SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL - SCIENCE OF THE EARTH & ENVIRONMENT

A sub-journal of Science and Technology Development Journal since 2017

Skip to main content Skip to main navigation menu Skip to site footer

 Original Research

HTML

140

Total

46

Share

Study on the use of sludge farming of catfish as organic fertilizer and evaluate its effectiveness in agriculture






 Open Access

Downloads

Download data is not yet available.

Abstract

The purpose of this study is to reuse fishpond sediment to produce organic fertilizer for planting maize. The sludge was mixed with rice husk and Composted under aerobic conditions. The effectiveness of Compost on planting maizes was assessed by adding to maizes with and without combination chemical fertilizers as different dosages as recommendations. The amounts of Compost adding for maizes were 10 and 20 tons/ha. Maize growth, characteristics of corn, and soil physical and chemical parameters such as bulk density, soil aggregate stability, the volume of moisture, and useful moisture of soil were measured and evaluated. The results showed that the quality of organic fertilizer produced from waste sludge met Vietnamese standard (QCVN:2018/BNNPTNT) for adding to crops. Applying organic fertilizer with the quantity of 20 tons/ha to combine with the recommendation of inorganic fertilizer amount for planting maizes increased the yield. Moreover, 20 ton/ha of organic fertilizer coupling with 50% of chemical fertilizer amount as a recommendation for planting maize also enhanced the yield to compare with the control (only using inorganic fertilizer as a recommendation). The maize yield of applying 20 tons/ha of organic fertilizer was higher than the maize yield of 10 tons/ha of organic fertilizer. Using organic fertilizer produced by fishpond sediment did improve not only the soil quality but also protected the canals and increased household income.

MỞ ĐẦU

Nuôi cá tra là một ngành kinh tế mũi nhọn của khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, đi đôi với những lợi ích kinh tế mà nó đem lại là những tiềm ẩn bất lợi cho môi trường. Đặc biệt là lượng thức ăn thừa và phân cá lắng xuống và tích lũy ở đáy ao là rât lớn được biết đến như là bùn đáy ao. Theo tác giả Cao Văn Thích, 2008, lượng bùn đáy ao sau một vụ nuôi cá tra đạt 300 tấn/ha/vụ thì tạo ra lượng bùn đáy ao khoảng 2.677 tấn bùn ướt (937 tấn bùn khô) 1 . Hiện nay, sau mỗi vụ nuôi cá tra lượng bùn đáy ao này không được thu gom và xử lý mà bơm thải trực tiếp ra môi trường cùng với nước thải của ao nuôi, gây ô nhiễm môi trường và đặt biệt là các con kênh trên địa bàn khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Việc thải bỏ trực tiếp bùn đáy ao nuôi trồng thủy sản sẽ gây suy thoái môi trường, tích lũy nitrat trong tầng nước ngầm và phú dưỡng hóa nguồn nước mặt là vấn đề được quan tâm hàng đầu của vấn đề quản lý bùn đáy ao nuôi trồng thủy sản 2 .

Bùn đáy ao có chứa hàm lượng hữu cơ từ 10,5 -11,7% 1 , tổng nitơ khoảng 0,5%, tổng phốt pho khoảng 0,22% 3 . Vì hàm lượng dinh dưỡng trong bùn đáy ao khá cao, do đó có một số hộ dân bơm bùn thải vào các vườn cây để bón cho cây trồng. Bùn đáy ao nuôi cá tra được bơm trực tiếp lên liếp và sau 45 thì trồng rau muống trên đó và kết quả cho thấy rằng trồng rau muống trên nền bùn đáy ao cho năng suất co hơn trên nền đất không có bùn hoặc nền đất có bón phân vô cơ cho rau muống 4 Tuy nhiên, các giải pháp này là không phù hợp vì lượng bùn đáy ao là rất lớn, có thể gây ngộ độc hữu cơ và ô nhiễm nguồn nước ngầm. Do đó cần có những giải pháp quản lý bùn đáy ao một cách hợp lý và mang lại hiệu quả kinh tế và hạn chế tác nhân gây ra ô nhiễm môi trường. Thu gom bùn thải đáy ao để sản xuất phân Compost phục vụ cho cây trồng như là nguồn cung cấp hữu cơ sẽ đem lại những lợi ích rất lớn về mặt kinh tế và môi trường.

Đã có nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước nghiên cứu về thành phần tính chất của bùn thải đáy ao nuôi cá, tôm và sử dụng bùn này để sản xuất phân bón hữu cơ phục vụ cho cây trồng và cải tạo đất trồng. Bùn đáy ao nuôi cá tra có hàm lượng dinh dưỡng đa lượng (N và P) khá cao, hàm lượng vi lượng trung bình, và hàm lượng kim loại nặng là rất thấp nên có thể sử dụng làm phân bón hữu cơ phục vụ cây trồng 5 . Bùn thải ao nuôi tôm phối trộn với mùn cưa được phân hủy bởi chế phẩm EM (effective microorganisms), sau khi ủ thông khí tự nhiên có đảo trộn đã cho kết quả chất lượng Compost đạt các tiêu chuẩn Việt Nam phân bón hữu cơ cho cây trồng (Tiêu chuẩn chất lượng phân hữu cơ khoáng (TT 41/2014 BNNPTNT) 6 .

