Ứng dụng chế phẩm Fito-Biomix RR trong xử lý phế thải nông nghiệp rơm, rạ.

Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: + Giúp cho sinh viên hiểu biết rõ hơn về thực trạng quản lý phế thải nông nghiệp rơm, rạ, khả năng ứng dụng của chế ph

Khóa luận tốt nghiệp đại học

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Khoá học : 2010 - 2014

Thái Nguyên, 2014

Khóa luận tốt nghiệp đại học

Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Khoá học : 2010 – 2014

Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Thế Hùng

Thái Nguyên, 2014

tập là giai đoạn cuối cùng trong toàn bộ chương trình học tập của sinh viên, là khâu cốt yếu để sau khi ra trường trở thành người cán bộ mẫu mực, có trình

qua Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy giáo PGS.TS Nguyễn

Thế Hùng đã nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn cho em trong suốt thời gian thực

tập, giúp đỡ em hoàn thành khóa luận này

Em xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của các cán bộ Trung tâm ứng

dụng tiến bộ KH&CN tỉnh Bắc Giang đặc biệt Ths Nguyễn Thị Hoài

Phương đã tạo điều kiện tốt và nhiệt tình hướng dẫn em trong qua trình thực

hiện đề tài

Với trình độ năng lực và thời gian có hạn, do đó khóa luận của em sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy, cô giáo và các bạn để bản khóa luận của

em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn!

Thái Nguyên, ngày ….tháng … năm 2014

Sinh Viên

Dương Thị Luyến

Hình 2.1: Ước tính lượng rơm rạ ngoài đồng ruộng ở một số tỉnh vùng Đồng

bằng sông Hồng 9

Hình 4.1: Bản đồ tỉnh Bắc Giang 22

Hình 4.2: Chuyển dịch cơ cấu kinh tế thời gian vừa qua 39

Hình 4.3: Nông dân huyện Hiệp Hòa đốt rơm rạ sau thu hoạch 47

Hình 4.4 Thành phần một số chất dinh dưỡng trong các công thức ủ 49

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của rơm rạ 10

Bảng 2.2 Tổng hợp lượng CTR nông nghiệp phát sinh 10

Bảng 2.3 Ước lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng ở các tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) năm 2010 17

Bảng 2.4 Lượng khí thải vào môi trường từ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng vùng Đồng bằng sông Hồng năm 2009 17

Bảng 4.1 Biến động sử dụng đất tỉnh Bắc Giang giai đoạn 2006-2013 29

Bảng 4.2 Cơ cấu diện tích 3 loại rừng Bắc Giang năm 2013 30

Bảng 4.3 Dân số Bắc Giang giai đoạn 2010-2013 33

Bảng 4.4 Lao động Bắc Giang giai đoạn 2010-1013 34

Bảng 4.5 Một số chỉ tiêu giáo dục so với vùng TD&MNPB năm 2013 35

Bảng 4.6 Kết quả thực hiện một số chỉ tiêu y tế đến năm 2013 36

Bảng 4.7 Tăng trưởng, chuyển dịch cơ cấu kinh tế giai đoạn 2010-2013 38

Bảng 4.8 Biến động sử dụng đất tỉnh Bắc Giang giai đoạn 2006-2013 40

Bảng 4.9 Số lượng và sản lượng chăn nuôi giai đoạn 2009-2012 41

Bảng 4.10 Sản lượng một số cây trồng hàng năm qua các năm giai đoạn 2009-2012 43

Bảng 4.11 Diện tích đất trồng lúa tỉnh Bắc Giang giai đoạn 2009-2012 44

Bảng 4.12 Sản lượng lúa cả năm tỉnh Bắc Giang giai đoạn 2009 – 2012 45

Bảng 4.13 Ảnh hưởng của chế phẩm Fito-Biomix RR đến thể tích và khối lượng 47

Bảng 4.14 Sự thay đổi về pH giữa các công thức ủ 48

Bảng 4.15 Hàm lượng một số chất dinh dưỡng của các công thức ủ 49

Bảng 4.16 Hàm lượng mùn (OM) trong các công thức ủ 50

Bảng 4.17 Sự biến đổi về nhiệt độ trong quá trình ủ 51

Bảng 4.18 Hoạch định chi phí Fito-Biomix RR cho ủ rơm rạ 51

BĐKH : Biến đổi khí hậu

(Chương trình Môi trường Liên hợp quốc)

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 3

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 3

1.2.3 Mục tiêu cụ thể 3

1.3 Yêu cầu của đề tài 3

1.4 Ý nghĩa của đề tài 3

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 5

2.1.1 Cơ sở lý luận 5

2.1.2 Cơ sở thực tiễn 7

2.1.3 Cơ sở pháp lý 8

2.2 Một số khái niệm và vấn đề phế thải nông nghiệp rơm rạ ở Việt Nam 8

2.2.1 Khái niệm chất thải 8

2.2.2 Khái niệm kinh tế xanh 8

2.2.3 Khái niệm phế thải nông nghiệp 9

2.2.4 Rơm rạ và vấn đề môi trường 9

2.3 Chế phẩm Fito Biomix RR và các kết quả nghiên cứu ứng dụng 18

2.3.1 Chế phẩm Fito biomix RR và công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học Fito-Biomix RR 18

2.3.2 Các kết quả nghiên cứu ứng dụng liên quan 19

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 20

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 20

3.3 Nội dung nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi 20

3.3.1 Nội dung nghiên cứu 20

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu 20

3.4.2 Phương pháp chuyên gia: Tham vấn lấy ý kiên của các chuyên gia, người có kinh nghiêm 20

3.4.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 20

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 22

4.1 Điều tra sơ lược điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Bắc Giang 22

4.1.1 Điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên 22

4.1.2 Tình hình kinh tế – xã hội 32

4.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp và hiện trang phế thải nông nghiệp rơm rạ 39

4.2.1 Tình hình sản xuất nông nghiệp 39

4.2.2 Tình hình sản xuất lúa và vấn đề phế thải nông nghiệp 44

4.3 Kết quả ủ rơm rạ bằng chế phẩm Fito-Biomix RR 47

4.3.1 Sự thay đổi về thể tích và khối lượng ở các công thức ủ 47

4.3.2 Ảnh hưởng của Fito-Biomix RR đến pH của rơm, rạ sau khi ủ 48

4.3.3 Ảnh hưởng của chế phẩm Fito-Biomix RR đến thành phần hóa học của rơm rạ sau quá trình ủ 48

4.3.4 Ảnh hưởng của chế phẩm Fito-Biomix RR tới hàm lượng mùn (OM) của rơm rạ sau quá trình ủ 50

4.3.5 Sự biến đổi về nhiệt độ trong quá trình ủ 51

4.3.6 Hoạch định chi phí Fito-Biomix RR cho ủ rơm rạ 51

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

5.1 Kết luận 53

5.2 Kiến nghị 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thế giới trong những năm qua đã tạo ra những thay đổi lớn về diện mạo cho thế giới, tuy nhiên sự phát triển kinh tế chỉ chú trọng về mặt lợi ích mang lại, không tính đến các vấn đề ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường đã và đang đưa thế giới tới những vấn đề toàn cầu như suy thoái môi trường, khủng hoảng sinh thái, biến

đổi khí hậu

Với chủ đề: “Green Economy: Does it include you?” mà Liên Hợp Quốc lấy làm chủ đề cho ngày môi trường thế giới năm 2012 như một hình thức truyền thông nhằm phản ánh nhận thức sâu rộng đối với kinh tế xanh như là bước đi tiếp theo hướng tới thế kỷ XXI bền vững Hiểu một cách đơn giản, Kinh tế Xanh là nền kinh tế ít phát thải cacbon, tiết kiệm tài nguyên và tạo ra công bằng xã hội

