Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua B GIÁO D C VÀ ÀO T OỘ Ụ Đ Ạ TR NG I H C K THU T CƠNG NGH TP. H CHÍ MINHƯỜ ĐẠ Ọ Ỹ Ậ Ệ Ồ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC o0o ÁN T T NGHI PĐỒ Ố Ệ ÁNH GIÁ HI U QU C A COMPOST T X D AĐ Ệ Ả Ủ Ủ Ừ Ơ Ừ VÀ PHÂN BỊ B SUNG CH PH M BIO-F TRÊN CÂY CÀỔ Ế Ẩ CHUA Chun ngành : CƠNG NGH SINH H CỆ Ọ Mã ngành : 111 GVHD: ThS.V H I Y NŨ Ả Ế SVTH: NGUY N TH HI NỄ Ị Ề MSSV: 105111024 SVTH: Nguyễn Thò Hiền 1 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Tp. H Chí Minh, tháng 07 n m 2009ồ ă LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay môi trường đang bò ô nhiễm nghiêm trọng, trong đó có rất nhiều nguyên nhân đến từ nước, khí thải, chất thải rắn. Trong đó, ô nhiễm từ chất thải rắn là một nguồn thải gây tác động lớn đến môi trường trong thời gian qua. Chất thải ra không được xử lý an toàn đã tích tụ lâu dài trong môi trường, gây ô nhiễm đất, nước mặt, nước ngầm và không khí, ảnh hưởng đến các hệ sinh thái và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe. Lượng chất thải rắn của Việt Nam sẽ tăng từ 24 - 30% tương đương 45 triệu tấn rác/năm . Trong đó, 98% chất thải rắn hiện nay được xử lý bằng phương pháp chôn lấp. Qua quáù trình vận hành, chôn lấp đã bộc lộ nhiều nhược điểm như tốn kém diện tích, chi phí cao,… đồng thời gây ra tác động đến môi trường thông qua lượng khí thải, nước rỉ rác và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến mỹ quan đô thò. Điều đó đòi hỏi thành phố phải có hướng công nghệ tích cực hơn. Mặt khác, là một nước có đến 80% dân số tham gia sản xuất nông nghiệp, mỗi năm phải sử dụng 8 triệu tấn phân hữu cơ trong đó phải nhập từ nước ngoài khoảng 50%. Trong khi đó thì chất thải rắn có thể tái sử dụng được để sản xuất phân hữu cơ (Compost). Quá trình chế biến Compost lại đơn giản với vốn đầu tư vừa phải và sản phẩm của quá trình là phân bón. Chính vì vậy, hướng nghiên cứu này đã được Thành phố hướng đến trong thế kỷ này. Nhiều đề tài đã thực hiện nhằm mục đích tạo ra sản phẩm compost, nhưng chưa nhiều đề tài thực hiện việc đánh giá hiệu quả của compost trên cây trồng. Trong các đề tài đã thực hiện, đa phần sản phẩm compost tạo ra đã được ứng dụng trên cây công nghiệp lâu năm như cà phê, cao su… nhưng lại chưa được thử nghiem trên cây nông nghiệp ngắn ngày. Đề tài đã chọn cây cà chua làm đối SVTH: Nguyễn Thò Hiền 2 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua tượng để nghiên cứu, vì cà chua là loại rau ăn trái rất được ưa thích có phẩm chất ngon và chế biến được nhiều cách, còn cho năng suất cao, mang lại lợi nhuận cao cho nhà nông. Chương 1 MỞ ĐẦU SVTH: Nguyễn Thò Hiền 3 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua 1.1. Đặt vấn đề Hiện nay, việc thu gom vận chuyển và xử lý chất thải rắn (CTR) đang là vấn đề mang tính cấp bách và nan giải đối với nhiều đòa phương trong cả nước. CTR và các vấn đề liên quan hiện nay không chỉ là điểm nóng trong các cuộc hội họp, hội thảo của các cấp lãnh đạo mà còn là vấn đề “cơm bữa” của các tầng lớp xã hội. Từ năm 1990 đến nay, cùng với sự tăng trưởng kinh tế, đời sống của người dân ngày càng được nâng