Sử dụng phân Compost từ bùn thải làm tăng năng suất cây bắp lên đến 23,5% so với đối chứng. Nguồn hữu cơ trong bùn đáy ao được sử dụng bón để cải tạo đất trồng, cải thiện tính chất vật lý và hóa học đất như dung trọng, độ bền đoàn lạp, tốc độ thấm, độ ẩm thể tích và độ ẩm hữu dụng, giúp tăng sản lượng cây trồng 7 . Việc sử dụng phân Compost được sản xuất từ bùn thải bón vào đất sẽ giúp cải thiện tính chất vật lý của đất rõ rệt như làm cho đất tơi xốp, tăng khả năng giữ nước, tăng khả năng trao đổi khí trong đất. Ngoài ra nó cũng góp phần hạn chế sử dụng phân hóa học và mang lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân 8 .

Dựa trên nhu cầu dinh dưỡng của cây ngô trong quá trình sinh trưởng, cây ngô hút nhiều đạm, kali và lân. Lượng dinh dưỡng cây lấy đi tùy thuộc vào năng suất. Để tạo ra được 1 tấn hạt ngô lượng dinh dưỡng cây ngô lấy đi từ đất: 22,3 kg N; 8,2 kg P 2 O 5 và 12,2 K 2 O, hay để đạt năng suất ngô trên 6 tấn/ ha cần bón khoảng 150 kg N + 60 kg P 2 O 5 + 100 kg K 2 O. Do đó, có thể lựa chọn lượng phân bón cho 1ha như sau: Phân chuồng 10 tấn, NPK (30-9-9) 300-480 kg, Supe Lân: 300 - 400 kg, KCl 150-250 kg, CanNiBo 120-150 kg tùy thuộc vào mục đích sử dụng giống cũng như điều kiện về chất lượng đất trồng trọt tại nơi triển khai nghiên cứu.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng bùn đáy ao nuôi cá tra để sản xuất phân Compost và thử nghiệm hiệu lực phân Compost này lên cây bắp. Các chỉ tiêu về chiều cao cây, đặc điểm trái bắp, và tính chất đất trồng sau khi bón phân hữu cơ kết hợp với phân vô cơ theo khuyến cáo hoặc không kết hợp với phân vô cơ đã được theo dõi, phân tích và đánh giá.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Vật liệu nghiên cứu

Bùn được thu từ đáy từ ao nuôi cá tra nuôi thâm canh sau khi xả nước ao tại xã Bình Mỹ huyện Châu Phú, tỉnh An Giang. Vỏ trấu khô đươc thu gom tại nhà máy xay xác gạo trong cùng khu vực. Bùn và vỏ trấu được thu gom, phối trộn và ủ tại chỗ ngoài đồng ruộng. Chế phẩm EM gốc (Effective Microorganisms) có chứa 80 -120 loại vi sinh vật có ích thuộc 4 – 5 nhóm vi sinh vật khác nhau và dịch rỉ đường được cung cấp bởi Công ty cổ phần Sài Gòn. Hạt bắp giống lai đơn QT55 được cung cấp bởi Công ty Trang Nông.

Phân hóa học (ure, super lân và kali) được cung cấp bởi Công ty phân bón Bình Điền, Thành phố Hồ Chí Minh.

Quy trình ủ phân hữu cơ từ bùn đáy ao nuôi

Sau thu hoạch cá, nước được bơm ra khỏi ao, để thu phần bùn theo ao, chúng tôi sử dụng túi lưới có độ rộng của mắt lưới là 0,25 mm. Bùn tích lũy trong túi lưới sẽ được thu hồi và đem ủ. Phần bùn không theo nước còn lại dưới đáy ao nuôi được cào gom tập trung lại và thu lên bờ.

Bùn sau khi thu thập từ đáy ao nuôi cá tra được trộn với trấu theo tỷ lệ 7:3 (7 bùn: 3 trấu) 9 . Hỗn hợp này được ủ theo mô hình luống hở thoáng khí tự nhiên có đảo trộn (Window Composting). Công thức pha EM gốc thành EM thứ cấp để ủ phân hữu cơ, 1 lít chế phẩm EM gốc được pha trong 20 lít nước và thêm 1,2 kg dịch rỉ đường, khuấy đều. Hỗn hợp bùn và trấu được trải ra trong bạt nylon theo từng lớp và chế phẩm EM thứ cấp được đổ lên trên theo từng lớp. Quá trình đảo trộn đống ủ được thực hiện mỗi tuần một lần.

