Cơ quan chủ trì thực hiện: Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Long An

Chủ nhiệm đề tài: TS. Lê Phát Quới

Thời gian thực hiện: 4/2008 – 6/2011

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. Sự cần thiết

Hiện nay với sự phát triển quá mức của lục bình đã gây ra nhiều vấn đề như: Lấn át các loài khác làm giảm đa dạng sinh học; cản trở dòng chảy; tạo điều kiện cho các loại ký sinh trùng dây bệnh cho con người, ô nhiễm nguồn nước mặt,… Tuy nhiên, do có tốc độ sinh trưởng nhanh, lượng sinh khối lớn nên lục bình có thể được xem như nguồn nguyên liệu dồi dào trong sản xuất phân hữu cơ cho người dân vùng nông thôn.

Đã có một số khuyến cáo về việc sử dụng lục bình để ủ phân hữu cơ, tuy nhiên một quy trình kỹ thuật hoàn chỉnh vẫn chưa thực hiện một cách khoa học. Trong khi đó, nhu cầu sử dụng phân bón của nông dân tăng thì sự xuất hiện của phân bón kém chất lượng, phân bón giả không chỉ gây thiệt hại cho người nông dân về tiền mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, chất lượng nông sản, gây ô nhiễm môi trường, và làm đất bạc màu, rất khó phục hồi. Do đó, đề tài nghiên cứu thử nghiệm: "Nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ lục bình (Eichhornia crassipes)" là nhằm tận dụng nguồn sinh khối lớn của lục bình để tạo phân hữu cơ tại chỗ cho người dân, đồng thời giải quyết các vấn đề do sự phát triển quá mức của lục bình đã và đang gây ra.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được hiện trạng phân bố lục bình và những tác hại của chúng đối với môi trường nước trên sông rạch, kênh thủy lợi trong khu vực Đồng Tháp Mười.

- Hoàn thiện quy trình sản xuất phân hữu cơ từ lục bình với chất lượng tốt, ổn đinh, giá thành thấp và dễ áp dụng đối với nông hộ.

- Đánh giá hàm lượng chất kích thích sinh trưởng (IAA, Gibberelline) trong rễ lục bình, từ đó hướng tới việc thử nghiệm tạo phân hữu cơ có chất kích thích sinh học dùng cho nông nghiệp, cây cảnh.

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: giải quyết được các vấn đề do sự phát triển quá mức của lục bình gây ra, đồng thời, tận dụng được nguồn sinh khối lớn của lục bình và chất thải chăn nuôi tạo thành phân hữu cơ có chất lượng ổn định. Từ đó xây dựng quy trình sản xuất phân bón hữu cơ phù hợp với nông hộ, giúp nông dân có thể tạo phân hữu cơ đáp ứng cho nhu cầu sản xuất và cải tạo đất bạc màu.

Khu vực khảo sát gồm 5 huyện: Tân Hưng, Vĩnh Hưng, Mộc Hóa, Thạnh Hóa và Đức Huệ trong vùng Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An.

2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. NỘI DUNG

- Đánh giá hiện trạng phân bố lục bình và những tác hại của chúng đối với môi trường nước trên sông rạch, kênh thủy lợi trong khu vực Đồng Tháp Mười;

- Thiết kế, xây dựng quy trình sản xuất phân hữu cơ từ lục bình trong phạm vi nông hộ;

- Phân tích, đánh giá hàm lượng chất kích thích sinh trưởng có trong rễ lục bình, và thử nghiệm tạp phân hữu cơ kích thích sinh trưởng thực vật;

- Đánh giá chất lượng của những sản phẩm phân hữu cơ.

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1. Tham khảo tài liệu thứ cấp

Một số tài liệu có liên quan bao gồm các lĩnh vực:

- Điều kiện về sinh kế cộng đồng ở các khu vực triển khai nghiên cứu áp dụng.

- Đặc điểm sinh học về bèo lục bình và những ứng dụng sản xuất tiểu thủ công nghiệp từ vật liệu lục bình trong nước và ở các nước.

- Điều kiện tự nhiên về tính chất đất có khả năng áp dụng phân hữu cơ sản xuất từ vật liệu lục bình.

2.2.2. Phương pháp xử lý lục bình làm phân hữu cơ

Nguyên liệu lục bình ở hai dạng khô và tươi được phối trộn với phân chuồng (phân heo) với tỷ lệ khác nhau được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 18 nghiệm thức và một đối chức.

Ngoài ra, rễ lục bình được ủ riêng với 100% rễ với 3 lần lặp lại chi mục đích thử nghiệm sản xuất phân hưcơ có chất kích thích sinh trưởng.