cao, vì thế lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ngày càng lớn, tại thành phố Hồ Chí Minh khối lượng chất thải rắn sinh hoạt đã vượt khỏi con số một triệu tấn năm, những câu chuyện về rác và những hệ lụy môi trường từ rác đang “nóng lên” trong những năm gần đây. Với khối lượng 7.000 tấn chất thải rắn sinh hoạt phát sinh mỗi ngày, phương pháp xử lý duy nhất là chôn lấp, thành phố có 3 bãi chôn lấp (BCL) hợp vệ sinh, BCL Gò Cát, Phước Hiệp 1 và Phước Hiệp 1A (mới đi vào hoạt động). Cho đến nay, tổng khối lượng rác đã được chôn lấp tại 2 BCL Gò Cát và Phước Hiệp 1 đã lên đến con số 7.900.000 tấn, trong đó Gò Cát là 4.600.000 tấn, và Phước Hiệp 1 là 3.300.000 tấn. Và sự quá tải đó đã dẫn đến những hậu quả về mặt môi trường, như mùi hôi nồng nặc phát sinh từ các BCL đã phát tán hàng kilômét vào khu vực dân cư xung quanh và một vấn đề nghiêm trọng nửa là sự tồn đọng của hàng trăm ngàn mét khối nước rác tại các BCL và cùng với lượng nước rỉ rác phát sinh thêm mỗi ngày khoảng 1.000 - 1.500 m 3 tại các BCL thì nùc rỉ rác đang là nguồn hiểm họa ngầm đối với môi trường. (Báo cáo “Nghiên cứu nâng cao hiệu quả và giảm chi phí xử lý nước rỉ rác”, CENTEMA, 2007.). Đây là kết quả của việc phân hủy tự nhiên các chất hữu cơ có trong rác thải. Vấn đề đặt ra hiện nay là phải có biện pháp xử lý SVTH: Nguyễn Thò Hiền 4 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua rác thải hiệu quả, không gây ô nhiễm môi trường, tái sử dụng rác thải thành các sản phẩm có giá trò kinh tế. Biện pháp được ưu tiên hàng đầu hiện nay để xử lý chất thải là sử dụng phương pháp phân hủy sinh học, có hai phương pháp phân hủy sinh học của chất thải hữu cơ là chế biến compost hiếu khí và phân hủy kỵ khí, trong đó chế biến compost hiếu khí ít tốn kém, sản phẩm của quá trình là compost có thể làm phân bón. Bên cạnh đó, nhiệt độ cao trong hệ thống có thể cho phép loại được các mầm bệnh, do đó quá trình làm compost được đánh giá là ít ảnh hưởng môi trường và nhất là phù hợp với các qui luật tự nhiên, có thể tái sử dụng để làm phân bón cho nông nghiệp. Việt Nam là nước nông nghiệp với hơn 80% dân số tham gia sản xuất nông nghiệp, nhu cầu sử dụng phân bón khoảng 5,2 triệu tấn hàng năm. Các loại phân bón được tiêu thụ trên thò trường Việt Nam hiện nay chủ yếu là phân hóa học. Trong khi đó, nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ từ CTR không bò động về mặt giá thò trường giúp người dân yên tâm hơn trong việc đầu tư lâu dài vào ngành nông nghiệp. Có nhiều nghiêu cứu đã thực hiện để tạo compost và ứng dụng vào cây công nghiệp, nhưng chưa ứng dụng trên cây nông nghiệp ngắn ngày, có thời gian sinh trưởng phát triển ngắn như cây cà chua. Chính vì vậy, tác giả đã thực hiện đề tài “Đánh giá hiệu quả của compost ủ từ xơ dừa và phân bò bổ sung chế phẩm BIO-F trên cây cà chua”, nhằm giải quyết bài toán về tái sử dụng CTR tạo ra nguồn phân bón và ứng dụng rộng rãi vào sản xuất nông nghiệp. 