Đối với các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam, khái niệm

Kinh tế Xanh còn khá mới mẻ vì vậy cần được quan tâm, định hướng và đề ra các chính sách phù hợp không chỉ ở các ngành sản xuất công nghiệp mà ngay

cả trong sản xuất nông nghiệp

Được mệnh danh là cái nôi của nền văn minh lúa nước Việt Nam với

70% dân số làm nông nghiệp thì việc sản xuất lúa gạo vẫn là một hoạt động kinh tế đứng hàng đầu với những vựa lúa lớn như Đồng bằng Sông Cửu Long,

Đồng bằng Sông Hồng, Đồng bằng Nam bộ

Cùng với sự đi lên của các ngành kinh tế, lĩnh vực sản xuất nông nghiệp ở nước ta cũng đang trở mình với những bước phát triển nhất định, bên cạnh những lợi ích thì nó cũng tạo ra những ảnh hưởng lớn tới môi trường Sản lượng lúa gạo lớn, tuy nhiên đi kèm với nó là lượng rơm rạ sau thu hoạch cũng rất lớn Việc tận thu và xử lý nguồn rơm rạ sau thu hoạch có ý nghĩa rất lớn không những làm tăng thu nhập cho người nông dân mà còn góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường Nhất là trong những năm trở lại đây,

tình trạng bỏ phí, cũng như đốt bỏ rơm rạ sau thu hoạch ngày càng phổ biến, gây ra những ảnh hưởng tiêu cực không nhỏ đến môi trường cũng như sức khỏe người dân

Trước tình trạng đốt rơm rạ diễn ra quá phức tạp, Văn phòng Chính phủ

đã có công văn số 4753 ngày 13/07/2011 thông báo chỉ đạo của Phó thủ tướng

Hoàng Trung Hải giao Bộ Tài nguyên và Môi trường nghiên cứu, đề xuất biện pháp xử lý tình trạng đốt rơm rạ Đây là một nguyên nhân đã và đang gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp trong cả nước trong thời gian qua

Bộ Nông nghiệp & PTNT có quyết định số 3119/QĐ-BNN-KHCN ngày 16/12/2011, phê duyệt đề án giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp nông thôn đến năm 2020 Một trong các nội dung chính của đề án là thu gom, tái sử dụng và xử lý triệt để rơm rạ nhằm hạn chế tối đa đốt, vùi gây phát thải khí nhà kính và ô nhiễm môi trường Với quy mô xử lý là 100 % diện tích gieo trồng, tương ứng với 07 triệu ha gieo trồng lúa, việc thực hiện

đề án ước tính sẽ giảm phát thải 1,54 triệu tấn CO2

Bắc Giang là một tỉnh miền núi với hơn 90% dân số sống ở khu vực nông thôn, với cơ cấu ngành nông-lâm-ngư nghiệp chiếm 67.1% Hiện nay sản xuất nông nghiệp vẫn là thế mạnh của tỉnh với diện tích đất nông nghiệp

là 123.000 ha chiếm 32,2% diện tích đất tự nhiên, tính đến ngày 18/03/2014 toàn tỉnh đã gieo trồng được 72.585 ha đạt 90% kế hoạch, tăng 4,5% so với

cùng kỳ năm trước, trong đó diện tích lúa đạt 51.273 ha đạt 99% kế hoạch của

tỉnh đặt ra, tăng 2% so với cùng kỳ năm trước Sự phát triển của ngành nông nghiệp làm cho sản lượng lương thực ngày càng tăng bên cạnh đó nó cũng tạo

ra một lượng phế thải nhất định và nếu như không có biện pháp xử lý thích hợp nó sẽ gây tác động không nhỏ đến môi trường

Xuất phát từ thực tế nói trên và để đưa ra được biện pháp xử lý hiệu quả rơm rạ theo hướng thận thiện với môi trường, góp phần đưa nền nông nghiệp phát triển theo hướng kinh tế xanh, được sự đồng ý của Ban giám

hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường, Trường Đại học Nông Lâm Thái

Nguyên, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Thế Hùng em tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Ứng dụng chế phẩm Fito-Biomix RR trong xử

lý phế thải nông nghiệp rơm, rạ”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Đưa ra được biện pháp xử lý hiệu quả rơm rạ theo hướng thận thiện với

môi trường, góp phần đưa nền nông nghiệp phát triển theo hướng Kinh tế Xanh

1.2.3 Mục tiêu cụ thể

- Tìm hiểu vai trò về chế phẩm Fito-Biomix RR

- Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm Fito-Biomix RR để xử lý phế thải nông nghiệp rơm, rạ thành phân hữu cơ

- Đưa ra quy trình ủ phế thải nông nghiệp rơm, rạ thành phân hữu cơ bằng chế phẩm Fito-Biomix RR

1.3 Yêu cầu của đề tài

- Đánh giá được hiện trạng, biện pháp xử lý phế thải nông nghiệp của

người dân trên địa bàn tỉnh

- Bố trí được thí nghiệm, theo dõi quá trình xử lý rơm rạ bằng vi sinh vật

- Phân tích một số chỉ tiêu chính của rơm rạ đã xử lý bằng Fito Biomix RR

- Kết quả đạt được phải chính xác và khả thi khi ứng dụng trong thực tế

1.4 Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:

+ Giúp cho sinh viên hiểu biết rõ hơn về thực trạng quản lý phế thải nông nghiệp rơm, rạ, khả năng ứng dụng của chế phẩm sinh học Fito-Biomix

RR trong xử lý phế thải nông nghiệp rơm, rạ thành phân hữu cơ

+ Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã được học tập và nghiên cứu

+ Nâng cao nhận thức, kỹ năng và rút kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này

+ Bổ sung tư liệu cho học tập sau này

+ Tích lũy kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường

- Ý nghĩa thực tiễn:

+ Góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí, đất, nước

+ Ứng dụng chế phẩm Fito-Biomix RR để xử lý phế thải nông nghiệp rơm, rạ không những làm giảm hàm lượng các khí nhà kính( CO2, CO, NH4…) do đốt rơm, rạ mà còn cung cấp một lượng phân hữu cơ cho sản xuất

nông nghiệp giúp cải tạo đất

+ Tạo số liệu làm cơ sở cho công tác lập kế hoạch xây dựng chính sách bảo vệ môi trường trong phát triển nông nghiệp của tỉnh

+ Nâng cao nhận thức, tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi trường cho mọi người dân

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1.1 Cơ sở lý luận

Trong những năm gần đây nền nông nghiệp nước ta đã có những bước

nhẩy vọt, từ một nước thiếu lương thực trầm trọng đã vươn lên sản xuất đủ nhu cầu lương thực đứng thứ 2 trên thế giới sau Thái Lan Diện tích trồng lúa hầu như không tăng mà có xu hướng giảm dần, do đô thị hoá và chuyển sang

đất chuyên dùng, nhưng sản lượng không ngừng tăng lên Cùng với sản lượng

nông nghiệp tăng lên tạo ra một lượng phế phụ phẩm nông nghiệp lớn, phế thải nông nghiệp ở nước ta có thể gây hiểm họa ô nhiễm môi trường khôn lường nhưng cũng có thể là nguồn tài nguyên, nguyên liệu khổng lồ và quý giá để tạo ra các sản phẩm phục vụ sản xuất nông nghiệp

Phế thải nông nghiệp nếu không được xử lý, tái chế sẽ là hiểm họa lớn

Nó sẽ làm ô nhiễm nặng nề môi trường sản xuất và môi trường sống, độc hại

đối với con người, ô nhiễm đất đai, bầu không khí và góp phần không nhỏ

biến đổi khí hậu toàn cầu Nó sẽ gây nên những dịch bệnh lớn và dai dẳng sẵn sàng bùng phát ở người, gia súc, cây trồng, làm ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm cảnh quan, thiên nhiên, là thách thức lớn đến sự phát triển bền vững