Các nghiệm thức được thực hiện trong thùng nhựa 40 lít có nắp đậy kín bảo đảm cho điều kiện ủ yếm khí.

2.2.3. Phân tích mẫu

- Theo dõi nhiệt độ, ẩm độ phân ủ trong suốt thời gian ủ phân, định kỳ 7 ngày/lần.

- Mỗi nghiệm thức lấy mẫu riêng (39 mẫu), phân tích các chỉ tiêu như: pH, C/N, Tổng N, Tổng P, Tổng K, CEC, Ca, Ma, K, Zn, mn, Cu, Pb, Humid acid, Fulvic acid. Ngoài ra, nghiên cứu còn phân tích một số thành phần chất kích thích sinh trưởng (IAA, Gib) và chất vi lượng có trong rễ của lục bình trước và sau khi ủ.

- Mẫu được phân tích tại phòng thí nghiệm của Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM.

2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu

- Các số liệu của nghiên cứu được thu thập và xử lý thống kê.

- Phương pháp xử lý thống kê theo ANOVA ở mức 5% đối với tất cả các nghiệm thức và đối chứng, được hỗ trợ bằng phần mềm IRRISTAT 5.0.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả khảo sát thực tế về sự phân bố lục bình

Qua ghi nhận từ khảo sát thực tế ở các huyện thuộc tỉnh Long An giáp với vùng Đồng Tháp Mười cho thấy lục bình hiện diện ở khắp nơi từ đồng ruộng đến sông rạch. Bảng số liệu khảo sát sự phân bố của lục bình được trình bày trong bảng sau:

Bảng số liệu trên cho thấy diện tích sông – rạch ở các huyện khảo sát đều bị lục bình xâm lấn. Trong đó, ba huyện Mộc Hóa, Thạnh Hóa, Đức Huệ có diện tích sông  - rạch bị xâm lấn nhiều nhất, lần lượt là 30%, 40% và 50%. Và đáng chú ý là diện tích đồng ruộng cũng bị ảnh hưởng của lục bình. Vì vậy, sẽ gây khó khăn cho hoạt động sản xuất nông nghiệp và sẽ tác động làm giảm sản lượng nông nghiệp trên toàn tỉnh.

3.2. Các thành phần dưỡng chất

3.2.1. Thành phần dưỡng chất từ nguyên liệu tươi:

          Kết quả phân tích chất lượng đầu ra của phân ủ từ lục bình tươi với phân chuồng cho thấy có sự hiện diện khá lớn các nguyên tố đa, trung và vi lượng, đồng thời có cả humic và fulvic acid. Đây là các thành phần quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của thực vật. Kết quả phân tích được trình bày ở bảng sau:

3.2.2. Thành phần dưỡng chất từ nguyên liệu khô:

Kết quả phân tích chất lượng đầu ra của phân ủ từ lục bình khô với phân chuồng cho thấy có sự hiện diện khá lớn các nguyên tố đa, trung và vi lượng, đồng thời có cả humic và fulvic acid. Đây là các thành phần quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của thực vật. Kết quả phân tích được trình bày ở bảng sau:

3.3. Chọn tỷ lệ tối ưu cho việc tạo phân hữu cơ từ lục bình khô và tươi

PH

Giá trị pH trong phân ủ từ lục bình khô và tươi ở các tủ lệ phối trộn đều nằm trong khoảng pH trung tính.

Hàm lượng Carbon, chất hữu cơ, tỷ số C/N

Hàm lượng Carbon, chất hữu cơ, tỷ số C/N trong phân ủ từ lục bình khô và tươi ở các nghiệm thức đều cho thấy đạt tiêu chuẩn cho chất lượng phân hữu cơ.

Khả năng trao đổi cation (CEC)

Tuy các nghiệm thức khác nhau nhưng với sự tham gia của vi sinh vật nên khả năng phân hủy chất hữu cơ trong quá trình ủ tạo ra chất mùn, đặc biệt là keo mùn khá tốt nên khả năng trao đổi cation trong phân ủ từ lục bình khô và tươi ở các tỷ lệ đều đạt yêu cầu đối với phân mùn.

Hàm lượng Humic và Fulvic acid

Kết quả cho thấy hàm lượng Humic và Fulvic acid trong phân ủ từ lục bình khô và tươi ở các tỷ lệ đề khá (>3%). Tuy nhiên để hàm lượng hai loại acid này trở nên hữu dụng thì pH của phân ủ phải gần trung tính (pH ~ 7).

