Tổng quan nghiên cứu

Ngành chăn nuôi gia cầm tại Việt Nam, đặc biệt là tại huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc, đã phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây nhằm đáp ứng nhu cầu thực phẩm ngày càng tăng của người tiêu dùng. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển này, vấn đề ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi, đặc biệt là phân gà, đã trở thành thách thức lớn. Bình quân cứ 1.000 con gà thải ra từ 2-2,5 tấn phân tươi mỗi tháng, gây ra mùi hôi và ô nhiễm không khí nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và môi trường xung quanh. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EM thứ cấp) trong xử lý môi trường chăn nuôi gà tại huyện Tam Đảo, nhằm giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện điều kiện sống cho vật nuôi và người dân, đồng thời nâng cao hiệu quả kinh tế cho người chăn nuôi.

Phạm vi nghiên cứu được thực hiện từ tháng 8/2013 đến tháng 10/2014 tại huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc, nơi có phong trào chăn nuôi gia cầm phát triển sớm và quy mô lớn. Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá hiện trạng vệ sinh môi trường, lượng phân thải của các giống gà siêu trứng và gà Broiler, hiệu quả xử lý chất thải bằng đệm lót sinh học sử dụng chế phẩm EM thứ cấp, cũng như hiệu quả kinh tế của việc áp dụng chế phẩm này trong chăn nuôi. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển mô hình chăn nuôi sinh học bền vững, góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao thu nhập cho người dân địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về xử lý chất thải chăn nuôi bằng công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (EM). Hai khung lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết về vi sinh vật hữu hiệu (EM): EM là tập hợp các vi sinh vật có lợi gồm vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, xạ khuẩn, nấm men và vi khuẩn Bacillus, hoạt động cộng sinh để phân hủy chất hữu cơ, giảm khí độc hại và cải thiện môi trường chăn nuôi. Vi khuẩn quang hợp đóng vai trò chủ đạo trong việc tổng hợp các hợp chất hữu cơ và cố định nitơ, trong khi vi khuẩn lactic giúp chuyển hóa thức ăn khó tiêu thành dễ tiêu, xạ khuẩn sản sinh chất kháng sinh ức chế vi sinh vật gây bệnh.

  2. Mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng đệm lót sinh học: Sử dụng đệm lót sinh học lên men với chế phẩm EM để xử lý phân gà, giảm phát thải khí NH3, H2S, cải thiện chất lượng phân và môi trường chuồng nuôi. Mô hình này kết hợp với việc bổ sung chế phẩm EM vào nước uống cho gà nhằm tăng hiệu quả xử lý và nâng cao sức khỏe vật nuôi.

Các khái niệm chính bao gồm: hệ số thải phân thực nghiệm (K), hàm lượng khí độc NH3 và H2S, các chỉ tiêu dinh dưỡng N, P, K trong phân, và các chỉ số vi sinh vật như E.coli, Coliform, Salmonella.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra kết hợp thí nghiệm thực địa và phân tích phòng thí nghiệm:

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thứ cấp từ các cơ quan quản lý nông nghiệp và môi trường tỉnh Vĩnh Phúc; điều tra phỏng vấn trực tiếp 150 hộ chăn nuôi gà tại huyện Tam Đảo; thu thập mẫu phân và khí thải từ các chuồng nuôi.

  • Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn ngẫu nhiên 150 hộ chăn nuôi với đa dạng trình độ học vấn và quy mô chăn nuôi để đảm bảo tính đại diện. Thí nghiệm phân thải được thực hiện trên 60 con gà (gồm gà siêu trứng và gà Broiler) trong 3 ô chuồng, mỗi ô 20 con, theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn với 3 lần lặp lại.

  • Phương pháp phân tích: Xác định lượng phân thải dựa trên cân lượng thức ăn và phân thu thập hàng ngày; đo nồng độ khí NH3, H2S bằng thiết bị OLDHAM MX theo tiêu chuẩn TCVN 6620:2000; phân tích hàm lượng N, P, K theo phương pháp Kjeldahl và UV-VIS; xác định độ ẩm và vi sinh vật theo tiêu chuẩn TCVN; đánh giá hiệu quả kinh tế qua tỷ lệ đẻ trứng, lượng thức ăn tiêu thụ và nhận xét của người dân.

  • Timeline nghiên cứu: Tiến hành từ tháng 8/2013 đến tháng 10/2014, bao gồm khảo sát hiện trạng, thí nghiệm xử lý đệm lót sinh học trong 20 tuần, phân tích mẫu và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Lượng phân thải của gà: Gà siêu trứng và gà Broiler thải ra trung bình khoảng 0,2 kg phân tươi/con/ngày. Hệ số thải phân thực nghiệm (K) được xác định lần lượt là 1,05 cho gà siêu trứng và 1,20 cho gà Broiler. Ước tính lượng phân thải ra trong một vòng đời gà sinh sản khoảng 60 tuần đạt khoảng 12,6 kg/con, trong khi gà Broiler thải ra khoảng 14,4 kg/con. Tổng lượng phân thải ước tính cho toàn huyện Tam Đảo lên đến hàng trăm tấn mỗi năm.