Thực tế trong sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt nông thôn ở nước ta hiện nay xác định điều đó, như gây ô nhiễm nặng nề và phổ biến ở các vùng,

cơ sở chăn nuôi tập trung, ở các làng nghề Ô nhiễm nguồn nước và khu dân

cư nông thôn Sự bất lực trong xử lý rác và ô nhiễm rác ở đô thị cũng như nông thôn, nhiều khi dẫn đến xung đột xã hội Riêng nạn đốt rơm rạ vừa gây ô nhiễm, vừa lãng phí, vừa tác hại xấu đến sản xuất, tiêu diệt thiên địch

Kết quả nghiên cứu cho thấy mỗi ha lúa sau thu hoạch để lại rơm rạ chứa 180-200 kg N-P-K nguyên chất tương đương giá trị 5-6 triệu đồng Nếu chỉ tính 4 triệu ha lúa vùng sản xuất trọng điểm thì đó đã là một giá trị khổng

lồ, khoảng 20 ngàn tỷ đồng Khi đốt rơm rạ sẽ sảy ra sự nhiệt phân không hoàn toàn sẽ tạo các khí độc CO, CO2, SO2 rất nguy hại cho sức khỏe, tro còn lại chỉ chứa chút ít P,K,Ca rất ít giá trị dinh dưỡng cho cây trồng mà là

một sự lãng phí lớn ( Theo Trương Quốc Tùng - Phó Chủ tịch Hội Khoa học

kỹ thuật bảo vệ thực vật Việt Nam (VNPPA)

Việc sử dụng phế thải nông nghiệp rơm, rạ làm phân hữu cơ không chỉ

có vai trò tích cực trong việc bảo vệ môi trường không khí mà còn góp phần tích cực trong việc giảm tính độc hại do hóa chất trong các loại nông sản thực phẩm do lạm dụng phân hóa học

Sử dụng phân bón hợp lý là kết hợp hài hòa giữa phân hữu cơ và phân

vô cơ, bón cân đối không những chỉ quan tâm đến tỷ lệ mà còn phải cân đối

với lượng hút để bù lại lượng thiếu hụt do cây trồng lấy đi từ đất

Sử dụng phân bón hữu cơ sẽ thay thế một phần phân bón hóa học trên đồng ruộng, nhờ đó đất trồng trọt không bị suy thoái mà vẫn đảm bảo được

nâng cao năng suất thu hoạch

Sử dụng phân bón hữu cơ về lâu dài sẽ dần dần trả lại độ phì nhiêu cho

đất như làm tăng lượng photpho và kali dễ tan trong đất canh tác, cải tạo, giữ

độ bền của đất đối với cây trồng nhờ khả năng cung cấp hàng loạt các chuyển

hóa chất khác nhau liên tục do nhiều quần thể vi sinh vật khác nhau tạo ra

Các loại cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng, sau khi thu hoạch đã lấy đi của đất nguồn dinh dưỡng rất lớn Một phần dinh dưỡng đó nằm trong sản phẩm thu hoạch phục vụ con người, phần không nhỏ còn lại nằm trong phế thải nông nghiệp

Việc xử lý rơm rạ sau thu hoạch làm phân bón hữu cơ ngoài tác dụng giảm thiểu ô nhiễm môi trường do khói bụi đốt rơm còn tạo ra được lượng lớn phân bón hữu cơ chất lượng tốt để bón cho các loại cây trồng, góp phần hạn chế việc lạm dụng phân hoá học và thuốc hoá học trên đồng ruộng mà vẫn

đảm bảo được năng suất, nâng cao chất lượng nông sản đồng thời dần lấy lại

độ phì nhiêu cho đất, làm tăng hàm lượng các chất khoáng, tăng độ tơi xốp

của đất, tăng hàm lượng vi sinh vật hữu hiệu trong đất, giảm thiểu các loại vi khuẩn có hại, các loại mầm mống sâu và bệnh hại Đây là một giải pháp quan trọng trong việc tạo nên một nền nông nghiệp sạch và bền vững

Trong tự nhiên có rất nhiều loại vi sinh vật phận giải các hợp chất hữu

cơ biến chúng thành các chất dễ tiêu trả lại cho đất khép kín vòng tuần hoàn

vật chất trong sinh giới Do vậy, việc sử dụng các vi sinh vật để phân giải phế thải nông nghiệp rơm, rạ thành phân bón hữu cơ để sử dụng trong nông nghiệp là hoàn toàn có thể thực hiện được

2.1.2 Cơ sở thực tiễn

Vài năm trở lại đây, khi người dân không còn nhu cầu sử dụng rơm rạ làm thức ăn cho gia súc trong sinh hoạt ngày thì cứ vào những buổi chiều hè tháng 5, tháng 6 hoặc vào dịp tháng tháng 9, tháng 10, sau mỗi vụ thu hoạch lúa, trên cánh đồng lại có nhiều cột lửa, bầu trời đầy khói bụi gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường và sức khoẻ con người, làm giảm tầm nhìn của người đi đường và ảnh hưởng đến an toàn giao thông của người dân

Trong sản xuất hiện nông nghiệp hiện nay đang thiếu phân bón hữu cơ Trong canh tác truyền thống phân chuồng là giải pháp chủ yếu tuy nhiên hiện nay chăn nuôi cũng dang theo hướng công nghiệp hóa nên lượng phân chuồng trong chăn nuôi hiện có trong các nông hộ không thể đáp ứng hết cho sự mở rộng diện tích trồng và thâm canh trong sản xuất nông nghiệp

Phân hữu cơ sinh học có thể được sản xuất tại chỗ từ các nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương như rơm rạ, rác thải sinh hoạt, chất thải chăn nuôi với sự tham gia của một số chế phẩm sinh học Nông dân hoàn toàn có thể sản xuất được loại phân bón này vừa rẻ tiền nhưng vẫn có hiệu quả cao đối với môi trường

Vì vậy, việc sử dụng phân hữu cơ sản xuất tại chỗ là biện pháp có hiệu quả nhất hiện nay để bổ sung chất hữu cơ cho đất, cải tạo và bồi dưỡng đất,

tiến tới nền sản xuất nông nghiệp hữu cơ Giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Đảm bảo cho việc sản xuất được bền vững trên đất trồng lúa

Trong những năm gần đây, nhiều nước trên thế giới và ở Việt Nam đã đưa công nghệ vi sinh vào ứng dụng để xử lý môi trường mang lại hiệu quả cao Trong đó xử lý rác thải hữu cơ thành phân bón là hướng được ứng dụng nhiều nhất Gần đây công nghệ này rất được quan tâm và ứng dụng phổ biến Nhờ sự đầu tư của Nhà nước kết hợp với các dự án đầu tư, sự giúp đỡ của một

số nước như: Đức, Đan Mạch, Hà Lan… chúng ta đã xây dụng được một số nhà máy chuyên sản xuất vi sinh như: Nhà máy xử lý rác Thanh Trì, nhà máy

xử lý rác Nam Sơn, nhà máy xử lý rác Cầu Diễn… Đến nay có nhiều nơi sử dụng hỗn hợp vi sinh vật hữu hiệu (E.M) xử lý rác thành công

2.1.3 Cơ sở pháp lý

Luật Bảo vệ môi trường 2005 ngày 29 tháng 11 năm 2005

QCVN 05 : 2009/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh

Công văn số 4753 ngày 13/07/2011 thông báo chỉ đạo của Phó thủ tướng Hoàng Trung Hải giao Bộ Tài nguyên và Môi trường nghiên cứu, đề xuất biện pháp xử lý tình trạng đốt rơm rạ Đây là một nguyên nhân đã và đang gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp trong cả nước trong thời gian qua

