Tổng quan nghiên cứu

Ngành chăn nuôi gà tại tỉnh Thái Nguyên đã phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, với đàn gia cầm đạt khoảng 7,8 triệu con, tăng 13,4% so với năm trước. Tuy nhiên, sự phát triển này đi kèm với vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do chất thải chăn nuôi chưa được xử lý hiệu quả, đặc biệt là ô nhiễm không khí từ khí NH3 và H2S phát sinh từ phân gà. Theo đánh giá của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên, mức độ nhiễm khuẩn trong chuồng nuôi cao gấp 30-40 lần so với không khí bên ngoài, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và vật nuôi, làm giảm năng suất và hiệu quả kinh tế.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá hiệu quả của một số loại chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EM thứ cấp) trong xử lý môi trường chăn nuôi gà tại Thái Nguyên, nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cải thiện sức khỏe vật nuôi và nâng cao hiệu quả kinh tế. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 01/2011 đến tháng 07/2012 tại trang trại gà ở xã Đồng Bẩm, thành phố Thái Nguyên, với phạm vi khảo sát bao gồm 9 huyện, thị xã, thành phố trong tỉnh.

Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ góp phần bảo vệ môi trường nông thôn, mà còn tạo tiền đề mở rộng mô hình chăn nuôi an toàn sinh học, thúc đẩy phát triển nông nghiệp bền vững. Các chỉ số môi trường như nồng độ khí NH3, H2S, hàm lượng vi sinh vật gây hại và chất dinh dưỡng trong phân gà được theo dõi nhằm đánh giá hiệu quả xử lý. Đồng thời, nghiên cứu còn phân tích hiệu quả kinh tế qua tỷ lệ đẻ trứng, lượng thức ăn tiêu thụ và nhận xét của người dân.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết về công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (EM), một tổ hợp các vi sinh vật có lợi gồm vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, xạ khuẩn, nấm men và vi khuẩn Bacillus. Các vi sinh vật này hoạt động cộng sinh, phân hủy chất hữu cơ, khử mùi hôi và khí độc trong môi trường chăn nuôi. Lý thuyết về xử lý sinh học chất thải chăn nuôi cũng được áp dụng, trong đó các vi sinh vật giúp chuyển hóa các hợp chất độc hại thành các sản phẩm thân thiện với môi trường.

Mô hình nghiên cứu tập trung vào đánh giá hiệu quả của các chế phẩm EM thứ cấp (EM2, EM Bokashi dạng bột và dạng lỏng) trong xử lý chất thải chăn nuôi gà. Các khái niệm chính bao gồm: hệ số thải phân thực nghiệm (K), nồng độ khí NH3 và H2S trong chuồng nuôi, hàm lượng vi sinh vật gây hại (E.coli, Coliform, Salmonella), và hiệu quả kinh tế qua tỷ lệ đẻ trứng và lượng thức ăn tiêu thụ.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu bao gồm khảo sát thực tế tại các nông hộ chăn nuôi gà ở 4 huyện, thành phố có số lượng gà lớn nhất tỉnh Thái Nguyên. Mỗi huyện chọn 3 xã, mỗi xã điều tra ngẫu nhiên 50 hộ bằng bộ câu hỏi kết hợp phỏng vấn trực tiếp. Dữ liệu thứ cấp được thu thập từ các phòng Nông nghiệp và Tài nguyên Môi trường địa phương.

Thí nghiệm xác định lượng phân thải ra được tiến hành trên 60 con gà gồm các giống Ross 308, Baykoc và Isa màu, theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn với 3 lần nhắc lại. Lượng phân được thu thập hàng ngày bằng cách đặt khay lót nylon dưới lồng nuôi, cân đo lượng thức ăn và phân thải. Hệ số thải phân thực nghiệm K được tính theo công thức:

$$ K = \frac{\text{Lượng phân thải ra trong 24h}}{\text{Lượng thức ăn thu nhận trong 24h}} $$

Từ đó, lượng phân thải trong một đời gà và tổng lượng phân thải của trang trại được ước tính.

Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải bằng đệm lót sinh học được thực hiện qua thí nghiệm kéo dài 20 tuần tại 15 chuồng nuôi gà đẻ, mỗi chuồng 200 con, diện tích 50 m², sử dụng các công thức: đối chứng không dùng chế phẩm, đệm lót sinh học với EM Bokashi dạng bột và dạng lỏng. Các chỉ tiêu môi trường như nồng độ khí NH3, H2S, hàm lượng N, P, K, độ ẩm và vi sinh vật gây hại được đo định kỳ.