  2. Hiệu quả xử lý khí độc bằng đệm lót sinh học: Sử dụng đệm lót sinh học lên men bằng chế phẩm EM thứ cấp đã làm giảm đáng kể nồng độ khí NH3 và H2S trong chuồng nuôi. Nồng độ NH3 giảm từ 1,816 mg/m3 (đối chứng) xuống còn 0,412 - 0,580 mg/m3, tương đương giảm 3,13 - 4,41 lần. Nồng độ H2S giảm từ 0,092 mg/m3 xuống 0,034 - 0,042 mg/m3, giảm 2,19 - 2,71 lần. Mặc dù nồng độ khí thải vẫn cao hơn tiêu chuẩn cho phép, nhưng sự giảm này có ý nghĩa lớn trong cải thiện môi trường chuồng nuôi.

  3. Thay đổi hàm lượng dinh dưỡng và vi sinh vật trong phân: Sau 20 tuần xử lý bằng đệm lót sinh học, hàm lượng đạm tổng số (N) trong phân tăng từ 1,3 đến 1,91 lần; phốt pho (P) tăng 3,45 - 4,77 lần; kali (K) tăng 1,29 - 1,94 lần so với đối chứng. Độ ẩm và hàm lượng vi sinh vật gây hại như E.coli, Coliform, Salmonella giảm rõ rệt, đảm bảo an toàn vệ sinh môi trường.

  4. Hiệu quả kinh tế: Việc sử dụng chế phẩm EM kết hợp đệm lót sinh học giúp tăng tỷ lệ đẻ trứng, giảm lượng thức ăn tiêu thụ trung bình khoảng 6,8%, từ đó giảm chi phí thức ăn cho 1 kg tăng trọng của gà. Người dân đánh giá cao hiệu quả xử lý chất thải, giảm mùi hôi và cải thiện sức khỏe vật nuôi, góp phần nâng cao thu nhập.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM thứ cấp có khả năng cải thiện môi trường chăn nuôi gà thông qua việc giảm phát thải khí độc và tăng giá trị dinh dưỡng của phân. Sự giảm nồng độ khí NH3 và H2S phù hợp với các nghiên cứu trước đây tại Thái Nguyên và các nước phát triển, khẳng định tính hiệu quả của công nghệ EM trong xử lý chất thải chăn nuôi. Việc tăng hàm lượng N, P, K trong phân sau xử lý cho thấy phân có thể được tái sử dụng làm phân bón hữu cơ chất lượng cao, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.

So với các phương pháp xử lý truyền thống như hầm Biogas, đệm lót sinh học sử dụng EM có ưu điểm chi phí thấp, dễ áp dụng cho các hộ chăn nuôi quy mô nhỏ và vừa, phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại Tam Đảo. Việc bổ sung chế phẩm EM vào nước uống cho gà cũng giúp tăng cường sức khỏe vật nuôi, giảm bệnh tật, nâng cao năng suất sinh sản, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh nồng độ khí NH3, H2S giữa các công thức xử lý và đối chứng, bảng thống kê hàm lượng dinh dưỡng và vi sinh vật trong phân trước và sau xử lý, cũng như biểu đồ thể hiện 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 trong chăn nuôi gà: Khuyến khích các hộ chăn nuôi tại Tam Đảo và các vùng lân cận áp dụng công nghệ này nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cải thiện điều kiện chuồng trại và nâng cao hiệu quả kinh tế. Thời gian thực hiện: trong vòng 1-2 năm tới. Chủ thể thực hiện: chính quyền địa phương phối hợp với các trung tâm khuyến nông.

  2. Tăng cường đào tạo, tập huấn kỹ thuật sử dụng chế phẩm EM cho người chăn nuôi: Tổ chức các lớp tập huấn, hướng dẫn kỹ thuật làm đệm lót sinh học, cách pha chế và sử dụng chế phẩm EM đúng cách để đảm bảo hiệu quả xử lý. Thời gian: liên tục hàng năm. Chủ thể: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, các trường đại học nông lâm.

  3. Hỗ trợ kinh phí và chính sách ưu đãi cho các hộ chăn nuôi áp dụng công nghệ sinh học: Cung cấp các khoản vay ưu đãi, hỗ trợ mua chế phẩm EM và vật liệu làm đệm lót nhằm giảm chi phí đầu tư ban đầu, thúc đẩy áp dụng rộng rãi. Thời gian: 3 năm. Chủ thể: các cơ quan quản lý nhà nước và tổ chức tín dụng.