1.2. Mục đích của đề tài - Tạo được nguồn compost từ xơ dừa và phân bò bổ sung chế phẩm BIO-F. - Đánh giá hiệu quả của compost thành phẩm trên cây cà chua. 1.3. Nội dung nghiên cứu Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, đồ án được thực hiện với những nội dung chính sau : SVTH: Nguyễn Thò Hiền 5 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Thí nghiệm 1: Tạo ra compost thành phẩm - Khảo sát quá trình ủ hiếu khí. - Chỉ tiêu theo dõi: khảo sát tốc độ phân hủy của các chất thải thông qua việc theo dõi sự biến thiên của các yếu tố như: nhiệt độ, độ ẩm, pH, hàm lượng chất hữu cơ, cacbon, nitơ trong quá trình ủ. - Tần suất: 2 ngày/lần. Thí nghiệm 2: Đánh giá hiệu quả của compost trên cây cà chua (cây trồng ngắn ngày). - Khảo sát: sự sinh trưởng và sinh sản của cây bón bằng compost. - Chỉ tiêu theo dõi: thử nghiệm trực tiếp và đánh giá hiệu quả của compost trên cây trồng ngắn ngày bằng việc theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng (số nhánh, chiều cao cây), và sinh sản (thời gian ra hoa). - Tần suất: 10 ngày đầu (sau khi bón lót). 15 ngày (sau khi bón thúc lần 1). 35 ngày (sau khi bón thúc lần 2). 1.4. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài: nghiên cứu tạo sản phẩm compost bằng xơ dừa và phân bò, bổ sung chế phẩm BIO-F. Đối tượng để đánh giá hiệu quả: thực hiện trên đối tượng là cây nông nghiệp ngắn ngày: cây cà chua trong thời gian 35 ngày. 1.5. Phương pháp nghiên cứu 1.5.1. Phương pháp luận Dựa vào những tài liệu sẵn có về quá trình lên men hiếu khí chất thải rắn có nguồn gốc hữu cơ, đề tài xây dựng mô hình ủ từ xơ dừa và phân bò có bổ sung chế phẩm BIO-F để tăng tốc độ phân hủy, theo dõi liên tục các chỉ tiêu về nhiệt độ, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng C ảnh hưởng đến quá trình để tạo ra sản phẩm compost cho cây trồng. SVTH: Nguyễn Thò Hiền 6 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Thử nghiệm bón compost trên cây cà chua so sánh hiệu quả tăng trưởng và năng suất thu hoạch trái giữa mô hình bón compost và mô hình đối chứng (không bón phân), mô hình bón phân vô cơ. 5.1.2. Phương pháp thực tiễn Thí nghiệm 1: Tạo ra compost thành phẩm, sử dụng phương pháp: - Phương pháp thu thập số liệu: thu các số liệu về quá trình ủ compost, các thông số trong quá trình theo dõi (nhiệt độ, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng C, N). - Phương pháp thực nghiệm: làm thực nghiệm ủ compost. - Phương pháp thống kê: tính toán các biến thiên nhiệt độ, độ ẩm, chất hữu cơ, C, N trong quá trình ủ. - Phương pháp đánh giá: nhận xét, đánh giá kết quả thu được sau thời gian ủ. Thí nghiệm 2: Đánh giá hiệu quả của compost, sử dụng phương pháp: - Phương pháp thu thập số liệu: thu thập các số liệu trong quá trình trồng cây. - Phương pháp thực nghiệm: trồng thử nghiệm cây cà chua. - Phương pháp quan sát: theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của cà chua sau các lần bón phân. - Phương pháp thống kê: đo chiều cao cây, đếm tất cả các nhánh và tính thời gian ra hoa của cà chua. - Phương pháp đánh giá: nhận xét, đánh giá kết quả thu được. 1.6. Ý nghóa khoa học và ý nghóa thực tiễn 1.6.1. Ý nghóa khoa học - Đề tài mở ra một hướng mới trong việc tận dụng xơ dừa và phân bò phế thải để biến thành sản phẩm có ích. - Đề tài là một bước khởi đầu trong việc đánh giá hiệu quả của compost trên cây