Nghiên cứu quy trình xử lý phân ruối lính đen (Hermetia illucens) thành phân hữu cơ sinh học phục vụ canh tác nông nghiệp

I. Mô tả quy trình sản xuất phân hữu cơ sinh học từ phân ruồi lính đen

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

+ Chế phẩm xạ khuẩn Streptomyces spp trong môi trường Gause 1 và vi khuẩn Bacillus subtilis trong môi trường nước chiết thịt (TP).

+ Phân ruồi lính đen và than sinh học và một số phụ gia khác.

+ Cân định lượng, máy đảo trộn và kho bải nhà xưởng.

Bước 2: Xây dựng quy trình phối trộn

Xác định công thức phối trộn nguyên liệu: 68% phân ruồi + 30% than sinh học + chế phẩm vi sinh + 2% phụ gia.

Bước 3: Tất cả các nguyên liệu trên được định lượng và đưa vào burker để đảo trộn. Kiểm tra độ ẩm đạt 50% của hỗn hợp nguyên liệu.

Bước 4: Thực hiện lên men trong phương pháp ủ bán hiếu khí phân ruồi lính đen với than sinh học và vi sinh vật phân giải hữu cơ. Kiểm tra định kỳ độ ẩm, nhiệt độ và thực hiện đảo trộn nguyên liệu (đinh kỳ 7 ngày 1 lần).

Bước 5: Thu hồi sản phẩm sau lên men đưa qua hệ thống sấy khô để phân đật độ ẩm theo tiêu chuẩn là 25%.

Bước 6: Kiểm tra chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn của phân bón hữu cơ sinh học dựa trên Nghị định 84/2020/NĐ-CP của Chính Phủ về phân bón và Theo QCVN 01-189:2019/BNNPTNT.

* Xác định chất lượng sản phẩm

– Kết thúc quá trình lên men trong vòng 21 ngày toàn bộ các nghiệm thức thí nghiệm được đưa đến Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón và Môi trường phía Nam để đánh giá chất lượng của phân hữu có sinh học sau xử lý ủ hoai: Dựa vào Nghị định 84/2020/NĐ-CP của Chính Phủ về phân bón hữu cơ sinh học.

+ Phân tích các chỉ tiêu dinh dưỡng trong phân: pHKCl, OM (%), axit humi (%), axit fuvic (%), N (%), P2O (%), K2O (%), tỉ lệ C/N.

+ Phân tích các chỉ tiêu kim loại năng: Pb, Cd, As và Hg

+ Phân tích các chỉ tiêu ví sinh vật có hại: Salmonella và E.coli

+ Phân tích các chỉ tiêu ví sinh vật có lợi: Streptomyces spp và vi khuẩn Bacillus subtilis

* Kết quả

Kết quả phân tích chất lượng phân hữu cơ sinh học dựa trên Nghị định 84/2020 ND-CP của Chính phủ về quả lý phân bón, cho thấy nghiệm thức 3 đã đạt tiêu chuẩn của phân hữu cơ sinh học: pH: 7,23; MO: 57,07; Nts: 2,46; Axit humic: 3,79; axit fulvic: 3,55; K2Ots: 6,94; P2O5ts: 5,34 và tỉ lệ C/N: 11,74.

Về các chỉ tiêu kim loại nặng (Cd, Pb, As và Hg) không phát hiện.

Về các tỉ tiêu vi sinh vật gây hại (salmonella và E.coli) là không phát hiện.

Về các vi sinh vật hữu ích (Streptomyces spp và Bacillus subtilis) đều ở mức cao đạt từ 108 cfu/g trở lên.

II. Hiệu quả khoa học và kinh tế của phân ruồi lính đen trong canh tác nông nghiệp

1. Hiệu quả của cải thiện độ pH đất và độ ẩm đất xám bạc màu

14 ngày
Thí nghiệm 1
Thí nghiệm 2
Thí nghiệm 3

Nghiệm thức
pH KCl
Độ ẩm
pH KCl
Độ ẩm
pH KCl
Độ ẩm

NT1
3,88
8,58
3,92
7,26
3,86
7,00

NT2
5,50
19,59
5,12
17,42
5,56
18,69

NT3
6,40
18,04
6,12
22,71
6,76
22,29

NT4
6,22
20,32
6,05
23,04
7,35
24,27

NT5
6,80
23,27
6,26
20,11
7,19
24,12

LSD0,05
0,52
2,28
1,16
1,83
0,50
1,30

CV (%)
4,8
6,6
11,2
5,8
4,3
3,6

Ảnh hưởng của phân ruồi lính đen, phân trùn quế và phân gà xử lý đến pH và khả năng giữ ẩm của đất xám trong 14 ngày 

– Ở thí nghiệm 1 bón phân gà xử lý: Qua bảng 3 cho thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức là có ý nghĩa thống kê và độ pH được cải thiện tốt nhất ở NT5 (với mức bón 8.000 kg/ha) và thấp nhất ở NT1 không có bón phân hữu cơ; Ở thí nghiệm 2 bón phân trùn quế: Qua bảng 3 cho thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức là có ý nghĩa thống kê và độ pH đất được cải thiện cao nhất ở NT5 (với mức bón 8.000 kg/ha) và thấp nhất ở NT1 không có bón phân hữu cơ trùn quế; Ở thí nghiệm 3 bón phân ruồi lính đen: Qua bảng 3 cho thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức là có ý nghĩa thống kê và độ pH đất được cải thiện cao nhất ở NT4 (với mức bón 6.000 kg/ha) và thấp nhất ở NT1 không có bón phân ruồi lính đen. Qua đây cho thấy pH đất tăng lên theo liều lượng phân hữu cơ bón vào trong đất, điều này chứng tỏ phân hữu cơ có khả năng cải tạo pH đất đặt biệt là phân ruồi lính đen được xử lý hoai với than sinh học từ vỏ trấu lúa.