  4. Xây dựng hệ thống giám sát và đánh giá môi trường chăn nuôi định kỳ: Thiết lập các điểm quan trắc khí thải, chất lượng phân và sức khỏe vật nuôi để kịp thời phát hiện và xử lý các vấn đề môi trường. Thời gian: triển khai ngay và duy trì lâu dài. Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, Trung tâm Quan trắc môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Người chăn nuôi gia cầm quy mô nhỏ và vừa: Nắm bắt kiến thức về xử lý chất thải bằng chế phẩm EM để áp dụng cải thiện môi trường chuồng trại, nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ sức khỏe.

  2. Các nhà quản lý và chính quyền địa phương: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở xây dựng chính sách hỗ trợ, quy hoạch phát triển chăn nuôi bền vững, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

  3. Các 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 vật hữu hiệu trong xử lý môi trường chăn nuôi.

  4. Các tổ chức khuyến nông và phát triển nông thôn: Áp dụng kết quả nghiên cứu để thiết kế các chương trình đào tạo, chuyển giao công nghệ và hỗ trợ kỹ thuật cho người dân.

Câu hỏi thường gặp

  1. Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EM) là gì và có an toàn không?
    EM là tập hợp các vi sinh vật có lợi như vi khuẩn quang hợp, lactic, xạ khuẩn và nấm men, hoạt động cộng sinh để phân hủy chất hữu cơ và cải thiện môi trường. Nghiên cứu cho thấy EM không chứa vi khuẩn gây bệnh và an toàn khi sử dụng trong chăn nuôi.

  2. Làm thế nào để sử dụng chế phẩm EM hiệu quả trong chăn nuôi gà?
    Chế phẩm EM có thể được sử dụng để làm đệm lót sinh học lên men, phun trực tiếp lên phân hoặc bổ sung vào nước uống cho gà với tỷ lệ pha loãng phù hợp (khoảng 30‰). Việc kết hợp các phương pháp này giúp tăng hiệu quả xử lý chất thải và cải thiện sức khỏe vật nuôi.

  3. Chế phẩm EM có giúp giảm mùi hôi và khí độc trong chuồng nuôi không?
    Có. Nghiên cứu tại Tam Đảo cho thấy sử dụng EM làm đệm lót sinh học giảm nồng độ khí NH3 từ 1,816 mg/m3 xuống còn 0,412 - 0,580 mg/m3 và khí H2S từ 0,092 mg/m3 xuống 0,034 - 0,042 mg/m3, giảm đáng kể mùi hôi và khí độc.

  4. Việc sử dụng chế phẩm EM có ảnh hưởng đến năng suất và sức khỏe gà không?
    Sử dụng EM giúp tăng tỷ lệ đẻ trứng, giảm lượng thức ăn tiêu thụ khoảng 6,8%, đồng thời giảm bệnh đường tiêu hóa và cải thiện sức khỏe tổng thể của gà, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế.

  5. Chi phí áp dụng công nghệ EM trong chăn nuôi có cao không?
    Chi phí sử dụng chế phẩm EM và làm đệm lót sinh học tương đối thấp, phù hợp với điều kiện kinh tế của các hộ chăn nuôi nhỏ và vừa. Đây là giải pháp thân thiện môi trường, dễ áp dụng và mang lại lợi ích kinh tế lâu dài.

Kết luận

  • Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM thứ cấp có hiệu quả rõ rệt trong xử lý chất thải chăn nuôi gà, giảm phát thải khí độc NH3 và H2S từ 2 đến 4 lần so với đối chứng.
  • Hàm lượng dinh dưỡng trong phân gà sau xử lý tăng đáng kể, đồng thời giảm vi sinh vật gây hại, đảm bảo an toàn môi trường và sức khỏe vật nuôi.
  • Việc áp dụng đệm lót sinh học kết hợp bổ sung EM vào nước uống giúp tăng năng suất sinh sản, giảm lượng thức ăn tiêu thụ, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người chăn nuôi.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để mở rộng mô hình chăn nuôi sinh học tại Tam Đảo và các địa phương khác, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.
  • Khuyến nghị triển khai đào tạo, hỗ trợ kỹ thuật và chính sách ưu đãi nhằm thúc đẩy áp dụng công nghệ EM trong chăn nuôi gia cầm trên diện rộng.

Hành động tiếp theo là tổ chức các chương trình tập huấn kỹ thuật, xây dựng hệ thống giám sát môi trường chăn nuôi và hỗ trợ kinh phí cho người dân áp dụng công nghệ sinh học này. Để biết thêm chi tiết và nhận tư vấn kỹ thuật, quý độc giả và người chăn nuôi có thể liên hệ các trung tâm khuyến nông địa phương hoặc các viện nghiên cứu chuyên ngành.