trồng ngắn ngày. 1.6.2. Ý nghóa thực tiễn - Compost tạo ra có thể áp dụng trực tiếp cho nông nghiệp. SVTH: Nguyễn Thò Hiền 7 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua - Quá trình tạo compost dễ thực hiện và có triển vọng cao. - Đặc biệt nước ta có khoảng 500 triệu ha đất nông nghiệp để sử dụng trồng cây ngắn ngày nếu compost được ứng dụng sẽ giảm được lượng phân bón hoá học. - Cà chua là một loại thực vật dễ trồng, nếu được bón compost thì sẽ cho năng suất cao hơn nhiều. 1.6.3. Tính mới của đề tài Đề tài đã chọn xơ dừa và phân bò làm nguyên liệu ủ compost có bổ sung chế phẩm BIO-F mang tính mới hoàn toàn. Mặt khác, cũng chưa nhiều nghiên cứu thực hiện đánh giá hiệu quả của compost trên cây nông nghiệp ngắn ngày, đặc biệt cây cà chua. 1.7. Thời gian thực hiện đề tài. Đề tài được thực hiện từ 01/04 đến 24/06 năm 2009. 1.8. Giới hạn đề tài Đề tài chỉ sử dụng CTR là xơ dừa và phân bò để tạo ra compost. Chỉ đánh giá được từ khi cây sinh trưởng phát triển cho đến khi ra hoa của cà chua. 1.9. Đòa điểm nghiên cứu - Quá trình thí nghiệm: thực hiện tại phòng thí nghiệm Hóa Môi Trường của Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp HCM. - Mô hình trồng cây đặt tại vườn rau của Trung Tâm Nghiên Cứu và Phát Triển Nông Nghiệp Công Nghệ Cao ở Củ Chi. - Các số liệu phân tích ở phòng thí nghiệm Hóa Môi Trường của Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp HCM. 1.10. Cấu trúc của luận văn Luận văn bao gồm 5 chương Chương 1: Mở đầu SVTH: Nguyễn Thò Hiền 8 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Chương 2: Tổng quan lý thuyết Chương 3: Phương pháp nghiên cứu Chương 4: Kết quả và thảo luận Chương 5: Kết luận và kiến nghò SVTH: Nguyễn Thò Hiền 9 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Chương 2 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT SVTH: Nguyễn Thò Hiền 10 [...]... Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua 2.2 Tổng quan về cây cà chua Hình 2.5: Cây cà chua 2.2.1 Giới thiệu 2.2.1.1.Tên Cây cà chua có tên tiếng Anh là tomato Giới : Plantae Phân giới : Tracheobionta Ngành : Magnoliophyta Lớp : Magnoliopsida Phân lớp : Asteridae Bộ : Solanales Họ : Solanaceae SVTH: Nguyễn Thò Hiền 30 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế. .. cơ từ rác thành phân vi sinh Công nghệ sản xuất compost Steinmueller dựa trên quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ dưới tác dụng của VSV Quy trình công nghệ như hình 2.4 SVTH: Nguyễn Thò Hiền 28 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Hình 2.4: Quy trình công nghệ compost Steinmueller SVTH: Nguyễn Thò Hiền 29 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ. .. nước Đông Nam Á vào thế kỷ thứ 17 Diện tích trồng hàng năm trên thế giới khoảng 2.7 triệu hecta trong đó khoảng 80 – 85% dùng để ăn tươi, lượng cà chua dùng để chế biến khoảng 68 triệu tấn/năm 2.2.2 Thành phần hóa học của quả cà chua 2.2.2.1 Cấu tạo quả cà chua SVTH: Nguyễn Thò Hiền 32 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Quả cà chua bao gồm một... 13 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua a Nhiệt độ Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính của VSV trong quá trình chế biến phân hữu cơ và cũng là một trong các thông số giám sát và điều khiển quá trình ủ CTR Trong luống ủ, nhiệt độ cần duy trì là 55÷650C, vì ở nhiệt độ này, quá trình chế biến phân vẫn hiệu quả và mầm bệnh bò. . .Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua 2.1 Tổng quan về compost 2.1.1.Đònh nghóa Hiện nay có rất nhiều đònh nghóa về quá trình chế biến compost và compost, một đònh nghóa thường được sử dụng là đònh nghóa của Haug 1993 Theo Haug, quá trình chế biến compost và compost được đònh nghóa như sau: “Quá trình chế biến compost là quá trình phân hủy sinh... Năm 1728 giáo sư Richard Bradlley vẫn cho rằng cà chua là có độc Mãi đến 24 năm sau người Anh mới bắt đầu biết ăn cà chua căn cứ vào thông tin trong quyển “Thực vật từ điển” bằng tiếng Đức xuất bản vào 1811 có viết “Người SVTH: Nguyễn Thò Hiền 31 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua châu Âu dùng cà chua làm thực phẩm vào giữa thế kỷ 18” Từ đó họ... Bảng 2.1 Tỷ lệ C/N của chất thải (tính theo chất khô) STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Chất thải Phân bắc Nước tiểu Máu Phân động vật Phân bò Phân gia cầm Phân cừu Phân heo Phân ngựa N (% khối lượng) 5.5÷6.5 15÷18 10÷14 1.7 6.3 3.75 3.75 2.3 SVTH: Nguyễn Thò Hiền 18 Tỷ lệ C/N 6÷10 0.8 3.0 4.1 18 15 22 20 25 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua 10 11 12 13 14... 22 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua - Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng: Với hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ hấp thụ và chủng loại VSV đa dạng, phân hữu cơ không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn giảm thiểu bệnh trên cây trồng Đối với các loại phân hóa học khác cây trồng chỉ hấp thu được một phần chất dinh dưỡng nhưng đối với phân. .. Hiền 15 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua đống ủ, điều này sẽ làm giảm oxy cần thiết cho các VSV trong đống ủ và giảm mức độ hoạt động của VSV Ngược lại, hạt có kích thước quá lớn sẽ có độ xốp cao và tạo ra các rãnh khí làm cho sự phân bố khí không đều, không có lợi cho quá trình chế biến phân hữu cơ Đường kính hạt tối ưu cho quá trình chế biến... Thời gian ủ dài (3÷6) tháng SVTH: Nguyễn Thò Hiền 24 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Do sử dụng thổi khí thụ động nên khó quản lý, đặc biệt là khó kiểm soát nhiệt độ và mầm bệnh Xáo trộn luống ủ thường xuyên gây thất thoát nitơ và gây mùi Quá trình ủ bò phụ thuộc vào thời tiết, ví dụ như mưa có thể gây ảnh hưởng bất lợi cho quá trình ủ Phương . 9 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Chương 2 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT SVTH: Nguyễn Thò Hiền 10 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và. ra sản phẩm compost cho cây trồng. SVTH: Nguyễn Thò Hiền 6 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua Thử nghiệm bón compost trên cây cà chua so. thử nghiem trên cây nông nghiệp ngắn ngày. Đề tài đã chọn cây cà chua làm đối SVTH: Nguyễn Thò Hiền 2 Đánh Giá Hiệu Quả Của Compst Ủ Từ Xơ Dừa Và Phân Bò Bổ Sung Chế Phẩm BIO-F Trên Cây Cà Chua tượng