá trình sơ chế được xả trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng đặc biệt là ô nhiễm không khí và nguồn nước. Theo thông tin từ Công ty Cổ phần Cấp nước Sơn La, đến mùa thu hoạch cà phê, các nguồn nước ở thành phố Sơn La hoặc thị trấn Hát Lót (huyện Mai Sơn) đều bị ô nhiễm do nước thải từ sơ chế quả cà phê. Đặc biệt năm 2017, ở Thành phố Sơn La đã xảy ra ô nhiễm nguồn nước tới hơn 20 lần. Nghiêm trọng nhất là Nhà máy nước số 1 Thành phố đã phải dừng sản xuất 10 ngày liên tiếp (từ 04- 14/11/2017) do việc xả nước thải, chất thải của các cơ sở, hộ gia đình chế biến cà phê quả tươi chủ yếu bằng phương pháp ướt trực tiếp ra môi trường, làm ảnh hưởng trực tiếp 12.000 hộ dân, gây bức xúc trong nhân dân. Tỉnh Sơn La hiện có 51.000 ha cây ăn quả, sản lượng khoảng 280.000 tấn hàng năm (bao gồm: 9.000 ha xoài, 11.756 ha nhãn, 1.500 ha chanh leo, 13.000 ha cà phê, 4.357 ha chè,...). Tuy nhiên, sản lượng xuất khẩu chỉ đạt khoảng 20.000 tấn (8 % tổng sản lượng). Có nhiều nguyên nhân ảnh hưởng đến sản lượng xuất khẩu trong đó vấn đề dư lượng thuốc BVTV trong sản phẩm nông nghiệp, sử dụng quá nhiều phân bón vô cơ và tập quán canh tác kiểu cũ, ảnh hưởng đến năng suất, sản lượng cây trồng là nguyên nhân trực tiếp. Trong những năm gần đây, phương pháp phân hủy sinh học chất thải rắn (compost) đã cho thấy phạm vi ứng dụng cao. Sản xuất phân hữu cơ từ vỏ cà phê vừa xử lý triệt để được chất thải, góp phần bảo vệ môi trường vừa tạo được sản phẩm có giá trị, cung cấp nguồn phân hữu cơ an toàn, hiệu quả cho hoạt động sản xuất nông nghiệp. Đồng thời góp phần hình thành chuỗi sản xuất cà phê khép kín và nâng cao chuỗi giá trị cà phê trong điều kiện sản xuất tại địa phương. Nhận thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi sinh trong chế biến vỏ cà phê thành phân hữu cơ, năm 2019 Trung tâm Nghiên cứu khoa học và Chuyển giao công nghệ - Trường Đại học Tây Bắc tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu công nghệ vi sinh trong sản xuất phân compost từ vỏ Cà phê tại Sơn La”.
366 Hoàng Văn Lực, Cao Đình Sơn 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu - Vỏ cà phê catimor, chế phẩm EM, chế phẩm Bima, chế phẩm Enzyme BIO CENTURY vôi bột, phân chuồng, phân đạm u rê, phân lân tự nhiên,... 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Địa điểm thí nghiệm: Bản Mạt, xã Chiềng Mung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La. - Thời gian nghiên cứu: từ tháng 9/2019 - 6/2020. Thí nghiệm được tiến hành với 3 công thức: CT1: Sử dụng chế phẩm EM (1,5 lít EM thứ cấp/tấn nguyên liệu - quy trình xử lý rác thải hữu cơ của Công ty Môi trường đô thị Sơn La). CT2: Sử dụng chế phẩm Bima (3 kg/1 tấn