Hàm lượng các nguyên tố đa lượng (NPK): Được thể hiện qua bảng sau:

Hàm lượng các nguyên tố trung lượng (Ca, Mg): Được thể hiện qua bảng sau:

Hàm lượng các nguyên tố vi lượng (Zn, Mn, Cu): Được thể hiện qua bảng sau:

3.4. Xây dựng quy trình ủ phân hữu cơ từ lục bình

Trong quá trình ủ cần theo dõi nhiệt độ và ẩm độ hàng tuần; đồng thời thực hiện việc xới trộn 20 ngày/1 lần. Trong thùng ủ hay hố ủ cần thiết phải có lỗ thoát nước rĩ ra ngoài, đặc biệt là khi ủ lục bình tươi.

3.4.1. Quy trình ủ phân hữu cơ từ lục bình

Hình: Sơ đồ quy trình ủ phân hữu cơ từ lục bình

3.4.2. Quy trình ủ phân hữu cơ từ rễ lục bình

Hình: Quy trình ủ phân hữu cơ từ rễ lục bình

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. KẾT LUẬN

Kết quả nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ lục bình bằng vi sinh vật có thể đưa ra những kết luận sau:

- Mật độ cao và sự phân bố của lục bình khá nhiều trên hệ thống sông, rạch kênh dẫn nước trong vùng Đồng Tháp Mười đã và đang gây ra những vấn nạn cho giao thông thủy, các công trình cống, đập tiêu thoát nước và có thể gây ảnh hưởng đến môi trường nước.

- Lục bình ở hai dạng khô và tươi, hoặc phối trộn với nguồn phân chuồng có sẵn, đều có thể được sử dụng làm nguồn nguyên liệu để sản xuất ra phân hữu cơ bằng bằng biện pháp ủ có sự tham gia của nấm Tricoderma có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ để tạo thành chất mùn.

- Kết quả phân tích sản phẩm phân hữu cơ từ lục bình tươi và lục bình khô có sự phối trộn với phân chuồng ở các nghiệm thức đều cho kết quả khá tốt. Hàm lượng chất hữu cơ đều đạt trung bình từ 27-28 %, các đại lượng N, P và K tổng số đạt trung bình và một số khoáng trung, vi lượng đều hiện diện trong phân ủ mặc dù hàm lượng không cao. Đặc biệt, nhờ vào môi trường ủ có pH gần trung tính nên hàm lượng Humic acid và Fulvic acid trong phân ủ trở nên hữu dụng.

- So sánh các thành phần trong phân ủ cho thấy tỷ lệ tối ưu cho việc trộn bổ sung phân chuồng vào lục bình trong quá trình ủ là 50/50. Tuy nhiên, tùy theo lượng phân chuồng mà người nông dân sẵn có, tỷ lệ cho phép dao động là 80/20; 70/30 và 60/40.

- Thành phần rễ lục bình có thể tận dụng làm phân hữu cơ dùng để giâm và chiết cành cây trồng khá tốt nhờ vào hàm lượng IAA hiện diện trong phân ủ.

- Một số độc chất kim loại nặng có hiện diện trong phân ủ nhưng ở mức độ khá nhỏ nên không tác động ảnh hưởng đến môi trường đất và nước khi áp dụng cho cây trồng.

- Kết quả chỉ là thử nghiệm bước đầu trong việc sử dụng lục bình phối trộn với nguồn phân chuồng làm phân hữu cơ; do đó, cần nên tiếp tục nghiên cứu tiếp theo để có thể tạo nguồn phân hữu cơ tốt hơn.

4.2. ĐỀ NGHỊ

Nội dung thực hiện đề tài nghiên cứu bao gồm phần 1) thử nghiệm để chọn ra phương pháp và quy trình sản xuất phân hữu cơ từ lục bình một cách đơn giản để người dân có thể tự thu gom và sản xuất ở các nông hộ, và 2) triển khai ứng dụng thử nghiệm ở một số nông hộ 5 huyện thuộc vùng Đồng Tháp Mười. Tuy nhiên, do có những yếu tố khách quan và chủ quan trong quá trình thực hiện nên nội dung triển khai thử nghiệm vẫn chưa thực hiện được.

Theo dự kiến của tỉnh Long An, sẽ tiến hành ứng dụng máy vớt lục bình với khối lượng lớn tại những khu vực có mật độ lục bình khá cao như trên các hệ thống sông rạch vùng Đồng Tháp Mười và đặc biệt là trên sông Vàm Cỏ Đông. Do đó, tác giả đề nghị cần kết hợp trong việc áp dụng máy vớt lục bình đồng thời với việc hướng dẫn một số nông hộ có thể áp dụng phương pháp sản xuất hữu cơ từ việc tận dụng tàn dư này.

Một bước tiến xa hơn nữa trong nghiên cứu áp dụng là việc nghiên cứu và hướng dẫn các nông hộ có thể pha trộn để tạo thành phân hữu cơ trung lượng và vi lượng.