Quyết định số 3119/QĐ-BNN-KHCN của Bộ NN&PTNN ngày 16/12/2011, phê duyệt đề án giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp nông thôn đến năm 2020 Một trong các nội dung chính của đề án là thu gom, tái sử dụng và xử lý triệt để rơm rạ nhằm hạn chế tối đa đốt, vùi gây phát thải khí nhà kính và ô nhiễm môi trường Với quy mô xử lý là 100 % diện tích gieo trồng, tương ứng với 7 triệu ha gieo trồng lúa, việc thực hiện đề án ước tính sẽ giảm phát thải 1,54 triệu tấn CO2

2.2 Một số khái niệm và vấn đề phế thải nông nghiệp rơm rạ ở Việt Nam

2.2.1 Khái niệm chất thải

Có nhiều định nghĩa khác nhau về chất thải Trong đó: “Chất thải là mọi thứ mà con người, thiên nhiên và quá trình con người tác động vào thiên nhiên thải ra môi trường”

Chất thải là các chất hoặc vật liệu mà người chủ hoặc người tạo ra chúng hiện tai không sử dụng và thải bỏ chúng

Chất thải là sản phẩm được phát sinh ra trong quá trình sinh hoạt của con người, sản xuất nông nghiệp, công nghiêp, thương mại, dịch vụ, giao thông, sinh hoạt gia đình, trường học, các khu dân cư, nhà hàng, khách sạn…

2.2.2 Khái niệm kinh tế xanh

Ý tưởng phát triển “ kinh tế xanh” được đưa ra từ những năm 70 của thế kỷ XX Tuy nhiên, phải đến tháng 10/2008 UNEP phối hợp với các nền kinh tế hàng đầu thế giới mới triển khai sáng kiến “ kinh tế xanh” (Grenn

Economy) Đây là một hướng tiếp cận mới, được nhiều quốc gia đồng tình hưởng ứng Theo UNEP “kinh tế xanh” là nền kinh tế vừa mang lại hạnh phúc cho con người và công bằng xã hội, vừa giảm thiểu đáng kể các rủi ro về môi trường và khủng hoảng sinh thái Hiểu một cách đơn giản, “kinh tế xanh” là nền kinh tế ít phát thải cacbon, tiết kiệm tài nguyên và tạo ra công bằng xã hội Đồng thời, nó là chiến lược kinh tế để thực hiện các mục tiêu phát triển bền vững

2.2.3 Khái niệm phế thải nông nghiệp

Phụ phẩm nông nghiệp là những sản phẩm phụ thu được từ sản xuất nông nghiệp ngoài những sản phẩm chính Ví dụ: rơm rạ, cám gạo, vỏ trấu rễ lúa ngoài gạo là chính; lõi ngô, thân ngô, bẹ lá ngô; bã mía, vỏ mía, lá mía, vỏ hạt cà phê…vv

Phế thải nông nghiệp là các phụ phẩm nông nghiệp không được tiếp tục

sử dụng, mà thải bỏ

2.2.4 Rơm rạ và vấn đề môi trường

2.2.4.1 Khái quát chung về rơm, rạ

Rơm rạ là thành phần dư thừa của cây lúa sau khi thu hoạch, gồm có thân, bẹ và lá Tùy vào từng giống lúa, rơm rạ có thể chiếm từ 50 ÷ 70 % tổng sản lượng sinh khối sản xuất của cây lúa Các giống lúa cổ truyền có thể tạo

ra đến 70 % sinh khối là rơm rạ và chỉ có 30 % là hạt lúa, còn các giống lúa cải tiến cho rơm rạ khoảng 50 ÷ 60 % tổng sản lượng chất khô

Hình 2.1: Ước tính lượng rơm rạ ngoài đồng ruộng ở một số tỉnh vùng

Đồng bằng sông Hồng

(Nguồn: Báo cáo môi trường quốc gia năm 2010)

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của rơm rạ

Thành phần nguyên tố (tính theo % khối lượng) như sau C chiếm 44 %,

H chiếm 5 %, N chiếm 0,92 % và Oxy chiếm 49% (A.Dobermann, 2002)[19]

2.2.4.2 Hiện trạng xử lý rơm rạ sau thu hoạch

Cây lúa luôn giữ vị trí trung tâm trong nông nghiệp và kinh tế Việt Nam Khoảng 70 % trong tổng số 11 triệu hộ nông dân tham gia sản xuất lúa gạo, chủ yếu dựa vào phương thức canh tác thủ công truyền thống Việc sản xuất lúa gạo đã tạo ra một lượng lớn phế phẩm từ cây lúa trong đó có rơm rạ

Rơm rạ chiếm phần lớn trong lượng CTR phát sinh trong nông nghiệp

Bảng 2.2 Tổng hợp lượng CTR nông nghiệp phát sinh Chất thải Đơn vị Khối lượng

Bao bì thuốc BVTV Tấn/năm 11.000

Bao bì phân bón Tấn/năm 240.000

Chất thải rắn chăn nuôi Tấn/năm 80.450.000

(Nguồn: Báo cáo môi trường quốc gia năm 2010)

Hầu hết các nước đã và đang tìm kiếm các phương pháp tận dụng rơm,

rạ và xử lý theo cách vừa đem lại hiệu quả kinh tế vừa an toàn, thân thiện với môi trường Theo nghiên cứu của tổ chức FAO, việc sử dụng rơm rạ mang tính truyền thống, thích ứng cho nhu cầu của người dân nông thôn Rơm rạ

thường được dùng trong những lĩnh vực như làm thức ăn và chất độn chuồng cho gia súc, làm chất đốt, trồng nấm, làm phân ủ compost Hiện nay, các nhà khoa học đã tập trung chú ý tới một số biện pháp xử lý hữu hiệu hơn như sản xuất cồn nhiên liệu sinh học, sử dụng làm nguyên liệu trong công nghiệp giấy, làm phân bón hữu cơ,

Sử dụng rơm rạ làm thức ăn gia súc: Đa số nông dân ở các nước châu Á

bổ sung rơm và cỏ vào trong khẩu phần thức ăn để nuôi trâu bò mặc dù chất lượng của rơm rất kém về protein, nhiều silic và lignin Nông dân thường gom rơm rạ khô chất thành đống ở quanh nhà để dành cho trâu bò ăn dần Ở nhiều nơi, rơm còn được ủ với urê để trở thành thức ăn chăn nuôi có chất lượng hơn, tăng mức tiêu hóa cho trâu bò từ 5 ÷ 7 % (Nguyễn Xuân Trạch, 2003)[10] Trong điều kiện hiện nay, ngành chăn nuôi chú trọng tăng năng suất nhanh đã hạn chế việc sử dụng rơm rạ làm thức ăn cho trâu bò, thay vào

đó là nguồn thức ăn tinh Cùng với quá trình cơ giới hóa trong nông nghiệp,

máy cày thay thế cho sức cày bừa của trâu bò khiến số lượng trâu bò ở nông thôn giảm Những nguyên nhân đó dẫn tới sự dư thừa rơm rạ sau thu hoạch

