Phạm Hồng Ngân1, Trương Thế Quyết2, Lê Văn Hùng1
1Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
2Học viên cao học, Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
TÓM TẮT
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật ủ hiếu khí vi sinh vật để xử lý phân, chất độn chuồng vịt và xác cá trong các nông hộ chăn nuôi kết hợp cá-vịt được tiến hành tại huyện Phú Xuyên, Hà Nội. Kết quả nghiên cứu cho thấy, quá trình sinh nhiệt diễn ra thuận lợi và đạt đỉnh 74,4°C sau 3 ngày ủ. Xác cá bị phân giải nhanh chóng sau 7 ngày và phân hủy hoàn toàn sau 30 ngày ủ. Đặc biệt, với phương pháp ủ hiếu khí, một số vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm như Salmonella không còn xuất hiện sau 30 ngày, lượng E.coli và Coliform cũng giảm đáng kể. Mặt khác, lượng khí độc như NH3, H2S được giảm thải đáng kể, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Từ khóa: Phân vịt, ủ hiếu khí, vi sinh vật, xác cá.
- ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngành chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản nước ta đang ngày càng phát triển trong những năm gần đây. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển cả về diện tích mặt nước nuôi, tổng sản lượng thủy sản/năm cũng như nhu cầu của thị trường là sự phát sinh dịch bệnh, làm chết hàng loạt tôm, cua, cá… gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Ở một số cơ sở chăn nuôi kết hợp cá – vịt ở huyện Phú Xuyên, do ô nhiễm môi trường nước, phân vịt không qua xử lý được dùng làm thức ăn cho cá đã gây ra tình trạng cá chết đồng loạt. Người chăn nuôi đối mặt với tình trạng ao nuôi ô nhiễm, quá trình sản xuất bị đình trệ, ao nuôi và môi trường không khí ô nhiễm do xác cá phân hủy, phát thải mùi. Một lượng lớn cá chết, nổi đầy ao nuôi, người chăn nuôi không tìm ra phương pháp xử lý, xác cá chết phân hủy tự nhiên. Cộng đồng dân cư chịu ảnh hưởng từ môi trường bị ô nhiễm. Ở Việt Nam hiện nay, phương pháp truyền thống để xử lý xác cá chết là xử lý để làm thức ăn cho các loài động vật khác hoặc chôn yếm khí. Tuy nhiên, những phương pháp này ít nhiều còn tồn tại một số hạn chế nhất định. Ủ hiếu khí (aerobic composting) là kỹ thuật được ứng dụng rộng rãi trong chăn nuôi trên thế giới cũng như Việt Nam. Năm 2009, lần đầu tiên tại Việt Nam, đã nghiên cứu, ứng dụng phương pháp ủ hiếu khí vi sinh vật để xử lý xác gia súc, gia cầm trong các ổ dịch (Phạm Hồng Ngân và cs.., 2009). Nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá hiệu quả của phương pháp ủ hiếu khí, cung cấp kiến thức ban đầu cho người chăn nuôi xử lý xác cá chết trong các ổ dịch, góp phần giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường, tránh lây lan dịch bệnh, bảo vệ sức khỏe cộng đồng, phát triển nghề nuôi cá nước ngọt.
- VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu cho quá trình ủ hiếu khí: xác cá chết, phân và chất độn chuồng chăn nuôi vịt thu gom tại các hộ chăn nuôi kết hợp cá – vịt thuộc huyện Phú Xuyên, Hà Nội và trấu lấy từ các cơ sở xay xát gạo thuộc xã Đại Xuyên, Phú Xuyên, Hà Nội.bMôi trường và hóa chất, dùng trong phân lập, xác định các chỉ tiêu: Coliform, E.coli, Salmonella: PCA, EC, MacC, SS, TSI, EMB, BGA do hãng Oxoide cung cấp. Thiết bị thông dụng trong phòng thí nghiệm.
Địa điểm nghiên cứu: Một số hộ chăn nuôi cá – vịt kết hợp tại huyện Phú Xuyên, Hà Nội; Phòng thí nghiệm Bộ môn Thú y Cộng đồng, Khoa Thú y và một số phòng thí nghiệm thuộc Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
2.2. Phương pháp
2.2.1. Bố trí thí nghiệm
Bố trí 2 lô thí nghiệm nhằm phân tích so sánh việc sử dụng nguyên liệu dùng xử lý xác cá chết tại các nông hộ: 2 lô thí nghiệm được thiết kế theo 2 công thức ủ khác nhau, mỗi lô gồm 3 đống phân ủ. Đống ủ có hình chóp cụt, đường kính đáy: 1,5m, chiều cao: 1,2m
Lô 1: Chỉ sử dụng nguyên liệu xử lý xác cá là trấu, theo tỷ lệ (khối lượng) cá: trấu là 3: 1.