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả phân hữu cơ lên năng suất cây bắp

Chuẩn bị đất. Đất được cày sâu 15-20 cm và lên luống, mỗi luống trồng được 2 hàng.

Hạt bắp giống được ngâm trong thuốc sát khuẩn Captan, Dithane với nồng độ 2-3 ‰ để diệt và ngừa nấm bệnh. Sau đó hạt bắp được ủ cho nẩy mầm. Khi cây bắp con cao khoảng 10 cm thì được đem ra trồng ngoài đồng. Mật độ trồng, hàng cách hàng 70 cm và cây cách cây 30 cm. Tổng diện tích đất sử dụng cho mô hình thí nghiệm là 12.000 m 2 , mỗi nghiệm thức là 1.000 m 2 cho 3 lần lập lại.

Thí nghiệm được bố trí theo mô hình sơ đồ khối ngẫu nhiên với 6 nghiệm thức, với 3 lần lập lại cho mỗi nghiệm thức. Nghiệm thức đối chứng, NT1 bón theo khuyến cáo là theo liều lượng sử dụng toàn bộ phân vô cơ (Ure 250 kg/ha, Super Lân 450 kg/ha, và Kali 100 kg/ha). Bón lót: toàn bộ lượng phân hữu cơ và phân lân được bón ngay lần đầu trước khi xuống giống. Bón thúc: Phân được bón làm 3 lần theo từng giai đạon sinh trưởng phát triển của cây bắp.

Lần 1, bón vào thời điểm 1 tuần sau khi trồng, bón 1/3 lượng phân ure.

Lần 2, bón vào thời điểm 3 tuần sau khi trồng, bón 1/3 lương phân ure + 1/2 lượng phân Kali.

Bón lần 3 vào thời điểm trổ cờ (khoảng 45 ngày sau khi trồng), bón 1/3 ure và 1/2 Kali.

Cách bón phân cho các nghiệm thức khác nhau:

  • NT1: Bón lần 1: Bón 85 kg Ure + 450 kg Super lân

  • NT2: Bón lần 1: 10 tấn hữu cơ + 40 kg Ure + 225 kg Super lân

  • NT3: Bón lần 1: 20 tấn hữu cơ + 40 kg Ure + 225 kg Super lân

  • NT4: Bón lần 1: Bón 10 tấn phân hữu cơ + 85 kg Ure + 450 kg Super lân

  • NT5: Bón lần 1: Bón 20 tấn phân hữu cơ + 85 kg Ure + 450 kg Super lân

  • NT6: Bón 20 tấn phân hữu cơ 1 lần trong quá trình làm đất.

Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp phân tích mẫu đất và cây bắp

Phân tích các chỉ tiêu của bùn trước và sau khi ủ Compost: Độ hoai sản phẩm đống ủ, pH, EC, tổng hữu cơ carbon, tổng N, P và K, tỷ lệ C/N, cũng như tổng E. Coli, Coliform Salmonella.

Đo đạc, theo dõi các thông số ảnh hưởng đến quá trình phân hũy đống ủ bao gồm: pH, nhiệt độ, EC.

Ảnh hưởng của phân hữu cơ lên sự sinh trưởng phát triển theo dõi sự phát triển chiều cao cây (đo chu kỳ 10 ngày/lần). Ảnh hưởng đến chất lượng và năng suất trái. Chỉ tiêu theo dõi chất lượng trái bao gồm: chiều dài; đường kính; khối lượng; số hàng trên trái; và số hạt trên trái. Năng suất nông học bằng cách cân khối lượng bắp thu được của mỗi nghiệm thức sau thu hoạch.

Ảnh hưởng của phân bón hữu cơ lên chất lượng đất. pH đất, tổng hữu cơ, tổng N, P, K, dung trọng, độ bền đoàn lạp, độ ẩm thể tích, và độ ẩm hữu dụng.

Cách lấy mẫu đất: Mẫu đất được lấy bằng cách phẩu diện từ trên xuống dưới tại tầng đất 0 – 10 cm. Mẫu đất được lấy tại 5 điểm khác nhau theo quy tắc đường chéo, đại diện toàn bộ cho khu vực thí nghiệm. Mẫu đất được trộn đều giữa các điểm lấy mẫu khác nhau, sau đó mẫu được bỏ vào túi nylon và gói kín, chuyển về phòng lưu và xử lý mẫu. Sau đó mẫu đất được phơi khô, dã nhuyễn và rây qua rây có kích thước lỗ 0,25 cm.

