nghiên cứu khả năng xử lý phân dê của trùn quế (perionyx excavatus)

Đề tài “Nghiên cứu khả năng xử lý phân dê của trùn quế Perionyx excavatus” được thực hiện nhằm xác định tỉ lệ trùn giống so với khối lượng phân xử lý và tỉ lệ chất độn bã mía phù hợp đ

Cần Thơ, tháng 1, năm 2014

VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHÂN DÊ

CỦA TRÙN QUẾ (Perionyx excavatus)

MSSV: 3102877

LỚP: CNSH K36

Cần Thơ, tháng01, năm 2014

VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHÂN DÊ

MSSV: 3102877

LỚP: CNSH K36

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

-* -

Qua thời gian thực hiện luận văn đã giúp em rèn luyện khả năng làm việc độc lập, học cách tiếp cận với những vấn đề mới Để hoàn thành được đề tài này có sự đóng góp không nhỏ của Quý thầy cô, bạn bè và người thân Qua đây em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Bùi Thị Minh Diệu đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu và truyền đạt nhiều kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báu giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học đã truyền đạt kiến thức trong suốt thời gian em học tập tại trường

Xin cảm ơn các anh chị, các bạn của phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử Thực vật đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực hiện đề tài

Chân thành cảm ơn tới tập thể lớp CNSH khóa 36 đã nhiệt tình giúp đỡ, chia sẻ thông tin và tài liệu trong quá trình học tập Đặc biệt biết cảm ơn gia đình bạn Duẩn

đã tạo mọi điều kiện để hỗ trợ em trong việc bố trí và thực hiện thí nghiệm

Kính chúc Quý thầy cô, các anh chị và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công trong cuộc sống

Ngày 9 tháng 5 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Vũ Văn Xuân

i

TÓM LƢỢC

Ở Việt Nam, hiện nay phân dê thường được ủ tự nhiên rồi làm phân bón một cách đơn thuần hoặc thải ngay tại khu vực chăn nuôi mà không được thu gom xử lý, gây ô nhiễm môi trường, là nguồn phát sinh dịch bệnh và mất cảnh quan môi trường Đề tài

“Nghiên cứu khả năng xử lý phân dê của trùn quế (Perionyx excavatus)” được thực

hiện nhằm xác định tỉ lệ trùn giống so với khối lượng phân xử lý và tỉ lệ chất độn (bã mía) phù hợp để trùn quế phát triển mạnh nhất và cho hiệu quả xử lý phân dê tốt nhất Đầu tiên, bốn mức mật số trùn quế (2%, 3%, 4% và 5%) được thử nghiêm và cho thấy 5% là mật số cho kết quả xử lý phân dê nhanh nhất là 19,67 ngày, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5% so với các NT còn lại (tương ứng 26 ngày ở NT3 với 4% mật số; NT2 với 2% mật số là 30,33 ngày và NT1 với 1% mật số là 50,33 ngày), và phân hủy nhanh hơn gần 6 lần so với nghiệm thức ĐC để phân hủy tự nhiên, không có trùn (114 ngày) Tất cả các nghiệm thức có sử dụng trùn quế đều hoàn toàn không có mùi hôi so với ĐC NT 5% có thời gian mùn hóa nhanh nhất là 19,67 ngày nhưng sinh khối trùn lại bị giảm đi trong khi NT3% có tốc độ tăng sinh khối lớn nhất 0,949(g/ ngày) do đó tỉ lệ 3% được chọn cho thí nghiệm 2 Tỉ lệ trùn giống này được áp dụng cho thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tỉ lệ chất độn đến sự phát triển của trùn quế gồm 4 NT với các tỉ lệ chất độn là 0%, 30%, 50% và 70% bã mía Kết quả cho thấy NT1 với 30% bã mía cho kết quả tốt nhất về thịt trùn và phân trùn trong các nghiệm thức có chất độn Hàm lượng đạm tổng số đạt 77,68(%), %N trong cơ chất sau xử lý 3,02(%), IAA đạt 1,78(ppm) có cùng mức tăng với ĐC là 48% Hàm lượng lân dễ tan

ở NT 0% bã mía đạt cao nhất 1,1%

Đề tài cho thấy trùn quế có thể xử lý phân dê hiệu quả, tỉ lệ chất độn có ảnh hưởng đến sự phát triển của trùn quế nhưng với tỉ lệ phù hợp (30%) vẫn cho kết quả tốt so với việc dùng 100% phân dê

Từ khóa: Trùn quế Perionyx excavatus, bã mía, phân dê, phân trùn (Vermicompost), Vermicomposting

ii

MỤC LỤC

PHẦN KÝ DUYỆT 3

LỜI CẢM ƠN 4

MỤC LỤC II DANH SÁCH BẢNG V DANH SÁCH HÌNH VI TỪ VIẾT TẮT VII CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 1

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Tình hình chăn nuôi dê trên thế giới 3

2.2 Sơ lược tình hình chăn nuôi dê ở Việt Nam 4

2.3 Đặc điểm chất thải chăn nuôi Dê 4

2.3.1 Nguồn phát sinh chất thải 4

2.3.2 Khối lượng chất thải chăn nuôi dê 5

2.3.3 Thành phần chất thải chăn nuôi Dê 6

2.4 Sơ lược về trùn quế 8

2.4.1 Giới thiệu 8

2.4.2 Đặc tính sinh học 8

iii

2.4.3 Đặc tính sinh lý 8

2.4.4 Sự sinh sản và phát triển 9

2.4.5 Các nghiên cứu về Trùn Quế 10

2.4.6 Phân trùn Quế 12

2.5 Mô hình và kĩ thuật nuôi trùn quế 15

2.5.1 Các mô hình nuôi trùn quế 15

2.5.2 Phương pháp ủ phân 17

CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 19

3.1 Thời gian, địa điểm 19

3.2 Phương tiện 19

3.2.1 Vật liệu 19

3.2.2 Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm 19

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 28

CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢ 29

4.1 Ảnh hưởng của mật sộ trùn Quế đến khả năng phân hủy phân dê 29

4.1.1 Ảnh hưởng mật số trùn Quế đến thời gian mùn hóa phân dê 29

4.1.2 Ảnh hưởng của mật số trùn quế đến sinh khối trùn 30

4.1.3 Nhiệt độ của từng NT theo thời gian 32

4.1.4 Đánh giá cảm quan mùi cơ chất sau khi xử lý 33

4.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ chất xơ độn đến sự phát triển của trùn quế 34

4.2.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ chất xơ độn đến sinh khối trùn sau thí nghiệm 34

4.2.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn đến hàm lượng lân dễ tan 36

4.2.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn đến hàm lượng IAA 37

4.2.5.Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn đến % N tổng số 38

4.2.6 Protein tổng số của các nghiệm thức 39

4.2.7 Ảnh hưởng của tỉ lệ chất độn đến hàm lượng đạm amin 40

iv

4.2.8 Tỉ lệ chất độn ảnh hưởng tới hàm lượng chất khô của thịt trùn quế 41

4.2.9 Kết quả phân tích E.coli và Coliform 42

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43

5.1 Kết luận 43

5.2 Kiến nghị 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

PHỤ LỤC 48

PHụ LụC 1: CÁC THIếT Bị TRONG PHÒNG THÍ NGHIệM 48

PHụ LụC 2: 58

v

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1 Lượng phân và nước tiểu của một số vật nuôi thải ra trung bình trong một

ngày đêm (Hill và Toller, 1974)……….5

Bảng 2.Thành phần trung bình của nước tiểu các loại gia súc (theo Suzuki Tatsushiko, 1968)……… 7

