BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU DẦU VÀ CÂY CÓ DẦU BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG VỎ TRÁI CACAO LÀM NGUYÊN LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC MÃ SỐ ĐỀ TÀI: 192.RD/ HĐ-KHCN CHỦ TRÌ THỰC HIỆN: KS. BÙI THANH BÌNH 7780 11/3/2010 TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12/ 2009 1 LỜI NÓI ĐẦU Vỏ trái cacao là một phụ phẩm của cây cacao, tuy nhiên với trọng lượng bằng 60% trọng lượng của trái, nên năng suất của loại phụ phẩm này rất lớn từ 5,4 – 8,1 tấn/ha/năm (1ha cacao trồng xen trong vườn dừa cho năng suất từ 9 – 13.5 tấn trái/năm). Hiện nay, sau khi thu hoạch lấy hạt để chế biến thì phần vỏ trái này một phần nhỏ được đem phơi khô để đốt, ph ần lớn còn lại bị vứt đổ xuống sông, hoặc vứt trở lại gốc cây cacao cho phân hủy tự nhiên và trở thành nguồn gây ô nhiễm môi trường rất lớn. Hiện nay, người dân trồng cacao đang rất lúng túng trong việc xử lý lượng vỏ thừa này. Chính vì thế vấn đề nghiên cứu xử lý, tận dụng vỏ trái cacao là rất cấp thiết được đặt ra hiện nay. Việc dùng phân hữu cơ sinh họ c để thay thế phân vô cơ đang là xu thế chung hiện nay vì bón phân hữu cơ ngoài việc cung cấp ngay lượng mùn hữu cơ cho đất và dinh dưỡng cho cây trồng nó còn có chức năng cải tạo hóa tính, lý tính và tác động đến sinh tính của đất. Trong vỏ trái cacao đã có một tổ hợp nhiều nhóm vi sinh vật tự nhiên nhưng chúng thường không đặc hiệu nên quá trình phân huỷ phải rất lâu (trên 8 tháng). Vỏ trái cacao có thành phần khó phân hủy là xenlulo và pectin với hàm lượng khá cao. Nếu nhanh chóng phân hủy 2 thành phầ n này thì sẽ rút ngắn được thời gian ủ và sớm có phân bón cho cây. Sử dụng nấm đối kháng Trichoderma để ủ vỏ trái cacao ngoài khả năng phân hủy nhanh 2 thành phần xenlulo và pectin, rút ngắn thời gian ủ, còn có tác dụng tiêu diệt, khống chế ngăn ngừa các loại nấm bệnh hại cây trồng như Rhizoctonia solani, Fusarium, Pythium, Phytophthora sp., Sclerotium rolfsii,… tạo ra sản phẩm phân bón hữu cơ “sạch” cho cây trồng. Mục tiêu của đề tài là: tận dụng vỏ trái cacao làm thành nguyên liệu để sản xuất phân bón hữu cơ sinh học dùng cho các vườn cây trái. 2 MỤC LỤC Lời nói đầu i Mục lục . .ii Danh mục bảng . iv Danh mục biểu đồ vi Danh mục hình ảnh .vii Danh mục qui trình .vii Tóm tắt đề tài viii MỞ ĐẦU . .1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU . .2 1.1. Tình hình nghiên cứu trong n ước . .2 1.1.1. Tình hình phát triển cây cacao . .2 1.1.2. Khái quát về phân hữu cơ . .3 1.1.3. Lợi ích của việc sử dụng phân hữu cơ . .4 1.1.4. Tình hình nghiên cứu và sản xuất phân hữu cơ hiện nay . .5 1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước . .6 1.2.1. Tình hình sản xuất cacao trên thế giới . .6 1.2.2. Tình hình chế biến các sản phẩm phụ của cây cacao . .8 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .10 2.1. Vật liệu 10 2.2. Phương pháp tiến hành nghiên cứu .10 2.2.1.Phương pháp kế thừa .10 2.2.2. Phương pháp phân tích .10 2.2.3. Phương pháp xử lý thống kê .10 2.2.4. Phương pháp thực nghiệm .10 2.3. Thiết bị, dung cụ, nguyên vật liệu và hóa chất sử dụng cho nghiên cứu .17 2.3.1. Thiết bị - dụng cụ phòng thí nghiệm .17 2.3.2. Dụng cụ trong sả n xuất nông nghiệp .17 2.3.3. Nguyên vật liệu và hóa chất .17 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN .18 3.1. Phân tích thành phần dinh dưỡng của vỏ trái cacao .18 3.2. Nghiên cứu xây dựng qui trình chế biến vỏ trái cacao thành phân 3 HCSH .19 3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ cacao/phân bò đến chất lượng phân hữu cơ .19 3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thất thoát đạm .23 3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến thời gian ủ 26 3.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ đảo trộn đến chất lượng phân bón và thời gian ủ .29 3.3. Sản xuất thử nghiệm phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao .32 3.4. Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao …33 3.5. Đánh giá hiệu quả kinh tế của phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao .37 3.5.1. So sánh giá thành sản phẩm đề tài và m ột số loại phân hữu cơ khác trên thị trường .37 3.5.2. Thử nghiệm sử dụng phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao để trồng cải xanh .34 3.5.3. Thử nghiệm sử dụng phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao để bón lót cho cây cacao xuất vườn .35 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .43 Kết lu ận .43 Kiến nghị .43 TÀI LIỆU THAM KHẢO .44 PHỤ LỤC .45 4 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Sản lượng các nước sản xuất cacao chính trên thế giới 7 Bảng 2: Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng của vỏ trái cacao . 18 Bảng 3: So sánh kết quả phân tích vỏ cacao với số liệu của Wood và Lass, 2001 18 Bảng 4: Thành phần của nguyên liệu sử dụng trong thí nghiệm . 19 TN1: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ cacao/phân bò đến chất lượng phân hữu cơ Bả ng 5: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi độ ẩm . 20 Bảng 6: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi hàm lượng chất hữu cơ . . 21 Bảng 7: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi tỉ lệ C/N . 22 TN2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự th ất thoát đạm Bảng 8: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi độ ẩm . 23 Bảng 9: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi trọng lượng . 23 Bảng 10: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi hàm lượng chất hữu cơ 24 Bảng 11: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi tỉ lệ C/N . 25 Bảng 12: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi tổng số N . 25 Bảng 13: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thất thoát đạm . 25 TN3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến thời gian ủ Bảng 14: Ảnh hưởng của hl chế phẩm sinh học đến sự thay đổi hàm lượng chất hữu cơ 27 Bảng 15: Ảnh hưởng của hl chế phẩm sinh học đến sự thay đổi tỉ lệ C/N . 28 TN4: Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp ủ đến chất lượng phân bón và thời gian ủ Bảng 16: Ảnh hưởng của phương pháp ủ đến sự thay đổi nhiệt độ 29 Bảng 17: Ảnh hưởng của phương pháp ủ đến sự thay đổi độ ẩm 30 Bảng 18: Ảnh hưởng của phương pháp ủ đến sự thay đổi hàm lượng chất hữu cơ 30 Bảng 19: Ảnh hưởng của phương pháp ủ đến sự thay đổi tỉ lệ C/N 31 Bảng 20: Kết quả phân tích chất lượng phân hữu cơ sinh học từ vỏ cacao 34 5 Bảng 21: Chi phí sản xuất phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao 34 Bảng 22: So sánh phân bón đề tài với một số loại phân bón hữu cơ trên thị trường .35 Bảng 23: So sánh năng suất rau cải xanh 35 6 DANH MỤC BIỂU ĐỒ TN1: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ cacao/phân bò đến chất lượng phân hữu cơ Biều đồ 1: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi nhiệt độ . 19 Biểu đồ 2: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi pH . 20 Biểu đồ 3: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi nitơ tổng . 21 TN2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thất thoát đạm Biểu đồ 4: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi nitơ tổng . 24 TN3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến thời gian ủ Biểu đồ 5: Ảnh hưởng của hl chế phẩm sinh họ c đến sự thay đổi nhiệt độ . 26 Biểu đồ 6: Ảnh hưởng của hl chế phẩm sinh học đến sự thay đổi pH . 26 Biểu đồ 7: Ảnh hưởng của hl chế phẩm sinh học đến sự thay đổi nitơ tổng . 28 TN4: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ đảo trộn đến chất lượng phân bón và thời gian ủ Biểu đồ 8: Ảnh hưởng của ph ương pháp ủ đến sự thay đổi nitơ tổng … 34 7 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Vỏ trái cacao .17 Hình 2: Phân bò phơi khô .17 Hình 3: Chế phẩm Bima .17 Hình 4: Phân super lân .17 Hình 5: Phân ure .17 Hình 6: Vỏ trái cacao bị bỏ phí tại vườn .36 Hình 7: Băm, chặt, đập nhỏ vỏ cacao .36 Hình 8: Trộn vỏ cacao và phân bò .37 Hình 9: Trộn super lân và chế phẩm Bima 37 Hình 10: Khối ủ sau khi được trộn đều và tưới nước 38 Hình 11: Theo dõi nhiệt độ, pH, độ ẩm khối ủ 38 Hình 12: Các khối ủ được phủ bạt kín 39 Hình 13: Đảo trộn khối ủ định kỳ 39 Hình 14,15: Thí nghiệm sử dụng phân bón đề tài để trồng rau cải xanh 40 Hình 16: Cây cacao con 30 ngày tuổi 41 Hình 17: Hố trồng cây cacao con kích thước 40 x 50 x 30cm 41 Hình 18, 19: Thí nghiệm thay phân chuồng bằ ng phân hữu cơ sinh học từ vỏ cacao để trồng cây cacao con 42 Hình 20: Phân hữu cơ sinh học từ vỏ cacao 