điều tra số lượng phế thải đồng ruộng và đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật xử lý rơm rạ tại xã việt hùng huyện đông anh thành phố hà nội

Tổng hợp dân số các thôn của xã năm 2011 30Bảng 4: Kết quả điều tra thành phần, khối lượng phế thải đồng ruộng của 120 hộdân xã Việt Hùng 32Bảng 5: Thành phần, khối lượng phế thải đồng r

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này ngoài nỗ lực của bản thân em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của các tập thể, cá nhân trong và ngoài trường

Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong khoa Tài Nguyên & Môi Trường – Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội, các thầy cô giáo trong bộ môn Vi Sinh Vật đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo TS Đinh Hồng Duyên đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian em thực tập tốt nghiệp

Khóa luận này sẽ không thể thực hiện được nếu không có lòng tốt và hiếu khách của người dân xã Việt Hùng, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cán bộ, nhân viên của UBND xã Việt Hùng, đã ủng hộ giúp đỡ nhiệt tình cho em thực hiện đề tài này

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã khuyến khích động viên em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Sinh viên

Ngô Thị Chang

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích, yêu cầu 2

1.2.1 Mục đích: 2

1.2.2 Yêu cầu: 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 3 2.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp và phế thải đồng ruộng trên thế giới và Việt Nam 3 2.1.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam 3

2.1.1.1 Khái niệm và một số thuật ngữ về nông nghiệp 3

2.1.1.2 Thực trạng sản xuất nông nghiệp trên thế giới 4

2.1.1.3 Thực trạng sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam 4

2.1.2 Thực trạng phế thải đồng ruộng trên thế giới và Việt Nam 5

2.1.2.1 Khái niệm, nguồn gốc, thành phần và phân loại phế thải đồng ruộng 5

2.1.2.2 Thực trạng phế thải đồng ruộng trên thế giới 8

2.1.2.3 Thực trạng phế thải đồng ruộng ở Việt Nam 8

2.2 Tác động của phế thải đồng ruộng đến môi trường và sức khỏe con người 9 2.3 Tính kinh tế trong quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng 10 2.3.1 Tính kinh tế của phế thải đồng ruộng 10

2.3.2 Tính kinh tế trong quản lý phế thải đồng ruộng 11

2.3.3 Tính kinh tế trong xử lý phế thải đồng ruộng 11

2.4 Các biện pháp xử lý phế thải đồng ruộng hiện nay 12 2.4.1 Phương pháp đốt 12

2.4.2 Phương pháp đổ trực tiếp ra sông ngòi 13

2.4.3 Biện pháp vùi trực tiếp vào đất, trên đồng ruộng 13

2.4.4 Phương pháp dùng làm thức ăn gia súc 14

2.4.5 Phương pháp ủ làm phân 14

2.4.6 Phương pháp sinh học 14

2.5 Cơ sở khoa học của việc xử lý phế thải nông nghiệp bằng vi sinh vật 15 2.5.1 Xenluloza, cơ chế thủy phân và vi sinh vật phân giải Xenluloza 15

2.5.2 Hemixenluloza, cơ chế thủy phân và vi sinh vật phân giải Hemixenluloza .18 2.6 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về xử lý phế thải nông nghiệp bằng vi sinh vật 20 2.6.1 Các nghiên cứu trên thế giới 20

2.6.2 Các nghiên cứu ở trong nước 20

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 23 3.2 Nội dung nghiên cứu23 3.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế,xã hội của xã Việt Hùng – Đông Anh – Hà Nội 23 3.2.1.1 Điều kiện tự nhiên 23

3.2.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 23

3.2.2 Hiện trạng phế thải nông nghiệp của xã Việt Hùng, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội 23

3.2.2.1 Thành phần, khối lượng phế thải nông nghiệp 23

3.2.2.2 Kết quả điều tra hình thức xử lý phế thải đồng ruộng 23

3.2.2.3 Kết quả điều tra hình thức quản lý phế thải đồng ruộng 23

3.2.3 Những thuận lợi và khó khăn trong công tác thu gom xử lý phế thải đồng ruộng và những ảnh hưởng của phế thải đồng ruộng tại xã Việt Hùng, huyện Đông