Phân tích số liệu sử dụng phương pháp thống kê mô tả và so sánh trung bình, với cỡ mẫu đủ lớn để đảm bảo độ tin cậy. Timeline nghiên cứu kéo dài 18 tháng, từ khảo sát thực địa, thí nghiệm đến phân tích và báo cáo kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Lượng phân thải ra của gà: Hệ số thải phân thực nghiệm K của gà siêu trứng là khoảng 1,05, gà Broiler là 1,20. Lượng phân thải ra trong một đời gà siêu trứng ước tính khoảng 15 kg, trong khi gà Broiler khoảng 18 kg. Ước tính tổng lượng phân thải ra của toàn tỉnh Thái Nguyên từ đàn gà là khoảng 1.200 tấn/năm.

  2. Hiệu quả xử lý khí độc bằng đệm lót sinh học: Nồng độ khí H2S trong chuồng nuôi giảm từ 0,092 mg/m³ (đối chứng) xuống còn 0,034 mg/m³ khi sử dụng đệm lót EM Bokashi dạng bột, giảm 2,7 lần. Khí NH3 giảm từ 1,816 mg/m³ xuống 0,412 mg/m³, giảm 4,4 lần. Đệm lót dạng lỏng cũng cho hiệu quả tương tự, giảm khí độc đáng kể.

  3. Hàm lượng chất dinh dưỡng và vi sinh vật: Sau 20 tuần xử lý bằng đệm lót sinh học, hàm lượng đạm tổng số (N) trong phân giảm 15%, phốt pho (P) giảm 10%, kali (K) giảm 12%, độ ẩm giảm từ 70% xuống còn 50%. Số lượng vi sinh vật gây hại như E.coli, Coliform và Salmonella giảm trung bình 60% so với đối chứng.

  4. Hiệu quả kinh tế: Tỷ lệ đẻ trứng của gà sử dụng chế phẩm EM tăng 8% so với đối chứng, lượng thức ăn tiêu thụ giảm 5%, giúp giảm chi phí thức ăn khoảng 7%. Người dân đánh giá cao hiệu quả xử lý chất thải, giảm mùi hôi và cải thiện môi trường sống.

Thảo luận kết quả

Việc sử dụng chế phẩm EM thứ cấp trong đệm lót sinh học đã chứng minh hiệu quả rõ rệt trong việc giảm phát thải khí độc NH3 và H2S, hai khí gây ô nhiễm chính trong chăn nuôi gà. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam và quốc tế, cho thấy vi sinh vật trong EM có khả năng phân hủy các hợp chất chứa lưu huỳnh và amoni, từ đó giảm mùi hôi và khí độc.

Giảm hàm lượng vi sinh vật gây hại trong phân gà sau xử lý góp phần cải thiện sức khỏe vật nuôi và giảm nguy cơ bùng phát dịch bệnh, đồng thời nâng cao chất lượng phân bón hữu cơ. Việc giảm độ ẩm trong phân cũng giúp giảm phát sinh khí độc và tăng hiệu quả bảo quản phân.

Hiệu quả kinh tế được thể hiện qua tăng năng suất đẻ trứng và giảm lượng thức ăn tiêu thụ, giúp người chăn nuôi tiết kiệm chi phí và tăng lợi nhuận. Kết quả khảo sát người dân cho thấy sự hài lòng với môi trường chuồng trại cải thiện, giảm mùi hôi và côn trùng gây hại.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh nồng độ khí NH3, H2S giữa các công thức xử lý, bảng thống kê hàm lượng dinh dưỡng và vi sinh vật trong phân trước và sau xử lý, cũng như biểu đồ hiệu quả kinh tế qua tỷ lệ đẻ trứng và lượng thức ăn tiêu thụ.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng rộng rãi đệm lót sinh học sử dụng chế phẩm EM tại các trang trại và hộ chăn nuôi gà trong tỉnh Thái Nguyên nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đặc biệt là khí độc NH3 và H2S. Thời gian thực hiện: trong vòng 1 năm tới. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn phối hợp với các trung tâm nghiên cứu.

  2. Tổ chức tập huấn kỹ thuật sản xuất và sử dụng chế phẩm EM cho người chăn nuôi, giúp họ tự làm đệm lót sinh học từ nguyên liệu sẵn có, giảm chi phí đầu tư. Thời gian: 6 tháng đầu năm. Chủ thể: Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và các trung tâm khuyến nông.

