I. Phế liệu nông lâm nghiệp và tiềm năng xử lý
Phế liệu nông lâm nghiệp là nguồn nguyên liệu dồi dào nhưng chưa được tận dụng hiệu quả. Các loại phế thải như bã thải rau mầm (BTRM), bã thải dong riềng (BTDR), và mùn cưa cây Keo chứa hàm lượng lignocellulose cao, đặc biệt là BTRM với 65,15%. Đây là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất phân bón hữu cơ và phân than sinh học. Tuy nhiên, việc xử lý các phế liệu này còn gặp nhiều thách thức do tính chất khó phân hủy và nguy cơ ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này tập trung vào việc tận dụng các phế liệu giàu lignocellulose để tạo ra phân bón chất lượng cao, góp phần vào nông nghiệp bền vững và cải tạo đất.
1.1. Đặc tính hóa học của phế liệu
Các phế liệu như BTRM, BTDR, và mùn cưa cây Keo có hàm lượng lignocellulose và cacbon hữu cơ (OC) cao. BTRM chứa 65,15% lignocellulose, trong khi BTDR có 38,47%. Mùn cưa cây Keo có tỉ lệ C:N lên đến 1275:1, cho thấy tiềm năng lớn trong việc sản xuất phân bón. Tuy nhiên, tỉ lệ C/N cao cũng làm quá trình phân hủy tự nhiên kéo dài, đòi hỏi các phương pháp xử lý phế liệu hiệu quả hơn.
1.2. Thách thức trong xử lý phế liệu
Việc xử lý các phế liệu giàu lignocellulose gặp nhiều khó khăn do tính chất khó phân hủy và nguy cơ ô nhiễm môi trường. Các phế liệu này thường bị thải bỏ trực tiếp, gây áp lực lên các bãi chứa và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Nghiên cứu này đề xuất các phương pháp tái chế phế liệu hiệu quả, bao gồm ủ phân hữu cơ và nhiệt phân để tạo than sinh học.
II. Quy trình sản xuất phân bón từ phế liệu
Nghiên cứu đề xuất các quy trình sản xuất phân bón từ phế liệu nông lâm nghiệp giàu lignocellulose. Quy trình bao gồm các bước như phơi khô, cắt nhỏ, và ủ với chế phẩm vi sinh để tạo phân hữu cơ. Đối với mùn cưa cây Keo, quy trình nhiệt phân được áp dụng để sản xuất phân than sinh học. Các phương pháp này không chỉ giúp tận dụng phế liệu mà còn tạo ra các sản phẩm phân bón chất lượng cao, phục vụ cho cải tạo đất và nâng cao năng suất cây trồng.
2.1. Sản xuất phân hữu cơ
Quy trình sản xuất phân hữu cơ từ BTRM và BTDR bao gồm việc cắt nhỏ nguyên liệu, điều chỉnh độ ẩm và tỉ lệ C/N, sau đó ủ với chế phẩm vi sinh COMPOST MAKER. Các công thức ủ được thiết kế để tối ưu hóa quá trình phân hủy, tạo ra phân hữu cơ giàu dinh dưỡng. Kết quả cho thấy phân hữu cơ từ BTRM và BTDR có hiệu quả cao trong việc cải thiện độ phì nhiêu của đất.
2.2. Sản xuất phân than sinh học
Mùn cưa cây Keo được xử lý bằng phương pháp nhiệt phân yếm khí để tạo phân than sinh học. Quá trình này được tối ưu hóa ở nhiệt độ 350°C và thời gian nung 2 giờ. Phân than sinh học có khả năng cải thiện cấu trúc đất và giữ ẩm, đồng thời cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng.
III. Ứng dụng và hiệu quả của phân bón
Các loại phân bón được sản xuất từ phế liệu nông lâm nghiệp đã được thử nghiệm trên đất xám bạc màu và cây rau cải xanh. Kết quả cho thấy phân hữu cơ và phân than sinh học có hiệu quả cao trong việc cải thiện độ phì nhiêu của đất và tăng năng suất cây trồng. Đặc biệt, phân nhả chậm được sản xuất từ than sinh học và phân khoáng đáp ứng các tiêu chuẩn của Ủy ban Chuẩn hóa Châu Âu, cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp.
3.1. Hiệu quả cải tạo đất
Các loại phân bón được sản xuất từ phế liệu nông lâm nghiệp có hiệu quả cao trong việc cải thiện độ phì nhiêu của đất xám bạc màu. Phân hữu cơ và phân than sinh học giúp tăng hàm lượng chất hữu cơ và cải thiện cấu trúc đất, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng.
3.2. Hiệu quả trên cây trồng
Thử nghiệm trên cây rau cải xanh cho thấy các loại phân bón từ phế liệu nông lâm nghiệp giúp tăng năng suất và chất lượng cây trồng. Phân nhả chậm đặc biệt hiệu quả trong việc cung cấp dinh dưỡng đều đặn cho cây trồng, giảm thiểu thất thoát dinh dưỡng và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng phân bón.