Lô 2: Sử dụng nguyên liệu để xử lý xác cá là phân, chất độn chuồng vịt và trấu, theo tỷ lệ (khối lượng) xác cá: phân và chất độn chuồng vịt: trấu là 3,5: 1: 1.
2.2.2. Xác định chỉ tiêu vật lý của đống ủ
– Kiểm tra biến thiên nhiệt độ đống ủ hàng ngày bằng nhiệt kế điện tử. Mỗi vị trí đo tại 3 điểm rồi lấy giá trị trung bình.
– Độ ẩm nguyên liệu và sản phẩm sau khi xử lý xác định theo phương pháp sấy khô ở 105°C trong 24h theo quy trình APHA (1995). Xác định các chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu và sản phẩm xử lý ủ hiếu khí
– pH đống ủ xác định theo phương pháp của Turan (2009)
– Nitơ, P2O5 và cacbon tổng số xác định theo phương pháp mô tả bởi Maria et al. (2009).
2.2.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu vi sinh vật
– Tổng số vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn hiếu khí sinh nha bào xác định theo phương pháp mô tả bởi Silva và Lemos (2009)
– Xác định Coliform, E. coli theo phương pháp thường quy MPN. Salmonella xác định theo phương pháp APHA (1995).
2.2.4. Xử lý số liệu
Số liệu được xử lý sơ bộ bằng phần mềm Excel 2003, sau đó được phân tích bằng Minitab.
- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả theo dõi nhiệt độ của 2 lô thí nghiệm
Đối với lô thí nghiệm 1: Nhiệt độ bên ngoài đạt cao nhất 46,5°C vào ngày thứ 5 sau khi ủ. Nhiệt độ bên trong cao nhất 71,3°C cũng vào ngày thứ 5 sau khi ủ. Nhiệt độ bên ngoài xuống thấp nhất 28,4°C vào ngày thứ 26 sau khi ủ. Với nhiệt độ đạt đỉnh trên, có khả năng tiêu diệt phần lớn các vi sinh vật có trong phân, chất độn chuồng, trong xác cá bị tiêu diệt vì giới hạn chịu nhiệt của đa số các vi sinh vật gây bệnh ưa nhiệt ôn hòa đều dưới 65,5°C.
Khả năng tăng nhiệt độ trong đống ủ ở 2 lô thí nghiệm cho thấy: 4,5 ngày sau khi ủ giá trị nhiệt độ mới lên đỉnh tối đa 71,3°C (lô thí nghiệm 1), trong khi đó ở lô thí nghiệm 2 sau 2,0 ngày nhiệt độ bên trong đống ủ đã lên tới 73,5°C và đạt đỉnh 74,4°C vào ngày thứ 3. Như vậy, thời gian ủ để đạt được giá trị nhiệt độ tối đa ở lô thí nghiệm 2 nhanh hơn so với lô thí nghiệm 1. Điều đó cho thấy nếu sử dụng phân, chất độn chuồng chăn nuôi vịt kết hợp với vỏ trấu để xử lý xác cá chết sẽ giải quyết được phân, chất độn chuồng chăn nuôi, phù hợp với hình thức chăn nuôi kết hợp cá – vịt. Kết quả thí nghiệm này chỉ ra rằng: những hộ chăn nuôi cá không có điều kiện chăn nuôi gia súc, gia cầm có thể sử dụng vỏ trấu làm nguyên liệu xử lý cá chết trong các ổ dịch.