Phương pháp và cách thức thu thập dữ liệu để đánh giá trên cây bắp:

Chiều cao cây được đo đạc bằng thước dây. Vuốt thẳng thân cây bắp thẳng đứng, sử dụng thước dây đo từ đỉnh ngọn của lá dài nhất cho đến mặt đất.

Sau khi thu hoạch trái. Lột vỏ và cân khối lượng từng trái (10 trái) cả cùi và hạt. Sau đó lấy giá trị trung bình. Trọng lượng hạt tươi/trái, là lặt toàn bộ hạt trên trái (tách hạt ra khỏi trái và cân tổng khối lượng hạt của từng trái, lấy giá trị trung bình. Hạt khô/trái, sau đó hạt được sấy khô ở nhiệt độ 70°C đến khối lượng không đổi, cân khối lượng tổng khối lượng hạt khô của từng trái và lấy giá trị trung bình, thể tích. Từ kết quả khối lượng khô và khối lượng tươi của hạt tính được độ ẩm của hạt. Lấy đại diện 10 trái. Cây đo đại diện 10 cây theo hình ziczac trong mô hình trồng.

Phương pháp phân tích

Chỉ tiêu và phương pháp phân tích được thể hiện trong Table 1 .

Table 1 Chỉ tiêu và phương pháp phân tích
Chi tiêu Đơn vị Phương pháp xác định
Độ hoai của sản phẩm - (10 TCN 525-2002). Được xác định bằng phương pháp đo nhiệt độ của túi (bao) phân bón. Đo trong 3 ngày liên tiếp, mỗi ngày đo 1 lần (vào 9-10 giờ).
pHH2O - Máy đo pH, tỉ lệ vật liệu: nước cất là 1:5
EC mS/cm Máy đo EC, tỉ lệ vật liệu: nước cất là 1:5
Tổng hữu cơ Carbon %OC (10TCN 366-99). Oxy hoá hoàn toàn các bon hữu cơ bằng K2Cr2O7 dư trong H2SO4 ở nhiệt độ ổn định 145-155°C trong thời gian chính xác 30 phút. Chuẩn độ lượng dư K2Cr2O7 bằng dung dịch FeSO4
N tổng số %N (10TCN 304 - 2004). Vô cơ hóa bằng H2SO4 đậm đặc + H2O2 và xác định theo phương pháp Kjeldahl.
P tổng số %P2O5 (10TCN 306 - 2004). Vô cơ hóa bằng H2SO4 đậm đặc + H2O2 và so màu trên máy quang phổ ở bước sóng 420 nm
K tổng số %K2O (10TCN 308 – 2004). Vô cơ hóa bằng H2SO4 đậm đặc + HClO4 và đo trên máy quang kế ngọn lửa (Flamphotometer) tại bước sóng 768 nm.
N hữu hiệu mg/kg (10TCN: 361-99). Phương pháp trích bằng H2SO4 0,5 N, xác định theo phương pháp Kjeldahl.
P hữu hiệu %P2O5 (10TCN 307 – 2004). Chiết p Hữu hiệu bằng acid citric 2% với tỉ lệ trích là 1 g mẫu: 100 mL dd acid citric và so màu trên máy quang phổ ở bước sóng 420 nm
K hữu hiệu %K2O (10 TCN 360 - 99). Chiết bằng HCl 0,05N, xác định kali hòa tan trong dung dịch mẫu bằng quang kế ngọn lửa (Flamphotometer) tại bước song 768 nm.
Mn mg/kg Phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)
Cu mg/kg Phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)
Zn mg/kg Phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)
As mg/kg Phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)
Cd mg/kg Phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)
Pb mg/kg Phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)
E. Coli E. Coli Phương pháp nuôi cấy và đếm khuẩn lạc
Coliform Coliform Phương pháp nuôi cấy và đếm khuẩn lạc
Salmonella CFU/g Phương pháp nuôi cấy và đếm khuẩn lạc

Xử lý số liệu

Số liệu được tổng hợp và tính toán bằng phần mềm Microsoft Excel 2013. Phân tích phương sai một nhân tố (One-way ANOVA) và so sánh kết quả trung bình giữa các nghiệm thức bằng phần mềm thống kê Statgraphics Centurion XVI (StatPoint, Inc., USA) dựa trên kiểm định LSD (Fishers Least Significant Difference) ở mức ý nghĩa 5%.