Bảng 3 Thành phần hoá học của garden compost và vermicompost……….15

Bảng 4 So sánh khối lượng trùn quế theo cột ………30

Bảng 5 Nhiệt độ của các nghiệm thức theo thời gian……… 32

Bảng 6 Đánh giá cảm quan mùi sau khi kết thúc thí nghiệm ……….33

Bảng 7 Kết quả hàm lượng %N qua kiểm định fisher của các nghiệm thức sau khi được trùn quế xử lý ……….38

vi

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Biểu đồ thời gian mùn hóa phân dê theo các nghiệm thức………29

Hình 2: Biểu đồ thể hiện sự tốc độ thay đổi khối lƣợng trùn quế của các nghiệm thức……… 31

Hình 3 Biểu đồ thể hiện thay đổi khối lƣợng trùn quế giữa các nghiệm thức khi kết thúc thí nghiệm……… 34

Hình 4: Biểu đồ khối lƣợng trùn sau thí nghiệm ………35

Hình 5: Biểu đồ thể hiện % protein tổng số của các nghiệm thức ……… 39

Hình 6 : Biểu đồ thể hiện hàm lƣợng đạm amin trong thịt trùn quế ……… 40

Hình 7: hàm lƣợng chất khô của thịt trùn quế của các nghiệm thức sau thí nghiệm……… 41

IAA: Indol Acetic Acid

MPN: Most Probable Number

NNVN: Nông nghiệp Việt Nam

NT: nghiệm thức

NPK: Nitơ Phospho Kali

VSV: Vi sinh vật

VK: Vi khuẩn

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

Có nhiều phương pháp để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường từ chất thải chăn nuôi như xử lí bằng nhiều phương pháp để làm phân bón cho cây trồng, xử lí bằng hầm bioga để lấy khí đốt, dùng nguồn nước thải chăn nuôi để nuôi tảo…Tuy nhiên, có một cách mới đã được các nông dân áp dụng là sử dùng phân của vật nuôi

để nuôi trùn quế vừa đem lại hiệu quả kinh tế vừa xử lý được ô nhiễm môi trường mà chi phí đầu tư thấp, phân trùn quế được sử dụng như một loại phân bón thúc, bón lót không làm thoái hóa đất như phân hóa học Ngoài ra, hàm lượng dinh dưỡng cao nên trùn quế là nguồn thức ăn bổ dưỡng cho gia súc, gia cầm và thủy hải sản

Từ những lí do trên, đề tài “Nghiên cứu khả năng xử lý phân Dê cuả trùn

Quế (Perionyx excavatus)” được thực hiện nhằm góp một phần hạn chế sự ô nhiễm

môi trường, tạo ra nguồn phân sinh học giàu dinh dưỡng và tăng thêm thu nhập cho bà con nông dân từ trùn quế

1.2 Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu qui trình phù hợp để xử lý tốt phân Dê bằng trùn quế, tạo ra phân hữu cơ vi sinh

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

2

1.3 Nội dung nghiên cứu

− Khảo sát ảnh hưởng mật số Trùn Quế đến khả năng xử lý phân Dê

− Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ chất độn (bã mía) đến sự sinh trưởng, phát triển của trùn Quế và hiệu quả xử lý phân Dê

− Khảo sát chất lượng phân Dê trước và sau khi xử lý bằng trùn Quế

− Khảo sát chất lượng thịt trùn Quế sau khi nuôi bằng phân Dê

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

3

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Tình hình chăn nuôi dê trên thế giới

Theo số liệu của FAO (1996), hiện nay trên thế giới có khoảng 592 triệu dê và được phân bố ở các vùng như sau:

- Châu Á: 359 triệu con, chiếm 60,6%

- Châu Đại Dương: 1 - 0,2%

Như vậy Châu Á là nơi chăn nuôi dê khá phát triển, đặc biệt lại tập trung chủ yếu ở những nước đang phát triển (90% trong tổng số dê trên thế giới và chăn nuôi chủ yếu ở khu vực gia đình với qui mô đàn nhỏ, tập trung ở những vùng khô cằn, nông dân nghèo)

Chăn nuôi dê ở những nước phát triển có qui mô đàn lớn hơn, theo phương thức thâm canh với mục đích lấy sữa và làm pho mát mang lại hiệu quả kinh tế cao

Ấn Độ là nước có ngành chăn nuôi dê rất phát triển Tổng đàn dê Ấn Độ năm

1992 là 117 triệu con, từ năm 1989 đến năm 1992 tăng hàng năm là 3,29% tương đương 1,55 triệu con Ấn Độ có trên 20 giống dê, hàng năm sản xuất ra hơn một triệu tấn lông (B.V Khan và N.K Phatatacharyya ,1989)

Ở Pháp: theo France (1991) cho biết tổng đàn dê của Pháp có 900.000 con, chủ yếu là nuôi dê lấy sữa Toàn bộ sữa dê được làm thành pho mát ở gia đình hoặc trang trại

Ở Malaysia, Samah (1989) cho biết chăn nuôi dê ở đây từ năm 1976 đến năm

1986, số lượng đàn dê giảm mỗi năm là 2% nhưng tiêu thụ thịt dê lại tăng lên Cụ thể

là 1977 là 6.034 tấn, đến năm 1987 là hơn 6.595 tấn, tăng 8,14% Giống dê ở

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

4

Malaysia nhỏ, khối lượng trưởng thành chỉ đạt 20-25 kg Họ đã nhập các giống dê như Alpine, Seanen, Toggeburg, Anglo Nubian từ nước Đức vào để lai với giống dê địa phương ở khắp nơi trong cả nước

Ở Philippin, việc nghiên cứu và phát triển chăn nuôi dê được chính phủ quan tâm chú ý Một chương trình nghiên cứu và phát triển chăn nuôi dê quốc gia đã được thiết lập Theo Escano và Samonte (1991) thì tổng số đàn dê ở Philippin năm 1983 là 1,9 triệu con, đến năm 1988 là 2,1 triệu con Hàng năm sản xuất ra gần 40.000 tấn thịt

2.2 Sơ lược tình hình chăn nuôi dê ở Việt Nam

Ở Việt Nam nghề chăn nuôi dê đã có từ lâu đời, nhưng theo phương thức quảng canh tự túc tự phát Qua số liệu của Tổng cục thống kê năm 1999 tổng đàn dê của cả nước có 530.000 con, trong đó 72,5% phân bổ ở miền Bắc, 27,5% ở miền Nam (Tây Nguyên chiếm 12.3%; Duyên hải miền Trung chiếm 8,9%, Đông và Tây Nam

Bộ chỉ chiếm 2,1 và 3,8%) Đàn dê ở vùng núi phía Bắc chiếm 48% tổng đàn dê của

cả nước, chiếm 67% tổng đàn dê của miền Bắc

Từ 1993 chăn nuôi dê sữa ở nước ta được giao cho Trung tâm Nghiên cứu Dê

và Thỏ Sơn Tây - Viện Chăn Nuôi Đây là đơn vị chịu trách nhiệm nghiên cứu toàn bộ các vấn đề về chăn nuôi dê và tổ chức chuyển giao kỹ thuật xây dựng ngành chăn nuôi

dê ở Việt Nam Từ đó đến nay ngành chăn nuôi dê đặc biệt là chăn nuôi dê sữa ở Việt Nam đã bắt đầu được khởi sắc Chăn nuôi dê đã góp một phần vào việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi trong hệ thống nông trại bền vững ở gia đình đặc biệt là vùng Trung du đồi núi dân nghèo nước ta

2.3 Đặc điểm chất thải chăn nuôi Dê

2.3.1 Nguồn phát sinh chất thải

Trong quá trình chăn nuôi chất thải thường phát sinh từ các nguồn sau:

− Chất thải do bản thân vật nuôi: phân, nước tiểu, vẩy, da…

− Nước: từ quá trình tắm rửa, vệ sinh chuồng trại, vệ sinh vật dụng trong chăn nuôi,

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

5

− Thức ăn thừa, thức ăn rơi vãi, vật dụng chăn nuôi, vật phẩm thú y,

− Xác chết vật nuôi, khí thải từ hố phân, nước thải, nơi chế biến thức ăn gia súc…

2.3.2 Khối lượng chất thải chăn nuôi dê

Hoạt động chăn nuôi thải ra một lượng lớn chất thải rắn và lỏng gây ô nhiễm môi trường như phân nước tiểu, nước rửa chuồng, đồ lót, xác chết vật nuôi, thức ăn thừa,…thành phần thức ăn rất đa dạng và có thể gây ô nhiễm cao

Khối lượng chất thải sinh ra từ vật nuôi trong 24 giờ là khác nhau, tùy thuộc loại, loài, giai đoạn sinh trưởng, chế độ dinh dưỡng, trọng lượng gia súc, phương thức

vệ sinh chuồng trại

Bảng 1 Lượng phân và nước tiểu của một số vật nuôi thải ra trung bình trong một ngày đêm

Nguồn: Hill và Toller, 1974

Với khối lượng chất thải lớn như ở bảng trên thể hiện nếu sử dụng hợp lý, tận dụng hiệu quả thì sẽ mang lại giá trị kinh tế cao, nhưng ngược lại không kiểm soát tốt thì đây là nguồn gây ô nhiễm môi trường đáng phải quan tâm

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

− Các thức ăn bổ sung, thuốc kích thích (thường chứa đồng, kẽm), các kháng sinh hay các men

− Các chất cặn bã trong đường tiêu hóa (pepsin, trypsin,…)

Thành phần phân vật nuôi còn phụ thuộc vào chế độ dinh dưỡng của vật nuôi: nếu có sự thay đổi thành phần các muối khoáng tự nhiên như protein, cacbonhidrat, natri, canxi,, magie, các muối photpho,…và thức ăn bổ sung (đòng, kẽm, kháng sinh, men ) trong các khẩu phấn sẽ làm thay đổi nồng độ những yếu tố này và thay đổi khả năng phân hủy của chất hữu cơ (Trương Thanh Cảnh, 1998) Nó còn phụ thuộc vào chủng loại do khả năng tiêu hóa, giai đoạn tăng trưởng cũng ảnh hưởng tới thành phần của phân

Phân dê có đặc điểm là có dạng viên nhỏ khô, nên dễ thu gom Chúng ít mùi

so với các loại phân khác Trong quá trình chăn nuôi nước tiểu của dê thường trộn lẫn với phân do đó làm tăng giá trị Nito có trong phân Hàm lượng nito trong phân dê cao hơn trong phân Bò và Ngựa, khoảng 22kg/1 tấn phân trong khi phân Bò chỉ có 10kg/1 tấn( Ohio State University Extension)

Do có dạng viên tròn nhỏ nên phân dê dễ ủ trộn Diện tích tiếp xúc với không khí nhiều nên phân khô nhanh hơn, dễ sử dụng để bón cho cây trồng

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

7

2.3.3.2 Nước tiểu gia súc

Là sản phẩm của quá trình trao đổi chất của động vật chủ yếu là nước (90%) Ngoài ra nước tiểu còn chứa một lượng lớn chất nito, photpho Đặc biệt ure trong nước tiểu dễ phân hủy trong điều kiện có oxy Do đó khi vật nuôi bài tiết ra bên ngoài tạo ra ammoniac có mùi khó chịu, nhưng nếu dùng làm phân bón cho cây thì đây lại là nguồn giàu nito, photpho và kali

Bảng 2 Thành phần trung bình của nước tiểu các loại gia súc

Loại gia súc H2O Chất hữu cơ N P2O5 K2O CaO MgO Cl

Trâu, Bò 92,5 3,0 1,0 0,01 1,5 0,15 0-0,24 0,1

( theo Suzuki Tatsushiko, 1968)

2.3.3.3 Nước thải chăn nuôi

Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp nước tiểu, nước rửa chuồng, nước tắm vật nuôi với một khối lượng khổng lồ Nước thải chăn nuôi chứa chất thải rắn lơ lửng, chất hữu

cơ, nito, photpho và thành phần khác, đặc biệt là vi sinh vật gây bệnh

Trong thành phần chất rắn trong nước thải thì chất hữu cơ chiếm 70-80% chủ yếu là hydratcarbon, protit, acid amin chất béo và các dẫn xuất của chúng trong phân

và thức ăn thừa Các hợp chất hữu cơ này dễ dàng phân hủy Các chất vô cơ chiếm 20- 30% gồm cát, đất, muối, ure, SO4

Nước thải chăn nuôi chứa nhiều vi trùng, virus và trứng ấu trùng trùn sán gây

bệnh tồn tại lâu trong nước thải như Salmonella 6- 7 tháng, Leptospira 5-6 tháng,

Microb teria tuberculosis 75-150 ngày, virus lở mồm long móng 100-120

ngày…(Nanxera,1998)

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

8

2.4 Sơ lược về trùn quế

2.4.1 Giới thiệu

Trùn quế có tên khoa học là Perionyx excavatus, chi Pheretima, họ

Megascocidae (họ cự dẫn), ngành ruột khoan Chúng thuộc nhóm trùn ăn phân, thường sống trong môi trường có nhiều chất hữu cơ đang phân hủy, trong tự nhiên ít tồn tại với phần thể lớn và không có khả năng cải tạo đất trực tiếp như một số loài trùn địa phương sống trong đất

Đây là loài trùn mắn đẻ, xuất hiện rải rác ở vùng nhiệt đới, dễ bắt bằng tay, vì vậy rất dễ thu hoạch (Edward, 1995)

2.4.2 Đặc tính sinh học

Trùn quế có kích thước tương đối nhỏ, độ dài vào khoảng 10 – 15 cm, thân hơi dẹt, bề ngang của con trưởng thành có thể đạt 0,1 – 0,2 cm, có màu từ đỏ đến màu mận chín (tùy theo tuổi), màu nhạt dần về phía bụng, hai đầu hơi nhọn Cơ thể trùn có hình thon dài nối với nhau bởi nhiều đốt, trên mỗi đốt có một vành tơ

Trùn quế nuốt thức ăn bằng môi ở lỗ miệng, lượng thức ăn mỗi ngày được nhiều nhà khoa học ghi nhận là tương đương với trọng lượng cơ thể của nó Sau khi qua hệ thống tiêu hóa với nhiều vi sinh vật cộng sinh, chúng thải ra phân ra ngoài rất giàu dinh dưỡng, những vi sinh vật cộng sinh có ích trong hệ thống tiêu hóa này theo phân ra khỏi cơ thể nhưng vẫn còn hoạt động ở “màng dinh dưỡng” một thời gian dài Đây là một trong những nguyên nhân làm cho phân trùn có hàm lượng dinh dưỡng cao và có hiệu quả cải tạo đất tốt hơn dạng phân hữu cơ phân hủy bình thường trong

tự nhiên (Nguyễn Văn Bảy, 2004)

2.4.3 Đặc tính sinh lý

Trùn quế rất nhạy cảm, chúng phản ứng mạnh với ánh sáng, nhiệt độ và biên độ nhiệt cao, độ mặn và điều kiện khô hạn Nhiệt độ thích hợp nhất với Trùn quế nằm trong khoảng từ 20 – 300C, ở nhiệt độ khoảng 300C và độ ẩm thích hợp, chúng sinh trưởng và sinh sản rất nhanh

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

9

Ở nhiệt độ quá thtấp, chúng sẽ ngừng hoạt động và có thể chết; hoặc khi nhiệt

độ của luống nuôi lên quá cao cũng bỏ đi hoặc chết Chúng có thể chết khi điều kiện khô và nhiều ánh sáng nhưng chúng lại có thể tồn tại trong môi trường nước có thổi Oxy

Trùn quế rất thích sống trong môi trường ẩm ướt và có độ pH ổn định Qua các thí nghiệm thực hiện, nhận thấy chúng thích hợp nhất vào khoảng 7.0 – 7.5, nhưng chúng có khả năng chịu đựng được phổ pH khá rộng, từ 4 – 9, nếu pH quá thấp, chúng

sẽ bỏ đi.( Singh et al, 2004)

Trùn quế thích nghi với phổ thức ăn khá rộng, chúng ăn bất kỳ chất thải hữu cơ nào có thể phân hủy trong tự nhiên (rác đang phân hủy, phân gia súc, gia cầm…) Tuy nhiên, những thức ăn có hàm lượng dinh dưỡng cao sẽ hấp dẫn chúng hơn, giúp cho chúng sinh trưởng và sinh sản tốt hơn.(Gajalakshmi, S & Abbasi S.A, 2004)

Trong tự nhiên, Trùn quế thích sống nơi ẩm thấp, gần cống rãnh, hoặc nơi có nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy và thối rữa như trong các đống phân động vật, các đống rác hoai mục chúng rất ít hiện diện trên các đồng ruộng canh tác dù nơi đây có nhiều chất thải hữu cơ, có lẽ vì tỷ lệ C/N của những chất thải này thường cao, không hấp dẫn và không đảm bảo đềiu kiệm ẩm độ thường xuyên

2.4.4 Sự sinh sản và phát triển

Trùn quế sinh sản rất nhanh trong điều kiện khí hậu nhiệt đới tương đối ổn định và

có độ ẩm cao như điều kiện của khu vực phía Nam

Trùn quế là sinh vật lưỡng tính, chúng có đai và các lỗ sinh dục nằm ở phía đầu của cơ thể, có thể giao phối chéo với nhau để hình thành kén ở mỗi con, kén được hình thành ở đai sinh dục, trong mỗi kén mang từ 1 – 20 trứng, mỗi kén có thể nở từ 2 – 10 con

Khi mới nở, con nhỏ như đầu kim có màu trắng, dài khoảng 2 – 3mm, sau 5 – 7 ngày cơ thể chúng sẽ chuyển dần sang màu đỏ và bắt đầu xuất hiện một vằn đỏ thẫm trên lưng Khoảng từ 15 –30 ngày sau, chúng trưởng thành và bắt đầu xuất hiện đai sinh dục; từ lúc này chúng bắt đầu có khả năng bắt cặp và sinh sản (Arellano, 1997)

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

10

2.4.5 Các nghiên cứu về Trùn Quế

Theo Mason (1992): Trùn, nhất là trùn tươi, là thức ăn lý tưởng để nuôi thủy sản, nhất là sản xuất con giống ba ba, rùa, lươn, tôm, cá Chình vàđặc biệt là nuôi cá Tầm Nếu cho chúng ăn trùn tươi hàng ngày bằng 10% - 15% trọng lượng cơ thể sẽ tốt hơn bất cứ loại thức ăn nào khác, tốc độ sinh trưởng sẽ tăng từ 15%-40%, năng suất trứng tăng lên 10% Nếu trộn 2-3% bột trùn dùng để nuôi, năng suất sẽ tăng trên 30%, giá thành thức ăn giảm 40%-60%, đồng thời tăng sức sinh sản và kháng bệnh của tôm, cá Điều này rất có ý nghĩa khi thức ăn chăn nuôi đắt đỏ như hiện nay

Theo nghiên cứu của Vũ Đình Tôn và ctv (2009), được tiến hành trên đàn gà broiler (Hồ Lương Phượng) 4 - 10 tuần tuổi theo phương pháp phân lô so sánh ngẫu nhiên với 1 lô đối chứng và 3 lô thí ghiệm tương ứng với 3 mức bổ sung giun, đó là 1%, 1,5% và 2% tính theo vật chất khô của khẩu phần Kết quả cho thấy, mức bổ sung 2% giun cho tăng trọng của gà cao nhất, cao hơn rõ rệt so với lô đối chứng (1925,3 g/con so với 1822,6g/con ở tuần tuổi 10) Gà ở các lô được bổ sung giun có mức tiêu tốn thức ăn thấp hơn cho mỗi kg tăng khối lượng Tỷ lệ thân thịt, thịt lườn và thịt đùi của gà ở lô bổ sung 2% giun cao hơn so với lô đối chứng Các mức giun quế bổ sung không làm ảnh hưởng đến chất lượng thịt gà (pH, màu sắc, tỷ lệ mất nước sau bảo quản và chế biến)

Hiệp hội nuôi gà của Mỹ cho rằng: Trùn là phương án hàng đầu cung cấp Protein chất lượng cao, rẻ nhất, dễ nhất cho vật nuôi, đặc biệt là gà Thức ăn trộn 2-3% bột trùn để nuôi lợn, tốc độ tăng trọng trên 74,2%; nếu nuôi gà, thì năng suất trứng tăng 17-25%, tốc độ sinh trưởng tăng 56% -100% Đặc biệt, nếu nuôi gà bằng thức ăn có trùn tươi thì hầu như gà không bị bệnh; trong khi nếu nuôi bằng thức ăn không có trùn, tỷ lệ mắc bệnh cúm gà 16-40% Trùn Quế còn chứa trên 8% Axit Glutamic ( còn gọi là bột ngọt, hay mì chính), nên khỉ sử dụng làm thức ăn chăn nuôi thì vật nuôi khỏe, chóng lớn, đẻ khỏe, ít bệnh tật và sẽ cho thịt thơm ngon hơn hẳn so với vật nuôi thông thường Vì vậy ngày càng có nhiều hãng sản xuất thức ăn công nghiệp quan tâm

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

11

đưa bột trùn trộn vào thức ăn chăn nuôi để tạo sự khác biệt so với thức ăn thông thường, nâng cao khả năng cạnh tranh sản phẩm trên thị trường

Năm 1989, nghiên cứu của Đặng Thị Hồng và Lý Thị Phương Tâm cho kết quả là

số lượng và trọng lượng trùn tăng cao nhất trong môi trường 70% phân heo và ủ với 30% rơm rạ, kế đến là 70% phân trâu ủ với 30% rơm rạ, thấp nhất là 70% bã biogas ủ với 30% rơm rạ

Theo nghiên cứu của Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thùy Dương (2003) trùn quế chứa hàm lượng protein rất cao, các kết quả phân tích cho thấy hàm lượng protein của trùn có thể đạt đến 70% trọng lượng khô Các acid amin, trong protein của trùn đất khá đầy đủ và cân đối Đặc biệt trong sinh khối của trùn quế chứa rất nhiều vitamin như thiamin (12,9mg/kg), niacin (567mg/kg), acid pantotenic (18,4mg/kg), pyridoxine (6,6mg/kg), acidfolic (1,94mg/kg), biotin (1,53mg/kg)

Năm 2010, nhóm nghiên cứu đến từ Khoa Công nghệ Sinh học – Đại học mở TP.HCM; Đại học Y dược TP.HCM; Trường Cán bộ Quản lý Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 2 TP.HCM nghiên cứu, thực hiện phân lập và sàng lọc in vitro một số hoạt tính probiotic trong nuôi trồng thủy sản của 2 nhóm vi khuẩn, vi khuẩn nitrate

hóa và Bacillus từ dịch trùn thô và phân trùn quế Từ 15 mẫu trùn và phân trùn quế

nhóm nghiên cứu đã phân lập được 40 chủng Bacillus, với bố trí thí nghiệm gồm 9 thử

nghiệm sàng lọc các tiêu chí probiotic, từ 40 chủng thu nhận được 7 chủng có tiềm năng, định danh bằng phương pháp truyền thống và kỹ thuật giải trình tự 16S rDNA

thuộc 6 loài: B subtilis (F11), B polyfermenticus (F27), B pumilus (F1, F34), B

licheniformis (F33), B flexus (F21), B thuringensis (T4) ết quả cho thấy 7 chủng trên

đều có hoạt tính probiotic cao, vừa có khả năng đối kháng với nhiều vi khuẩn thường

gây bệnh cho động vật thủy sản (V harveyi, V parahaemolyticus, V alginolyticus, A

hydrophyla, A caviae, P aeruginosa, E coli, S aureus ATCC 25923 (MRSA)), vừa

có khả năng emzyme ngoại bào (amylase, protease, cellulase và lipase), khoảng pH tăng trưởng (pH 4-9) và chịu muối rộng (0-6%), có tỷ lệ sống cao ở pH acid dạy dày (97,84 ± 1 – 72 ± 3 % ở pH 2/2 giờ) và muối mật (74,98 ± 4.69 - 91,14 ± 0,52% ở

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

12

muối mật 2%/3 giờ), không sinh hemolysin và không đề kháng kháng sinh với 8 loại kháng sinh thuộc 3 nhóm tác động (ức chế tổng hợp vách, ức chế sinh tổng hợp protein, ức chế sinh tổng hợp acid nucleic) – với những kết quả nghiên cứu cho thấy đây là những chủng thuộc các loài an có độ toàn sinh học cao, thường được dùng trong sản xuất probiotic và đều có tiềm năng ứng dụng làm probiotic trong nuôi trồng thủy sản

Ở Việt Nam, toa thuốc và tên bài thuốc sử dụng trùn đất chữa tai biến mạch máu não đã xuất hiện từ những năm đầu thế kỷ XX, được in lại trong cuốn sách “Hai trăm bài thuốc quý” của ông Lê Văn Tình vào năm 1940 Bài thuốc cũng đã được bác sĩ Nguyễn Văn Hưởng, nguyên Bộ trưởng Bộ Y tế, cho phổ biến để sử dụng hữu hiệu trong đợt chống dịch sốt xuất huyết tại các tỉnh miền Bắc vào năm 1969 Cho đến nay, bài thuốc đơn giàn này đã cứu chữa và phục hổi cho rất nhiều trường hợp hôn mê do đột quỵ, dù đã nhiều ngày trôi qua

Mới đây, PGS – TS Nguyễn Thị Ngọc Dao cũng các cộng sự thuộc Viện Công nghệ Sinh học (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã bước đầu nghiên cứu và sản xuất thành công chế phẩm viên nang Lumbrokinase từ trùn đất, có tác dụng làm tan cục máu đông làm nghẽn động mạch, những vết thương bị tụ máu Việc điều trị cho các bệnh nhân bị tai biến mạch máu não do viêm tắc, xơ vữa động mạch đã cho kết quả tốt

2.4.6 Phân trùn Quế

Phân trùn Quế là một loại phân hữu cơ 100%, được tạo thành từ phân trùn nguyên chất, là loại phân thiên nhiên giàu dinh dưỡng nhất mà con người từng biết đến

Theo nghiên cứu của Getnet, M & Raja, N(2013), sử dụng phân trùn để bón cho rau bắp cải thì các kích thước về chiều cao cây, rộng lá, sự phát triển của rễ đều tốt hơn đối chứng dùng phân hóa học các cây có sử dụng phân trùn lượng rệp cũng ít hơn so với không dùng

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

13

Nghiên cứu của Chanda,G K và ctv (2010) sử dụng vermicompost, phân hóa học và phân chuồng trên cây cà chua thì nghiệm thức có sử dụng vermicompost kết hợp với phân hóa học cho năng suất trái lên đến 73% so với các nghiệm thức còn lại Bên cạnh đó NPK cộng với vermicompost cho trọng lượng, số lượng trái, số nhánh, trọng lượng khô của lá, trong lượng tươi lá trên mỗi cây hơn hẳn các nghiệm thức chỉ

sử dụng vermicompost hoặc phân hóa học không

Azarmi, R et al (2008) khi bổ sung vermicompost 15 tấn/ha thì hàm lượng N,

P, K, Ca, Zn và độ dẫn điện (EC) tăng đáng kể so với đối chứng không bổ sung Chúng cũng làm thay đổi Ph của đất, tăng độ xốp, tính chất hóa lý của đất bị thay đổi

Một báo cáo khác của Edwards và cộng sự (1985) đã đề cập đến vấn đề này cho biết, hấu hết các hữu cơ có hàm lượng dinh dưỡng rất cao và thường thì chỉ một lượng rất ít bị mất đi trong quá trình chế biến thành vermicompost

Trong rất nhiều thí nghiệm kiểm chứng khả năng phát triển của nhiều loài thực vật trên nhiều dạng vermicompost (Edwards và Burrow, 1998), cho thấy hầu hết hạt đều nẩy mầm nhanh hơn, cây con phát triển mạnh mẽ hơn khi so sánh với các dạng phân bón thương mại khác Kết quả còn cho thấy, nhiều loài thực vật có khả năng phát triển trên môi trường vermicompost và than bùn, đất cát pha sét theo tỷ lệ 3:1 và 1:1

Bảng 3.Thành phần hoá học của garden compost và vermicompost

Thành phần hoá học

Garden compost (Có nguồn từ thực vật)

Vermicompost (Có nguồn gốc từ phân

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

− Phân trùn Quế giàu những chất dinh dưỡng hòa tan trong nước và chứa đựng hơn 50% chất mùn được tìm thấy trong lớp đất mặt Không như phân động vật, phân trùn có thể được cây trồng sử dụng ngay

− Phân trùn Quế cung cấp các chất khoáng cần thiết cho sự phát triển của cây trồng như đạm, lân, kali, canxi, magic Nó cũng chứa mangan, đồng, kẽm, coban, borat, sắt Sự hữu dụng nhất là các chất này có thể được cây hấp thu ngay.không như những phân hữu cơ khác phải được phân hủy trong đất trước khi cây trồng hấp thụ.Sẽ không có bất cứ rủi ro ,cháy cây nào xẩy ra khi bón phân trùn Quế

− Chất mùn trong phân loại trừ được những độc tố, nấm hại và vi khuẩn cóhại trong đất,nên nó có thể đẩy lùi những bệnh của cây trồng Do vậy, phân trùn Quế hạn chế khả năng gây hại cho cây trồng

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

15

− Phân trùn Quế có khả năng cố định các kim loại nặng trong chất thải hữu cơ Điều này ngăn ngừa cây trồng hấp thu nhiều phức hợp khoáng hơn nhu cầu của chúng

− Phân trùn Quế có nồng độ PH=7 nên nó hoặt động như một rào cản, giúp cây phát triển trong đất ở độ pH quá cao hay quá thấp

− Acid Humid trong phân trùn Quế, kích thích sự phát triển của cây trồng, thậm chí ngay cả nồng độ thấp Trong phân trùn, Acid Humid ở trạng thái mà cây trồng có thể hấp thu dễ dàng nhất Acid Humid cũng kích thích sự phát triển của vi khuẩn trong đất

Phân trùn Quế tăng khả năng giữ nước của đất vì phân trùn có dạng hình khối , nó là những cụm khoáng chất kết hợp theo cách mà chúng có thể để chống sự xói mòn và

sự va chạm cũng như khả năng giữ nước, góp phần làm cho đất tơi xốp và giữ ẩm được lâu Thức ăn chủ yếu của trùn là phân trâu bò, ngựa, dê, cừu, thỏ, lợn, gà; phế thải, rau của quả, cây thân thảo và các loại rác hữu cơ hoai mục…; sau khi được trùn tiêu hóa sẽ trở thành phân trùn, có chứa một số Axit Amin như: Tyrosin, Arginin, Cystin, Methiomin, Histidin… thì phân trùn có thể làm thức ăn chăn nuôi cho gia súc, gia cầm, thủy sản (http://traigiunquepht.com/home/detail.asp?iData=1009, 30/5/2014)

− Phân trùn Quế làm giảm hàm lượng dạng Acid carbon trong đất và gia tăng nồng độ Nitơ trong một trạng thái cây trồng có thể hấp thụ được

− IAA (Indol Acetic Acid)có trong phân trùn Quế là một trong những chất kích thích hữu hiệu giúp cây trồng phát triển tốt (Reddy, B V 2011)

2.5 Mô hình và kĩ thuật nuôi trùn quế

2.5.1 Các mô hình nuôi trùn quế

 Nuôi trong khay chậu:

Áp dụng cho những hộ gia đình không có đất sản xuất hoặc muốn tận dụng tối đa các diện tích trống có thể sử dụng được Mô hình này có thể sử dụng các dụng cụ đơn

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

16

giản và rẻ tiền như các thùng gỗ, thau chậu, thùng xô… Các thùng gỗ chỉ nên có kích

cỡ vừa phải (vào khoảng 0,2 đến 0,4m2

với chiều cao khoảng 0,3 m) Các dụng cụ này nên được đặt trên những cái khung nhiều tầng để dễ chăm sóc và tận dụng được không gian Các dụng cụ nuôi nên được che mưa gió, đặt ở nơi có ánh sáng hạn chế càng tốt Chúng phải được đục lỗ thoát nước, những lỗ này được chặn bằng bong gòn, luới…

để không bị thất thoát con giống Mô hình nuôi này có ưu điểm dễ thực hiện có thể sử dụng lao động phụ trong gia đình hoặc tận dung thời gian rảnh rỗi Công tác chăm sóc cũng thuận tiện vì dễ quan sát và gọn nhẹ Tuy nhiên, nó có nhược điểm là tốn nhiều thời gian hơn các mô hình khác, số lượng sản phẩm có giới hạn, việc chăm sóc cho trùn quế phải được chú ý cẩn thận hơn

 Nuôi trên đồng ruộng có mái che:

Thích hợp cho quy mô gia đình vừa phải và mở rộng, thích hợp cho những vườn cây ăn quả, cây công nghiệp lâu năm có bong râm vừa phải Các luống nuôi có thể là ô đào sâu trọng đất hoặc làm bằng các vật liệu nhẹ như bạt không thấm nước, gỗ… có

bề ngang từ 1-2 m, độ sâu (hoặc cao) khoảng 30- 40 cm, bảo đảm thoát được nước và thông thoáng Mái che nên ở dạng cơ động để dễ di chuyển, thay đổi trong những thời tiết khác nhau Độ dày chất nên ban đầu và thức ăn nên được bổ xung hang tuần Luống nuôi cần được che phủ để giữ ẩm, kích thích hoạt động của trùn quế và cần 1 diện tích tương đối lớn

 Nuôi trên đồng ruộng không có mái che:

Đây là phương pháp nuôi truyền thống ở các nước đã phát triển chông nghệ nưôi trùn quế như Mĩ, Úc… và có thể thực hiện được ở quy mô lớn Luống nuôi có thể nổi hoặc âm vào mặt đất, bề ngang khoảng 1 đến 2m, chiều dài thường không giới hạn mà tuỳ theo diện tích nuôi Với phương pháp này, người nuôi không phải làm lán trại, có thể sử dụng các trang thiết bị cơ giới để chăm sóc và thu hoạch sản phẩm Nếu cho lượng thức ăn ban đầu và bổ sung hang tuần thì việc thu hoặch cũng khá dễ dàng Tuy nhiên, phuơng pháp nuôi này bị tác động mạnh bới các yếu tố thời tiết, có thể gây tổn hại đến trùn quế và cần một diện tích tương đối lớn

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

17

 Nuôi trong nhà với quy mô công nghiệp và bán công nghiệp:

Là dạng Cải tiến và mở rộng của lướng nuôi có mái che trên đồng ruộng và nuôi trong thau chậu Các khung (bồn) nuôi có thể được xây dựng kiên cố trên mặt đất có kích thước rộng hơn hoặc được sắp thành nhiều tầng Việc chăm sóc có thể thực hiện bằng tay hoặc các hệ thống tự động tuỳ theo quy mô Phương pháp này có nhiều ưu điểm là chủ động được điều kiện nuôi Chăm sóc tốt, nuôi theo quy mô lớn nhưng chi phí xây dựng cơ bản và trang thiết bị cao Hiện nay, quy mô nuôi công nghiệp với những trang thiết bị hiện đại được áp dụng kháo phổ biến ở các nước phát triển như