3.2. Kết quả theo dõi độ ẩm của hai lô thí nghiệm
Qua kiểm tra cho thấy, nguyên liệu trước khi tiến hành thí nghiệm đảm bảo được điều kiện tối ưu cho quá trình hiếu khí diễn ra thuận lợi, đồng thời chúng tôi tiến hành kiểm tra độ ẩm của lô thí nghiệm vào các ngày 14 và 29, độ ẩm đã giảm xuống dưới ngưỡng cho phép. Đây chính là thời điểm cần thiết để tiến hành đảo và bổ sung nước. Sau ngày 15 độ ẩm của hai lô thí nghiệm đạt ngưỡng, quá trình hiếu khí lại tiếp tục diễn ra. Tuy nhiên, những ngày sau đó, độ ẩm của các lô thí nghiệm lại tiếp tục giảm và kết thúc quá trình, độ ẩm của chúng giao động từ 22 – 28%. Khi kiểm tra độ ẩm của hai lô thí nghiệm tại thời điểm ngày 14 và 29 cho thấy, độ ẩm của lô thí nghiệm thứ 2 giảm nhanh hơn. Điều này có thể lý giải là do nhiệt độ của lô thứ 2 cao hơn, các vi sinh vật hoạt động mạnh hơn nên khả hoạt động mạnh hơn nên khả năng tiêu hao nước lớn hơn.
3.3. Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa học của các lô thí nghiệm
Kết quả thí nghiệm cho thấy, hàm lượng nitơ của sản phẩm sau khi ủ không thay đổi nhiều so với hỗn hợp ban đầu. Đây chính là ưu điểm của quá trình ủ hiếu khí, chúng đã hạn chế sự phát tán của NH3, đồng thời chúng phân giải lượng lớn các chất hữu trong xác cá cũng như trong phân và chất độn chuồng, làm giảm hàm lượng carbon. Hơn nữa, hàm lượng P2O5 trong sản phẩm cao, đây chính là nguồn dinh dưỡng cần thiết bổ sung cho cây trồng.
3.4. Kết quả kiểm tra vi sinh vật của nguyên liệu và sản phẩm ủ hiếu khí. Kết quả kiểm tra vi sinh vật của nguyên liệu và sản phẩm ủ hiếu khí
Trong quá trình ủ hiếu khí vi sinh vật, nhiệt độ bên trong đống ủ của cả 2 lô thí nghiệm đạt đỉnh lớn hơn 65,5°C kéo dài trong thời gian 4 – 5 ngày. Với nhiệt độ đó có khả năng tiêu diệt được phần lớn các vi sinh vật gây bệnh. Số lượng vi sinh vật trong sản phẩm hiếu khí sau 30 ngày ủ giảm đi nhiều so với nguyên liệu ban đầu. Đặc biệt, đã không còn phát hiện thấy sự có mặt của Salmonella, số lượng Coliform, E.coli cũng giảm. Với kết quả trên, khả năng lây lan dịch bệnh và ô nhiễm môi trường qua phân vịt, xác cá đã được hạn chế nhờ kỹ thuật ủ hiếu khí.
3.5. Khả năng xử lý mùi (H2S, NH3)
Hiện nay, với quy mô chăn nuôi tập trung, ngoài việc quản lý tốt dịch bệnh cho vật nuôi chúng ta cần phải giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho con vật. Để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường do chất thải của con vật, chúng tôi đã tiến hành đo hàm lượng khí thải H2S, NH3 của nguyên liệu sử dụng trong thí nghiệm (phân vịt, chất độn chuồng nuôi vịt), kết quả cho thấy: lượng khí H2S đạt 48,83 ml/l và NH3 đạt 87,80ml/l. Kết quả trên cho thấy, lượng khí H2S, NH3 xung quanh đống ủ thấp hơn nhiều so với nguyên liệu ban đầu. Hiệu quả của quá trình ủ hiếu khí đã làm giảm khả năng phát thải khí gây ô nhiễm môi trường không khí như Nakasaki et al. (2001) đã thông báo.
- KẾT LUẬN
Phương pháp ủ hiếu khí vi sinh vật là phương pháp xử lý phân, chất độn chuồng vịt và xác cá chết đơn giản, hiệu quả và an toàn sinh học. Một số vi sinh vật gây bệnh phổ biến trong phân, chất độn chuồng vịt, xác cá đều đã được tiêu diệt bằng phương pháp ủ hiếu khí vi sinh vật; Bằng phương pháp ủ hiếu khí đã làm giảm khả năng phát thải các khí H2S, NH3, giảm thiểu ô nhiễm môi trường chuồng nuôi và không khí, đảm bảo sức khỏe cộng đồng; Xác cá được phân giải hoàn toàn, tránh gây ô nhiễm nhiễm nguồn nước và môi trường xung quanh; hạn chế khả năng lây lan dịch bệnh. Sản phẩm của quá trình ủ hiếu khí giàu chất dinh dưỡng, là nguồn dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng.
English