Tên đề tài: “Nghiên cứu sử dụng nước sau biogas để canh tác hoa màu”.

Tác giả: Nguyễn Phương Thảo, Khóa: 2014

Chuyên ngành: Môi trường đất và nước ; Mã số: 62440303. Nhóm ngành: Khoa học tự nhiên.

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Bùi Thị Nga - Trường Đại học Cần Thơ.

1. Tóm tắt nội dung luận án

Nước sau biogas từ hệ thống xử lý chất thải chăn nuôi heo chứa hàm lượng chất hữu cơ, đạm và lân cao được thải ra thủy vực tiếp nhận có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước. Do đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng nước sau biogas để canh tác hoa màu” đã được thực hiện nhằm tận dụng dinh dưỡng từ nước sau biogas thay thế phân hóa học canh tác hoa màu góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường chăn nuôi và cải thiện thu nhập quy mô nông hộ. Nghiên cứu đã được thực hiện lần lượt từ các thí nghiệm trong phòng đến các thí nghiệm ngoài đồng. Kết quả nghiên cứu cho thấy nước sau biogas cung cấp đạm hữu dụng cho đất gồm đạm amôn, đạm nitrat tăng tỉ lệ thuận với thể tích nước sau biogas và cao hơn so với nghiệm thức không bổ sung nước sau biogas; hoạt động vi sinh vật đất tương quan thuận với hàm lượng đạm hữu dụng trong đất. Ở điều kiện trồng cây trong chậu, cây bắp ở nghiệm thức tưới nước sau biogas với tỉ lệ 75%, cây đậu bắp 100% có tăng trưởng tương đương với nghiệm thức bón phân hóa học. Đất canh tác cây bắp, đậu bắp và dưa leo tại nông hộ có hàm lượng đạm hữu dụng cao từ khi gieo hạt đến khi cây ra hoa, sau đó giảm dần đến khi thu hoạch; hàm lượng đạm tồn dư trong đất tưới nước sau biogas thấp hơn so với bón phân hóa học. Mật số vi sinh vật đất trồng dưa leo tưới nước sau biogas cao hơn so với bón phân hóa học từ lúc gieo hạt cho đến cây ra hoa. Sử dụng nước sau biogas canh tác bắp, đậu bắp và dưa leo mang lại lợi ích môi trường, giúp giảm lượng nước sau biogas thải ra môi trường là 35, 30,8 và 20,3 L/m²/vụ tương ứng, giảm 100% lượng phân hóa học, tận dụng lượng dinh dưỡng và tiết kiệm lượng nước cho canh tác. Bên cạnh đó, hiệu quả đồng vốn đạt được cao hơn so với bón phân hóa học. Trồng dưa leo với vật liệu hấp phụ nước sau biogas giảm được lượng nước sau biogas cao hơn so với phương pháp tưới, nhưng hiệu quả đồng vốn có giá trị âm. Trái bắp, đậu bắp và dưa leo đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm về hàm lượng nitrat, E.coli và có độ giòn tương đương bón phân hóa học, độ ngọt cao hơn bón phân hóa học. 

2. Những kết quả mới của luận án:

Nước sau biogas cung cấp đạm hữu dụng cho đất và mối tương quan giữa hàm lượng đạm này với hoạt động của vi sinh vật trong đất có bổ sung nước sau biogas.

Mật số vi sinh vật hiếu khí trong đất tưới nước sau biogas tăng cao hơn so với bón phân hóa học và hàm lượng đạm nitrat trong đất tưới nước sau biogas giảm có ý nghĩa so với bón phân hóa học vào cuối vụ.

