Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.4. Tổng quan về công nghệ vi sinh vật hữu hiệu EM
2.4.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới và tạ
Nguyên tắc ứng dụng công nghệ EM ở các nước đều trải qua các giai đoạn như:
- Giai đoạn 1: huấn luyện, chuyển giao công nghệ, chế tạo thử EM và thử nghiệm.
- Giai đoạn 2: sản xuất thử với liều lượng lớn hơn và áp dụng với quy mô rộng lớn.
- Giai đoạn 3: phát triển, mở rộng quy mô ứng dụng.
Các kết quả đạt được trong việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ EM một cách rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới trong các lĩnh vực nông nghiệp, sản xuất cây trồng, rau, lúa, ngô, khoai tây, đậu, cà phê…; chăn ni: trâu, bị, lợn, gà…; bảo vệ thực vật, xử lý môi trường…Qua các hội nghị Quốc tế về công nghệ EM, các báo cáo của các nhà khoa học cho thấy chế phẩm sinh học EM có thể gia tăng cân bằng sinh quyển, tính đa dạng của đất nơng nghiệp, tăng chất lượng đất, khả năng sinh trưởng, chất lượng sản phẩm nông nghiệp (Nguyễn Quang Thạch, 2001).
2.4.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới và tại Việt Nam Việt Nam
2.4.4.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới
Nhờ những kết quả ứng dụng có hiệu quả của EM cho đến nay trên thế giới đã có trên 80 nước triển khai như: Bỉ, Hà Lan, Italia...(Châu Âu); Brazil (Châu Mỹ); Nhật, Trung Quốc, Ấn Độ...(Châu Á). Đặc biệt các nước đang phát triển như: Myanma, Bhutan, Pakistan, Thái Lan, Việt Nam...việc ứng dụng EM trong sản xuất và bảo vệ mơi trường được chính phủ các nước này rất quan tâm.
Theo thông báo của tổ chức APNAN, số liệu về lượng chế phẩm gốc được sản xuất ở các nước năm 2001 như sau:
- Trung Quốc - Indonesia - Myanma - Thái Lan - Srilanca - Nepal - Việt Nam - Hơn 1000 tấn/năm - Khoảng 60 tấn/năm - Khoảng 1200 tấn/năm - Khoảng 700 tấn/năm - Khoảng 120 tấn/năm - Khoảng 50 tấn/năm - Khoảng 50 tấn/năm
Các kết quả trong việc nghiên cứu, áp dụng công nghệ EM ở hầu hết các nước trên thế giới đều đã thành công trong các lĩnh vực như: nông nghiệp (với cây trồng như: lúa, ngô, khoai tây, cà chua, rau….), chăn ni như: trâu, bị, lợn, gà…bảo vệ thực vật và xử lý môi trường. Qua các kết quả nghiên cứu và thực tế ứng dụng cho thấy cơng nghệ EM có thể gia tăng cân bằng sinh quyển, tính đa dạng của đất nơng nghiệp, tăng chất lượng đất, khả năng sinh trưởng, chất lượng sản phẩm nơng nghiệp. Vì thế các nước trên thế giới đón nhận EM là một giải pháp để đảm bảo cho một nền nông nghiệp phát triển bền vững (Nguyễn Quang Thạch, 2001).
Việc triển khai áp dụng công nghệ EM ở các nước cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên là một ví dụ điển hình:
- Thời kỳ 1994 - 1995 là giai đoạn đầu công nghệ EM được giới thiệu vào nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên để thử nghiệm, huấn luyện ở quy mơ nhỏ (phịng thí nghiệm và pilot) để xác định hiệuquả của công nghệ.
- Thời kỳ 1996 - 1998 là giai đoạn được sản xuất với số lượng lớn hơn và áp dụng ở quy mô rộng hơn.
- Thời kỳ 1999 đến nay là giai đoạn được áp dụng rộng rãi
Mùa xuân năm 1995, xưởng pilot được xây dựng với quy mô sản xuất 100 tấn/năm ở thành phố Bình Nhưỡng và tỉnh Bongsan. Sau đó thành lập Trung tâm nghiên cứu EM thuộc Viện hàn lâm khoa học Cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên vào tháng 6/1997 trên diện tích 5.000m2 và Viện Hữu nghị quốc tế về công nghệ EM vào tháng 4/1999 trên diện tích 2.000m2 để nghiên cứu sản xuất giống của EM1. Ngồi ra cịn có trên 100 xưởng sản xuất EM thứ cấp với công suất 500
Năm 1999, công nghệ EM đã được áp dụng cho khoảng 1 triệu ha đất trồng trọt chủ yếu là rau, lúa, ngô. Trong lĩnh vực môi trường, một nhà máy làm sạch nước thải thành phố với công suất 50.000 m3/ngày đã được xây dựng vào mùa xn năm 1998 ở thủ đơ Bình Nhưỡng với việc sử dụng EM. Ngồi việc khử mùi hôi và chống ô nhiễm mơi trường, nhà máy này cịn sản xuất ra một lượng phân bón chất lượng cao với 2.000 tấn/năm (Nguyễn Quang Thạch, 2001).
Trường Đại học Nông nghiệp Bắc Kinh Trung Quốc có một dự án áp dụng cơng nghệ EM để trồng rau trong vùng hoang mạc Nội Mông.
Viện Hàn lâm khoa học ở Minsk của Belarussia đã nghiên cứu nhiều năm và cho thấy rằng EM đã giúp cho cây trồng lấy đi một số lượng lớn chất phóng xạ do tai họa của nhà máy điện nguyên tử Chernobyl, do đó làm giảm sự ô nhiễm. Tất nhiên cây trồng này phải hủy bỏ nhưng đã tạo ra sự an toàn cho đất về sau (Nguyễn Quang Thạch, 2001).
Còn ở Thái Lan, người ta ứng dụng rộng rãi công nghệ EM để ni tơm. Nhờ đó chất lượng sản phẩm nâng cao, tơm ít bệnh, năng suất cao, đem lại lợi nhuận lớn cho các trang trại nuôi tôm (Nguyễn Quang Thạch, 2001).
Cũng theo tác giả Nguyễn Quang Thạch (2001) ở Nhật Bản và Thái Lan… đã sử dụng EM để chế biến thức ăn, cho vào nước uống nuôi gia súc, gia cầm cho kết quả lớn nhanh, tỷ lệ đẻ cao hơn và một số bệnh như bệnh đường tiêu hóa giảm đáng kể. Phun dung dịch EM vào chuồng ni, các khí độc hại giảm hàng chục thậm chí hàng trăm lần (Nguyễn Quang Thạch, 2001).
* Các tổ chức nghiên cứu công nghệ EM
Các tổ chức nghiên cứu về công nghệ EM gọi tắt là EMRO (EM Research Organization) được hình thành ở nhiều nước trên thế giới và có quan hệ mật thiết với EMRO ở Nhật Bản cụ thể:
- EMRO Nhật Bản có địa chỉ tại:
Takamiyagi Bldg, 2 - 9 - 2 Ganeko, Girowan - shi, Okinawa 901 - 2214, Japan. Tel: +8198890111; Fax: +81988901122
URL http:// em.reseachorranization.com.
- EMRO Trung Quốc C3, 12F Nanjing Internationnal Trade Center, 18 East. Zhongshan Road Nanjing 210005, China.
Tel: +86254791672; Fax: +6622727127 Email: em@publicl.pu.js.com
- EMRO Thái Lan: A - 304 MoririnBldg. 60/1 Soisailom, Phahanyothin Road Phayathai Bangkok 10400, Thailand.
Tel : +6622727127 Email: em@kse.th.com
- EMRO Indonesia.JI. Pulau Komodo No.38X, Dempasar, Bali, Indonesia. Tel: +62361262851/224917
Fax: +62361262854 Khu vực Bắc Mỹ có:
Cơng ty EM (EM Technologies Inc) 1802 West Grant Road, Suite 122, Tucson, arizona 85745, USA.
Tel: ++1 -520-629-9301 Fax: ++-520-629-9039
Email: emtech@azatarnet.com Khu vực Trung và Nam Mỹ:
- EMRO Costarica. APDO 642-1100, TIBAS, Costarica, C, A. Tel&Fax: ++560-36-4726 (Đặng Văn Minh, 2009).
- Tại Việt Nam hiện nay cũng có rất nhiều tổ chức đơn vị nghiên cứu về chế phẩm EM như: Viện bảo vệ thực vật, Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Sở Khoa học & công nghệ tỉnh Thái Nguyên, Hà Nội,...
2.4.4.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM tại Việt Nam
Sau 3 năm nghiên cứu (1998 - 2000) đề tài cấp nhà nước do tác giả Nguyễn Quang Thạch (Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội) làm chủ nhiệm đã được nghiệm thu và được Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường đánh giá cao. Đề tài đã chứng minh được rằng trong chế phẩm EM khơng có vi sinh vật gây hại, dễ áp dụng và đem lại hiệu quả kinh tế cao, nhất là trong sản xuất nông nghiệp và bảo vệ môi trường.
Song song với chương trình nghiên cứu đề tài cấp nhà nước, nhiều địa phương đã áp dụng thử (dưới sự bảo trợ về kỹ thuật của Trung tâm phát triển công nghệ Việt - Nhật). Kết quả thật bất ngờ, ngay năm đầu thử nghiệm đã cho những kết quả bước đầu là cơng nghệ EM có hiệu quả tích cực trong trồng trọt,
chăn nuôi và vệ sinh mơi trường. Nhờ những kết quả đó nhiều địa phương trong cả nước đã triển khai ứng dụng công nghệ EM thành công.
Tại các tỉnh phía Nam và các tỉnh ven biển miền trung công nghệ EM đã được ứng dụng rộng rãi trong xử lý các bãi rác thải tập trung, trong trồng trọt nhất là ứng dụng EM trong nuôi trồng thủy sản (ni tơm). Các tỉnh phía Bắc như: Nghệ An, Thanh Hóa, Thái Bình, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Thái Nguyên, Bắc Kạn…chế phẩm EM cũng đang được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi, bảo vệ thực vật và vệ sinh môi trường. Tại các bãi rác lớn như ở Hà Nội, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Bắc Kạn…đã ứng dụng công nghệ E.M vào xử lý rác thải cho kết quả rất tốt (khử hồn tồn mùi hơi thối giảm thời gian phân hủy, giảm ruồi nhặng, cơn trùng. Chi phí chế phẩm EM để xử lý 1m3 rác chỉ hết 3000 đồng). Các tỉnh Vĩnh Phúc, Thái Bình, Bắc Giang, Thái Nguyên việc ứng dụng công nghệ EM cũng rất thành công trong sản xuất thâm canh lúa, ngô, đỗ tương, chè, dâu tằm…..trong chăn ni lợn gà. Đặc biệt là 2 tình Thái Bình và Vĩnh Phúc (theo báo cáo của 2 tình trong tổng kết chương trình Nơng nghiệp sạch 1997 - 2001) thì mỗi năm đã sử dụng 20 - 25 tấn E.M thứ cấp cho các lĩnh vực. Có nhiều xã, nhiều huyện ở Vĩnh Phúc 100% số hộ nông dân đã được tập huấn E.M và đang sử dụng E.M trong sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản (Nguyễn Quang Thạch, 2001).
* Một số cơng trình nghiên cứu về hiệu quả của chế phẩm EM
1. Tóm tắt kết quả phân tích chế phẩm EM (Effective microorganisms) của tác giả Phạm Văn Tỵ (1997) qua kiểm tra chế phẩm EM cho thấy trong chế phẩm khơng có vi khuẩn gây bệnh như: Salmonella, Shigella, Pseudomonas, aerugimosa, Staphylococcus aureus, chế phẩm không độc với chuột khi cho
chuột uống thay nước nồng độ từ 5 - 10%. Ngoài ra, dùng EM nồng độ 0,2% bổ sung vào khẩu phần ăn cho gà lấy thịt có tác dụng tăng cường thu nhận thức ăn, kích thích sinh trưởng, giảm mức độ nhiễm bệnh ở gà thí nghiệm, giảm mùi hơi của chuồng ni. Lơ thí nghiệm có tốc độ sinh trưởng tích luỹ cao hơn (11,26%) so với lô đối chứng (Trần Thanh Nhã, 2008).
2. Nghiên cứu hiệu quả xử lý phân gà bằng phương pháp ủ yếm khí với chế phẩm EM của tác giả Bùi Hữu Đồn - Đại học Nơng nghiệp Hà Nội. Kết quả cho thấy:
Bảng 2.3. Diễn biến của độ pH trong phân theo thời gian
Công thức Thời gian ủ (tuần)
0 1 2 3 4 5 Ủ khô I 7, 26 5,82 0,04 5,31 0,07 5,19 0,03 5,070,09 5,09 0,02 II 7,26 5,72 0,02 5,52 0,06 5,17 0,04 5,08 0,02 5,11 0,08 III 7,26 5,95 0,06 5,29 0,07 5,17 0,09 5,14 0,02 5,18 0,05 IV 7.26 6,15 0,04 5,57 0,08 5,42 0,05 5,40 0,06 5,45 0,03 Ủ tươi I 7,83 6,87 0,05 6,27 0,05 6,21 0,06 6,20 0,09 6,28 0,06 II 7,83 6,93 0,08 6,45 0,05 6,39 0,05 6,37 0,06 6,40 0,07 III 7,83 6,68 0,06 6,39 0,07 6,22 0,05 6,21 0,09 6,27 0,07 IV 7,83 6,72 0,06 6,45 0,04 6,25 0,05 6,23 0,08 6,31 0,06
Nguồn: kết quả nghiên cứu của tác giả Bùi Hữu Đoàn (2009) Độ pH của phân gà khi chưa ủ là khá cao. Đối với phân gà khô là 7,26và phân gà ướt là 7,83 khi ủ phân ướt sự dung giải protein diễn ra mạnh hơn. Quá trình ủ phân tạo ra NH3 làm cho pH của phân ủ ở mức cao. Để đảm bảo phân ủ có chất lượng tốt thì nên ủ phân gà khô và khống chế độ ẩm từ 35 - 45% là tốt nhất. Trong quá trình ủ, độ pH dần giảm xuống ở cả 2 phương pháp ủ và đạt giá trị nhỏ nhất vào tuần thứ tư, tương ứng với phương pháp ủ khô là 5,40 - 5,07 và phương pháp ủ ướt là 6,37 - 6,20. Bước sang tuần thứ 5, pH có xu hướng tăng nhẹ. Giữa các công thức trong cùng một phương pháp ủ khơng có sự sai khác nhiều:
Các lơ có sử dụng chế phẩm EM có độ pH thấp hơn rõ rệt so với lô không sử dụng EM, do sự hoạt động mạnh của VSV sản sinh ra các sản phẩm axit hữu cơ, làm giảm pH đống ủ.
- Về màu sắc, mùi sau khi ủ yếm khí 4 tuần với chế phẩm EM, màu sắc, mùi của phân gà được cải thiện rất rõ rệt, hồn tồn có thể tái sử dụng làm thức ăn cho gia súc, nhất là gia súc nhai lại.
- Hàm lượng protein trong phân gà tương đối cao (13,9 - 16,6%). Hàm lượng VCK, khoáng tổng số, canxi, chất xơ trong phân gà rất đáng kể. Sau khi ủ yếm khí, giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh học của phân gà tăng lên rõ rệt và tốt nhất là sau 4 tuần ủ với chế phẩm EM và 10% cám gạo. Phương pháp ủ khô làm cho phân gà có
- Ủ phân gà có bổ sung rỉ mật, cám gạo hoặc bột sắn với men EM làm tăng chất lượng phân rõ rệt cả về giá trị dinh dưỡng và cảm quan.
Ngoài ra, tác giả Bùi Hữu Đoàn cùng một số đồng nghiệp ở trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội vừa nghiên cứu thành công phương pháp ủ phân gà thành loại nguyên liệu có thể tái sử dụng làm thức ăn chăn ni, thay thế một phần đáng kể các loại thức ăn chăn nuôi giàu đạm như đậu tương, bột cá, khô dầu…đang thiếu trầm trọng.
Cụ thể, nhóm đã tiến hành thu và xử lý phân gà bằng phương pháp yếm khí có bổ sung enzyme và cám gạo. Sau 4 tuần, màu sắc, mùi cảm quan của phân gà được cải thiện đáng kể. Hàm lượng protein, canxi, chất khoáng, chất xơ tăng lên rõ rệt, hồn tồn có thể tái xử dụng làm thức ăn cho gia súc, nhất là gia súc nhai lại và cá (Nguyễn Hoài Châu, 2007).
Qua thực tế, thử nghiệm trộn 10% phân gà đã qua xử lý vào khẩu phần ăn cho loại cá Điêu hồng tại cơ sở nuôi cá Thành Đồng, xã Tiền Phong, Mê Linh, Hà Nội. Kết quả cho thấy, loại thức ăn mới không làm ảnh hưởng đến môi trường nước nuôi cá. Tỷ lệ cá chết giảm, tỷ lệ cá nuôi sống đạt trên 96%, cao hơn so với mẫu nuôi đối chứng bằng thức ăn thông thường, tốc độ tăng trưởng của cá giữ mức ổn định.
Tác giả Bùi Hữu Đoàn, chủ nhiệm đề tài cho biết việc nghiên cứu thành công phương pháp ủ phân gà thành thức ăn cho cá không những giảm bớt sự thiếu hụt nguồn cung cấp thức ăn chăn ni mà cịn góp phần ngăn ngừa những nguy cơ có thể xảy ra từ phân, nhất là nguy cơ gây ô nhiễm môi trường.
3. Đề tài của tác giả Nguyễn Thị Liên, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên “Kết quả ứng dụng chế phẩm EM (Effective Microorganisms) trong chăn nuôi gà tại tỉnh Thái Nguyên”. Trong đề tài này, tác giả đã sử dụng chế phẩm EM bổ sung vào nước uống cho gà theo tỷ lệ lần lượt là 30/00; 50/00. Kết quả thu được thể hiện ở bảng 2.4.
Bảng 2.4. Ảnh hưởng của chế phẩm EM đến nồng độ một số loại khí thải tại chuồng ni gà
Lơ đối chứng (không bổ sung EM)
So với tiêu chuẩn (±) + 0,084 (tăng 11,5 lần)
+1,616 (tăng 11,5 lần)
Đo thực tế 0,092 1,816
Lô công thức 1
(bổ sung EM 30/00) So với đối chứng (±)
- 0,058 (giảm 2,71 lần)
- 1,404 (giảm 4,41 lần)
So với tiêu chuẩn (±) + 0,026 (tăng 4,25 lần) + 0,212 (tăng 11,5 lần) Đo thực tế 0,034 0,412 Lô công thức 2 (bổ sung EM 50/00) So với đối chứng (±) - 0,050 (giảm 2,19 lần) -0,606 (giảm 3,13 lần) So với tiêu chuẩn (±) + 0,034
(tăng 5,25 lần) + 0,380 (tăng 2,54 lần) Đo thực tế 0,042 0,580 Tiêu chuẩn (mg/m3) 0,08 0,20 Khí thải (mg/m3) H2S NH3
Nguồn: Nguyễn Thị Liên và cs. (2010) Qua bảng 2.4 cho thấy:
- Nồng độ khí thải ở chuồng ni gà ở lơ đối chứng và hai lơ thí nghiệm đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép. Nồng độ H2S ở lô đối chứng là cao nhất: 0,092 mg/m3
, tăng 11,5 lần so với tiêu chuẩn cho phép, đứng thứ 2 là lô công thức 2: 0,042 mg/m3, tăng 5,25 lần so với tiêu chuẩn và thấp nhất là ở lô công thức 1: 0,034 mg/m3, nhưng vẫn cao hơn so với tiêu chuẩn là 4,25 lần. Như vậy có thể kết