KẾT QUẢ

Thành phần và tính chất bùn đáy ao nuôi cá tra trước và sau ủ

Thành phần của hỗn hợp bùn đáy ao trộn có bổ sung trấu đã làm giảm độ ẩm của đóng ủ ngay ban đầu xuống khoảng 65-60% cũng như giảm tỷ lệ C/N xuống trong khoảng 20-25. Như vậy, hỗn hợp ủ đạt những giá thích hợp cho việc phân hũy sinh học hiếu khí. Sau ủ 28 ngày các thành phần vật lý và hóa học của đóng ủ có sự chuyển hóa ( Table 2 ). Độ ẩm giảm từ 65% xuống 53,46% sau 28 ngày ủ. Tuy nhiên để đạt tiêu chuẩn độ ẩm phân bón, cần ủ thêm theo thời gian để làm giảm độ ẩm của đóng ủ theo tiêu chuẩn yêu cầu. Tổng lượng hữu cơ tăng lên sau khi ủ so với tổng hữu cơ của bùn đáy ao ban đầu là do phối trộn bùn đáy ao với vỏ trấu (>80% hữu cơ), kết quả là lượng hữu cơ của đóng ủ bùn đáy ao nuôi cá tăng lên. Lượng Nito tổng của bùn đáy ao ủ sau 28 ngày đã giảm 32,3% là do lượng Nito giải phóng ra ở dạng phân tử Nito tự do hay các oxit Nito bay hơi. Lượng Phot pho và Kali của đóng ủ tăng lên thường là do quá trình khoáng hóa của các hợp chất mang P và K trong bùn đáy ao. Sau quá trình ủ, lượng Nito, Photpho và Kali hữu dụng tăng lên rõ rệt. N, P, K hữu dụng này dễ dàng di chuyển trong đất và cây trồng dễ hấp thu.

Các kim loại vi lượng Cu, Mn, và Zn có trong thành phần bùn đáy ao sau khi ủ điều cao hơn so với QCVN 2018/BNNPTNT. Chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển cũng như chất lượng và năng suất của cây trồng. Đồng (Cu) tham gia vào quá trình tổng hợp diệp lục của lá và làm chất xúc tác cho một số phản ứng sinh hóa trong cây. Mangan (Mn) đóng vai trò là nhân của các enzym. Mn tham gia hoạt hóa một số phản ứng trao đổi chất quan trọng trong cây, hổ trợ tổng hợp diệp lục trong lá. Kẽm (Zn) tham gia hoạt hóa rất nhiều các enzym liên quan đến hoạt động sinh lý và sinh hóa của cây trồng, kết quả là Zn ảnh hưởng lớn đến năng suất cây trồng. Ngoài ra, Zn còn tham gia vào quá trình tổng hợp diệp lục cà các hydrocacbon trong cây.

Hàm lượng các kim loại nặng (Cd và Pb) và các vi sinh vật bất lợi ( E.Coli, Salmonella ) đều dưới ngưỡng cho phép của chất lượng phân bón hữu cơ theo Quy chuẩn Việt Nam (QCVN:2018/BNNPTNT) 10 .

Bùn đáy ao sau ủ dùng làm phân bón có đảm bảo được các yêu tố dinh dưỡng là các nguyên tố hóa học cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triền của cây trồng (Nghị định 108/2017/NĐ-CP) 11 bao gồm có các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng (N,P,K), các nguyên tố dinh dưỡng vi lượng (Cu, Zn, Mn). Do đó, bùn thải đáy ao nuôi cá được sử dụng để bón cho các loại cây trồng.

Table 2 Thành phần và tính chất bùn ao nuối cá tra trước và sau khi ủ Compost
Chỉ tiêu Đơn vị Bùn đáy ao Sản phẩm Compost QCVN: 2018/BNNPTNT Nghị định 108/2017/NĐ-CP
pH - 6,7 7,0 6 - 8
Độ ẩm % 77,94 53,46 <35
EC mS/cm 0,35 0,52 -
Tổng hữu cơ % 4,3 15,32 ≥20
Tổng N % 0,65 0,44 ≥2 Đa lượng
Tổng P %P2O5 0,38 0,54 ≥2 Đa lượng
Tổng K %K2O 0,24 0,37 ≥2 Đa lượng
N hữu hiệu mg/kg 0,09 10,76 -
P hữu hiệu mg/kg 0,07 8,9 -
K hữu hiệu mg/kg 0,05 28,46 -
Cu mg/kg 54,4 60,7 ≥50 Vi lượng
Zn mg/kg 172 155 ≥50 Vi lượng
Mn mg/kg 119 114 ≥50 Vi lượng
Cd mg/kg <0,4 <0,4 <5
Pb mg/kg 61,9 63,5 200
E. coli CFU/100 g 5,5*104 3,8*101 1,1*103
Coliform CFU/100 g 3,5*104 2,6*102 -
Salmonella MPN/100 ml KPH KPH KPH