Cứ 5 – 7 ngày tưới nước và đảo đống chất nền 1 lần để đảm bảo chất nền luôn ẩm và

có đủ không khí Sau 3 – 4 tuần ủ, chất nền đã có thể sử dụng

b) Phương pháp ủ nguội

Phân gia súc và bã mía xếp lớp và đánh đống như đã mô tả trong phương pháp

ủ nóng (không dùng vôi bột) Sau khi đánh đống xong phủ một lớp rơm, rạ mỏng và tưới nước cho ẩm Tiếp theo lấy bùn trát kín đống ủ Sau 3 tháng có thể đem sử dụng

c) Phương pháp ủ hỗn hợp

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

18

Phân bã mía xếp lớp và đánh đống như phương pháp ủ nóng Sau 4 – 6 ngày nhiệt độ trong đống phân lên cao 700C Tưới nước cho ẩm rồi lấy bùn trát kín Sau 2 tháng có thể đem sử dụng

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

19

CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1 Thời gian, địa điểm

− Thời gian: từ tháng 01/2014 – 4/2014

− Địa điểm: Nhà chú Nguyễn Trung Nghiên, 360, Vành Đai Phi Trường, An

Thới, Bình Thủy, Cần Thơ và phòng thí nghiệm Sinh học Phân Tử Thực Vật ,Viện NC&PT Công nghệ sinh học, khu II Đại học Cần Thơ

3.2 Phương tiện

3.2.1 Vật liệu

− Bã mía: thu từ nhà máy đường Phụng Hiệp – Hậu Giang

Bã mía sau khi thu từ nhà máy đường Phụng Hiệp – Hậu Giang được vận chuyển đến trại nấm quận Ninh Kiều-TP Cần Thơ Trước khi trộn với phân bã mía được bóp nhuyễn, tưới nước cho độ ẩm lên đến khoảng 70% - 80%

− Phân dê: thu từ trại chăn nuôi hộ gia đình ở huyện Bình Minh –Vĩnh Long

− Trùn Quế: mua giống ở trại trùn Quế Long Thành – Tiền Giang

 Phương pháp đo lipid (Sohxlet):

- Ether dầu hỏa

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

 Xác định P (Theo tiêu chuẩn TCVN 8563 : 2010):

- Dung dịch 1(amoni molypdat 12,5 % trong H2SO4 5 N):

[(NH4)8 Mo7O24-4H2O]

(H2SO4) d = 1,84

- Dung dịch 2, Kali antimoantartrat 0,06 % (W/V trong nước)

- Dung dịch 3, Axit ascorbic 2 % (W/V trong nước

- 2 giọt chỉ thị  dinitrophenol

- NH4OH 10 %

- HCl 10 %

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

21

- Dung dịch phospho gốc nồng độ 100 mg P/l

 Xác định Coliform, E.coli, Samonela:

Dung dịch pha loãng

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

- Hệ thống vô cơ hóa mẫu

- Máy lôi cuốn đạm

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

23

3.2.3 Phương pháp nghiên cứu

3.2.3.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của mật độ trùn Quế đến khả năng phân hủy phân Dê

- Phân Dê đã ủ 1 tháng trước khi cho trùn ăn

- Bố trí thí nghiệm theo bảng dưới đây:

Nghiệm thức Tỉ lệ trùn giống so với khối

lượng phân (%) Khối lượng phân dê (kg)

- Mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần

- Sinh khối ban đầu được bổ sung 1kg (ở các nghiệm thức 1, 2, 3 và 4) để tạo môi trường cho trùn thích nghi dần với môi trường mới, tránh trường hợp trùn bị sốc phân

và chết ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm

c) Cách tiến hành

 Chuẩn bị nguồn phân ủ

Vì trùn quế rất sợ nước tiểu gia súc nên phân dê sau khi được được thu về phải được ủ trước khi cho trùn xử lý Trải phân dê lên nền xi măng cao ráo, tưới nước trộn

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

24

đều, sau đó đậy kín đống ủ Trong quá trình ủ phải theo dõi tưới nước để đảm bảo độ

ẩm của đống phân ủ Thời gian ủ phân là từ 3 – 4 tuần là tiến hành cho trùn xử lý Mỗi nghiệm thức có bổ sung trùn đều cho xử lý khối lượng phân bằng nhau là 4kg Thường xuyên kiểm tra thùng nuôi để biết trùn ăn hết thức ăn hay chưa để bổ sung thêm không để trùn bị đói hoặc thừa thức ăn

 Theo dõi và chăm sóc

Kiểm tra độ ẩm bằng cách lấy tay nắm chặt phần sinh khối trong ô nuôi sau đó

thả ra, nếu thấy phần sinh khối còn giữ nguyên và tay ta chỉ ướt là đủ, nhưng nếu thấy nước chảy ra hoặc phần sinh khối bị vỡ và rơi xuống như vậy là quá ướt hoặc quá khô Nếu quá ướt thì ngừng tưới nước đến lần kiểm tra tiếp theo Nếu phần sinh khối bị khô thì dùng bình xịt tưới nước ngay cho những phần sinh khối bị khô

Kiểm tra lượng thức ăn của lần cho ăn trước, nếu thấy phần thức ăn trong ô nuôi sắp hết (trùn đã xử lý xong phần phân bổ sung vào) thì tiến hành cho trùn ăn lần tiếp theo Dùng tay (có bao tay) hay xẻng nhỏ lấy từng mảng phân bỏ vào luống nuôi, mảng phân đường kính 10cm cao 2cm, các mảng phân cách nhau 10cm Sau đó tưới nước đều trên luống trùn để giữ độ ẩm cho luống nuôi và mảng phân Nếu mảng phân khô thì tốc độ ăn của trùn sẽ giảm, do đó phải đảm bảo mảng phân luôn ẩm ướt

d) Các chỉ tiêu theo dõi

− Ghi nhận sự thay đổi nhiệt độ để đảm bảo nhiệt độ không ảnh hưởng quá nhiều đến thời gian xử lý cũng như sự phát triển của trùn ở các thời điểm khác nhau của từng nghiệm thức và giữa các nghiệm thức với nhau

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

25

Phương pháp: Dùng nhiệt kế cắm thẳng góc vào ô nuôi rồi ghi nhận nhiệt độ

tại thời điểm kiểm tra, lấy nhiệt độ trung bình của 3 ô nuôi Năm ngày kiểm tra nhiệt

độ một lần Mỗi lần kiểm tra nhiệt độ của ô nuôi vào lúc 13 giờ chiều

− Ghi nhận kết quả đánh giá cảm quan của phân dê tươi, phân dê sau khi ủ 30 ngày và phân dê đã được xử lý bởi trùn quế

− Phương pháp: chỉ tiêu cảm quan được đánh giá phụ thuộc vào mức độ hôi

của phân dê Có 4 mức độ đánh giá là rất hôi, khá hôi, hôi ít và không hôi Phiếu đánh giá cảm quan được gửi đến 20 người ngẫu nhiên gần khu vực thí nghiệm và được thống kê lại thành bảng đánh giá cảm quan

− Ghi nhận thời gian phân dê được xử lý (phân dê không còn mùi hôi và đã mùn hóa) ở các nghiệm thức để so sánh thời gian xử lý ở các nghiệm thức nhằm cho thấy hiệu quả xử lý phân dê bằng trùn quế

Phương pháp: Dựa vào sự đánh giá cảm quan để xác định thời gian phân dê đã

được xử lý hoàn toàn Thời gian phân dê được xử lý được tính từ khi cho trùn ăn (xử lý) lần đầu tiên đến khi trùn ăn xong lần cuối cùng Theo dõi quá trình xử lý của trùn, nếu phân ở nghiệm thức nào sắp hết thì tiến hành bổ sung ngay để đảm bảo thời gian

xử lý của trùn không bị gián đoạn Nếu nghiệm thức nào xử lý 4 kg phân dê không còn mùi hôi thì kết thúc nghiệm thức đó và ghi nhận thời gian phân hủy, khối lượng trùn thu được

− Ghi nhận sự thay đổi khối lượng của các nghiệm thức có bổ sung trùn để biết được mật số thả nuôi nào sẽ cho kết quả trùn phát triển tốt nhất Đồng thời kết hợp với thời gian xử lý để lựa chọn mật số trùn phù hợp trong thí nghiệm tiếp theo

Phương pháp:

Vì mật số thả nuôi ở các nghiệm thức khác nhau nên thời gian kết thúc các nghiệm thức là khác nhau Nghiệm thức nào xử lý xong trước thì tiến hành thu hoạch nghiệm thức đó trước và tiếp tục chăm sóc cho các nghiệm thức còn lại

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

26

Trùn được thu hoạch vào buổi sáng sớm hoặc chiều mát Trải toàn bộ sinh khối trong ô nuôi đang thu hoạch trùn lên một tấm nylon được trải sẵn nơi có nắng Vì trùn rất sợ ánh sáng nên khi có nắng chúng sẽ chui xuống lớp dưới

Thu lấy phần sinh khối phía trên (đây là phần phân sau khi xử lý) để dùng làm sinh khối cho thí nghiệm sau Thu lấy và cân toàn bộ trùn ở phía dưới, dùng cân có độ chính xác 2 số lẻ cân và ghi nhận lại kết quả để so sánh với nghiệm thức khác Sau khi thu hoạch thì toàn bộ trùn thu hoạch được thả nuôi lại ô nuôi vừa thu hoạch và tiếp tục chăm sóc để làm giống cho thí nghiệm tiếp theo

3.2.3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của tỉ lệ chất xơ độn đến sự phát triển của trùn Quế

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

27

- Mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần

- Sinh khối ban đầu được bổ sung 1kg để tạo môi trường cho trùn thích nghi dần với môi trường mới, tránh trường hợp trùn bị sốc phân và chết ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm

c) Cách tiến hành

Các bước chuẩn bị như nguồn phân ủ, chuẩn bị ô nuôi, theo dõi và chăm sóc được thực hiện tương tự thí nghiệm 1 Nhưng đối với bước chuẩn bị phân ủ thì nghiệm thức 1có bổ sung thêm 30% bả mía, nghiệm thức 2 bổ sung 50% bả mía và nghiệm thức 3 bổ sung 70% bả mía lúc trộn phân ủ Đồng thời bổ sung vào các nghiệm thức khối lượng trùn như nhau là 120g trùn và tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn giữa bã mía và phân heo trong thời gian là 60 ngày

d)Các chỉ tiêu theo dõi

− Ghi nhận sự phát triển của trùn vào cuối thí nghiệm để so sánh sự khác biệt về

sự phát triển của trùn ở các nghiệm thức

Phương pháp: Thời gian thực hiện thí nghiệm là 60 ngày Sau khi kết thúc thí

nghiệm thì trùn ở các ô nuôi được thu lấy tương tự thí nghiệm 1 Dùng cân có độ chính xác 2 số lẻ cân và ghi nhận lại khối lượng trùn để so sánh các nghiệm thức với nhau

− Mẫu thịt trùn ở các nghiệm thức được thu lấy để tính độ và tính hàm lượng protein tổng số dựa vào hàm lượng nitơ tổng số nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của thành phần thức ăn đến hàm lượng protein của trùn

− Các mẫu phân trước và sau khi được xử lý bằng trùn ở các nghiệm thức được

sử dụng khảo sát các chỉ tiêu sau:

 Hàm lượng Carbon hữu cơ (Walkley-Black, 1934) (Mục 1, Phụ lục 1)

 Xác định hàm lượng Nitơ tổng số (Kjeldalh, 1883) (Mục 2, Phụ lục 1)

 Xác định tỷ lệ carbon/nitrogen (C/N) (Mục 3, Phụ lục 1)

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

28

 Xác định hàm lượng lân hòa tan bằng phương pháp Oniani (Mục 6, Phụ lục 1)

 Phân tích hàm lượng IAA (Indol Acetic Acid) (Mục 7, Phụ lục 1)

 Chỉ tiêu Coliform và E.coli bằng phương pháp MPN (Phương pháp NF ISO 4831, NF V08-016) (Mục 8, Phụ lục 2)

3.5 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được trình bày dạng bảng, kết quả được xử lý trên phần mềm Excel và

phần mềm Minitab 16.0

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH

29

Chương 4 : KẾT QUẢ

4.1 Ảnh hưởng của mật sộ trùn Quế đến khả năng phân hủy phân dê

4.1.1 Ảnh hưởng mật số trùn Quế đến thời gian mùn hóa phân dê

Hình 1: Biểu đồ thời gian mùn hóa phân dê theo các nghiệm thức

Ghi chú: ĐC: Nghiệm thức đối chứng không có trùn ; NT1: Nghiệm thức có 2% trùn ; NT2: Nghiệm thức có

3% trùn ; NT3: Nghiệm thức có 4% trùn ; NT4: Nghiệm thức có 5% trùn Các ký tự theo sau khác nhau thể hiện khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%

Qua kết quả thống kê bảng 25 và biểu đồ hình1 ta thấy thời gian phân dê được phân hủy hết giữa các nghiệm thức có trùn Quế và đối chứng khác biệt có ý nghĩa thống kê (độ tin cậy 95%) Các nghiệm thức có sử dụng trùn Quế để xử lý phân dê có thời gian mùn hóa nhanh hơn so với nghiệm thức ĐC Cụ thể NT1 nhanh hơn ĐC là 2,27 lần; NT2 nhanh hơn ĐC 3,76 lần; NT 3 nhanh hơn ĐC 4,38 lần; NT4 nhanh hơn

ĐC 5,80 lần Phân dê là một trong những loại phân gia súc có đặc tính phù hợp cho trùn Quế làm thức ăn (Nguyễn Lân Hùng, 2010), mặt khác trong hệ thống tiêu hóa của trùn Quế hệ VSV phong phú như xạ khuẩn, vi khuẩn…có tác dụng phân hủy và khử mùi mạnh mẽ (Partidar, A 2012) nên nhóm vi sinh vật này đã đẩy nhanh quá trình phân hủy phân dê hơn so với phân dê để ở nghiệm thức ĐC