Sử dụng nước sau biogas canh tác cây bắp, dưa leo giảm được lượng phân hóa học trong canh tác hoa màu, giảm được lượng nước sau biogas thải ra thủy vực; đạt được hiệu quả đồng vốn cao hơn so với bón phân hóa học; xây dựng được hướng dẫn sử dụng nước sau biogas canh tác hoa màu và khuyến cáo nông hộ sử dụng trên địa bàn nghiên cứu.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:

Trên cơ sở kết quả các thí nghiệm, hướng dẫn sử dụng nước sau biogas canh tác cây bắp và dưa leo quy mô nông hộ đã được xây dựng. Trong phạm vi luận án, cần tiếp tục nghiên cứu đặc tính lý học, chất hữu cơ và vi sinh vật chuyển hóa đạm trong đất canh tác hoa màu tưới nước sau biogas qua nhiều vụ trồng, nghiên cứu cân bằng đạm và nước của việc canh tác hoa màu sử dụng nước sau biogas sau mỗi vụ trồng.

1. Summary of thesis content

The effluent of biogas digesters from the livestock waste treatment system contains high levels of organic matter, nitrogen and phosphorus that have been discharged into the receiving water bodies, there is a risk of pollution of the environment. Therefore, the topic "Research on using effluent from biogas digester growing cash crop" has been conducted to salvage the nutrients of the effluent from biogas digesters to replace chemical fertilizers for cultivating vegetables, contribute to limiting the pollution of livestock environment and improve the household income. The research has been carried out in turn on indoor experiments to field experiments. The results of studies showed that the effluent from biogas digester provided available nitrogen to the soil including ammonium nitrogen, nitrate nitrogen that increased proportionally to the volume of the effluent from biogas digesters and higher than the treatment without added effluent from biogas digester; the soil microorganism activity was the positively correlated with the concentration of available nitrogen in the soil. In the potted condition, maize watered effluent from biogas digester with 75%, okra in 100% had growths equivalent to the chemical fertilizer treatment. Cultivating maize, okra, and cucumber soils at the household contained high available nitrogen content from sowing to flowering, then they gradually decreased until harvest; the nitrogen residual in soil irrigating effluent from biogas digesters were lower than the chemical fertilizer treatment. The density of microorganisms from the soil of cucumber crop watering effluent was higher than the chemical fertilizer treatment from seeding to flowering. Using effluent of biogas digester to cultivate maize, okra and cucumber brought environmental benefits, helped to limit the amount of effluent released into the environment were 35, 30.8, and 20.3 L/m²/crop respectively, reduced 100% of chemical fertilizer, salvage nutrients and water for cash crop cultivations. Besides, capital efficiency was higher than the chemical fertilizer treatment. Growing cucumber with the biogas effluent adsorbed material to decrease the amount of biogas effluent was higher than the irrigation method, but the capital efficiency was the negative value. Maize, okra, and cucumber fruits reached food safety standards of nitrate, E.coli; the brittle was equivalent to the chemical fertilizer treatment, sweeter than the chemical fertilizer treatment.

2. The new findings of the dissertation

Biogas effluent provides ammonium and nitrate nitrogen to the soil and the correlation between these nitrogen contents with the activity of microorganisms in soil with and without biogas effluent supplementation.

The density of aerobic microorganisms in the biogas effluent-irrigated soil increased higher than that of chemical fertilizers, and the nitrate-nitrogen content in the biogas effluent-irrigated soil decreased significantly compared to the chemical fertilizers at the end of the crop.

Using biogas effluent in cultivating corn, cucumber reduces the number of chemical fertilizers, reducing the amount of biogas effluent released into the water bodies; achieves higher capital efficiency than the chemical fertilizers; the instructions had been developed for using BE to cultivate cash crops and recommended to use biogas effluent in the study area. 

3. Practical applications/applicability, issues to be studied further

Based on the results of the experiments, the guidelines of using watering effluent from biogas digester for cultivating maize and cucumber at the household scale has been developed. In the scope of this thesis, it is necessary to study on physical properties, organic matter and nitrogen metabolism microorganisms in soil irrigated biogas effluent over many crops and study on nitrogen and water balance in cash crop cultivation using biogas effluent after each crop.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)