Sự biến thiên một số thông số trong quá trình ủ

Sự biến thiên một số thông số trong quá trình ủ

Sự biến thiên một số thông số trong quá trình ủ

Sự biến thiên một số thông số trong quá trình ủ

Ảnh hưởng lên sự sinh trưởng - phát triển, và năng suất của bắp

Ảnh hưởng lên sự sinh trưởng - phát triển, và năng suất của bắp

Ảnh hưởng lên sự sinh trưởng - phát triển, và năng suất của bắp

Ảnh hưởng lên sự sinh trưởng - phát triển, và năng suất của bắp

Ảnh hưởng lên sự sinh trưởng - phát triển, và năng suất của bắp

THẢO LUẬN

Mô hình đã được thực nghiệm ở trên là một mô hình sinh kế gắn với bảo vệ môi trường dành cho một hộ dân cư có sinh kế chính là nuôi trồng thủy sản. Hộ dân Phan Thành Dũng (xã Bình Mỹ, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang) đã được chọn lọc để là nơi xây dựng cũng như vận hành tất cả công trình nhỏ của mô hình để tính toán, cũng như đưa ra những mức cơ bản của mô hình; bao gồm khả năng xử lý các chất thải từ bùn đáy ao thành phân Compost; khả năng tiếp nhận cũng như khả năng tiêu thụ phân Compost dành cho rẫy trồng trọt. Qua đó ta cũng thấy được những lợi ích mà mô hình mang lại cho hộ dân được chọn, cả về sinh kế, môi trường và lẫn sinh kế. Sau khi áp dụng mô hình, người dân nhận xét rằng đã có sự thay đổi về cách sản xuất cũng như có những thay đổi hợp lí hơn, tự chủ hơn trong các sản phẩm từ sinh kế chính cũng như sinh kế phụ; vừa có thể tạo ra sản phẩm tốt hơn để cung cấp ra thị trường, mang lại nguồn lợi tốt hơn; cũng như tận dụng sản phẩm thải để tạo ra những sản phẩm khác hoặc cung cấp lại cho chính hoạt động sản xuất của gia đình mình, đi kèm tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường; góp tay và xu hướng sản xuất mới hơn, bền vững và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, mô hình vẫn có một vài điểm thiếu sót; vẫn còn vấn đề, dùng phương pháp nào để thu bùn tiết kiệm chi phí và hiệu quả nhất; sản lượng và lợi nhuận thu lại của rẫy vẫn dễ dàng bị biến động từ thị trường do khó có một nguồn thu ổn định và lâu dài hơn; tâm lý, cũng như kinh nghiệm của người dân vẫn còn là một vấn đề lâu dài cần thời gian để thay đổi, cũng như khuyến khích và vận động để áp dụng mô hình. Việc tái sử dụng bùn đáy từ ao nuôi cá để sản xuất phân bón hữu cơ cho chất lượng phân tốt, có khả năng cung cấp các thành phần phần dinh dưỡng thiết yếu cho cầy trồng.

KẾT LUẬN

Nghiên cứu cho thấy sử dụng phân bón hữu cơ được sản xuất từ bùn đáy ao cho cây bắp giúp tăng năng suất cây trồng, cải thiện tính chất và độ phì cho đất trồng. Giảm dung trọng của đất, tăng độ bền đoàn lạp và thể tích ẩm độ và thể tích hữu dụng. Làm đất trồng tơi xốp, giảm sự dẽ nén của đất, thoáng khí, giúp bộ rễ phát triển tốt, và tăng khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng của đất.

Cụ thể là sau 60 ngày gieo trồng bắp ở nghiệm thức bón kết hợp ở NT5 cho năng suất cao nhất khi khối lượng hạt tươi (gam/trái) đạt187,4 ± 15,28 a . Chiều cao trung bình cao hơn so với nghiệm thức chỉ bón phân đối chứng NPK (NT1) và các nghiệm thức còn lại. Nghiệm thức NT5 (bón theo khuyến cáo + 20 tấn hữu cơ/ha) cho cây có chiều cao cao nhất đạt chiều cao trung bình 188,5 ± 3,48 a cm so với nghiệm thức chỉ bón phân NPK đối chứng NT1 (153,6 ± 2,63 a cm), và đặc điểm của trái bắp cho năng suất cao nhất đạt 95,2 ± 3,42 a g/trái, so với NT1 chỉ đạt trung bình 81,5±10,6 a g/trái, qua đó mang lại giá trị lợi nhuận cũng cao hơn 4.667.600 đồng. Việc bón phân hữu cơ đạt 20 tấn/ha ở NT5 cho thấy độ ẩm thể tích và độ ẩm hữu dụng của đất đều tăng lên đạt 37,6% và 18,7%; trong khi đó ở NT1 độ ẩm thể tích và độ ẩm hữu dụng đạt kết quả thấp nhất là 31,3% và 14,2%. Nghiệm thức 6 (NT6) tuy không cho năng suất bắp bằng với nghiệm thức 5 (khối lượng hạt tươi trên trái 175,9 ± 13,62 < 187,4 ±15,28 a g/trái) nhưng cho thấy giá trị lợi nhuận đạt cao nhất khi giảm được chi phí về phân bón hóa học (lợi nhuận đạt 4.925.400 đồng). Vì thế, xét theo tiêu chí cho năng suất và dinh dưỡng đất đạt được thì Nghiệm thức 5 được đánh giá cao hơn nhằm phát triển cân đối chất lượng sản phẩm trông trồng trọt và hiệu quả cải thiện môi trường đất trong trồng trọt.