Sử dụng rơm rạ để đun nấu: Theo truyền thống tại nhiều vùng nông thôn ở Việt Nam, Trung Quốc, Banglades, Nepal, v.v., rơm rạ vẫn được dùng làm chất đốt, để đun nấu Tuy nhiên trong điều kiện hiện nay, việc sử dụng rơm rạ để đun nấu tại các hộ gia đình ngày giảm đi nhiều do việc phát triển các phương tiện đun nấu khác (củi, mùn cưa, biogas, ) Nhiều nơi không còn

sử dụng rơm rạ để đun nấu dẫn tới dư thừa rơm rạ sau thu hoạch

Sử dụng rơm rạ làm phân ủ compost: Cũng theo truyền thống, người nông dân ở nhiều quốc gia đã sử dụng rơm để ủ cùng với phân thải động vật hoặc pha trộn với urê trở thành loại phân hữu cơ tốt cho cây lúa, rau, hoa màu Việc sử dụng phân rơm compost giúp hạn chế ảnh hưởng xấu trực tiếp của thành phần hữu cơ đối với cây trồng Trong quá trình phân hóa rơm rạ, hàm lượng cacbon giảm dần trong khi hàm lượng nitơ tăng lên, tỉ lệ C/N giảm xuống dưới 20 %, hàm lượng nitơ có thể đạt tới 2 % và giảm tỉ lệ cacbonhydrat xuống dưới 35 % Tỉ lệ C/N như vậy phù hợp để bón vào đất, thúc đẩy hệ vi sinh vật đất phát triển, góp phần cải tạo và tăng độ phì nhiêu

cho đất Cho tới nay, đã có nhiều nghiên cứu về sử dụng rơm rạ để ủ cùng với chất thải vật nuôi làm phân compost Các nghiên cứu tập trung làm rõ cơ chế của quá trình ủ, vai trò của từng loại nguyên liệu, nhằm mục đích tìm ra các biện pháp rút ngắn thời gian ủ và tạo sản phẩm có chất lượng tốt nhất (Abdelhamid , 2004)[16] Ở nước ta, hướng sử dụng này thường chỉ áp dụng tại các hộ gia đình chăn nuôi nhỏ lẻ kết hợp với sử dụng rơm rạ để lót chuồng nên lượng rơm rạ được sử dụng theo cách này không nhiều

Chôn vùi rơm rạ vào đất: Đây là việc làm trả lại cho đất hầu hết các nguyên tố dinh dưỡng mà cây lúa đã lấy đi từ đất, nên nó có tác dụng bảo toàn nguồn dự trữ dinh dưỡng của đất về lâu dài Mặc dù tác dụng trực tiếp lên năng suất lúa vụ kế tiếp là không lớn so với việc lấy rơm rạ ra khỏi đồng ruộng, nhưng về lâu dài thì ảnh hưởng này là thấy rõ Nếu kết hợp song song việc bón phân hàng vụ cho lúa cùng với việc vùi rơm rạ vào đất sẽ bảo toàn

được dinh dưỡng N, P, K và S cho lúa, và nhiều khi còn làm tăng được dự trữ

dinh dưỡng cho đồng ruộng Việc vùi rơm rạ vào đất ướt, sẽ gây ra tình trạng

cố định tạm thời của đạm (N) và làm tăng lượng metan (CH4) phóng thích trong đất, gây ra tình trạng tích luỹ khí nhà kính Khi vùi một lượng lớn rơm

rạ tươi sẽ rất tốn lao động và cần có những máy móc thích hợp cho việc làm

đất cũng như có thể gây ra những vấn đề về bệnh cây Việc trồng trọt chỉ nên

bắt đầu sau 2 ÷ 3 tuần vùi rơm rạ Các kết quả nghiên cứu hiện tại cho thấy, cày khô, nông 5 ÷ 10 cm để vùi rơm rạ và tăng cường sự thoáng khí cho đất trong thời kỳ bỏ hoá có tác dụng tốt đến độ phì đất trong hệ thống thâm canh lúa-lúa Việc cày khô, nông nên tiến hành sau 2 ÷ 3 tuần sau khi thu hoạch ở những cánh đồng mà thời kỳ bỏ hoá khô-ướt giữa 2 vụ lúa tối thiểu là 30 ngày (Nguyễn Thành Hối và cs, 2008)[8] Biện pháp vùi rơm rạ vào đất mang lại nhiều lợi ích như:

Số lượng cacbon quay vòng hoàn toàn sẽ đạt được nhiều hơn nhờ vào

sự phân giải hiếu khí, do đó hạn chế đến mức tối thiểu ảnh hưởng xấu của các sản phẩm phân giải yếm khí trong giai đoạn sinh trưởng đầu của cây lúa

Tăng cường sự thoáng khí cho đất

Tăng cường được sự khoáng hoá nitơ và sự giải phóng phốtpho cho cây trồng

Làm giảm được sự phát sinh cỏ dại trong suốt thời kỳ bỏ hoá

Làm cho quá trình làm đất được dễ dàng hơn (thường không cần cày

có thể có ích cho các nơi trồng lúa nước ở Đông Nam Á vì một tấn rơm có thể cung cấp 9 kg N, 2 Kg P và S, 25 Kg K, 70 Kg Si, 6 kg Ca và 2 kg Mg (Ponnamperuma, 1984)[24]

Sử dụng rơm rạ làm nguyên liệu giấy: Việc sử dụng rơm rạ làm nguyên liệu trong công nghiệp giấy đã được áp dụng ở nhiều nước như Ấn Độ, Banglades, Indonesia, Pakistan, Philippin, Trung Quốc Do hàm lượng lignin trong rơm rạ thấp hơn trong gỗ (< 20 %) nên công nghệ sản xuất giấy từ rơm

rạ tốn ít năng lượng hơn so với công nghệ sản xuất giấy từ nguyên liệu gỗ Tại Trung Quốc, các nhà khoa học đã phát triển thành công công nghệ sản xuất bột giấy từ rơm rạ, công nghệ mới này có thể sản xuất được bột giấy nhiều gấp 4 lần so với gỗ cùng trọng lượng Đây là biện pháp xử lý mang lại nhiều lợi ích, tuy nhiên các dây chuyền công nghệ vẫn chưa được phổ biến rộng rãi để áp dụng

Sản xuất nhiên liệu sinh học từ rơm rạ: Hiện nay, công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học từ rơm rạ đang được nhiều nước quan tâm Đây là một giải pháp có nhiều tiềm năng giúp tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay thế cho nguồn nhiêu liệu hóa thạch đang có nguy cơ ngày một khan hiếm Tại Việt Nam, đã có nhiều nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học từ các nguồn cơ chất xenluloza mà chủ yếu là rơm rạ Gần đây nhất là nghiên cứu của Đặng Tuyết Phương, sản xuất dầu sinh học từ rơm rạ sử dụng phương pháp nhiệt phân không sử dụng xúc tác (ở nhiệt độ 550 oC) hiệu suất tạo nhiên liệu lỏng

đạt 25 ÷ 30 % Theo phương pháp này, từ 1 tấn rơm rạ, có thể cho ra 250 kg

nhiên liệu lỏng, loại nhiên liệu có thể sử dụng vào nhiều lĩnh vực như sản xuất

hóa chất, y dược, công nghiệp, thực phẩm hoặc làm nhiên liệu (Đặng Tuyết Phương, 2010)[9] Một phương pháp chuyển rơm rạ thành nhiên liệu nữa là

áp dụng phân giải kị khí nhờ vi sinh vật Với biện pháp này, người ta chuyển rơm rạ xuống hầm khí sinh học (biogas) Qua sự phân giải và tổng hợp của các vi sinh vật thì toàn bộ chất hữu cơ trong rơm rạ sẽ biến thành khí đốt (chủ yếu là khí mêtan) dùng để đun nấu, thắp sáng… Phần dịch trong bể là nguồn phân bón rất tốt và rất sạch, còn có thể dùng để đưa vào các ao nuôi thủy sản

để tăng năng suất vật nuôi

Sử dụng rơm rạ trong sản xuất nấm: Trồng nấm được coi là một trong những biện pháp sinh học tận dụng nguồn rơm rạ có hiệu quả Việc trồng nấm

từ rơm rạ đã được thế giới khuyến cáo như một trong những phương pháp thay thế để giảm nhẹ các vấn đề ô nhiễm môi trường liên quan đến các phương pháp xử lý hiện nay như đốt ngoài trời hay xử lý với đất Trồng nấm trên nền rơm rạ còn mang lại những biện pháp khuyến khích kinh tế đối với nghề nông, coi nguồn phế thải như một nguồn nguyên liệu có giá trị và có thể phát triển các cơ sở kinh doanh sử dụng chúng để sản xuất các loại nấm giàu chất dinh dưỡng và giúp xử lý loại phế thải này theo cách thân thiện môi trường Do vậy tăng cường sử dụng nguồn rơm rạ để phát triển ngành trồng nấm là hướng đi thích hợp để góp phần giảm thiểu tình trạng đốt rơm rạ ngoài