42 DANH MỤC QUI TRÌNH Qui trình 1 : Qui trình sản xuất thử nghiệm phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao với chế phẩm sinh học Bima, qui mô 1 tấn/khối ủ .32 8 TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài “Nghiên cứu tận dụng vỏ trái cacao làm nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ sinh học” được thực hiện từ 1/2009 – 12/2009 với sự phối hợp giữa Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu với Hội nông dân xã Châu Bình, huyện Giồng Trôm, tỉnh bến Tre. Trên cơ sở phân tích thành phần dinh dưỡng của vỏ trái cacao Bến Tre và ứng dụng chế phẩm sinh học Trichoderma, đề tài đã xây dựng qui trình kỹ thuậ t ủ vỏ trái cacao thành phân hữu cơ sinh học như sau: Sử dụng nguyên liệu vỏ cacao 70%, phân bò khô 30%, chế phẩm Trichoderma 0,4%, super lân 2%, với điều kiện độ ẩm 55-60%, phương pháp ủ nóng trước nguội sau. Thời gian phân hủy 60-70 ngày. Sản phẩm phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao của đề tài đạt chất lượng theo Quyết định số 100/2008/QĐ-BNN. 9 MỞ ĐẦU Cơ sở pháp lý của đề tài Đề tài được thực hiện theo Hợp đồng Giao khoán nội bộ số 10/HĐGK- VD ngày 07 tháng 4 năm 2009, trên cơ sở của Quyết định số 6363/QĐ-BCT của Bộ trưởng Bộ Công thương về việc giao kế hoạch KHCN năm 2009 cho Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu và Hợp đồng Nghiên cứu Khoa học và Phát triển công nghệ số 192.RD/HĐ-KHCN ký ngày 16/3/2009 giữa Vụ Khoa học và Công nghệ - Bộ Công thương và Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: - Tận dụng vỏ trái cacao làm thành nguyên liệu để sản xuất phân bón hữu cơ sinh học dùng cho các vườn cây trái. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Phế phẩm của cây cacao là vỏ trái cacao sau khi lấy hạt để chế biến Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng qui trình ủ phân hữu cơ sinh họ c từ nguồn nguyên liệu chính là vỏ trái cacao. Sản phẩm phân hữu cơ sinh học của đề tài phải đáp ứng theo Quyết định số 100/2008/QĐ-BNN ngày 15 tháng 10 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Nội dung nghiên cứu: - Phân tích thành phần dinh dưỡng của vỏ trái cacao tại Việt Nam. - Nghiên cứu xây dựng qui trình chế biến vỏ trái cacao thành phân hữu cơ sinh học. - Phân tích đánh giá chất lượng sả n phẩm và hiệu quả kinh tế của sản phẩm. [...]... Thử nghiệm sử dụng phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao để bón lót cho cây cacao xuất vườn - Mục đích thí nghiệm: đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế của phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao - Địa điểm tiến hành: ấp 1, xã Châu Bình, huyện Giồng Trôm, tỉnh Bến Tre - Thời gian thực hiện: từ tháng 12/2009 - Vật liệu thí nghiệm: * Phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao * Phân bò khô, super lân, phân N P K 16-16-8... vỏ trái cacao (nguồn: Wood và Lass – 2001) Thành phần Trung bình (% của trọng lượng chất khô) Protein 6.25 Chất xơ 27.30 Tro 8.10 Natri 0.01 Kali 3.20 Canxi 0.44 Photpho 0.09 Vỏ trái cacao chứa 3-4% kali trên trọng lượng chất khô, là nguồn phân bón giàu kali Phân hữu cơ sinh học trên cơ sở vỏ trái cacao là dạng phân hữu cơ được sản xuất nhờ hoạt động của vi sinh vật Qui trình sản xuất phân hữu cơ sinh. .. trình chế biến vỏ trái cacao thành phân hữu cơ sinh học Bảng 4: Thành phần của nguyên liệu sử dụng trong thí nghiệm Độ ẩm (%) Chất hữu cơ (%) N tổng số (%) Tỉ lệ C/N Vỏ cacao 64,1 31,82 0,27 117,8 Phân bò khô 32,4 60,45 1,34 45,11 Nguyên liệu Thành phần chế phẩm Bima: - Các chủng nấm Trichoderma: 5.106 bào tử/gam - Chất hữu cơ: 50% - Độ ẩm . sinh học từ vỏ trái cacao với chế phẩm sinh học Bima, qui mô 1 tấn/khối ủ .32 8 TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài Nghiên cứu tận dụng vỏ trái cacao làm nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ sinh học . bằ ng phân hữu cơ sinh học từ vỏ cacao để trồng cây cacao con 42 Hình 20: Phân hữu cơ sinh học từ vỏ cacao 42 DANH MỤC QUI TRÌNH Qui trình 1 : Qui trình sản xuất thử nghiệm phân hữu cơ sinh. 3.5.2. Thử nghiệm sử dụng phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao để trồng cải xanh .34 3.5.3. Thử nghiệm sử dụng phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao để bón lót cho cây cacao xuất vườn .35 KẾT