  3. Xây dựng chính sách hỗ trợ tài chính và kỹ thuật cho các hộ chăn nuôi nhỏ và vừa để đầu tư vào công nghệ xử lý chất thải sinh học, nâng cao hiệu quả và bảo vệ môi trường. Thời gian: 2 năm. Chủ thể: UBND tỉnh và các cơ quan liên quan.

  4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng chế phẩm EM trong xử lý chất thải các loại vật nuôi khác như lợn, bò nhằm phát triển mô hình chăn nuôi sinh thái bền vững. Thời gian: 3 năm. Chủ thể: Các viện nghiên cứu và trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Người chăn nuôi gia cầm: Nắm bắt kỹ thuật xử lý chất thải bằng chế phẩm EM để cải thiện môi trường chuồng trại, nâng cao sức khỏe vật nuôi và hiệu quả kinh tế.

  2. Cán bộ quản lý nông nghiệp và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở xây dựng chính sách, hướng dẫn kỹ thuật và kiểm soát ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học môi trường, nông nghiệp: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả và ứng dụng công nghệ vi sinh trong xử lý chất thải chăn nuôi.

  4. Doanh nghiệp sản xuất chế phẩm sinh học và vật tư nông nghiệp: Phát triển sản phẩm chế phẩm EM phù hợp với điều kiện địa phương, mở rộng thị trường và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp

  1. Chế phẩm EM là gì và có an toàn không?
    Chế phẩm EM là tổ hợp vi sinh vật có lợi gồm vi khuẩn quang hợp, lactic, xạ khuẩn, nấm men và Bacillus, giúp phân hủy chất hữu cơ và khử mùi hôi. EM không chứa vi sinh vật gây bệnh và không sử dụng kỹ thuật di truyền, an toàn cho người và vật nuôi.

  2. Làm thế nào để sử dụng đệm lót sinh học hiệu quả?
    Người chăn nuôi cần trộn chế phẩm EM với nguyên liệu như rơm, trấu, mùn cưa và thức ăn hữu cơ theo tỷ lệ phù hợp, rải đều dưới nền chuồng. Đệm lót nên được thay mới hoặc bổ sung sau 6-12 tháng sử dụng để duy trì hiệu quả.

  3. Chế phẩm EM có giúp giảm khí độc trong chuồng nuôi không?
    Nghiên cứu cho thấy sử dụng EM trong đệm lót sinh học giảm nồng độ khí H2S từ 0,092 mg/m³ xuống 0,034 mg/m³ và khí NH3 từ 1,816 mg/m³ xuống 0,412 mg/m³, giảm lần lượt 2,7 và 4,4 lần so với đối chứng.

  4. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng chế phẩm EM ra sao?
    Sử dụng EM giúp tăng tỷ lệ đẻ trứng lên 8%, giảm lượng thức ăn tiêu thụ 5%, từ đó giảm chi phí thức ăn khoảng 7%, nâng cao lợi nhuận cho người chăn nuôi.

  5. Có thể áp dụng công nghệ này cho các loại vật nuôi khác không?
    Có, công nghệ EM đã được áp dụng thành công trong xử lý chất thải lợn, bò và nuôi trồng thủy sản, góp phần giảm ô nhiễm và tăng hiệu quả sản xuất.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định được lượng phân thải ra của các giống gà siêu trứng và Broiler tại Thái Nguyên, với hệ số thải phân thực nghiệm lần lượt là 1,05 và 1,20.
  • Đệm lót sinh học sử dụng chế phẩm EM hiệu quả trong việc giảm nồng độ khí độc NH3 và H2S trong chuồng nuôi, giảm 2,7-4,4 lần so với đối chứng.
  • Hàm lượng vi sinh vật gây hại và các chất dinh dưỡng trong phân gà giảm đáng kể sau xử lý, góp phần cải thiện môi trường và sức khỏe vật nuôi.
  • Hiệu quả kinh tế được nâng cao qua tăng tỷ lệ đẻ trứng và giảm lượng thức ăn tiêu thụ, đồng thời người dân đánh giá cao môi trường chuồng trại được cải thiện.
  • Đề xuất áp dụng rộng rãi công nghệ đệm lót sinh học với chế phẩm EM tại Thái Nguyên và các tỉnh lân cận, đồng thời mở rộng nghiên cứu ứng dụng cho các loại vật nuôi khác.

Tiếp theo, cần triển khai các chương trình tập huấn kỹ thuật, hỗ trợ tài chính cho người chăn nuôi và nghiên cứu mở rộng quy mô ứng dụng. Mời các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và người chăn nuôi cùng phối hợp để phát triển mô hình chăn nuôi bền vững, thân thiện môi trường.