Anh, thành phố Hà Nội 23

3.2.3.1 Ảnh hưởng của phế thải đồng ruộng 23

3.2.3.2 Thuận lợi và khó khăn trong công tác thu gom xử lý phế thải đồn ruộng tại xã 23

3.2.4 Xây dựng đống ủ theo quy trình B2004 – 32 – 66 trên rơm rạ và tái chế thành phân hữu cơ 23

3.2.4.1 Đánh giá chất lượng của chế phẩm 23

3.2.4.2 Xây dựng đống ủ và tái chế sau khi ủ 23

3.2.4.3 Kết quả phân tích các chỉ tiêu đống ủ 24

3.2.5 Đề xuất một số giải pháp quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng 24

3.2.5.1 Giải pháp về cơ chế chính sách 24

3.2.5.2 Giải pháp về quản lý 24

3.2.5.3 Giải pháp công nghệ xử lý 24

3.3 Phương pháp nghiên cứu 24 3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 24

3.3.1.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: 24

3.3.1.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp: 24

3.3.2 Xử lý phế thải nông nghiệp bằng chế phẩm vi sinh vật 24

3.3.3 Phương pháp đo nhiệt độ đống ủ 24

3.3.4 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong chế phẩm 25

3.3.5.Phương pháp phân tích các chỉ tiêu đống ủ 25

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 26 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế,xã hội của xã Việt Hùng – Đông Anh – Hà Nội 26 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 26

4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 28

4.2 Hiện trạng phế thải nông nghiệp của xã Việt Hùng, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội 32 4.2.1 Thành phần, khối lượng phế thải nông nghiệp 32

4.2.2 Kết quả điều tra hình thức xử lý phế thải đồng ruộng: 37

4.2.3 Kết quả điều tra hình thức quản lý phế thải đồng ruộng 38

4.3 Những thuận lợi, khó khăn trong công tác thu gom xử lý phế thải đồng ruộng tại xã Việt Hùng, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội 39 4.3.1 Thuận lợi 39

4.3.2 Khó khăn 39

4.4 Xây dựng đống ủ theo quy trình B2004 – 32 – 66 trên rơm rạ và tái chế thành phân hữu cơ 40 4.4.1 Đánh giá chất lượng của chế phẩm: 40

4.4.2 Xây dựng đống ủ và tái chế sau khi ủ 40

4.4.3 Kết quả phân tích các chỉ tiêu đống ủ: 42

4.4.3.1 Diễn biến nhiệt độ của đống ủ: 42

4.5 Đề xuất một số giải pháp quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng 46 4.5.1 Giải pháp về cơ chế chính sách 46

4.5.2 Giải pháp về quản lý 47

4.5.3 Giải pháp công nghệ xử lý 48 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

5.1 Kết luận 50

5.2 Kiến nghị 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Bộ NN & PTNT : Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

CPVSV : Chế phẩm vi sinh vật

LHQ : Tổ chức nông lương liên hợp quốc

HCBVTV : Hóa chất bảo vệ thực vật

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Lượng chất thải hữu cơ trên thế giới năm 2001 8

Bảng 2 Bảng hiện trạng sử dụng đất xã Việt Hùng năm 2011 27

Bảng 3 Tổng hợp dân số các thôn của xã năm 2011 30

Bảng 4: Kết quả điều tra thành phần, khối lượng phế thải đồng ruộng của 120 hộ dân xã Việt Hùng 32

Bảng 5: Thành phần, khối lượng phế thải đồng ruộng của xã Việt Hùng 33 Bảng 6: Lượng phân bón sử dụng trong nông nghiệp của 120 hộ dân xã Việt Hùng