nguyên liệu - theo quy trình của nhà sản xuất chế phẩm). CT3: Sử dụng chế phẩm Enzyme (0,5 kg/tấn nguyên liệu - theo quy trình của nhà sản xuất chế phẩm). Mỗi công thức sử dụng 100 tấn nguyên liệu vỏ cà phê thu thập từ hoạt động sản xuất của Công ty Phúc Sinh Sơn La. - Các chỉ tiêu theo dõi: Diễn biến nhiệt độ, độ ẩm, pH, thời gian ủ và các chỉ tiêu phân tích chất lượng. - Xử lý số liệu: Xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel 2013. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Diễn biến nhiệt độ, độ ẩm và pH trong quá trình ủ phân compost từ vỏ cà phê Nhiệt độ, độ ẩm và pH nguyên liệu trong đống phân ủ là 3 yếu có ý nghĩa quyết định đến tốc độ phân giải, thời gian ủ phân và chất lượng sản phẩm phân ủ khi hoàn thành. 3.1.1. Diễn biến nhiệt độ Trong quá trình ủ phân, nhiệt độ được sinh ra do quá trình hoạt động của vi sinh vật phân giải các hợp chất hữu cơ. Nhiệt độ cao giúp tiêu diệt một số các loại sâu, bệnh, ký sinh trùng và cỏ dại (nếu có) tồn dư trong nguyên liệu. Nhưng đồng thời, ở điều kiện nhiệt độ cao cũng làm mất đạm, giảm chất lượng phân ủ. Bảng 1. Diễn biến nhiệt độ của đống trong quá trình ủ phân compost từ vỏ cà phê catimor bằng các loại chế phẩm vi sinh vật khác nhau (Sơn La, năm 2020) Nhiệt độ tại các thời điểm sau ủ (oC ) Công thức 14 ngày 28 ngày 42 ngày 56 ngày 70 ngày 84 ngày EM 68,4 67,2 68,2 62,1 45,2 41,7 Bima 67,1 70,4 65,5 60 41,7 42,8 Enzyme 52,4 62,7 65,7 68,4 65,6 48,5 Sau khi chất đống ủ 1 tuần, nhiệt độ trong đống phân ủ bắt đầu tăng mạnh và đạt tới lớn nhất 70 C, tiếp sau đó o nhiệt độ trong đống phân ủ giảm dần cho đến khi kết thúc quá trình ủ (Bảng 1). Sự tăng nhiệt độ là rất cần thiết để tiêu diệt các loài vi sinh vật gây bệnh như: Salmonella, Escherichia coli, Shigella sp.. Công thức sử dụng chế phẩm Enzyme đạt nhiệt độ tối đa 68,2 oC tại thời điểm 56 ngày sau ủ, công thức sử dụng chế phẩm EM và Bima đạt nhiệt độ tối đa sớm hơn (28 ngày sau ủ). Điều này có thể dẫn tới khả năng công thức sử dụng EM và Bima có thể cho thời gian ủ rút ngắn hơn do hệ vi sinh vật hoạt động mạnh hơn. Thời điểm 56 ngày sau ủ, nhiệt độ giảm rõ ràng ở công thức sử dụng chế phẩm EM và Bima đồng thời với việc quan sát thấy màu trắng ở cơ chất vỏ cà phê, tại thời điểm 70 - 84 ngày sau ủ nhiệt độ đống ủ không có biến động nhiều. Điều này chứng minh thời điểm này cơ chất đã được lên men chuyển hóa thành compost. Với công thức sử dụng Enzyme tại thời điểm 70 ngày sau ủ nhiệt độ của đống ủ bắt đầu giảm và thời điểm 84 ngày sau ủ nhiệt độ đống ủ mới cơ bản ổn định ở nhiệt độ 48,5 oC. Việc này dẫn tới kết quả là sự chuyển hóa thành compost cũng sẽ chậm hơn so với 02 công thức sử dụng EM và Bima.