– So sánh mức độ cải thiện pH ở đất xám của 3 loại phân bón hữu cơ (ở thí nghiệm 1 phân gà xử lý; ở thí nghiệm 2 phân trùn quế và ở thí nghiệm 3 phân ruồi): Qua hình 1 cho thấy ở NT1 không bón phân hữu cơ thì độ pH của 3 thí nghiệm hầu như không có sự khác biệt và ở mức rất chua. Ở NT2 (mức bón 2.000 kg/ha) pH đất được cải thiện cao nhất ở thí nghiệm 3 bón phân ruồi linh đen, tiếp đến là thí nghiệm 1 bón phân gà xử lý và thấp nhất ở thí nghiệm 2 bón phân trùn quế. Ở NT3 (với mức bón 4.000 kg/ha) pH đất cũng được cải thiện cao nhất ở thí nghiệm 3 bón phân ruồi linh đen, tiếp đến là thí nghiệm 1 bón phân gà xử lý và thấp nhất ở thí nghiệm 2 bón phân trùn quế. Ở NT4 (với mức bón 6.000 kg/ha) pH đất được cải thiện cao hơn hẵn ở thí nghiệm 3 bón phân ruồi lính đen tiếp đến là thí nghiệm 1 bón phân gà xử lý và thấp nhất ở thí nghiệm 2 bón phân trùn quế. Ở NT5 (với mức bón 8.000 kg/ha) pH đất cũng được cải thiện cao nhất ở thí nghiệm 3 bón phân ruồi lính đen tiếp đến là thí nghiệm 1 bón phân gà xử lý và thấp nhất ở thí nghiệm 2 bón phân trùn quế.

So sánh ảnh hưởng của phân ruồi lính đen, phân trùn quế và phân gà xử lý đến pH và độ ẩm của đất xám 

Như vậy, phân hữu cơ được sản xuất từ phân ruồi lính đen có kết hợp với than sinh học từ vỏ trấu trong quy trình sản xuất đã có tác dụng cải thiện pH đất xám cao hơn phân gà xử lý và phân trùn quế. Với mức bón 6.000 kg phân ruồi lính đen/ha đã có tác động cải thiện pH đất xám cao hơn nhất so với các mức bón còn lại.

– Xét ảnh hưởng của việc bón phân gà xử lý, phân trùn quế và phân ruồi lính đen đến độ giữ ẩm của đất xám: Ở thí nghiệm 1 bón phân gà xử lý: bảng 3 cho thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức là có ý nghĩa thống kê và độ ẩm đất cao nhất ở NT5 (bón 8.000 kg/ha) và thấp nhất ở NT1 không bón phân hữu cơ; Ở thí nghiệm 2 bón phân trùn quế: Qua bảng 3 cho thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức là có ý nghĩa thống kê và độ ẩm đất cao nhất ở NT4 (bón 6.000 kg/ha) và thấp nhất ở NT1 không bón phân hữu cơ; Ở thí nghiệm 3 bón phân ruồi lính đen: Qua bảng 3 cho thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức là có ý nghĩa thống kê và độ ẩm đất cao nhất ở NT4 (bón 6.000 kg/ha), tiếp đến là NT5 (bón 8.000 kg/ha) và thấp nhất ở NT1 không bón phân hữu cơ.

– So sánh ảnh hưởng của 3 loại phân hữu cơ (phân gà xử lý, phân trùn quế và phân ruồi lính đen) đến việc cải thiện độ ẩm của đất xám. Qua hình 1 cho thấy: Ở NT1 của cả 3 thí nghiệm không có bón phân hữu cơ là không có sự khác biệt và độ ẩm đất sau 14 ngày phơi nắng không tưới nước là rất thấp. Ở NT2 bón 2.000 kg/ha, độ ẩm đất được cải thiện cao nhất ở thí nghiệm 1 (bón phân gà xử lý) và thấp nhất ở thí nghiệm 2 (bón phân trùn quế). Ở NT3 bón 4.000 kg/ha, độ ẩm đất được cải thiện là thí nghiệm 2 (bón phân trùn quế) và thấp nhất ở thí nghiệm 1 (bón phân gà xử lý). Ở NT4 bón 6.000 kg/ha, độ ẩm đất cao nhất là thí nghiệm 3 (bón phân ruồi lính đen) và thấp nhất là thí nghiệm 1 (bón phân gà xử lý). Ở TN6 bón 8.000 kg/ha, độ ẩm đất được cải thiện cao nhất ở thí nghiệm 3 (bón phân ruồi lính đen) và thấp nhất ở thí nghiệm 2 (bón phân trùn quế). Như vậy, trong 3 loại phân thử nghiệm trên thì phân ruồi lính đen và phân gà xử lý có khả năng giữ ẩm cho đất tốt hơn phân trùn quế, trong đó đặt biệt là phần ruồi.

Hình thức hợp tác:

(Chuyển nhượng quyền sử dụng, chuyển giao toàn phần…)

– Chuyển giao quy trình sản xuất phân bón hữu cơ sinh học từ phân ruồi lính đen.

– Hợp tác nghiên cứu và phát triển quy trình sản xuất phân bón hữu cơ sinh học từ phân ruồi lính đen theo quy mô công nghiệp.