Đặt vấn đề Trong ngành nông nghiệp hiện nay, sử dụng phân bón hữu cơ là một van dé quan trọng cần được quan tâm. Phân bón hữu cơ được sản xuất từ các nguồn từ tự nhiên như phân động vật, phụ phẩm nông nghiệp không sử dụng, rác thải. Việc sử dụng phân bón hữu cơ giúp cải thiện đất, tăng cường các vi sinh vật có ích, giảm thiểu tác động tiêu cực tới môi trường so với phân bón hóa học. Theo báo thanh niên, năm 2020, Việt Nam ước tính có 16,8 triệu tan phân bón hữu cơ do nông hộ sản xuất, đến năm 2021 đã tăng lên 18,36 triệu tấn và đạt trên 28 triệu tấn trong năm 2022.
Tuy nhiên, con số này chỉ dap ứng được khoảng 10 — 20 % nhu cầu sử dụng. Do đó, việc tìm ra những nguồn phân hữu cơ khác có thé đáp ứng một phan nhu cầu trên. Ruồi lính đen (Black Soldier Fly), tên khoa học là Hermetia illucens (Linnaeus, 1758), là một loài rudi cộng sinh, đa thực vật có nguồn gốc từ Neotropics, nhưng hiện được tìm thấy ở mọi khu vực địa lý sau nhiều thập kỷ lan rộng khắp các khu vực vùng ấm hơn trên thé giới. Trong vài thập ky gan đây, người ta đã quan tâm đáng ké đến việc sử dụng ấu trùng của 77.
illucens dé kiểm soát chất thải hữu cơ, làm phân trộn và làm thức ăn bổ sung cho động vật (Marshall và ctv, 2015). Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu về việc sử dụng ấu trùng ruồi Linh đen trong việc quản lý chất thải ấu trùng ruồi Lính đen sử dụng trong các trang trại nông nghiệp nhằm xử lý chất thải như phân heo, phân bò và phân gia cầm trong các vùng khí hậu có thé duy trì ruồi Linh đen ruồi lính đen quanh năm: các trang trại này bao gồm trại nuôi ga, trang trại heo và bò (Sheppard và Newton 1994). Nhiều nghiên cứu chỉ ra rang Rudi lính đen cũng có khả năng tiêu hóa các chất thải khác như phần hữu cơ trong chất thải rắn đô thị, bùn xử lý nước thải và chất thải chế biến cá. Vi khuẩn thường phát triển trên các chất thải, và có sự tương tác giữa ấu trùng RLĐ nếu chúng cũng hiện diện trên môi trường đó.
Âu trùng RLD sẽ cạnh tranh thức ăn với vi khuẩn, làm giảm đáng kê số lượng vi khuẩn, hoặc thậm chí loại bỏ chúng hoàn toàn Nhờ vậy mùi hôi của chất thải hữu cơ sẽ bị giảm đi nhanh chóng khi có ấu trùng RLĐ, đồng thời phân trở nên an toàn hơn khi được sử dụng trồng rau hữu cơ. Tuy nhiên, vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về chất thải của ruồi Linh den được xử lý như thé nao và anh hưởng của chat thải ruồi lính đen đến môi trường đất và sinh vật trong đất. Theo Dominguez & Edwards (2011), có 5 loài giun được nuôi phô biến trong các cơ sở nuôi giun hiện nay là loài Eisenia andrei (Savigny), Eisenia fetida (Bouché), Dendrobaena veneta (Savigny), Perionyx excavatus (Perrier) và Eudrilus eugeniae (Kinberg). Trong 5 loài trên thì 3 loài giun được nuôi phổ biến ở Việt Nam dé xử lý chat thải hữu cơ và tạo ra nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng cho chăn nuôi là giun đất (Eisenia fetida), giun đất châu Phi (Eudrilus eugeniae), và giun qué (Perionyx excavatus).