34

Bảng 7: Các loại thuốc BVTV được sử dụng chủ yếu trong xã Việt Hùng 36 Bảng 8: Hình thức xử lý phế thải đồng ruộng của xã Việt Hùng 37

Bảng 9: Tình hình quản lý phế thải đồng ruộng của xã Việt Hùng 38

Bảng 10: Chất lượng chế phẩm vi sinh vật 40

Bảng 11: Diễn biến nhiệt độ đống ủ 43

Bảng 12: Chất lượng đống ủ sau xử lý 45

Sơ đồ 1: Các nguồn phát sinh chất thải rắn nông nghiệp 6

Sơ đồ 2 : Mô hình phân hủy Xenluloza của Lutzen 16

Sơ đồ 3: Quy trình xử lý tàn dư thực vật trên đồng ruộng 42

Hình 1: Diễn biến nhiệt độ trong đống ủ 44

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Từ xưa đến nay, nông nghiệp là một lợi thế to lớn của nước ta, với trên 10 triệu ha đất nông nghiệp, trong đó có 2 vùng đồng bằng phì nhiêu đó là đồng bằng Sông Hồng và đồng bằng Sông Cửu Long Cùng với việc tự do hóa sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sản xuất lúa gạo đã giúp Việt Nam là nước thứ hai trên thế giới

về xuất khẩu gạo Ngoài ra còn có nông sản khác như cà phê, sợi, bông, cao su và trà Bên cạnh mức tăng trưởng xuất khẩu nông sản còn đọng lại vấn đề các bãi chứa, đầu ra cho các phế phẩm nông nghiệp sau thu hoạch như rơm rạ, vỏ trấu, thân cây, bã mía, vỏ dừa… Số liệu hàng trăm ngàn tấn nông sản xuất khẩu hàng năm tương ứng với con số gấp nhiều lần như thế về phế thải nông nghiệp Tất cả các nguồn phế thải này một phần bị đốt gây ô nhiễm không khí gây ra hiệu ứng nhà kính, phần còn lại gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường đất, nguồn nước và là ổ dịch bệnh lây lan rất nguy hiểm trên đồng ruộng

Mặt khác, qua hoạt động sản xuất nông nghiệp, con người đã lấy đi khỏi đất hàng tỷ tấn vật chất mỗi năm thông qua sinh khối của cây trồng Nhưng lại không trả lại cho đất lượng vật chất đã lấy đi nên đã làm cho đất ngày càng trở nên thoái hóa và bạc màu Bên cạnh đó, để đảm bảo năng suất của cây trồng thì người dân phải sử dụng đến phân hóa học

Vì vậy việc xử lý phế phụ phẩm trên đồng ruộng không chỉ làm sạch môi trường đồng ruộng, mà còn góp phần tạo ra phân hữu cơ tại chỗ trả lại cho đất, giảm bớt chi phí cho người nông dân

Việt Hùng là một xã của huyện Đông Anh, dân số sống chủ yếu bằng nghề nông, vì vậy lượng phế thải nông nghiệp sau khi thu hoạch là khá lớn Trước đây, phần lớn phế thải nông nghiệp sau thu hoạch dùng để đun nấu, làm thức ăn cho gia

súc nhưng mấy năm trở lại đây đời sống người dân được cải thiện, họ không cần đến rơm rạ để đun nấu Mặc dù vậy người dân vẫn cần giải phóng ruộng để chuẩn

bị cho vụ sau và giải pháp đốt rơm rạ trên đồng ruộng để chuẩn bị cho vụ sau là lựa chọn phổ biến nhất của bà con nông dân Việc đốt rơm rạ gây ô nhiễm bầu không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe và làm mất an toàn giao thông trên nhiều tuyến đường

Xuất phát từ thực tế trên cùng với sự hướng dẫn của TS Đinh Hồng Duyên –

Bộ môn Vi sinh – Khoa Tài nguyên và Môi trường – Đại học Nông Nghiệp Hà Nội,

tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Điều tra số lượng phế thải đồng ruộng và đánh

giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật xử lý rơm rạ tại xã Việt Hùng, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội”.