đồng ruộng

Đốt rơm rạ: Trong những năm gần đây, tình trạng đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng đã gia tăng nhanh chóng, trở thành tình trạng phổ biến gây ảnh

hưởng tiêu cực tới môi trường và sức khỏe con người Có thể nói tình trạng

đốt rơm rạ là tình trạng chung của hầu hết các vùng trồng lúa chính ở một số

tỉnh ĐBSH như Hà Nội, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Hưng Yên, Hà Nam, Bắc Ninh, Bắc Giang …

Theo số liệu ước tính của Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NN&PTNT) huyện Bình Giang tỉnh Hải Dương thì tỉ lệ rơm rạ đốt ngoài

đồng ruộng chiếm 30 % Ở các nơi gần đô thị như các huyện ngoại thành Hà

Nội và một số địa phương có mức thu nhập tương đối cao thì nhu cầu sử dụng rơm rạ làm chất đốt hay làm thức ăn gia súc, ủ phân bón là rất thấp nên tỉ lệ

rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng có thể đạt tới 60 ÷ 90 % Hơn nữa, nhiều hộ nông dân còn gom rơm rạ vẫn còn tươi thành những đống lớn rồi đốt ngay tại

đồng ruộng Rơm rạ đốt tạo thành những đám khói đặc quánh bao trùm cả

vùng rộng lớn, ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân sống quanh khu vực

đó và là nguy cơ gây mất an toàn giao thông Đốt rơm rạ được cho là nguyên

nhân gây ra tình trạng khói mù dày đặc bao quanh thành phố Hà Nội, Nam

Định… Khói rơm rạ cũng được cho là nguyên nhân gây ra rất nhiều bệnh tật

liên quan đến hô hấp do gây ra tình trạng ngột ngạt, khó chịu, đặc biệt là vào những ngày nắng nóng oi bức (Phạm Ninh Hải, 2010)[6]

2.2.4.3 Vấn đề môi trường do đốt rơm rạ

Rơm, rạ là nguồn phế thải nông nghiệp bao gồm phần thân và cành lá của cây sau khi đã tuốt hạt Rơm rạ chiếm khoảng sản lượng của cây ngũ cốc như: lúa mạch, lúa mì, lúa nước Ở nước ta rơm rạ chủ yếu phát sinh từ cây lúa nước Đã có lúc rơm ra được coi là một loại sản phảm phụ hữu ích nhưng

do nhu cầu về lương thực mà lượng lúa ngày càng gia tăng cùng với đó là nguồn rơm rạ không thể tận dụng hết nên rơm rạ thành một nguồn phế thải khó xử lý trong nông nghiệp

Trước đây sau khi thu hoạch rơm rạ thường được các họ nông dân mang về nhà đánh đống để đun nấu, làm thức ăn cho gia súc, lợp nhà, ủ chuông làm phân bón…tuy nhiên trong những năm gần đây do những biến đổi trong đời sống kinh tế xã hội một tỷ lệ đáng kể trong hộ nông dân đã không còn sử dụng rơm rạ vào những mục đích như trước đây mà thay vào đó họ đốt rơm rạ ngay ở ngoài đồng ruộng Sản lượng rơm rạ đốt ở ngoài đồng ruộng ngày càng tăng nhanh đã tạo ra một lượng khí thải khổng lồ gây ONMT là một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng BĐKH và nhiều hậu quả khác

Theo tập quán canh tác cổ truyền thì đốt đồng được nông dân cho là phương pháp nhanh và rẽ tiền nhất để thu dọn lượng rơm rạ trên ruộng gieo trồng vụ kế tiếp, tránh ngộ độc axít hữu cơ Tuy nhiên, đốt đồng có tác động xấu đến đất và không khí Sau khi đốt đồng sẽ làm mất đi hàm lượng chất hữu

cơ có trong rơm rạ, trong đất và mất đi khoảng 50% quần thể vi khuẩn Theo Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI), trong 1 tấn rơm chứa 5-8 kg đạm, 1,2

kg lân, 20 kg kali, 40 kg silic và 400 kg carbon Khi đốt đồng, 400 kg carbon bay vào không khí, gần như toàn bộ lượng đạm có trong rơm rạ mất hết (53

kg N/ha), khoảng 25% lân, 20% kali và 5-60% lưu huỳnh Chất silic còn lại nhưng do bị đun nóng nên cây lúa không sử dụng được Bên cạnh đó, đốt

đồng còn gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng, làm phát thải một lượng lớn

khí thải độc hại, góp phần biến đổi khí hậu toàn cầu Đốt 1 ha có trung bình 7 tấn rơm sẽ phát thải 9,1 tấn khí CO2, 798 kg khí CO, 398 kg các chất hữu cơ

độc hại và 12 kg tro bụi

Các loại khí thải chủ yếu từ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng: Theo nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới thì đốt rơm rạ bừa bãi ngoài

đồng ruộng sẽ tạo ra nhiều khí thải độc hại vào môi trường Những loại khí

thải chủ yếu được tạo ra khi đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng bao gồm khí CO2,

CO, CH4, các oxit nitơ (NOx, N2O), oxit sulfua (SOx), non-methan hydrocarbon (NMHC), bụi hay vật chất dạng hạt (như TPM, PM25, PM10), khí Polycyclic Aromatic Hydrocacbon (PAHs), Polychlorinated Dioxins và Furans (PCDD/F) Trong số đó thì lượng khí thải CO2 chiếm tỉ trọng cao nhất (Streets và cs,2003) [26], hằng năm lượng khí thải do đốt rơm rạ và các phế thải từ cây ngắn ngày khác ngoài đồng ruộng ở châu Á ước tính đạt 100 ngàn tấn SO2, 960 ngàn tấn NOx, 379 triệu tấn CO2, 23 triệu tấn CO và 680 ngàn tấn CH4 Rất nhiều các khí thải từ đốt rơm rạ là những khí gây hiệu ứng nhà kính như CO2, CH4, N2O, NMHC Ngoài ra các loại khí thải khác như SOx,

NOx có thể tích tụ trong khí quyển gây ra tình trạng mưa axít cũng như gây ra các bệnh liên quan đến đường hô hấp như khó thở, hen suyễn, viêm phế quản (Carmichael, 2003)[25] Chính vì vậy hạn chế tình trạng đốt rơm rạ bừa bãi sẽ

đóng góp vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khí thải độc hại, hạn chế

tình trạng ô nhiễm môi trường, tình trạng biến đối khí hậu cũng như giảm thiểu những tác động tiêu cực đến sức khỏe người dân

Bảng 2.3 Ước lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng ở các tỉnh vùng

đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) năm 2010

Đơn vị: ngàn tấn

Tỉnh thành

Sản lượng lúa

Sản lượng rơm rạ

Sản lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng

Đốt rơm rạ không chỉ gây thiệt hại môi trường do khí thải nhà kính mà còn gây ra sự mất mát gần như hoàn toàn N Lượng P mất đi khoảng 25 %, K

mất đi khoảng 20 % và S mất từ 5 ÷ 60 % Lượng dinh dưỡng mất mát tuỳ thuộc vào cách thức đốt rơm rạ Ở những vùng mà thu hoạch đã được cơ giới hoá, hầu như tất cả rơm rạ được để lại trên đồng và được đốt nhanh chóng tại chỗ, vì thế sự mất mát S, P và K là nhỏ Một số nơi khác rơm rạ được để thành đống ở chỗ tuốt lúa và được đốt sau khi thu hoạch, vì thế tro không