Giun Eisenia fetida là loài giun vùng ôn đới với đặc điểm là thân có các sọc màu vàng và giữa các sọc thường không có màu hoặc màu vàng nhạt, vì vậy chúng còn được gọi là giun hổ, là loài giun có kích thước và khối lượng tương đối nhỏ (Dominguez & Edwards, 2011). Giun dat Eisenia fetida được xem là đại diện cho hệ động vật đất, sử dụng đề đánh giá chất độc sinh thái theo ISO 11268-1:2012. Đề tai này được thực hiện dé đánh giá ảnh hưởng của các chất thải ruồi Lính den đến môi trường đất và giun đất Eisenia fetida, về tỷ lệ giun sông, tỷ lệ giun chết hoặc mắt tích sau khi nuôi bằng chất thải ruồi Linh đen. Đồng thời, đánh giá những ảnh hưởng của phân RLĐ đến sự sinh trưởng và sinh sản của giun đất cuối giai đoạn thử nghiệm.
Mục tiêu đề tài: Đánh giá ảnh hưởng của chất thai RLD (Hermetia illucens) đến môi trường đất khi sử dụng làm phân bón. Nội dung thực hiện: Gồm có 2 nội dung: Nội dung 1: Đánh giá ảnh hưởng của phân RLĐ đến giun đất (Eisenia fetida), tỷ lệ sống và sự phát triển ở cuối giai đoạn thử nghiệm theo ISO 11268 - 1 : 2012. Nội dung 2: Đánh giá ảnh hưởng của phân RLĐ đến giun đất (Eisenia fetida), sự phát triển và sinh san ở cuối giai đoạn thử nghiệm theo ISO 11268 — 2 : 2012. TONG QUAN TAI LIEU 2.
Tổng quan về ruồi lính đen 2. Tên gọi, nguồn gốc Bảng 2. Phân loại ruồi lính den Lớp: Insecta Bo: Diptera Phân bộ: Brachycera Phân thứ bộ: Stratiomyomorpha Hi ° tượnGghghl6ng Hình 2. Phân họ: Hermetiinae Chi: Hermetia Loai: Hermetia illucens (Khang va ctv, 2017) Ruồi lính den có tên khoa học là Hermetia illucens, thuộc ho Stratyomidae (Jancinto và ctv, 2015).
Rudi lính den phân bố ở khu vực nhiệt đới và vùng khí hậu 4m áp có tọa độ từ 45° vĩ Bắc tới 40° vĩ Nam (Diener và ctv, 2011). Ở Việt Nam, ruồi lính đen có mặt tự nhiên và thường tìm thấy ở các tỉnh phía Nam. RLĐ trưởng thành có màu đen, chiều dai từ 12 - 20 mm, có hình dạng giống ong bắp cày. RLĐ trưởng thành sống va đẻ trứng dựa vào chất dinh dưỡng tích tụ từ giai đoạn là âu trùng.
Chất thải ruồi lính đen Rudi lính đen chỉ ăn trong quá trình còn là ấu trùng. Chat thải RLD thực chat là do ấu trùng RLĐ thải ra khi tiêu hóa thức ăn. Lượng thức ăn hữu cơ kết hợp qua quá trình tiêu hóa bởi hệ thống vi sinh vật đường ruột của ấu trùng RLĐ có hàm lượng chất dinh dưỡng cao. Đặc biệt khi bón vào đất góp phần tăng pH, OM,N, P, K (R.
Menino va ctv, 2021). Chất thải RLĐ có những lợi ích thiết thực so với phân bón hóa học như tiết kiệm giá thành, tận dụng được lượng lớn rác thải hữu cơ sẵn có giúp giảm ô nhiễm môi trường. Khác với phân bón hóa học, hàm lượng các chất dinh dưỡng trực tiếp hòa tan và thắm vào trong đất. Chất thải RLĐ cần thời gian dé vi sinh vật có thé phân giải, chuyên hóa thành các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng.
Do vậy, không cần phải bón phân thường xuyên tránh tình trạng chất dinh dưỡng bị rửa trôi. Ngoài ra, chất thải RLĐ còn làm tăng độ xốp của lớp đất mặt, tăng độ hấp thụ của nước. Theo thời gian sẽ làm tăng cấu trúc mùn cho đất. Chất thải RLĐ giúp kiểm soát sâu bọ gây hại.
Nhiều nghiên cứu trước đây cho thấy trộn phân ruồi lính đen vào trong đất giúp kiểm soát các sâu bệnh gây hại. Chất thải RLD chứa hàm lượng dinh dưỡng cao hơn so với phân bò khi bón cùng khối lượng. Sơ lược về giun dat Eisenia fetida 2. Tên gọi, nguồn gốc Bảng 2.
Phân loại F7senia fetida Ngành Annelida Lớp Oligochaeta Bộ Opisthopora Ho Lumbricidae Giống Eisenia Hình 2. Giun đất Eisenia fetida Loài Eisenia fetida Giun đất có tên khoa học la Eisenia fetida, thuộc họ Lumbricidae. Ngoài ra, nó còn có nhiều tên gọi khác như là giun phân, giun đỏ, giun cá hồi, giun hồ. Đặc điểm phân bố Bảng 2.
Đặc tính sinh học của giun đất Đặc điềm Nhóm không đào hang, sông trên bề mặt (Epigeic) Khu trú tập trung ở nơi có rác thải hữu cơ, không Tập tính đào hang Loại thức ăn ưa thích Rác thải và mùn hữu cơ Vòng đời Ngắn Tốc độ đẻ trứng Cao Giun dat Eisenia fetida thuộc nhóm không dao hang, sống trên bề mặt đất (Epigeic) (Bảng 2. Thường tập trung ở những nơi có lượng rác thải hữu cơ cao, thức ăn ưa thích của chúng là rác thải và các loại mùn hữu cơ. Hệ tiêu hóa của chúng có chứa lượng lớn vi sinh vật, vậy nên phân của chúng có hàm lượng dinh dưỡng cao, rất tốt cho cây trồng. 4 Ngoài ra, quá trình đi chuyền của giun đất trong bề mặt đất còn giúp làm dat trở nên tơi xốp và thoáng khí.
Đặc điểm hình thái cấu tạo Giun dat Eisenia fetida là loài giun đốt ít tơ có đai sinh dục có thé thay bang mat thường. Chúng là những con giun phân đoạn, đối xứng hai bên, với một búi tuyến da bên ngoài để tạo ra vỏ trứng (kén). Thùy cảm giác ở phía trước miệng (tuyến tiền liệt) và hậu môn ở phan cuối của cơ thé. Chúng là động vật lưỡng tính, quá trình sinh sản thường diễn ra thông qua giao phối va thụ tinh chéo, sau đó mỗi cá thé giao phối tao ra kén chứa 1 — 20 trứng đã thụ tinh.
Các kén kháng bệnh, nhỏ, gần giống hình quả chanh và thường lắng đọng gần bề mặt đất. Giun mới nở không có sắc tô và chỉ dai tầm vài mm khi chui ra khỏi kén, chúng sẽ có sắc tố trong vòng vai ngày.Nếu gặp điều kiện thuận lợi, chúng sẽ trưởng thành về giới tính trong vòng vài ngày sau khi xuất hiện. Giun trưởng thành có thé dé dàng nhận biết nhờ sự hiện điện rõ rang của đai sinh dục là một búi da to hơn có màu nhạt hoặc sam nằm phía sau các lỗ sinh dục. Giun đất có thể tiếp tục phát triển về kích thước sau khi hoàn thành quá trình phát triển giới tính của chúng mặc dù chúng không có sự gia tăng các đốt trên cơ thể.
Đặc điểm sinh học Theo Bouche (1977), Giun đất E. fetida sông trong đất và tiêu thụ hỗn hợp đất và chất hữu cơ, và do đó bài tiết phân hữu cơ. Chúng sống trong các tầng đất hữu cơ, trong hoặc gần lớp bề mặt và chủ yếu ăn rác dang hat thô. Có tỉ lệ trao đổi chất và sinh sản cao, thé hiện sự thích nghi với sự thay đối các điều kiện của môi trường.
fetida có thé chịu được độ pH từ 5 — 9, nhưng khi được lựa chọn, chúng có xu thé di chuyền về phía có nhiều axit hơn. Với độ pH ưu tiên là 5,0. Giun đất thiếu cơ quan hô hấp chuyên biệt, oxy và carbon dioxide khuếch tán qua thành cơ thé của chúng. fetida sẽ di cư khỏi chất nền bão hòa nước trong đó oxy đã cạn kiệt hoặc carbon dioxide và Hidro sulfua đã tích tụ.
fetida rat nhạy cảm với amoniac và không thé sống sót trong chat thải có hàm lượng cation này cao. Chúng cũng chết trong chất thải với lượng lớn muối vô cơ. Cả amoniac và mudi vô cơ đều có điểm giới hạn rất rõ ràng giữa độc và không độc (<1 mg/: g x (0,016/1b) amoniac và <0,5% muối) (Edwards, 1988).