1.2 Mục đích, yêu cầu

1.2.1 Mục đích:

- Điều tra số lượng và đánh giá hiện trạng, các hình thức sử dụng, xử lý phế thải đồng ruộng tại xã Việt Hùng, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội

- Đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật xử lý rơm rạ tại địa phương

- Đề xuất một số biện pháp xử lý có hiệu quả phù hợp với đặc điểm của địa phương

1.2.2 Yêu cầu:

- Điều tra nông hộ bằng phiếu điều tra

- Phải xử lý số liệu bằng excel

- Số liệu thu thập được phải trung thực chính xác

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp và phế thải đồng ruộng trên thế giới và Việt Nam

2.1.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam

2.1.1.1 Khái niệm và một số thuật ngữ về nông nghiệp

Nông nghiệp là quá trình sản xuất lương thực, thực phẩm, tơ, sợi và sản

phẩm mong muốn khác bởi trồng trọt những cây trồng chính và chăn nuôi đàn gia súc (nuôi trong nhà) Công việc nông nghiệp cũng được biết đến bởi những người nông dân, trong khi đó các nhà khoa học, những nhà phát minh thì tìm cách cải tiến phương pháp, công nghệ và kỹ thuật để làm tăng năng suất cây trồng vật nuôi [18]

Nông nghiệp thuần nông hay nông nghiệp sinh nhai là lĩnh vực sản xuất

nông nghiệp có đầu vào hạn chế, sản phẩm đầu ra chủ yếu phục vụ cho chính gia đình Không có sự cơ giới hóa trong nông nghiệp sinh nhai [18]

Nông nghiệp chuyên sâu: là lĩnh vực sản xuất nông nghiệp được chuyên

môn hóa trong tất cả các khâu sản xuất nông nghiệp, gồm cả việc sử dụng máy móc trong trồng trọt, chăn nuôi, hoặc trong quá trình chế biến sản phẩm nông nghiệp Nông nghiệp chuyên sâu có nguồn đầu vào sản xuất lớn, bao gồm cả việc sử dụng hóa chất diệt sâu, diệt cỏ, phân bón, chọn lọc, lai tạo giống, nghiên cứu các giống mới và mức độ cơ giới hóa cao Sản phẩm đầu ra chủ yếu dùng vào mục đích thương mại, làm hàng hóa bán ra thị trường hay xuất khẩu [18]

Nông nghiệp hiện đại vượt ra khỏi sản xuất nông nghiệp truyền thống, loại

sản xuất nông nghiệp chủ yếu tạo ra lương thực cho con người hay làm thức ăn cho các con vật Các sản phẩm nông nghiệp hiện đại ngày nay ngoài lương thực, thực phẩm truyền thống phục vụ cho con người còn các loại khác như: sợi dệt(sợi bông, sợi len, lụa, sợi lanh), chất đốt (mêtan, dầu sinh học, ethanol…), da thú, cây cảnh,

sinh vật cảnh, chất hóa học ( tinh bột, đường, mì chính, cồn, nhựa thông), lai tạo giống, các chất gây nghiện cả hợp pháp và không hợp pháp như (thuốc lá, cocaine…) [18]

Thế kỷ 20 đã trải qua một sự thay đổi lớn trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sự cơ giới hóa trong nông nghiệp và ngành sinh hóa trong nông nghiệp Các sản phẩm sinh hóa nông nghiệp gồm các hóa chất để lai tạo, gây giống, các chất trừ sâu, diệt cỏ, diêt nấm, phân đạm [18]

2.1.1.2 Thực trạng sản xuất nông nghiệp trên thế giới

Trong báo cáo Triển vọng mùa màng và tình hình lương thực, Tổ chức Nông Lương LHQ (FAO) dự báo tổng sản lượng ngũ cốc của vụ mùa 2011-2012 sẽ đạt mức 2.310 triệu tấn, tăng 68 triệu tấn (3%) so với vụ mùa 2010-2011[20]