được rải đều trên đồng, nên gây ra sự mất mát khoáng chất rất lớn Các

nguyên tố K, Si, Ca, Mg dễ bị rửa trôi từ đống tro Hơn nữa, việc làm như vậy

sẽ gây nên sự chuyển dịch dinh dưỡng rất lớn từ ngoại vi vào giữa ruộng, và

đôi khi là từ những thửa ruộng xung quanh vào ruộng trung tâm, làm cho hiệu

quả sử dụng chúng bị giảm đi rất nhiều, vì nơi quá thừa, nơi quá thiếu

2.3 Chế phẩm Fito Biomix RR và các kết quả nghiên cứu ứng dụng

2.3.1 Chế phẩm Fito biomix RR và công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học Fito-Biomix RR

Chế phẩm Fito-Biomix RR là một hỗn hợp vi sinh vật xử lý rơm, rạ do

Công ty cổ phần Công nghệ sinh học sản xuất Chế phẩm bao gồm hỗn hợp các chủng vi sinh vật phân giải hữu cơ, vi sinh vật kháng bệnh cho cây trồng

có mật độ ≥ 106 CFU/g, các nguyên tố khoáng, vi lượng; có tác dụng: bổ sung các chủng giống vi sinh vật phân giải hữu cơ có khả năng phân giải nhanh và triệt để rơm, rạ sau thu hoạch thành phân bón hữu cơ vi sinh giàu dinh dưỡng phục vụ sản xuất nông nghiệp

Chế phẩm Fito Biomix RR được cấp Bằng độc quyền giải pháp hữu ích

số HI-2010 của Cục Sở hữu trí tuệ - Bộ Khoa học và Công nghệ

Công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học Fito Biomix RR sử dụng bộ vi sinh vật yếm khí (bao gồm các chủng vi khuẩn: Bacillus sp; nấm mốc: Trichoderma sp, Mucoindicus sp, Chaltomium sp ; xạ khuẩn: Streptomyces sp) Các chủng vi sinh vật được nuôi cấy trên môi trường đặc hiệu, kết hợp với nhu cầu dinh dưỡng, hữu cơ, vi lượng và hỗn hợp NPK của cây trồng để sản xuất chế phẩm sinh học xử lý rơm rạ sau thu hoạch thành phân bón hữu

cơ Hỗn hợp vi sinh vật trong chế phẩm được phép sử dụng và lưu thông trong toàn quốc, gồm 3 nhóm: Vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân và phân giải xenlluloza Lượng vi sinh vật mỗi nhóm trong chế phẩm không nhỏ hơn

106 CFU/g (CFU/g: Số đơn vị khuẩn lạc trong 1 gam chế phẩm)

2.3.2 Các kết quả nghiên cứu ứng dụng liên quan

Phan Bá Học (2007) trong nghiên cứu “ứng dụng chế phẩm vi sinh vật

xử lý tàn dư thực vật trên đồng ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây trồng trên đất phù sa sông Hồng” đã có kết luận: Cứ 1 tấn rơm rạ ủ thì cho ra 0,2 ÷ 0,25 tấn phân hữu cơ; 1 tấn thân là ngô sau khi ủ cho ra 0,3 ÷ 0,33 tấn phân hữu cơ; 1 tấn thân và lá khoai tây thu được 0,2 tấn phân ủ, 1 tấn các loại rau màu khác cho 1,15 ÷ 0,3 tấn phân ủ [7]

Dự án “Ứng dụng chế phẩm vi sinh Biomix-RR chế biến rơm rạ thành

phân hữu cơ tại đồng ruộng bón cho cây trồng nhằm phát triển nền nông nghiệp bền vững tại tỉnh Hòa Bình” Dự án do UBND tỉnh Hòa Bình quản lí năm 2010 - 2011, đã nghiệm thu đạt loại xuất sắc

Dự án cấp tỉnh Hòa Bình “Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng chế phẩm sinh học Fito-Biomix RR xử lý rơm rạ thành phân bón hữu cơ vi sinh tại

ruộng bón cho cây trồng nhằm phát triển nông nghiệp bền vững”

Năm 2013, Trung tâm Ứng dụng Tiến bộ KH&CN tỉnh Bắc Giang triển khai thực hiệnDự án “Sản xuất chế phẩm Fito-Biomix RR xử lý rơm rạ làm phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường nông thôn tại tỉnh Bắc Giang” Phân hữu cơ ủ bằng chế phẩm được thử

nghiệm cho lúa ở một số nơi qua theo dõi bước đầu đạt hiệu quả khá khả quan

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Chế phẩm Fito-Biomix RR trong xử lý phế thải nông nghiệp rơm, rạ

- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài chỉ nghiên cứu xử lý rơm rạ thành phân hữu

cơ bằng chế phẩm Fito-Biomix RR theo theo 2 công thức ủ, có đối chứng

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm: Trung tâm Ứng dụng tiến bộ KH&CN tỉnh Bắc Giang

- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 2/1014 đến hết 4/2014

3.3 Nội dung nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi

3.3.1 Nội dung nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu 3 nội dung sau:

- Điều tra, đánh giá điều kiện tự nhiên, KT-XH tỉnh Bắc Giang

- Tình hình sản xuất nông nghiệp và thực trạng xử lý rơm rạ ở tỉnh Bắc Giang

- Kết quả ủ rơm, rạ từ chế phẩm Fito-Biomix RR, hàm lượng chất dinh dưỡng trong phân hữu cơ

3.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi

- Theo dõi sự biến đổi về nhiệt độ hàng tuần trong quá trình ủ rơm rạ

- Theo dõi khối lượng, thể tích rơm rạ trước ủ và khối lượng, thể tích

phân hữu cơ thu được sau quá trình ủ

- Phân tích các chỉ tiêu pH, đạm tổng số, lân tổng số, kali tổng số, mùn

trong rơm rạ sau qua trình ủ

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu

- Thu thập các số liệu thứ cấp: từ Trung tâm Ứng dụng KH&CN tỉnh

Bắc Giang

3.4.2 Phương pháp chuyên gia: Tham vấn lấy ý kiên của các chuyên gia,

người có kinh nghiêm

3.4.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Tiến hành thí nghiệm với 3 công thức ủ như sau:

+ Công thức 1( đối chứng chỉ sử dụng nước lã): 25kg rơm rạ + nước ( lượng nước vừa đủ cho đạt độ ẩm khoảng 60-80%) Dùng bạt hoặc túi ni lông che phủ kín, ủ trong 30 ngày Sau 10-15 ngày kiểm tra, đảo trộn, có thể bổ sung thêm nước để đạt độ ẩm

+ Công thức 2( ủ với chế phẩm Fito-Biomix RR): 25kg rơm rạ + 5g chế phẩm Fito-Biomix RR + 50g phân NPK + nước (đủ để đạt độ ẩm 60- 80%) Dùng bạt hoặc túi ni lông che phủ kín, ủ trong 30 ngày Sau 10-15 ngày kiểm tra,

đảo trộn, có thể bổ sung thêm chế phẩm ở dạng dung dịch để đạt độ ẩm yêu cầu

+ Công thức 3 (ủ với chế phẩm Fito-Biomix RR có bổ sung phân NPK): 25kg rơm rạ + 7,5g chế phẩm Fito-Biomix RR +50g NPK + nước (đủ

để đạt độ ẩm 60 -80%) Dùng bạt hoặc túi ni lông che phủ kín, ủ trong 30

ngày Sau 10-15 ngày kiểm tra, đảo trộn, bổ sung thêm chế phẩm ở dạng dung dịch để đạt độ ẩm yêu cầu

Cách pha chế phẩm: Tiến hành pha chế phẩm ở dụng dung dịch hòa tan cứ 0,2 kg chế phẩm pha với 50 lít nước Nồng độ của dung dịch có thể thay đổi tùy thuộc vào độ ẩm của rơm, rạ sao cho khi ủ rơm, rạ có độ ẩm đạt