Ứng dụng một số chế phẩm vi sinh vật trong xử lý ủ phân compost từ vỏ cà phê 367 tại xã Chiềng Mung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La 3.1.2. Diễn biến độ ẩm Độ ẩm nguyên liệu trong đống ủ ảnh hưởng tới hoạt động của vi sinh vật bên trong đống ủ, từ đó ảnh hưởng đến tốc độ phân giải và thời gian hoàn thành quá trình ủ phân. Khi độ ẩm nguyên liệu quá cao, không khí bên trong đống ủ sẽ giảm do vậy vi sinh vật hoạt động giảm. Độ ẩm nguyên liệu thích hợp nhất cho quá trình phân giải là 55 - 65 %. Bảng 2. Diễn biến ẩm độ của đống trong quá trình ủ phân compost từ vỏ cà phê catimor bằng các loại chế phẩm khác nhau (Sơn La, năm 2019) Ẩm độ tại các thời điểm sau ủ (%) Công thức 0 ngày 14 ngày 28 ngày 42 ngày 56 ngày 70 ngày 84 ngày EM 65,2 62,7 63,8 58,2 54,8 52,1 48,1 Bima 64,4 60,4 62,4 53,5 52,7 49,5 45,6 Enzyme 65,8 63,5 65,7 64,8 57,1 55,8 52,5 Kết quả thu thập và xử lý số liệu thu được từ Bảng 2 và hình 2 cho thấy: Ẩm độ nguyên liệu ban đầu đạt 65 % sau đó trong quá trình ủ có sự thay đổi về độ ẩm giữa các công thức ủ. Sau lần đảo trộn thứ 2, độ ẩm trong đống phân ủ giảm dần là hoàn toàn phù hợp với quá trình phân giải nguyên liệu. Khi nguyên liệu đã được phân giải xong, độ ẩm trong đống phân ủ dao động trong khoảng 45 % (Bảng 2). Nhìn chung, ẩm độ của các kết quả nghiên cứu đều vượt so với tiêu chuẩn QCVN 01-189:2019/BNNPTNT. Do đó sau khi quá trình ủ kết thúc, phân hữu cơ thu được cần để khô hoặc phơi nắng hoặc được sấy nhẹ nếu muốn sử dụng dưới dạng phân bón hữu cơ thương phẩm. 3.1.3. Diễn biến pH Vi sinh vật sinh trưởng, phát triển thuận lợi nhất trong điều kiện pH môi trường từ 6 đến 8. Ở điều kiện môi trường quá axit hoặc quá kiềm, hầu hết vi khuẩn bị ức chế sinh trưởng và có thể bị chết (ngoại trừ một số nấm, phát triển thuận lợi ở pH dưới 5). Ban đầu, nguyên liệu vỏ cà phê có pH thấp. Trong quá trình ủ, dưới hoạt động của hệ vi sinh vật khiến nhiệt độ đống ủ tăng, pH cũng tăng, sau đó pH sẽ duy trì ổn định và ít thay đổi. Nguyên liệu đầu vào của vỏ cà phê có pH thấp dao động từ 3,8 - 3,9 sau đó pH tăng dần trong quá trình chuyển hóa, lên men compost. Công thức sử dụng EM và Bima có tốc độ tăng pH nhanh nhất đạt 6,9 - 7,12 sau khi quá trình ủ kết thúc. Công thức sử dụng Enzyme tăng pH chậm hơn và chỉ đạt 5,8 sau khi ủ (Bảng 3). Bảng 3. Diễn biến pH trong quá trình ủ phân compost từ vỏ cà phê catimor bằng các loại chế phẩm khác nhau (Sơn La, năm 2020) Công thức Độ pH tại các thời điểm sau ủ 0 ngày 14 ngày 28 ngày 42 ngày 56 ngày 70 ngày 84 ngày EM 3,9 4,5 5,6 6,1 6,4 6,7 7,12 Bima 3,8 4,6 5,6 6,3 6,5 6,7 6,9 Enzyme 3,8 4 5,1 5,8 5,8 5,4 5,8 3.1.4. Thời gian ủ, nhiệt độ, độ ẩm, pH khi kết thúc quá trình ủ phân Thời gian hoàn thành quá trình ủ phân là yếu tố quyết định giúp người sản xuất xác định kế hoạch mua nguyên vật liệu và chuẩn bị các vật tư cần thiết khác; Xác định thời điểm bắt đầu ủ phân để kịp thời có sản phẩm phân ủ bón cho các loại cây trồng khác trong nông trại, vườn hộ gia đình. Thời gian hoàn thành quá trình ủ phân phụ thuộc vào loại nguyên liệu, thành phần VSV lên men và các điều kiện khác như: nhiệt độ, độ ẩm, pH, kỹ thuật ủ (ủ nóng, ủ nguội hay ủ hỗn hợp),… Quá trình ủ được coi là hoàn
368 Hoàng Văn Lực, Cao Đình Sơn thành khi nguyên liệu được lên men hoàn toàn, vỏ cà phê có thể miết thành bột mịn trên tay và các yếu tố độ ẩm, nhiệt độ không có sự biến động nhiều. Kết quả theo dõi thời gian hoàn thành quá trình ủ phân và tổng hợp các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm và pH của sản phẩm phân ủ được trình bày tại Bảng 4. Bảng 4. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật tới thời gian ủ phân và các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, pH và chi phí khi kết thúc quá trình ủ phân (Sơn La, năm 2020) Thời gian kết thúc quá Độ ẩm Chi phí/kg Công thức Nhiệt độ (oC) pH trình ủ phân (ngày) (%) (VND) EM 73 41,7 48,1 7,1 862 Bima 75 42,8 45,6 6,9 1.081 Enzyme 86 48,5 52,5 5,8 1.040 Sử dụng các chế phẩm sinh học khác nhau có thời gian kết thúc quá trình ủ phân là khác nhau, dao động từ 73 - 86 ngày. Trong đó: công thức ủ sử dụng EM là nhanh nhất 73 ngày, công thức ủ phân sử dụng Bima là 75 ngày, công thức ủ sử dụng Enzyme lâu nhất 86 ngày (Bảng 4). Khi kết thúc quá trình ủ phân, các yếu về nhiệt độ và độ ẩm của phân ủ sử dụng Enzyme cao hơn so với công thức sử dụng EM và Bima nhưng pH đạt cao hơn. Cụ thể: sau khi kết thúc ủ phân công thức sử dụng EM có nhiệt độ 41,7 oC, độ ẩm 48 %, pH 7,01; Công thức sử dụng Bima có nhiệt độ 42,8 oC, độ ẩm 45,6 %, pH 6,9; Công thức sử dụng Enzyme vỏ cà phê có nhiệt độ 48,5 oC, độ ẩm 52,5 %, pH 5,8. Kết thúc quá trình ủ phân compost, dựa trên các chi phí thực tế thống kê (bao gồm cả công lao động) chúng tôi nhận thấy: Chi phí ủ phân compost có sử dụng chế phẩm EM là thấp nhất 862 đ/kg, công thức ủ phân sử dụng chế phẩm Enzyme có chi phí 1.040 đ/kg. Công thức sử dụng chế phẩm Bima có chi phí cao nhất 1.081 đ/kg. 3.2. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến các chỉ tiêu phân tích chất lượng của phân compost từ vỏ cà phê Chỉ tiêu chất lượng phân bón có vai trò quyết định tính chất, công dụng của phân bón được quy định tại Quy chuẩn QCVN 01-189:2019/BNNPTNT và sử dụng để phân loại phân bón. Trong đó, hàm lượng đạm, lân, kali, axit humic, axit fulvic, chất hữu cơ, tỷ lệ C/N là các chỉ tiêu chính thể hiện mức độ dinh dưỡng của phân bón. Các yếu tố hạn chế trong phân bón (yếu tố gây hại) đối với phân hữu cơ chủ yếu là các chỉ tiêu kim loại nặng: asen (As), chì (Pb), thủy ngân (Hg), cadimi (Cd) và vi sinh vật gây hại: vi khuẩn Salmonella, vi khuẩn E. coli. Các chỉ tiêu này phải nằm trong ngưỡng cho phép theo Quy chuẩn QCVN 01-189:2019/BNNPTNT mới được cho phép công nhận phân bón lưu hành tại Việt Nam. Các mẫu phân được kiểm nghiệm bởi Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Phân bón Quốc gia - Cục Bảo vệ thực vật áp dụng các phương pháp thử được Bộ NN&PTNT chỉ định và được công nhận Vilas. 3.2.1. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến các chỉ tiêu Nts, P2O5, K2O, tỷ lệ C/N, hữu cơ (OM) ts, axit humic, axit fulvic có trong sản phẩm phân compost từ vỏ cà phê Bảng 5. Các chỉ tiêu phân tích chất lượng của các công thức ủ phân compost từ vỏ cà phê Catimor (Sơn La, năm 2020) Hữu cơ Axit Axit Công P2O5 hh K2O Tỷ lệ E. coli Salmonella Nts (%) (OM) ts humic fulvic thức (%) hh (%) C/N (MPN/g) spp. (%) (%) (%) EM 1,64 2,81 2,08 8,9 32,14 1,30 1,96 2,8×102 KPH 0 Bima 2,32 3,93 3,22 10,53 53,73 2,00 2,42 0,55×10 KPH 4 Enzyme 1,79 0,87 3,38 12,75 50,22 2,91 2,61 3,5×10 KPH
Ứng dụng một số chế phẩm vi sinh vật trong xử lý ủ phân compost từ vỏ cà phê 369 tại xã Chiềng Mung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La Sau khi kết thúc quá trình ủ phân, kết quả phân tích chất lượng của loại phân ủ nào có hàm lượng Nts, P2O5 hh, K2O hh, hữu cơ (OM) ts, axit humic, axit fulvic cao và tỷ lệ C/N thấp là phân có chất lượng cao, thích hợp sử dụng bón cho cây trồng. Kết quả phân tích được chúng tôi trình bày tại Bảng 5. Các loại chế phẩm vi sinh vật khác nhau có ảnh hưởng tới các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm compost sau khi ủ. + Hàm lượng đạm tổng số (Nts): Đạm là một nguyên tố quan trọng bật nhất trong các nguyên tố cấu tạo nên sự sống. Đạm có trong thành phần tất cả các protein đơn giản và phức tạp, là thành phần chính của màng tế bào thực vật, tham gia vào thành phần của axit nucleic (tức ADN và ARN), có vai trò cực kỳ quan trọng trong trao đổi vật chất của các cơ quan thực vật. Đạm còn có trong thành phần của diệp lục tố, mà thiếu nó cây xanh không có khả năng quang hợp, có trong các hợp chất alcaloid, các phecmen và trong nhiều vật chất quan trong khác của tế bào thực vật. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng đạm tổng số trong các công thức thí nghiệm dao động từ 1,64 - 2,32 %. Trong đó hàm lượng đạm tổng số trong công thức sử dụng chế phẩm Bima là cao nhất, đạt 2,32 %; Hàm lượng đạm tổng số trong công thức sử dụng chế phẩm Enzyme đạt 1,79 %, công thức sử dụng chế phẩm EM đạt thấp nhất 1,64 % (Bảng 5). + Hàm lượng lân hữu hiệu (P2O5 hh): Lân cũng là yếu tố dinh dưỡng đặc biệt quan trọng, trong thành phần của axit nucleic phospho chiếm khoảng 20 % (quy về P2O5) và axit nucleic tồn tại trong mọi tế bào và trong tất cả các mô và bộ phận của cây. Phospho còn có trong thành phần của rất nhiều vật chất khác của cây như phitin, lexitin, saccarophosphat,… các chất này đều có vai trò quan trọng trong thực vật. P2O5 là dạng lân hữu hiệu cây trồng có khả năng hấp thu và sử dụng được có khả năng hòa tan trong nước, chủ yếu là dung dịch đất. Kết quả phân tích cho thấy: Hàm lượng lân tổng số trong các các công thức thí nghiệm biến động mạnh 0,87 - 3,93 %. Trong đó hàm lượng lân hữu hiệu trong sản phẩm phân ủ sử dụng Enzyme thấp nhất, đạt 0,87 %; Hàm lượng lân hữu hiệu trong công thức sử dụng chế phẩm EM đạt 2,81 %; Hàm lượng lân hữu hiệu trong công thức sử dụng chế phẩm Bima là cao nhất, đạt 3,93 % (Bảng 5). + Hàm lượng kali hữu hiệu (K2O hh): Kali là một nguyên tố rất linh động và tồn tại trong cây dưới dạng ion. Mặc dù không trực tiếp tham gia vào cấu trúc vật chất cấu tạo nên tế bào nhưng kali lại có vai trò quan trọng trong việc ổn định các cấu trúc này và hỗ trợ cho việc hình thành các cấu trúc giầu năng lượng như ATP trong quá trình quang hợp và phosphoril hóa. Kali giúp cây giữ nước tốt, tăng khả năng chống chịu của cây. Kali giúp cho cây tăng cường tổng hợp và tích lũy hàng loạt các vitamin, có vai trò quan trọng trong đời sống thực vật. Kết quả phân tích cho thấy: Hàm lượng kali hữu hiệu dao động từ 2,08 - 3,38 %. Trong đó hàm lượng kali hữu hiệu trong sản phẩm phân ủ sử dụng enzymes cao nhất, đạt 3,38 %; hàm lượng lân hữu hiệu trong công thức sử dụng chế phẩm Bima đạt 3,22 %; Hàm lượng lân hữu hiệu trong công thức sử dụng chế phẩm EM là thấp nhất, đạt 2,08 % (Bảng 5). + Hàm lượng chất hữu cơ tổng số (OMts): Chất mùn hữu cơ trong đất ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và năng suất của cây trồng thông qua các đặc tính lý, hóa và sinh của đất; Chất mùn hữu cơ được xem như là một kho tích trữ dưỡng chất từ phân hóa học. Những chất dinh dưỡng được mùn hữu cơ giữ lại sau đó được giải phóng cho cây hấp thụ khi cần thiết. Chất mùn hữu cơ cải thiện cấu trúc của đất, làm đất có nhiều lỗ rỗng hơn vì thế đất trở nên thông thoáng, giúp sự di chuyển của nước trong đất được dễ dàng và giữ được nhiều nước hơn. Chất mùn hữu cơ làm tăng mật số vi sinh vật trong đất, bao gồm cả vi sinh vật có lợi. Từ kết quả phân tích cho thấy hàm lượng hữu cơ tổng số trong các sản phẩm phân ủ dao động từ 32,14 - 53,73 %. Trong đó hàm lượng OMts trong sản phẩm phân ủ sử dụng EM là thấp nhất, đạt 32,14 % tiếp đến là công thức sử dụng Enzyme 50,22 %. Công thức sử dụng chế phẩm Bima đạt cao nhất 53,73 % (Bảng 5). Cả 3 công thức thí nghiệm đều có sản phẩm đạt tiêu chuẩn phân bón hữu cơ theo QCVN 01-189:2019/BNNPTNT (ngưỡng tiêu chuẩn: từ 15 % trở lên). + Tỷ lệ C/N: Tỷ lệ C/N thể hiện kết quả của quá trình lên men Compost. Tỷ lệ C/N càng thấp quá trình lên men đạt hiệu quả càng cao. Theo Nguyễn Thái Huy, Nguyễn Mai Hương, Lê Thị Ngọc Thúy: tỷ lệ C/N của vỏ cà phê xát khô có tỷ lệ C/N 43,45 sau 3 tháng ủ, tỷ lệ C/N của sản phẩm đạt 10,83 - 12,67 (Bảng 5). Kết quả phân tích cho thấy: Tỷ lệ C/N thể hiện kết quả của quá trình lên men Compost từ vỏ cà phê dao động từ 8,9 - 12,75. Trong đó, thấp nhất là công thức sử dụng EM đạt tỷ lệ C/N thấp nhất 8.9. Công thức sử dụng Bima đạt 10,53. Công thức sử dụng Enzyme có tỷ lệ C/N cao nhất 12,75. Điều này cho thấy, công thức sử dụng chế phẩm EM cho hiệu quả lên men tốt nhất. Công thức sử dụng chế phẩm Enzyme cho hiệu quả lên men thấp nhất.
370 Hoàng Văn Lực, Cao Đình Sơn Theo QCVN 01-189:2019/BNNPTNT, chỉ có công thức sử dụng Enzyme có tỷ lệ C/N cao nhất 12,75 vượt quá ngưỡng cho phép (C/N = 12). Hai công thức sử dụng EM và Bima đều đạt theo tiêu chuẩn phân hữu cơ. + Hàm lượng axit sinh học (humic và fulvic): Axit humic và axit fulvic là nhóm hoạt chất kích thích sinh học, chúng có một số tác dụng quan trọng đối với cây trồng như: Thúc đẩy quá trình nảy mầm hạt giống; Cải thiện bộ rễ cây khỏe mạnh; Nguồn dinh dưỡng cacbon cho vi khuẩn có ích trong đất; Giảm độ mặn vượt quá trong đất; Nâng cao khả năng giữ dinh dưỡng của đất; Giảm căng thẳng môi trường (hệ đệm giúp pH ổn định); Tăng sức đề kháng của cây với sâu bệnh và các điều kiện bất lợi như nóng, rét, hạn, úng, phèn chua,... Chất humic (HS) là thành phần tự nhiên của chất hữu cơ trong đất, do sự phân hủy của dư lượng thực vật, động vật và vi sinh vật, mà còn từ hoạt động trao đổi chất của vi khuẩn đất sử dụng các chất nền này. Chúng cũng được chiết xuất từ các chất hữu cơ tự nhiên (ví dụ: than bùn hoặc đất núi lửa), phân ủ, phân hữu cơ hoặc từ mỏ khoáng (leonardite, một dạng oxit hóa của than non). Trong đó, axit fulvic có nhiều nhóm chức năng hơn axit humic bình thường, có hoạt tính sinh lý lớn hơn và khả năng phức tạp mạnh hơn đối với các ion kim loại. Kết quả phân tích cho thấy: Hàm lượng axit humic và axit fulvic trong các sản phẩm phân ủ dao động từ 1,3 – 2,91 % đối với axit humic và 1,96 – 2,61 % đối với axit fulvic. Trong đó hàm lượng axit humic và axit fulvic trong sản phẩm phân ủ sử dụng chế phẩm EM là thấp nhất, đạt lần lượt là 1,3 % và 1,96 %; hàm lượng axit humic và axit fulvic trong sản phẩm phân ủ sử dụng chế phẩm Bima đạt lần lượt là 2,0 % và 2,42 %; hàm lượng axit humic và axit fulvic trong sản phẩm phân ủ sử dụng chế phẩm Enzymes là cao nhất, đạt lần lượt là 2,91 % và 2,61 % (Bảng 5). Theo QCVN 01-189:2019/BNNPTNT, tổng hàm lượng axit sinh học lớn hơn 2 % là phân bón đã đạt theo dạng phân hữu cơ sinh học. Như vậy, với kết quả phân tích như trên, các mẫu phân đều đạt ngưỡng là phân hữu cơ sinh học theo quy chuẩn. 3.2.2. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến các yếu tố gây hại có trong sản phẩm phân compost từ vỏ cà phê Các yếu tố hạn chế trong phân bón (yếu tố gây hại) đối với phân hữu cơ chủ yếu là các chỉ tiêu kim loại nặng: asen (As), chì (Pb), thủy ngân (Hg), cadimi (Cd) và Vi sinh vật gây hại: Vi khuẩn Salmonella, Vi khuẩn E. coli. Các chỉ tiêu này phải nằm trong ngưỡng cho phép theo Quy chuẩn QCVN 01-189:2019/BNNPTNT mới được cho phép công nhận phân bón lưu hành tại Việt Nam. Trong điều kiện thí nghiệm, chúng tôi tập trung phân tích 2 chỉ tiêu gây hại chủ yếu là các đối tượng VSV gây hại: Vi khuẩn Salmonella, Vi khuẩn E. coli. Kết quả phân tích cho thấy tất cả các mẫu đều không phát hiện vi khuẩn Salmonella. Đối với các chỉ tiêu về vi khuẩn E.coli các công thức có mật độ dao động từ 0,55×100 – 3,5×104 MPN/g. Trong đó công thức sử dụng chế phẩm Bima có mật độ thấp nhất 0,55 × 100 MPN/g; Công thức sử dụng EM có mật độ 2,8×102 MPN/g; Công thức sử dụng Enzymes có mật độ cao nhất 3,5×104 MPN/g. Theo QCVN 01-189:2019/BNNPTNT mật độ vi khuẩn E. coli nhỏ hơn ngưỡng 1,1×103 MPN/g đạt tiêu chuẩn. Như vậy, công thức sử dụng Enzyme có mật độ vi khuẩn E. coli vượt quá ngưỡng cho phép và không phù hợp để lưu hành, sử dụng. Hai công thức sử dụng EM và Bima dưới ngưỡng theo quy định và hoàn toàn có thể được sử dụng và lưu hành theo pháp luật Việt Nam. 4. KẾT LUẬN Công thức sử dụng EM và Bima cho thời gian lên men compost vỏ cà phê ngắn hơn; đồng thời các chỉ số về nhiệt độ, độ ẩm và pH cũng tốt hơn so với công thức sử dụng Enzymes ở cùng điều kiện thí nghiệm. Công thức sử dụng chế phẩm EM có chi phí thấp nhất (862 đ/kg) thấp hơn so với công thức sử dụng chế phẩm Bima (1.081 đ/kg) và công thức sử dụng chế phẩm Enzyme (1.040 đ/kg). Cả 3 công thức sử dụng chế phẩm EM, Bima, Enzyme lên men compost đều đáp ứng các chỉ tiêu phân hữu cơ sinh học theo QCVN 01-189:2019/BNNPTNT về các chỉ tiêu chất lượng chính (Nts, P2O5, K2O, tỷ lệ C/N, hữu cơ (OM) ts, axit humic, axit fulvic) và chỉ tiêu chất lượng bổ sung (tỷ lệ C/N; pH, độ ẩm). Tuy nhiên, xét đến chỉ tiêu các yếu tố hạn chế (yếu tố gây hại), chỉ có 02 công thức sử dụng chế phẩm EM và Bima đạt tiêu chuẩn. Công thức sử dụng Enzyme có chỉ số vi khuẩn E. coli vượt ngưỡng cho phép. Như vậy, công thức sử dụng chế phẩm EM trong quá trình lên men Compost từ vỏ cà phê catimor cho hiệu quả lên men cao nhất với chi phí thấp nhất, phù hợp với điều kiện thực tế tại Sơn La và có thể áp dụng đại trà trong sản xuất phân hữu cơ sinh học thương phẩm. Lời cảm ơn: Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn tới HTX Cà phê đặc sản Sơn La đã tài trợ kinh phí cho đề tài “Nghiên cứu công nghệ vi sinh trong sản xuất phân compost từ vỏ Cà phê tại Sơn La” để chúng tôi có thể thực hiện nghiên cứu này. Chúng tôi xin cảm ơn Công ty cổ phần Phúc Sinh Sơn La đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất, địa điểm để chúng tôi thực hiện nghiên cứu này.
Ứng dụng một số chế phẩm vi sinh vật trong xử lý ủ phân compost từ vỏ cà phê 371 tại xã Chiềng Mung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2019). QCVN 01-189:2019/BNNPTNT Quy chuẩn quốc gia về chất lượng phân bón. [2]. Nguyễn Anh Dũng (2008), Nghiên cứu sử dụng các chủng vi sinh vật trong xử lý vỏ cà phê phế thải thành đất sạch và phân hữu cơ chất lượng cao. [3]. Nguyễn Thái Huy, Nguyễn Mai Hương, Lê Thị Ngọc Thúy (2013). Kết quả nghiên cứu sản xuất giá thể trồng rau, hoa, cây cảnh từ vỏ cà phê và bã mía. Hội thảo Quốc gia về Khoa học cây trồng lần thứ nhất. [4]. Bùi Tuấn (2005), Hiệu quả sử dụng vỏ cà phê bón cho cà phê vối kinh doanh tại Tây nguyên - Khoa học đất số 22, Nhà xuất bản Nông nghiệp. [5]. Trình Công Tư (2008), Nghiên cứu chế biến phân hữu cơ vi sinh từ vỏ cà phê. Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón và Môi trường Tây Nguyên. [6]. Wrigley G (1988), Coffee - Longman Scientific and Technical, New York, RESEARCH AND APPLICATION OF MICROBIOLOGICAL TECHNOLOGY IN THE PRODUCTION OF COMPOST FROM COFFEE PULP IN SON LA Hoang Van Luc*, Cao Dinh Son Science Research and Technology Transfer Center - Tay Bac University *Email: hoangluc@utb.edu.vn Abstract: This study, conducted in Chieng Mung ward, Mai Son district, Son La, aims to investigate the impacts of 3 types of probiotics on composting process and quality of Compost from coffee pulp using EM, Bima, Enzyme province in 2019. The evaluation criterias are: movements of temperature,humidity, pH, fermentation time and quality of compost. Experimental results show that the formula using EM used the shortest fermentation time (75 days), the lowest cost (862 VND/kg, that quality meets the requirements of bio-organic fertilizer which according to regulations QCVN 01-189: 2019/MARD, and that is suitable to the local conditions in Son La. Keywords: Compost from coffee pulp, bio-organic fertilizer, Chieng Mung, Mai Sơn, Son La. MỘT SỐ HÌNH ẢNH TƯ LIỆU TRONG HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU Hình 1. Đảo trộn lần 1 Hình 2. Đảo trộn lần 2
372 Hoàng Văn Lực, Cao Đình Sơn Hình 3. Kết quả lên men ở công thức Hình 4. Sản phẩm Compost sau khi sử dụng chế phẩm EM kết thúc quá trình ủ Hình 5. TS. Đoàn Đức Lân - Tư vấn chuyên môn giúp Hình 6. Thiết kế bao bì đóng gói thử nghiệm nhóm nghiên cứu Hình 7. Sơ chế, đóng bao sản phẩm Hình 8. Đưa sản phẩm đi thử nghiệm ở các đơn vị HTX, nhà vườn trong địa bàn tỉnh Sơn La