Tổng sản lượng lúa mì trên thế giới năm 2010/11 đạt 657,3 triệu tấn, giảm 1%

so với 682,4 triệu tấn của năm 2009/10, song vẫn khá cao so với sản lượng bình quân của 5 năm qua Tổng sản lượng ngũ cốc thô thế giới đạt 1136,5 triệu tấn trong năm 2010/2011, tăng 1,9% so với 1115,1 triệu tấn của năm 2009/10 Tổng sản lượng gạo thế giới năm 2010/2011 đạt 474,2 triệu tấn, tăng 4,5% so với 453,9 triệu tấn của năm 2009/10

Trong tổng sản lượng lương thực dạng hạt trên thế giới nêu trên, tổng sản lượng của các nước đang phát triển đạt 1286,8 triệu tấn, tăng 4,8% so với năm 2009/10 và tổng sản lượng của các nước phát triển đạt 999,2 triệu tấn, giảm 2,4%

so với năm 2009/10 [19]

Theo FAO, trong vòng 25 – 50 năm tới sản lượng lương thực cần phải tăng gấp đôi nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực cảu dân số thế giới sẽ tăng khoảng 3 tỷ người vào năm 2050 [18]

2.1.1.3 Thực trạng sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam

Theo báo cáo 12 tháng năm 2011 ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn, tổng sản lượng lương thực có hạt cả năm ước tính đạt 46,97 triệu tấn, tăng

2,34 triệu tấn (+5,2%) so với năm 2010; trong đó sản lượng lúa tiếp tục đuợc mùa

cả ba vụ, đạt 42,3 triệu tấn, tăng 2,3 triệu tấn (+5,8%), sản lượng ngô đạt 4,7 triệu tấn, tăng 21 nghìn tấn (+0,4%) Diện tích cho sản phẩm và sản lượng của hầu hết các loại cây công nghiệp lâu năm đều tăng co với năm trước như diện tích cho sản phẩm cà phê đạt 533,8 nghìn ha, tăng 3% và cao su đạt 471,9 nghìn ha, tăng 7,5%

Do diện tích cho sản phẩm tăng, nên sản lượng nhiều cây công nghiệp lâu năm chủ lực tăng so với năm trước như cà phê đạt 1167,9 nghìn tấn, tăng 5,0%, cao su đạt 811,6% nghìn tấn, tăng 8,0% và hồ tiêu ước tình đạt 109,4 nghìn tấn, tăng 3,8% [17]

Sản lượng lương thực tăng là do chúng ta đã áp dụng các nghiên cứu và sử dụng các giống lúa cao sản trong trồng trọt Chính điều này đã đưa Việt Nam từ nước nhập khẩu gạo trở thành một trong ba nước xuất khẩu gạo lớn nhất trên thế giới

2.1.2 Thực trạng phế thải đồng ruộng trên thế giới và Việt Nam

Để đảm bảo vấn đề an ninh lương thực trong giai đoạn hiện nay, đòi hỏi các quốc gia trên thế giới không ngừng mở rộng diện tích sản xuất, sản lượng như áp dụng các tiến bộ KH – KT nâng cao năng suất, sản lượng nông sản Đồng nghĩa với việc này là ngành nông nghiệp cũng để lại một lượng các chất thải rắn hằng năm rất lớn

2.1.2.1 Khái niệm, nguồn gốc, thành phần và phân loại phế thải đồng ruộng

a Khái niệm:

Phế thải đồng ruộng là các chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp ngoài đồng ruộng như trồng trọt, thu hoạch : Rơm rạ, thân lá thực vật, bao bì đựng phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật…

b Nguồn gốc:

Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn đồng ruộng từ nhiều nguồn khác nhau và được thể hiện qua sơ đồ sau: