Nghiên cứu tận dụng vỏ trái ca cao làm nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ sinh học

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... 25 TN3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chế p

Trang 1

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

Trang 2

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, phần 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 học 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,

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

Trang 3

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 nước 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 sản 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

Trang 4

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 một 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 luận 43

Kiến nghị 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

PHỤ LỤC 45

Trang 5

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 Bảng 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 thất 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

Trang 6

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

Trang 7

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

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 phương pháp ủ đến sự thay đổi nitơ tổng … 34

Trang 8

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 bằng 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

Trang 9

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 thuật 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

Trang 10

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 học 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 sản phẩm và hiệu quả kinh tế của sản phẩm

Trang 11

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

1.1.1 Tình hình phát triển cây cacao

Cây cacao đã du nhập vào Việt Nam từ lâu và được trồng rải rác ở nhiều vùng địa lý khác nhau từ đồng bằng sông Cửu Long đến cao nguyên Nam Trung bộ Vì nhiều lý do khác nhau, trước đây cacao ở Việt Nam chưa bao giờ được trồng đến quy mô lớn Vào thập niên 80, với sự khuyến khích của Nhà Nước, cacao được trồng rộng rãi ở các tỉnh miền Trung và miền Nam Tuy nhiên vào thời điểm đó, các doanh nghiệp Nhà Nước hỗ trợ cho chương trình này không xây dựng được một kênh thu mua và thị trường cho sản phẩm nên toàn bộ ngành sản xuất cacao đã sụp đổ

Năm 2005, Ban Điều phối Phát triển Cacao Quốc gia được Bộ NN và PTNT thành lập nhằm giúp Bộ định hướng phát triển cho ngành cacao Việt Nam Cũng trong năm 2005, Bộ KH và CN cũng đã ban hành Tiêu chuẩn hạt cacao Việt Nam nhằm giúp người sản xuất có cơ sở để sản xuất hạt cacao chất lượng cao Năm 2006, lần đầu tiên 8 dòng cacao thương mại trong bộ giống do Trường Đại học Nông lâm TP.HCM khảo nghiệm được Bộ NN và PTNT công nhận và cho phép trồng rộng rãi trên toàn quốc Đây là 2 sự kiện có ý nghĩa về mặt pháp lý để cacao trở thành cây trồng chính trong hệ thống canh tác ở Việt Nam

Theo kế hoạch phát triển ca cao thì đến năm 2015 diện tích ca cao của

cả nước sẽ là 60.000 ha với sản lượng hạt khô khoảng 52.000 tấn và đến năm

2020 diện tích sẽ đạt 80.000 ha, sản lượng 108.000 tấn Tuy nhiên, tính đến tháng 11/2009, cả nước mới chỉ trồng được 12.207,6 ha ca cao tại 17 tỉnh ở Miền Đông Nam Bộ và Tây Nguyên với sản lượng hàng năm khoảng 1.000 tấn Các tỉnh trồng nhiều ca cao hiện nay là Bến Tre 4.900 ha, Đăk Lăk 1.483

ha, Bình Phước 1.360 ha, Tiền Giang 1.335,7 ha…

Tuy nhiên theo đại diện của nhà tài trợ Mars, Việt Nam cần phải xem xét các vùng thổ nhưỡng phù hợp với điều kiện canh tác xen canh mang lại lợi ích cho người dân trồng cacao Thực tế tại nhiều nước, 95% diện tích cacao được sản xuất trong các trang trại nhỏ và họ không quan tâm đến thổ nhưỡng, phân bón cũng như chất dinh dưỡng cho cây nên chất lượng rất kém Nguồn dinh dưỡng chính là ở vỏ cacao, nhưng người dân Việt Nam lại hay vứt bỏ vỏ

cacao đi rất lãng phí (Báo Nông nghiệp Việt Nam, ngày 24/11/2008)

Hiện nay, lượng vỏ trái cacao sau khi thu hoạch hạt một phần được nông dân làm thức ăn cho gia súc, phơi khô để đốt, một phần được bón lại trực tiếp cho cây cacao còn phần lớn được thải bỏ ra ngoài sông, là nguồn gây ô nhiễm môi trường rất lớn

Với khối lượng vỏ chiếm khoảng 60% khối lượng trái cacao, thì đây là một lượng nguyên liệu rất lớn nếu ta biết tận dụng để sản xuất các sản phẩm như thức ăn gia súc hay phân bón hữu cơ để bón lại cho chính vườn cacao

Trang 12

hay vườn cây ăn trái

1.1.2 Khái quát về phân hữu cơ

Phân hữu cơ là phân chứa những chất dinh dưỡng ở dạng những hợp chất hữu cơ như: phân chuồng, phân xanh, phân than bùn, phụ phế phẩm nông nghiệp, phân rác…

* Phân chuồng: là hỗn hợp chủ yếu của: phân, nước tiểu gia súc và chất

độn Nó không những cung cấp thức ăn cho cây trồng mà còn bổ sung chất hữu cơ cho đất giúp cho đất được tơi xốp, tăng độ phì nhiêu, tăng hiệu quả sử dụng phân hóa học…

Có 3 phương pháp ủ phân chuồng

- Ủ nóng (ủ xốp): Lấy phân ra khỏi chuồng, chất thành lớp, không được nén, tưới nước, giữ ẩm 60-70%, có thể trộn thêm 1% vôi bột và 1-2% Super Lân, sau đó trét bùn che phủ cho kín hàng ngày tưới nước, thời gian ủ ngắn 30-

40 ngày, ủ xong là sử dụng được

- Ủ nguội (ủ chặt): Lấy phân ra khỏi chuồng xếp thành lớp, mỗi lớp rắc khoảng (2%) lân, nén chặt Đống phân ủ rộng khoảng 2-3m, cao 1, 5-2m, trét bùn bên ngoài tránh mưa Thời gian ủ lâu, 5-6 tháng mới xong