Người nông dân cũng có thể bón phân cân đối cho cây trồng bằng việc kết hợp liều lượng thích giữa phân bón hữu cơ với phân bón vô cơ đảm bảo cung cấp đầy đủ dinh dưỡng cho cây bắp kịp thời.

LỜI CẢM ƠN

Tập thể tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh An Giang đã tài trợ thực hiện nghiên cứu này.

Xin cảm ơn đến Đại học Quốc gia TP.HCM, văn phòng chương trình Tây Nam Bộ, Viện Môi trường và Tài nguyên đã hỗ trợ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng tôi có thể hoàn thành nghiên cứu, xin cảm ơn các Sở Ban Ngành đặc biệt là Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh ĐBSCL đã hỗ trợ và cung cấp số liệu, tạo điều kiện khảo sát thực tế địa phương.

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

EC (Electrical conductivity): Độ dẫn điện

NT : Nghiệm thức

VSV : Vi sinh vật

EM : Chế phẩm sinh học

XUNG ĐỘT LỢI ÍCH

Nhóm tác giả cam đoan rằng không có xung đột lợi ích trong công bố bài báo “Nghiên cứu tận dụng bùn thải ao nuôi cá tra làm phân hữu cơ và đánh giá hiệu quả của nó trong nông nghiệp”.

ĐÓNG GÓP CỦA TÁC GIẢ

Tác giả Nguyễn Khôn Huyền, Lê Thanh Hải, Trà Văn Tung, Trần Thị Hiệu, Nguyễn Việt Thắng, Nguyễn Hồng Anh Thư, Đồng Thị Thu Huyền, Nguyễn Thị Phương Thảo cùng thực hiện tất cả các bước và quy trình xây dựng kết quả của nghiên cứu này.