- Đo thể tích và khối lượng sau ủ

3.4.4 Phương pháp phân tích, so sánh số liệu

- Từ các số liệu theo dõi, kết quả phân tích các chỉ tiêu so sánh sự thay đổi về các chỉ tiêu giữa các công thức

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Điều tra sơ lược điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Bắc Giang

4.1.1 Điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên

4.1.1.1 Điều kiện tự nhiên

- Về vị trí địa lý và địa giới (Cổng thông tin điện tử tỉnh Bắc Giang )[15]

Hình 4.1: Bản đồ tỉnh Bắc Giang

Bắc Giang là 1 tỉnh miền núi trung du thuộc vùng Đông Bắc Việt Nam

được tái lập từ tỉnh Hà Bắc cũ, nằm trong phạm vi từ 21độ 37 (thuộc xã Canh

Nậu huyện Yên Thế) đến 21 độ 7 vĩ độ Bắc (thuộc xã Đồng Phúc huyện Yên Dũng) và từ 105 độ kinh Đông (xã Đại Thành huyện Hiệp Hoà) đến 107 độ

10 kinh đông (xã An Lạc huyện Sơn Đông.)

Tỉnh Bắc Giang giáp với các tỉnh như sau:

- Phía Đông giáp huyện Đình Lập, tỉnh Lạng Sơn, huyện Ba Chẽ, Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh

- Phía Tây giáp huyện Đồng Hỷ, Phú Bình, Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên

- Phía Nam giáp sông Cầu, tỉnh Bắc Ninh, thị xã Chí Linh tỉnh Hải Dương, huyện Đông Triều, Uông Bí tỉnh Quảng Ninh

- Phía Bắc giáp huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên, huyện Hữu Lũng, Chi Lăng, Lộc Bình tỉnh Lạng Sơn

- Phía Tây Nam giáp huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

Lãnh thổ Bắc Giang trải dài từ tây sang đông, nơi dài nhất khoảng 120

km (từ An Lạc, Sơn Động đến đại thành Hiệp Hoà); từ Bắc xuống phía nam nơi rộng nhất khoảng 48km (từ Tân Sơn, Lục Ngạn đến xã Lục Sơn, Lục Nam), nơi hẹp nhất dài 20km (từ bắc xã Bảo Sơn xuống nam xã Huyền Sơn, Lục Nam)

Tỉnh Bắc Giang có diện tích là 384.945,1 ha, được phân ra 3 vùng là: Vùng miền núi và núi cao chiếm 51,5%; vùng trung du và núi vừa chiếm khoảng 26,8%; vùng đồng bằng chiếm 21,7% tổng diện tích tự nhiên

Về đơn vị hành chính: Bắc Giang có 10 đơn vị hành chính cấp huyện

gồm: Thành phố Bắc Giang và 09 huyện (Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Thế, Tân Yên, Lạng Giang, Yên Dũng, Hiệp Hòa, Việt Yên) Trong đó,

có 06 huyện miền núi (Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Thế, Lạng Giang, Yên Dũng, Tân Yên), 01 huyện vùng cao (Sơn Động) và còn lại là vùng trung du,

đồng bằng Toàn tỉnh hiện có 230 xã, phường, thị trấn

Bắc Giang có một trục giao thông (đường sắt, đường bộ, đường thuỷ) quan trọng của quốc gia chạy qua: đường quốc lộ 1A và đường sắt Hà Nội- Lạng Sơn ra cửa khẩu quốc tế Đồng Đăng; các trục quốc lộ giao thông liên vùng như quốc lộ 31 Quốc lộ 37 nối Bắc Giang với Lạng Sơn, Móng Cái (Quảng Ninh), với Hải Dương, Hải Phòng, ra cảng Cái Lân (Quảng Ninh);

đường sắt Kép- Quảng Ninh; đường Thuỷ theo sông Thương, sông Cầu và

Sông Lục Nam

Bắc Giang nằm không xa các trung tâm công nghiệp, đô thị lớn của vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ Thành phố Bắc Giang cách Thủ đô Hà Nội khoảng

50 km và cách cửa khẩu quốc tế Đồng Đăng, Tân Thanh khoảng 90-100km

- Về đặc điểm địa hình và phân vùng lãnh thổ tự nhiên

+ Đặc điểm địa hình

Địa hình Bắc Giang là nơi chuyển tiếp giữa vùng núi cao và đồng bằng

tiếp nên địa hình thấp dần từ phía Bắc xuống phía Nam, độ cao và độ dốc trung bình giảm dần (từ gần 500 m xuống còn khoảng 100 m so với mặt nước biển và từ khoảng 20 độ xuống gần 0 độ), bị chia cắt bởi hệ thống sông, ngòi

và một số hồ

+ Phân vùng lãnh thổ tự nhiên

Tỉnh Bắc Giang được phân ra 3 vùng là: Vùng miền núi và núi cao chiếm 51,5%; vùng trung du và núi vừa chiếm khoảng 26,8%; vùng đồng bằng chiếm 21,7% tổng diện tích tự nhiên

- Vùng miền núi và núi cao: Vùng núi phân bố chủ yếu ở các huyện

Sơn Động, Lục Ngạn và một phần các huyện Lục Nam, Yên Thế, Tân Yên, Yên Dũng, Lạng Giang… Đây là vùng núi vừa và núi cao, địa hình chia cắt mạnh, tiếp giáp với đỉnh Yên Tử (Quảng Ninh) và vùng núi tỉnh Lạng Sơn

Độ cao trung bình ở vùng địa hình này 300 - 400 m, cao nhất là đỉnh Yên Tử

(1.086 m), độ dốc phần lớn trên 25o, thuận lợi phát triển lâm nghiệp

- Vùng trung du và núi thấp: Vùng này phân bố ở nhiều huyện, trong đó

tập trung ở huyện Hiệp Hoà, Việt Yên, Yên Thế, Lục Nam và một phần ở huyện Tân Yên, Yên Dũng, Lạng Giang Đây là vùng có địa hình lượn sóng,

đồi bát úp, có độ chia cắt trung bình Độ cao bình quân so với mặt biển từ 80 -

120 m, độ dốc từ 8 o - 15o, thuận lợi cho sản xuất nông lâm nghiệp, dịch vụ

- Vùng đồng bằng: Vùng đồng bằng được phân bố ở thành phố Bắc

Giang, Việt Yên, Yên Dũng và một phần của Lạng Giang, địa hình tương đối bằng phẳng, trừ một vài nơi trũng ở Yên Dũng Độ cao bình quân so với mặt nước biển từ 15 - 25 m, đất đai tương đối phì nhiêu, thuận lợi cho phát triển

đô thị, nông nghiệp và công nghiệp, dịch vụ

- Về khí hậu thủy văn

Tỉnh Bắc Giang nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa khu vực

Đông Bắc Việt Nam, một năm có bốn mùa rõ rệt Mùa đông lạnh, mùa hè

nóng ẩm, mùa xuân, thu khí hậu ôn hòa Nhiệt độ trung bình 22 - 24oC, biên

độ nhiệt độ hằng năm ít thay đổi, tháng 1 có nhiệt độ trung bình khoảng 160

C, tháng nóng nhất là tháng 7 có nhiệt độ trung bình trên 300C Độ ẩm dao động lớn, từ 73 - 87% Khí hậu của tỉnh phân hóa theo mùa và lãnh thổ phụ thuộc

vào chế độ hoàn lưu gió mùa và điều kiện địa hình

Độ ẩm trung bình trong năm là 83%, một số tháng trong năm có độ ẩm

trung bình trên 85% Các tháng mùa khô có độ ẩm không khí dao động khoảng 74% - 80%