- Ủ nóng trước nguội sau: Ủ nóng 5-6 ngày, khi nhiệt độ 50-60°c nén chặt ủ tiếp lớp khác lên trên, trét bùn kín, có thể cho thêm vào đống phân ủ các loại phân khác như: phân thỏ, gà, vịt làm phân men để tăng chất lượng phân

* Phân Rác: là phân hữu cơ được chế biến từ: cỏ dại, rác, thân lá cây

xanh, rơm rạ…ủ với một số phân men như phân chuồng, lân, vôi…đến khi

mục thành phân (thành phần dinh dưỡng thấp hơn phân chuồng)

Cách ủ: Nguyên liệu chính là rác 70%, cung cấp thêm đạm và kali 2%, còn lại phân men (phân chuồng, lân, vôi) Nguyên liệu được chặt ra thành đoạn ngắn 20-30cm xếp thành lớp cứ 30cm rắc một lớp vôi; trét bùn; ủ khoảng 20 ngày đảo lại rắc thêm phân men, xếp đủ cao trét bùn lại, để hở lỗ tưới nước thường xuyên; ủ khoảng 60 ngày dùng bón lót, để lâu hơn khi phân hoai có thể dùng để bón thúc

* Phân Xanh: là phân hữu cơ sử dụng các loại cây lá tươi bón ngay

vào đất không qua quá trình ủ do đó chỉ dùng để bón lót Cây phân xanh thường được dùng là cây họ đậu: điền thanh, muồng, keo dậu, cỏ Stylo, điên điển…

* Phân Vi Sinh: là chế phẩm phân bón được sản xuất bằng cách dùng

các loại vi sinh vật hữu ích cấy vào môi trường là chất hữu cơ (như bột than bùn) Khi bón cho đất các chủng loại vi sinh vật sẽ phát huy vai trò của nó như phân giải chất dinh dưỡng khó tiêu thành dễ tiêu cho cây hấp thụ, hoặc hút đạm khí trời để bổ sung cho đất và cây Các loại phân trên thị trường:

- Phân vi sinh cố định đạm

Trang 13

- Phân vi sinh phân giải lân

- Phân vi sinh phân giải chất xơ

Ngoài ra trên thị trường còn có những loại phân khác với tên thương phẩm khác nhau nhưng tính năng tác dụng thì cũng giống như các loại phân kể trên

* Phân Hữu cơ sinh học: là loại phân có nguồn gốc hữu cơ được sản

xuất bằng công nghệ sinh học (như lên men vi sinh) và phối trộn thêm một số hoạt chất khác để làm tăng độ hữu hiệu của phân, hoặc khi bón vào đất sẽ tạo môi trường cho các quá trình sinh học trong đất diễn ra thuận lợi góp phần làm tăng năng suất cây trồng, phổ biến như: Phân bón Komix nền…

1.1.3 Lợi ích của việc sử dụng phân hữu cơ

Việc sử dụng phân bón hóa học với lượng cao nhằm mục đích gia tăng năng suất các loại nông sản đang là thói quen của người nông dân trong thập

kỷ vừa qua Đặc biệt, việc sử dụng quá nhiều phân đạm (N) tới mức lạm dụng

đã làm tăng dần sự mất cân đối giữa các dưỡng chất trong đất Điều này sẽ dần hình thành các yếu tố dinh dưỡng hạn chế đến năng suất và chất lượng nông sản Mặt khác, việc sử dụng quá cao lượng N sẽ gây khó khăn trong việc bảo quản nông sản cũng như việc tích lũy hàm lượng NO-3 trong rau và các loại cây thực phẩm sẽ là nguy cơ đe dọa sức khoẻ của con người và vật nuôi

Một điều cần lưu ý khi sử dụng gia tăng lượng NPK thì lâu dài sẽ xảy ra hiện tượng hiệu lực của chúng sẽ suy giảm Điều này dễ hiểu khi chúng ta thấy hàm lượng chất hữu cơ trong đất nông nghiệp ở nước ta còn ở mức từ trung bình đến quá thấp Nhất là trong xu thế hiện nay, việc sản xuất nông sản hữu

cơ đang được quan tâm ở các nước phát triển, vì vậy việc sử dụng nguồn hữu

cơ thiên nhiên và phân hữu cơ chế biến sẽ đảm bảo nhu cầu tiêu thụ trong nước và đảm bảo việc mở rộng, ổn định thị trường xuất khẩu nông sản của Việt Nam

Lợi ích của việc bón phân hữu cơ

- Cải thiện độ phì nhiêu và cân bằng dinh dưỡng trong đất

- Làm giảm bớt lượng phân hóa học cần bón và làm gia tăng hiệu lực của chính những loại phân hóa học đó

- Tăng thêm thành phần và mật độ, hoạt động của các loại vi sinh vật hữu ích, giúp gia tăng sức khoẻ của đất, gia tăng sức sản xuất của đất Chính điều này làm gia tăng năng suất, sản lượng và chất lượng các loại nông sản

- Giúp cải thiện tính hấp thu của đất, cải thiện các tính chất lý-hóa-sinh học của đất và đặc biệt là hạn chế ô nhiễm môi trường đất và nước ngầm do quá trình rửa trôi

- Sử dụng phân hữu cơ chính là định hướng cho việc áp dụng qui trình canh tác nông nghiệp hữu cơ, góp phần cho qui trình sản xuất theo tiêu

Trang 14

chuẩn GAP (Good Agriculture Practice) và xây dựng chiến lược sản xuất nông

nghiệp bền vững

1.1.4 Tình hình nghiên cứu và sản xuất phân hữu cơ hiện nay

- Năm 2002, đề tài “Nghiên cứu xử lý bụi xơ dừa thành phân hữu cơ sinh học” của trường Đại học Bách khoa TP.HCM đã thành công trong việc sử

dụng chế phẩm Biovina, một hỗn hợp nấm sợi Aspergillus, Penicillium, xạ khuẩn Actinomyces và vi khuẩn Bacillus, để xử lý bụi xơ dừa thành phân hữu

vi sinh Kết quả cho thấy: xử lý mạt dừa khá đơn giản là sử dụng chế phẩm Biovina l,5%, với điều kiện độ pH 5,5, độ ẩm 65%, thời gian phân hủy 4 ngày

- Năm 2003, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cộng đồng nông thôn

- Hội làm vườn Việt Nam thực hiện đề tài sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật đa chủng chế biến từ nguồn rác phế thải nông nghiệp và bã thải hầm BIOGA Trên cơ sở phân lập, tuyển chọn các chủng sẵn có trong nước, đề tài đã pha chế, tổng hợp được chế phẩm sinh học đa chủng BIOVAC dạng khô với thành phần nguyên liệu là cám gạo, cám ngô, đậu tương, mật mía, một số khoáng chất vi lượng, bột cá, bột xương và các chủng men vi sinh Với chế phẩm

BIOVAC (gồm các chủng Bacillas Subtilus, Lactobaccillus Rhammossus,

Bacillus Polymyxa , đề tài đã được một bước quan trọng trong quá trình sản

xuất phân hữu cơ vi sinh đa chủng, rút ngắn được 2/3 thời gian so với phương pháp ủ truyền thống của nông dân Đánh giá chất lượng phân, các số liệu phân tích của Trung tâm phân tích môi trường cho thấy thành phần dinh dưỡng cao nhất là mùn hoai mục chiếm 82-84%, axít Humix chiếm 2,51%, P2O5 tổng số 0,28% (dễ tan 0,13%), K2O tổng số chiếm 0,06%, N tổng số chiếm 0,5% Điều đáng nói, dưới tác dụng của tập đoàn VSV có mặt trong chế phẩm BIOVAC, toàn bộ P2O5, K2O và N tổng số đã chuyển hoá thành dạng dễ tiêu

Số lượng VSV hữu ích trong 3 mẫu phân vượt chỉ tiêu qui định của Việt Nam (>106 CFU/g)

- Đề tài “Xử lý mạt dừa sau trồng nấm bào ngư bằng xạ khuẩn” của tác giả Lương Bảo Uyên, Tạ Thị Ánh Hồng, Trường ĐH KH Tự nhiên đã phân lập được 3 chủng xạ khuẩn có khả năng phân hủy cellulose và lignin V4, V5, V7

từ đống mạt dừa đổ đống lâu ngày Mạt dừa sau trồng nấm được ủ với xạ khuẩn sau 60 ngày đã giảm hàm lượng cellulose từ 29,34% xuống còn 7,26%

và lignin giảm từ 58,69% xuống còn 34,63%, hàm lượng nitơ tăng từ 0,46% lên 1,16%, tỉ lệ C/N là 19, thích hợp làm phân hữu cơ sinh học

- Đề tài “Nghiên cứu xử lý vỏ cà phê thành phân hữu cơ” của thạc sĩ Lê

Hồng Phú trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM đã chọn là chủng nấm mốc

Aspergillusniger (chủng vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose rất mạnh),

nhằm tạo ra chế phẩm enzym có hoạt tính phân giải mạnh pectin và cellulose Thử nghiệm enzym trên vỏ cà phê phế thải cho thấy, chỉ trong vòng 14 ngày, hàm lượng pectin và cellulose giảm đáng kể Quá trình lên men đã giảm 53% tổng lượng pectin và 33,4% tổng lượng cellulose có trong vỏ ban đầu Đánh giá các chỉ tiêu hóa học như nitơ, kali, phốt pho và vi sinh cho thấy phân

Trang 15

bón sản xuất từ vỏ cà phê thỏa mãn những tiêu chuẩn của một phân hữu cơ cao cấp

- Các chế phẩm sinh học hiện nay được ứng dụng để xử lý ủ phân chuồng, phân gia súc, vỏ cà phê, chất thải hữu cơ như rơm, rạ, rác thải hữu cơ

rất hiệu quả Chế phẩm sinh học BIMA (có chứa Trichoderma) của Trung Tâm

Công nghệ Sinh học TP Hồ Chí Minh, chế phẩm Vi-ĐK của Công ty thuốc sát trùng Việt Nam … đang được nông dân TP Hồ Chí Minh và khu vực Đồng bằng Sông Cửu long, Đông Nam bộ sử dụng rộng rãi trong việc ủ phân chuồng bón cho cây trồng Việc sử dụng chế phẩm này đã đẩy nhanh tốc độ ủ hoai phân chuồng từ 2 – 3 lần so với phương pháp thông thường, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do mùi hôi thối của phân chuồng Người nông dân lại tận dụng được nguồn phân tại chỗ, vừa đáp ứng được nhu cầu ứng dụng tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng do tác dụng của nấm đối kháng Trichoderma

có chứa trong phân

- Các chế phẩm của Viện Sinh học nhiệt đới như BIO-F, chế phẩm chứa

các vi sinh vật do nhóm phân lập và tuyển chọn: xạ khuẩn Streptomyces sp., nấm mốc Trichoderma sp và vi khuẩn Bacillus sp Những vi sinh vật trên có

tác dụng phân huỷ nhanh các hợp chất hữu cơ trong phân lợn, gà và bò (protein và cellulose), gây mất mùi hôi Trước đó, chế phẩm BIO-F đã được sử dụng để sản xuất thành công phân bón hữu cơ vi sinh từ bùn đáy ao, vỏ cà phê

và xử lý rác thải sinh hoạt

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước:

1.2.1 Tình hình sản xuất cacao trên thế giới

Ngân hàng Barclays Capital cho biết, sản lượng ca cao thế giới niên vụ 2009/10 sẽ đạt 3,7 triệu tấn, từ ước tính 3,5 triệu tấn niên vụ 2008/09 Barclays cho rằng, thiếu hụt nguồn cung ca cao thế giới niên vụ 2009/10 sẽ được thu hẹp xuống gần 100.000 tấn, từ mức ước tính 160.000 tấn trong niên vụ 2008/09

Sản lượng cacao của Bờ Biển Ngà, quốc gia sản xuất cacao lớn nhất thế giới, có thể không tăng trong niên vụ 2009/2010 do bị tác động của dịch bệnh

và sản lượng có thể đạt 1,1 triệu tấn so với mức sản lượng 1,29 triệu tấn năm 2008/2009

Sản lượng ca cao của Ghana niên vụ tới dự đoán có thể đạt 750.000 tấn, tăng từ ước tính 700.000 tấn niên vụ 2008/09 Hoạt động đầu tư tích cực của Chính phủ trong lĩnh vực ca cao đã giúp sản lượng tăng khi các hệ thống kho chứa hàng được nâng cấp cùng với những cải tiến khác Ghana hiện là nước sản xuất ca cao lớn thứ hai thế giới

Còn tại Indonesia, hiện tượng El Nino đã khiến sản lượng cacao của nước này trong niên vụ 2009/10 giảm xuống còn 450.000 tấn, từ ước tính 470.000 tấn niên vụ 2008/2009 Indonesia là nước sản xuất ca cao lớn thứ 3

Trang 16

thế giới

Bảng 1: Sản lượng các nước sản xuất cacao chính trên thế giới (1.000tấn)

Niên vụ 2006/07 Niên vụ 2007/08 Châu Phi 2.334 69,1% 2.578 69,4%

Nhu cầu về hạt cacao chỉ riêng trong vùng Đông Nam Á đã rất cao Hiện nay các nhà máy chế biến trong khu vực mới chỉ hoạt động 61% công suất Malaysia hằng năm tiêu thụ lượng cacao lớn (306.000tấn) trong khi sản lượng trong nước rất thấp (20.000tấn) Hiện nay Malaysia nhập cacao chủ yếu từ Indonesia, nhưng do hạt cacao ở đây chất lượng kém nên phải nhập thêm từ Tây Phi để pha trộn Kể cả Indonesia với sản lượng hiện nay trên 500.000tấn/năm cũng phải nhập một phần cacao lên men ở Tây Phi cho nhu cầu chế biến Ngoài thị trường Đông Nam Á, thị trường chính của cacao là Châu Âu và Mỹ

Trang 17

1.2.2 Tình hình chế biến các sản phẩm phụ của cây cacao

Từ những năm 1980 người ta bắt đầu quan tâm tới việc nâng cao thu nhập cho người trồng trọt bằng cách tận dụng phụ phẩm trong sản xuất nông nghiệp Đối với cây cacao, ngoài sản phẩm chính là hạt cacao khô làm nguyên liệu để sản xuất sôcôla, các phụ phẩm như lá, vỏ trái, lớp áo hạt đều được nghiên cứu tận dụng Lớp áo hạt dạng cơm mềm, ướt, mùi rất thơm, chứa nhiều đường (10 – 13%), pentosan (2-3%), acid citric (1-2%) và muối (7-19%)

có thể được sử dụng làm nước sinh tố, kem hoặc cô đặc làm nước cốt trái cây Dịch thu từ quá trình lên men được dùng chế biến rượu với hương vị rất đặc trưng của cacao Ngoài ra dịch này cũng có thể sử dụng như nguyên liệu để sản xuất thạch thay thế nước dừa trong kỹ thuật sản xuất thạch dừa Lá cacao trong kỹ thuật canh tác thường xuyên được tỉa bỏ là nguồn thức ăn ổn định tốt cho dê, bò và thỏ

Tro đốt từ vỏ đã từng được sử dụng để làm xà phòng Vỏ trái cacao khô, xay nhỏ có thể độn vào thức ăn cho bò, cừu, dê với tỉ lệ lên tới 50%, cho heo 30%, cho gà 20% Bò có thể ăn trực tiếp vỏ tươi thay thế cho khẩu phần cỏ voi (trích theo Wood và Lass.2001) Theo Bo Gohl (1981) bột vỏ cacao có thể thay thế bắp và trộn với tỉ lệ 35% vẫn không thay đổi mức tăng trọng của heo Nếu dùng vỏ trái làm thức ăn gia súc thì phải phơi khô ngay sau khi thu hoạch, sau đó xay thành bột trộn vào thức ăn hoặc vo viên

Thành phần vỏ trái cacao (nguồn: Wood và Lass – 2001)

Thành phần Trung bình (% của trọng lượng chất khô)

cơ được sản xuất nhờ hoạt động của vi sinh vật

Qui trình sản xuất phân hữu cơ sinh học bao gồm những bước cơ bản sau:

- Xử lý nguyên liệu đầu vào Vỏ trái cacao được băm cắt, đập, nghiền nát để được kích thước mong muốn

- Phối trộn vỏ trái cacao với các phụ gia như phân chuồng, than bùn, phân urê để đạt được tỉ lệ C/N của nguyên liệu đầu vào khoảng 50-60 Phối trộn thêm phân super lân để làm tránh thất thoát đạm và các chủng vi sinh

Trang 18

vật để phân hủy cellulose, lignin, protein, pectin, vi sinh vật để cố định đạm, vi sinh vật phân giải lân, kali Thêm nước để giữa ẩm khoảng 55-60%

- Tiến hành ủ lên men Trong quá trình ủ cần đảo trộn định kỳ và thêm nước để giữa độ ẩm theo yêu cầu

- Quá trình ủ kết thúc khi tỉ lệ C/N đạt từ 19-30 Phối trộn thêm N, P, K

và các nguyên tố khoáng khác vào khối ủ nếu

- Phơi, sấy, nghiền, đóng gói sản phẩm

Trang 19

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM

2.1 Vật liệu:

- Vỏ trái cacao: thu thập tại xã Châu Bình, huyện Giồng Trôm, tỉnh Bến Tre

- Phân bò khô: thu mua tại 2 địa điểm: Quận Gò Vấp, Tp HCM và huyện Giồng Trôm, tỉnh Bến Tre

- Chế phẩm sinh học Trichoderma: là chế phẩm Bima thương mại của Trung tâm Công nghệ sinh học Tp.HCM

2.2 Phương pháp nghiên cứu:

2.2.1 Phương pháp kế thừa: Áp dụng các qui trình ủ phân hữu cơ đã được

nghiên cứu, tham khảo tài liệu, lý thuyết, kinh nghiệm của các nhà Khoa học

đi trước

2.2.2 Phương pháp phân tích: Phân tích đánh giá thành phần dinh dưỡng của

vỏ trái cacao và chất lượng của phân bón hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao (sản phẩm đề tài) bằng các phương pháp phân tích theo TCVN, FAO, AOAC…

a Phân tích thành phần dinh dưỡng vỏ trái cacao:

- Độ ẩm : phân tích theo phương pháp TCVN 5613 - 91

- Hàm lượng Nitơ : phân tích theo phương pháp TCVN 4593 – 88

- Hàm lượng Gluxit : phân tích theo phương pháp TCVN 4594 – 88

- Hàm lượng Xenlulo : phân tích theo phương pháp TCVN 5714 – 07

- Hàm lượng tro : phân tích theo phương pháp FAO 1986, 14/7, p.228

- Hàm lượng photpho : phân tích theo phương pháp AOAC 2000 (986.24)

- Hàm lượng Kali : phân tích theo phương pháp AOAC 2002 (963.13)

b Phân tích đánh giá chất lượng phân hữu cơ sinh học:

- Độ ẩm : phân tích theo phương pháp GAFTA 2:1 - 1995

- Hàm lượng Nitơ tổng : phân tích theo phương pháp AOAC 955.04D

- Hàm lượng chất hữu cơ : phân tích theo phương pháp AOAC 967.05

- Hàm lượng tro : phân tích theo phương pháp TCVN 4327 -1993

- Hàm lượng P2O5 tổng số : phân tích theo phương pháp AOAC 965.17

- Hàm lượng Kali : phân tích theo pp AOAC 958.02 VA 969.04

- Độ hoai : phân tích theo phương pháp 10 TCN 526 - 2002

2.2.3 Phương pháp xử lý thống kê: Số liệu thí nghiệm được xử lý thống kê

bằng các phần mềm Microsoft Excel và MSTAT-C

2.2.4 Phương pháp thực nghiệm:

TN1 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ trái cacao: phân bò đưa vào ủ

Trang 20

đến chất lượng phân hữu cơ

- Mục đích thí nghiệm: xác định được tỉ lệ vỏ trái cacao/phân bò đưa vào ủ để

đạt được chất lượng phân hữu cơ sinh học theo yêu cầu và có hiệu quả kinh tế

- Địa điểm tiến hành: Quận Gò Vấp – TP.HCM

- Thời gian thực hiện: 2/2009 – 7/2009

- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn

ngẫu nhiên, gồm 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức 3 lần lặp lại, khối lượng mỗi lần lặp lại: 50kg/khối ủ

* Cách thức tiến hành thí nghiệm:

Vỏ trái cacao sau khi băm, chặt, đập nhỏ được trộn với phân bò khô theo các tỉ lệ khác nhau Chế phẩm sinh học Trichoderma 0,4% được trộn đều với 3% phân super lân Trộn đều hỗn hợp super lân và chế phẩm sinh học với hỗn hợp vỏ trái cacao và phân bò nói trên Tưới dung dịch nước urê 1% vào, để độ

ẩm khối ủ đạt 55-60%, trộn đều

Trải bạt nilông bên dưới, cho hỗn hợp đã trộn đều lên, phủ bạt nilong lên che kín, đậy bao bố lên khối ủ để giữ nhiệt

Theo dõi nhiệt độ, pH, lấy mẫu phân tích độ ẩm, hàm lượng chất hữu

cơ, nitơ tổng của khối ủ Định kỳ đảo trộn, thêm nước giữ độ ẩm

- Hàm lượng super lân: 3%

- Hàm lượng chế phẩm sinh học Trichoderma: 0,4%

- Phương pháp ủ nóng, đảo trộn vào các ngày thứ 10, 20 và 40 sau ủ

* Chỉ tiêu theo dõi:

Trang 21

thất thoát đạm trong quá trình ủ là tối thiểu

Vỏ trái cacao sau khi băm, chặt, đập nhỏ được trộn với phân bò khô, tỉ

lệ 7/3 Chế phẩm sinh học Trichoderma 0,4% được trộn đều với các hàm lượng phân super lân khác nhau Trộn đều hỗn hợp super lân và chế phẩm sinh học với hỗn hợp vỏ trái cacao và phân bò nói trên Tưới dung dịch nước urê 1% vào, để độ ẩm khối ủ đạt 55-60%, trộn đều

* Các nghiệm thức:

- NT 1: Hàm lượng super lân : 1%

* Yếu tố cố định:

- Tỉ lệ vỏ cacao/ phân bò : 7/3

- Độ ẩm - Nhiệt độ

- pH - Hàm lượng chất hữu cơ

- Hàm lượng Nitơ tổng

* Chỉ tiêu đánh giá: Tỉ lệ C/N, Sự thất thoát đạm trong quá trình ủ

TN3 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến thời gian ủ phân

- Mục đích thí nghiệm: xác định được hàm lượng chế phẩm sinh học thích hợp

để đạt được thời gian ủ tối ưu

Trang 22

lệ 7/3 Chế phẩm sinh học Trichoderma với các hàm lượng khác nhau được trộn đều với 3% phân super lân Trộn đều hỗn hợp super lân và chế phẩm sinh học với hỗn hợp vỏ trái cacao và phân bò nói trên Tưới dung dịch nước urê 1% vào, để độ ẩm khối ủ đạt 55-60%, trộn đều

* Các nghiệm thức

- NT 1: Hàm lượng chế phẩm sinh học Trichoderma : 0%

- NT 2: Hàm lượng chế phẩm sinh học Trichoderma : 0,2%

* Chỉ tiêu đánh giá: Tỉ lệ C/N, Thời gian ủ

TN4 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp ủ đến thời gian phân hủy

và chất lượng phân hữu cơ sinh học

- Mục đích thí nghiệm: xác định chế độ ủ thích hợp để thời gian phân hủy ngắn

nhất và chất lượng khối ủ tốt nhất

Trang 23

lệ 7/3 Chế phẩm sinh học Trichoderma 0,4% được trộn đều với 3% phân super lân Trộn đều hỗn hợp super lân và chế phẩm sinh học với hỗn hợp vỏ trái cacao và phân bò nói trên Tưới dung dịch nước urê 1% vào, để độ ẩm khối ủ đạt 55-60%, trộn đều

Trải bạt nilông bên dưới, cho hỗn hợp đã trộn đều lên, phủ bạt nilong lên che kín, đậy bao bố lên khối ủ để giữ nhiệt Tiến hành ủ theo các phương pháp ủ khác nhau: ủ nóng, ủ nguội, ủ nóng trước nguội sau

- NT 1: Ủ nóng, đảo trộn vào các ngày thứ 10, 20 và 40 sau ủ

- NT 2: Ủ nguội, đảo trộn vào các ngày thứ 10, 20 và 40 sau ủ

- NT 3: Ủ nóng trước, nguội sau, đảo trộn vào các ngày thứ 10, 20

và 40 sau ủ

* Chỉ tiêu đánh giá: Tỉ lệ C/N, Thời gian ủ,

TN5 Sản xuất thử nghiệm phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao, qui mô 1 tấn/khối ủ

- Mục đích thí nghiệm: áp dụng qui trình kỹ thuật ủ phân hữu cơ sinh học từ vỏ

trái cacao với qui mô 1 tấn/khối ủ

- Địa điểm tiến hành: ấp 1, xã Châu Bình, huyện Giồng Trôm, tỉnh Bến Tre

Trang 24

- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành ủ 5 khối ủ, qui mô mỗi

khối: 1 tấn nguyên liệu

lệ 7/3 Chế phẩm sinh học Trichoderma 0,4% được trộn đều với 2% phân super lân Trộn đều hỗn hợp super lân và chế phẩm sinh học với hỗn hợp vỏ trái cacao và phân bò nói trên Tưới dung dịch nước urê 1% vào, để độ ẩm khối ủ đạt 55-60%, trộn đều Cứ mỗi lần trộn 50kg nguyên liệu cho đều, sau

đó đổ đống dần lên

Trải bạt nilông bên dưới, cho hỗn hợp đã trộn đều lên, phủ bạt nilong lên che kín, đậy bao bố lên khối ủ để giữ nhiệt Tiến hành ủ theo phương pháp

ủ nóng trước nguội sau

Định kỳ đảo trộn, thêm nước giữ độ ẩm

Sau khi khối ủ phân hủy đạt yêu cầu Tiến hành phơi khô, đạt độ ẩm dưới 20% Trộn thêm phân urê để hàm lượng Nitơ tổng đạt tiêu chuẩn ≥ 2,5%

TN6 Thử nghiệm sử dụng phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao để trồng cải xanh

- 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: Tổ 10, ấp 5, xã Đông Thạnh, huyện Hốc Môn, TP.HCM

- Vật liệu thí nghiệm:

* Phân hữu cơ sinh học từ vỏ trái cacao

* Phân hữu cơ sinh học

* Phân gà

* Hạt giống cải xanh

ngẫu nhiên, gồm 3 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức 3 lần lặp lại, diện tích ô là 10m2

* Mô tả thí nghiệm: Hạt giống cải xanh được gieo trồng và chăm sóc theo qui trình của nông dân địa phương như sau (với diện tích 10m2):

- Bón lót: + Phân gà: 10 kg (10 tấn/ha)

+ Phân lân Lâm Thao: 1.2 kg (1.2 tấn/ha)

- Bón thúc: + Phân gà: 20 kg (20 tấn/ha)

+ Phân NPK: 0.28 kg (280kg/ha) + Phân vi sinh 3:1:1 : 1.2 kg (1.2 tấn/ha)

Trang 25

- NT1: Đối chứng, bón bằng phân gà như hiện nay vẫn làm

- NT2: Thay lượng phân gà bằng phân hữu cơ vỏ cacao đề tài

- NT3: Thay lượng phân gà bằng phân hữu cơ có trên thị trường

* Chỉ tiêu đánh giá: Năng suất

TN7 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

* Cây cacao xuất vườn

ngẫu nhiên, gồm 2 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức 50 cây cacao

* Mô tả thí nghiệm: Cacao được trồng xen trong vườn dừa Kích thước

hố trồng: 40 x 40 x 50cm, khoảng cách 3 – 4m Qui trình bón lót hiện nay được áp dụng tại địa phương:

- Phân chuồng: 6kg

- Super lân: 100g

- Phân NPK 16-16-8: 50g

- NT1: Đối chứng, sử dụng phân bò khô như hiện nay vẫn làm (6kg/hố)

- NT2: Giảm 1/3 lượng phân hữu cơ từ vỏ cacao so với lượng phân bò (4kg/hố)

* Chỉ tiêu đánh giá: Khả năng sống của cây con

Một số công thức tính toán:

• Tỉ lệ C/N:

Tỉ lệ C/N = Hàm lượng chất hữu cơ/hàm lượng Nitơ tổng

• Tổng số N của khối ủ (g)=Hàm lượng nitơ tổng x Trọng lượng khối ủ

• Tổn thất đạm (%) = (Tổng số Nbđ - Tổng số Nngay TN ) x100 / Tổng số

Nbđ

Trang 26

- Tổng số Nbđ: Tổng số N của khối ủ khi bắt đầu ủ (g)

- Tổng số Nngày TN: Tổng số N của khối ủ tại thời điểm phân tích

2.3 Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu và hóa chất:

2.3.1 Thiết bị - dụng cụ: trong phòng thí nghiệm

2.3.2 Dụng cụ trong sản xuất nông nghiệp

- Cân - Xẻng, dao, bạt nilong, ống nước

2.3.3 Nguyên vật liệu và hoá chất sử dụng cho nghiên cứu:

* Nguyên liệu chính:

Hình 1: Vỏ cacao Hình 2: Phân bò phơi khô Hình 3: Chế phẩm Bima

Hình 4: Phân super lân Hình 5: Phân urê

* Hoá chất cho phân tích: H2SO4, HgO, K2SO4, , NaOH, H2O2 30%, Zn, Methyl đỏ, HCl …

Trang 27

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN

3.1 Phân tích thành phần dinh dưỡng của vỏ cacao

- Vỏ cacao được tiến hành lấy mẫu ngẫu nhiên tại xã Châu Bình, huyện

Giồng Trôm, tỉnh Bến Tre và được đem phân tích tại Viện Vệ sinh Y tế công

8 Hàm lượng chất hữu cơ g/100g 14,49

Bảng 3: So sánh kết quả phân tích vỏ cacao với số liệu của Wood &

Lass, 2001 (% của trọng lượng khô)

STT Thành phần Vỏ cacao đề tài Vỏ cacao (Wood & Lass)

- Theo kết quả phân tích cho thấy vỏ cacao có hàm lượng xơ thô

(31,5%), hàm lượng chất hữu cơ (88,62%) cao, hàm lượng protein tương đối

thấp (4,71%) Đặc biệt hàm lượng kali khá cao (2,68%) Kết quả phân tích cho

thấy thành phần vỏ cacao Bến Tre có hàm lượng nitơ, chất xơ và hàm lượng

kali thấp hơn so với tham khảo tài liệu của Wood & Lass (2001), nhưng lại có

hàm lượng tro và photpho cao hơn

Trang 28

- Kết quả phân tích cũng cho thấy vỏ cacao Bến Tre có tỉ lệ C/N cao (117,8%), vì thế để làm nguyên liệu sản xuất phân hữu cơ sinh học cần phải phối trộn thêm nguyên liệu khác có tỉ lệ C/N thấp

3.2 Nghiên cứu xây dựng qui trình chế biến vỏ trái cacao thành phân hữu

cơ sinh học

Bảng 4: Thành phần của nguyên liệu sử dụng trong thí nghiệm

Nguyên liệu 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 Thành phần chế phẩm Bima:

- Các chủng nấm Trichoderma: 5.106 bào tử/gam

Trang 29

Biểu đồ 2: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi pH

- Sự thay đổi pH ở các nghiệm thức là tương tự như nhau, giảm dần

trong 20 ngày đầu, sau đó tăng dần Sự khác biệt giữa các nghiệm thức là

không đáng kể pH cực tiểu (5,0 – 5,2) vào ngày thứ 10 sau khi ủ ở tất cả các

nghiệm thức

Bảng 5: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi độ ẩm (%)

Thời gian sau khi ủ (ngày)

- Sự thay đổi độ ẩm của các khối ủ giữa các nghiệm thức nhìn chung

không có sự khác biệt vì luôn có sự bổ sung nước trong quá trình ủ để duy trì

độ ẩm ở 55-60% Ở ngày thứ 20 và thứ 60 sau khi ủ thì có sự khác biệt có ý

nghĩa giữa các nghiệm thức

Trang 30

Bảng 6: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi hàm lượng chất hữu cơ

(%/khô tuyệt đối)

(*) LSD ở mức 0,05

Nhận xét:

- Hàm lượng chất hữu cơ giảm dần trong quá trình ủ và có sự khác biệt

có ý nghĩa giữa các nghiệm thức Tỉ lệ phân bò trong khối ủ càng cao thì mức

độ giảm hàm lượng chất hữu cơ càng ít (Tỉ lệ vỏ/phân bò là 8/2, sau 100 ngày

ủ sẽ giảm từ 88,89% xuống 32,63% và từ 89,14% xuống 45,29% ở tỉ lệ

vỏ/phân bò là 5/5) Ở tỉ lệ 7/3 thì mức độ giảm (phân hủy) hàm lượng chất hữu

cơ là nhiều nhất (từ 88,98% xuống 31,95%)

Biểu đồ 3: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi hàm lượng

nitơ tổng (%/KTĐ)

1.50 1.71

Trang 31

nhau (tỉ lệ phân bò trong khối ủ càng nhiều, hàm lượng nitơ tổng càng cao) và

có xu hướng ban đầu tăng lên sau đó giảm xuống Hàm lượng Nitơ tổng cao nhất đạt được ở nghiệm thức 1 vào ngày thứ 80 sau ủ (1,50%), ở nghiệm thức

2 vào ngày thứ 70 sau ủ (1,71%), ở nghiệm thức 3 (1,88%) và 4 (1,96%) đạt được vào ngày thứ 60 sau ủ

Bảng 7: Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ/phân đến sự thay đổi tỉ lệ C/N

Thời gian sau khi ủ (ngày) STT Nghiệm

- Sau thời điểm hàm lượng nitơ tổng đạt được là cao nhất thì tỉ lệ C/N giảm không đáng kể do hàm lượng nitơ bắt đầu bị giảm xuống và mức độ phân hủy chất hữu cơ không còn nhiều nữa Đây là thời điểm có thể kết thúc quá trình ủ để tránh sự thất thoát đạm

- Tỉ lệ vỏ/phân = 7/3 cho sản phẩm có độ phân hủy tốt nhất và hàm lượng nitơ tổng cao (1,71%), thích hợp trong trường hợp nguồn phân bò bị hạn

chế và tận dụng tối đa lượng vỏ cacao thừa

Trang 32

3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thất thoát đạm

Bảng 8: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi độ ẩm (%)

(*) LSD ở mức 0,05

Nhận xét:

- Trọng lượng khối ủ giảm dần theo thời gian ở tất cả các nghiệm thức, giảm nhanh trong thời gian đầu, sau đó tốc độ giảm chậm dần Thời gian từ 60 ngày trở về sau, có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức Hàm lượng super lân càng cao, sự giảm khối lượng càng ít

Trang 33

Bảng 10: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi hàm lượng chất

(*) LSD ở mức 0,05

Nhận xét:

- Hàm lượng chất hữu cơ giảm dần theo thời gian ở tất cả các nghiệm thức Giữa nghiệm thức 1 và nghiệm thức 2 thường có sự khác biệt có ý nghĩa Giữa nghiệm thức 2 và nghiệm thức 3, 4 thường không có sự khác biệt có ý nghĩa

Biểu đồ 4: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi

Trang 34

nhất từ 0,73% (nghiệm thức 1) – 0,83% (nghiệm thức 4)

Bảng 11: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi tỉ lệ C/N

Thời gian sau khi ủ (ngày) ST

Bảng 12: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thay đổi tổng số N (g)

Nhận xét: Tổng số N giảm dần trong suốt quá trình ủ ở tất cả các

nghiệm thức Hàm lượng super lân càng cao thì tổng số N giảm càng ít

Bảng 13: Ảnh hưởng của hàm lượng super lân đến sự thất thoát đạm (%)

Thời gian sau khi ủ (ngày) STT Nghiệm

nghiệm thức 1 (37,09%) là khác biệt có ý nghĩa Như vậy sự thất thoát

Trang 35

đạm ở hàm lượng super lân 2% là tối ưu

- Trong quá trình ủ, trọng lượng khối ủ giảm mất khoảng 40%

3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến thời gian ủ

Biểu đồ 5: Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến sự

thay đổi nhiệt độ (oC)

Biểu đồ 6 : Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến sự

Trang 36

Nhận xét:

- Sự thay đổi pH ở các nghiệm thức là gần như nhau trong suốt quá trình

ủ Giảm nhẹ trong 20 ngày đầu và sau đó tăng lên

- Không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức 2, 3 và 4

- Có sự khác biệt giữa nghiệm thức 1 với các nghiệm thức còn lại Từ

ngày thứ 40 trở đi pH của nghiệm thức 1 luôn thấp hơn nhiều so với các nhiệm

thức còn lại

Bảng 14 : Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến sự thay đổi

hàm lượng chất hữu cơ (%/khô tuyệt đối)

(*) LSD ở mức 0,05

Nhận xét:

- Hàm lượng chất hữu cơ giảm dần trong suốt quá trình ủ Có sự khác

biệt rất có ý nghĩa giữa các nghiệm thức trong suốt quá trình ủ Hàm lượng chế

phẩm sinh học càng tăng thì hàm lượng chất hữu cơ giảm đi càng nhiều

- Ở nghiệm thức đối chứng, hàm lượng chế phẩm bằng 0, sau 100 ngày

ủ hàm lượng chất hữu cơ sẽ giảm từ 88,98% xuống 54,93% (giảm 38,3%) Ở

hàm lượng chế phẩm là 0,6%, sau 100 ngày ủ hàm lượng chất hữu cơ sẽ giảm

từ 88,98% xuống 29,16% (giảm 67,2%)

Trang 37

Biểu đồ 7: Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến sự

thay đổi hàm lượng Nitơ tổng (%/KTĐ)

- Không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa nghiệm thức 1 và nghiệm thức

2 trong suốt quá trình ủ

- Có sự khác biệt có ý nghĩa giữa nghiệm thức 1, 2 với nghiệm thức 3 và nghiệm thức 4

+ Hàm lượng Nitơ cao nhất ở NT: 1,58% đạt được sau 90 ngày ủ + Hàm lượng Nitơ cao nhất ở NT2: 1,62% đạt được sau 90 ngày ủ + Hàm lượng Nitơ cao nhất ở NT3: 1,71% đạt được sau 70 ngày ủ + Hàm lượng Nitơ cao nhất ở NT4: 1,75% đạt được sau 50 ngày ủ

- Hàm lượng chế phẩm càng nhiều thì hàm lượng nitơ tổng tối đa đạt được càng cao và vào thời gian càng ngắn

Bảng 15: Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm sinh học đến sự thay đổi tỉ lệ

Trang 38

Nhận xét: Kết quả bảng 15 cho thấy:

Hàm lượng chế phẩm sinh học (%)

0 0,2 0,4 0,6

Thời gian ủ (ngày) 90 90 70 50

Hàm lượng Nitơ tổng max (%) 1,58 1,62 1,71 1,75

Tỉ lệ C/N 36,27 29,37 22,99 29,03 Mức độ phân hủy Chưa đạt Đạt Tốt Đạt

Như vậy: Hàm lượng chế phẩm sinh học càng cao thì thời gian phân hủy càng được rút ngắn và mức độ phân hủy chất hữu cơ càng tốt Không có sự khác biệt giữa nghiệm thức 2 với nghiệm thức 1 và giữa nghiệm thức 3 với nghiệm thức 4 Có sự khác biệt giữa nghiệm thức 2 và nghiệm thức 3 Hàm lượng chế phẩm 0,4% là tối ưu

3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp ủ đến chất lượng phân bón

Trang 39

Bảng 17: Ảnh hưởng của phương pháp ủ đến sự thay đổi độ ẩm (%)

- Ở chế độ ủ nguội, độ ẩm thay đổi không nhiều so với chế độ ủ nóng

Bảng 18: Ảnh hưởng của phương pháp ủ đến sự thay đổi Hl chất hữu cơ (%)

Trang 40

Biểu đồ 8: Ảnh hưởng của phương pháp ủ đến sự thay đổi hàm

Nhận xét: Có sự khác biệt giữa các nghiệm thức trong từng giai đoạn

- Trong 60 ngày đầu, có sự khác biệt giữa nghiệm thức 2 và các nghiệm thức còn lại Sau đó thì có sự khác biệt giữa nghiệm thức 1 với các nghiệm thức 2 và 3

- NT1: Hàm lượng nitơ cao nhất là 0,82% đạt được vào ngày thứ 60 sau ủ

Bảng 19: Ảnh hưởng của phương pháp ủ đến sự thay đổi tỉ lệ C/N

- Thời gian phân hủy ở chế độ ủ nóng trước, nguội sau dài hơn ở chế độ

ủ nóng nhưng ngắn hơn ở chế độ ủ nguội và có hàm lượng nitơ tổng cao nhất (0,85%), đồng thời mức độ phân hủy cũng tốt nhất