References

  1. Thích C V. Biến đổi chất lượng nước và tích lũy vật chất dinh dưỡng trong ao nuôi cá tra thâm canh. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ nuôi trồng thủy sản. Đại học Cần Thơ. 2008;:. Google Scholar
  2. Rahman M, Yakupitiyage A, Ranamukhaarachchi S L. Agricultural use of fishpond sediment for environmental amelioration. Sci. Technol. Asia. 2004;:1-10. Google Scholar
  3. Ngọc L B. Đánh giá chất lượng môi trường ao nuôi cá tra thâm canh ở xã Tân Lộc huyện Thốt Nốt thành phố Cần Thơ. Luận văn thạc sĩ năm 2004, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng. Trường Đại học Cần Thơ. 2004;:. Google Scholar
  4. Nguyên P Q, Bé N V, Công N V. Xác định số lượng, chất lượng bùn đáy ao nuôi cá tra (PANGASIANODON HYPOPHTHALMUS) và sử dụng trong canh tác rau. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 2014;:78-89. Google Scholar
  5. Phú Trương Quốc, Tín Trần Kim. Thành phần hóa học bùn đáy ao nuôi cá tra (pangasianodon hypophthalmus) thâm canh. Trường Đại học Cần Thơ, Tạp chí khoa học. 2012;:290-299. Google Scholar
  6. Kiên N Đ, Trung N Q, Duyên N T, Hà N T. Tận dụng bùn thải ao nuôi tôm để sản xuất phân bón hữu cơ. VNU J. Sci. Earth Environ. Sci.. 2016;32(1S):231-237. Google Scholar
  7. Nemati M. R., Caron J., Gallichand J.. Using Paper De-inking Sludge to Maintain Soil Structural Form Field Measurements. Soil Sci. Soc. Am. J.. 2000;64(1):275-285. Google Scholar
  8. Hornick H B, Sikora L J, Sterrett S B. Utilization of sewage sludge compost as a soil conditioner and fertilizer for plant growth. Agriculture Information Bulletin Number 464. 1984;:. Google Scholar
  9. Oanh L T K, Diệu T T M. Nghiên cứu sản xuất compost nhằm tái sử dụng bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải chế biến cá da trơn. Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ. ;18(2M):99-114. Google Scholar
  10. QCVN 01-188:2018/BNNPTNT.Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng thuốc bảo vệ thực vật.. . 2018;:. Google Scholar
  11. Nghị định số 108/2017/NĐ-CP của Chính phủ.Về quản lý phân bón. . 2017;:. Google Scholar
  12. Epstein E. The Science of composting. Technomic Publising Co. Inc, USA. 1997;:383-415. Google Scholar
  13. A Ouatmane, Provenzano M.R., Hafidi M., Senesi N.. Compost Maturity Assessment Using Calorimetry, Spectroscopy and Chemical Analysis. Compost Sci. Util.. 2000;8(2):. Google Scholar
  14. Himanen Marina, Hänninen Kari. Composting of bio-waste, aerobic and anaerobic sludges – Effect of feedstock on the process and quality of compost. Bioresour. Technol.. 2011;102(3):2842-2852. Google Scholar
  15. Fels Loubna El, Zamama Mohamed, Asli Abdelghani El, Hafidi Mohamed. Assessment of biotransformation of organic matter during co-composting of sewage sludge-lignocelullosic waste by chemical, FTIR analyses, and phytotoxicity tests. Int. Biodeterior. Biodegradation. 2014;87:128-137. Google Scholar
  16. Nakasaki K, Ohtaki A. A simple numerical model for predicting organic matter decomposition in a fed-batch composting operation. J. Environ. Qual. 2002;31(3):997-1003. Google Scholar
  17. Jolanun Banjarata, Towprayoon Sirintornthep. Novel bulking agent from clay residue for food waste composting. Bioresour. Technol.. 2010;101(12):4484-4490. Google Scholar
  18. Haug R T. Development of simulation models. Pract. Handb. Compost Eng. Lewis Publ. 1993;1(993):342-436. Google Scholar
  19. Tchobanoglus G, Burton F, Stensel H D. Wastewater engineering: Treatment and reuse. Am. Water Work. Assoc. J. 2003;95(5):201. Google Scholar
  20. U. S. E. P. Agency.Standards for the use or disposal of sewage sludge. Federal Register. 1993;58:9248-9255. Google Scholar
  21. Gao Mengchun, Li Bing, Yu An, Liang Fangyuan, Yang Lijuan, Sun Yanxia. The effect of aeration rate on forced-aeration composting of chicken manure and sawdust. Bioresource Technology. 2010;101(6):1899-1903. Google Scholar
  22. Wang Z. Comparison of physicochemical parameters during the forced-aeration composting of sewage sludge and maize straw at different initial C/N ratios. J. Air Waste Manage. Assoc. 2013;63(10):1130-1136. Google Scholar
  23. Gómez-Brandón María, Lazcano Cristina, Domínguez Jorge. The evaluation of stability and maturity during the composting of cattle manure. Chemosphere. 2008;70(3):436-444. Google Scholar
  24. Cúc T T. Kỹ thuật trồng cà chua. NXB Nông Nghiệp Hà Nội. 2004;:. Google Scholar
  25. Minh D.. Giáo trình môn hoa màu. . 1999;:. Google Scholar
  26. Thảo N P, Nga B T, Anh N T L, Vân T T T. Nghiên cứu sử dụng nước thải biogas trồng bắp (Zea mays L.). Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 2017;:53-64. Google Scholar
  27. Hoàng P T. Phân hữu cơ trong hệ thống quản lý dinh dưỡng tổng hợp cho cây trồng. Tạp chí Khoa học đất. 2003;18:120-126. Google Scholar
  28. Ngô Thị Đào và Vũ Hữu Yêm.Đất và phân bón. . 2005;:. Google Scholar
  29. TKH Lê Văn Khoa.Hóa học Nông Nghiệp. . 1996;:. Google Scholar
  30. Gương T, Minh D, Cung N H. Sử dụng phân hữu cơ vi sinh trong cải thiện đặc tính hóa lý đất và bệnh hại trên vườn trồng sầu riêng. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 2011;:146-154. Google Scholar
  31. Schjonning P, Christensen B T, Carstensen B. Physical and chemical properties of a sandy loam receiving animal manure, mineral fertilizer or no fertilizer for 90 years. Eur. J. Soil Sci.. 1994;45(3):257-268. Google Scholar


Author's Affiliation
Article Details

Issue: Vol 4 No 1 (2020): Under publishing
Page No.: 128-139
Published: Apr 5, 2020
Section: Original Research
DOI: https://doi.org/10.32508/stdjsee.v4i1.502

 Copyright Info

Creative Commons License

Copyright: The Authors. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License CC-BY 4.0., which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

 How to Cite
Nguyen, H., Hai, L., Tra, T., Viet Thang, N., Thi Hieu, T., Nguyen, T., Thi Thu Huyen, D., & Thi Phuong Thao, N. (2020). Study on the use of sludge farming of catfish as organic fertilizer and evaluate its effectiveness in agriculture. Science & Technology Development Journal - Science of The Earth & Environment, 4(1), 128-139. https://doi.org/https://doi.org/10.32508/stdjsee.v4i1.502

 Cited by



Article level Metrics by Paperbuzz/Impactstory
Article level Metrics by Altmetrics

 Article Statistics
HTML = 140 times
Download PDF   = 46 times
View Article   = 0 times
Total   = 46 times