Ngày nay, vấn đề ô nhiễm môi trường do chăn nuôi đang được cả thế giới và trong nước rất quan tâm, tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng nặng nề nhất là khu vực nông thôn do chăn nuôi gia súc, gia cầm phát triển mạnh và các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi chưa được áp dụng triệt để.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy tại các trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm, ô nhiễm môi trường đang ngày một nghiêm trọng, đặc biệt là môi trường không khí. Mùi và bụi sinh ra trong quá trình chăn nuôi gia súc, gia cầm đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống và sức khỏe cộng đồng. Theo các tác giả, các khí ô nhiễm sinh ra trong quá trình chăn nuôi đều xả thải tự do vào không khí xung quanh. Theo đánh giá của người dân mùi và bụi từ các trang trại chăn nuôi sinh ra rất lớn. Mùi hôi thối có thể cảm nhận ở các vị trí xa trang trại 200 – 300m. Nồng độ các khí độc như NH3, H2S và bụi tăng dần theo thời gian sinh trưởng của đàn gia súc, gia cầm và cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn không khí cho môi trường xung quanh.
Đối với các cơ sở chăn nuôi, các chất thải gây ô nhiễm môi trường có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người, làm giảm sức đề kháng của vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, năng suất bị giảm, tăng các chi phí phòng trị bệnh, hiệu quả kinh tế của chăn nuôi không cao.
Vì thế, việc thử nghiệm thành công mô hình đệm lót sinh học trong chăn nuôi lợn, gà sẽ góp phần giải quyết được một lượng lớn các chất ô nhiễm và giảm đáng kể mùi hôi thối từ chất thải chăn nuôi, nâng cao chất lượng môi trường sống, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và tăng hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi.
Phương pháp chăn nuôi trên đệm lót lên men là phương pháp nuôi dưỡng vật nuôi trên độn lót chuồng có chứa một quần thể các vi sinh vật có thể tồn tại cùng nhau lâu dài trong độn lót, có khả năng phân giải mạnh chất hữu cơ và ức chế các vi sinh vất có hại và gây bệnh nên có tác dụng lên men tiêu hủy phân, nước tiểu làm giảm các khí độc và mùi hôi trong chuồng nuôi tạo môi trường trong sạch không ô nhiễm, ít ruồi muỗi và vi sinh vật gây hại, do đó con vật sống thoải mái, giảm căng thẳng, tăng sinh trưởng và có sức đề kháng cao. Do nuôi trên đệm lót lên men, phân và nước tiểu hầu như bị tiêu hủy nên người ta còn gọi là phương pháp chăn nuôi không chất thải. Độn lót lên men đã tạo ra một môi trường mà ở đó động vật nuôi có thể khôi phục bản năng sống tự nhiên của chúng là được tự do đi lại chạy nhảy, tìm kiếm, đào bới…nên phương pháp chăn nuôi trên đệm lót lên men còn được gọi là phương pháp chăn nuôi tự nhiên
Vai trò của vi sinh vật trong xử lý chất thải động vật:
1.1 Tiêu hủy phân và mùi hôi
a. Sự lên men tiêu hóa phân
Các vi sinh vật có ích trong lớp độn lót sẽ bám quanh phân và tiết ra các enzyme ngoại bào để thực hiện quá trình phân giải tạo năng lượng, giải phóng ra CO2, nước và một số hợp chất hữu cơ khác nhau.
Các chất khí mà trong đó chủ yếu là khí CO2 và nước sẽ bị tán phát vào không khí. Một lượng nhỏ hợp chất hữu cơ như các axit hữu cơ, rượu, aldehid,este…và một số chất khoáng hữu cơ sẽ tích lại trong đệm lót và dần cũng bị phân hủy.
b.Sự khử mùi hôi và khí độc
Việc khử mùi hôi và khí độc trong độn lót là do tác dụng hấp phụ vật lý của độn lót và của ánh sáng, nhưng tác dụng khử mùi hôi thối của vi sinh vật hữu ích sử dụng trong chế phẩm vi sinh tổng hợp mới là chủ yếu.
Vấn đề khử mùi hôi và khí độc được đặt ra mạnh trong những năm gần đây khi chăn nuôi phát triển với tốc độ nhanh gây ô nhiễm lớn môi trường chăn nuôi. Trong chuồng nuôi tích tụ nhiều khí độc như NH3, CH4, N2O, H2S,CO2 làm cho vật nuôi dễ sinh các bệnh đường hô hấp, ảnh hưởng đến sinh trưởng, tiêu tốn thức ăn lớn, gây tổn thất về kinh tế, làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người chăn nuôi và những người xung quanh.
Sự khử các chất khí thối, độc trong chuồng nuôi của lớp độn lót lên men vi sinh vật là nhờ sự tác động của nhiều nhân tố. Cụ thể là:
- Khống chế nguồn phát sinh khí: Sử dụng dịch lên men để lên men thức ăn gia súc sẽ tăng cường sự tiêu hóa hấp thu thức ăn, nên một mặt làm giảm lượng phân thải ra mặt khác làm giảm thải các chất dinh dưỡng (protein axit amin... ) trong phân, do đó làm giảm sự hình thành các khí thối độc.
- Tác dụng khử mùi hôi và khí độc quan trọng nhất là do vi sinh vật. Vi sinh vật có ích thực hiện sự giảm mùi theo hai cách:
+ Ức chế và khử vi khuẩn lên men gây thối trong độn chuồng do tác dụng cạnh tranh của vi sinh vật có lợi.
Trong thành phần của tổ hợp vi sinh vật được đưa vào xử lý độn chuồng có những chủng có thể sử dụng các khí độc làm nguồn dinh dưỡng cho sự sinh trưởng phát triển của mình, do đó mà góp phần làm giảm nhanh khí độc trong đệm lót (phân mới thải ra đã có nhiều khí thối độc do sự lên men của các vi khuẩn thối rữa trong ruột già động vật).
+ Sự lên men oxi hóa của vi sinh vật để phân giải phân thành các chất không có mùi. Đó là sự oxy hóa triệt để các chất dinh dưỡng trong phân để thu năng lượng và tạo ra CO2 và nước. Nhờ đó mà có thể giảm lượng lớn khí độc trong chuồng nuôi.
1.2 Duy trì sự cân bằng sinh thái vi sinh vật trong chuồng nuôi
Chế phẩm vi sinh sử dụng để xử lý phân và rác thải động vật bao gồm một tập hợp các vi sinh vật được chọn lọc rất nghiêm ngặt theo các tiêu chí về đặc điểm sinh hóa học cụ thể. Một trong những tiêu chí quan trọng là giữa chúng phải có được mối quan hệ cộng sinh và hỗ sinh để từ đó tạo ra sự cân bằng sinh thái trong môi trường mà chúng tồn tại.
Nếu giữa các chủng vi sinh vật không có được mối quan hệ tương hỗ thì chắc chắn tổ hợp vi sinh vật được chọn lọc và tập hợp sẽ bị phá vỡ trong một thời gian ngắn. Bởi lẽ sự phát triển độc lập của từng chủng trong môi trường nhiều chất thải sẽ chịu sự tác động của nhiều yếu tố, trong đó có cả sự canh tranh ngay trong các chủng của tổ hợp với nhau và sự cạnh tranh của nhiêu vi khuẩn có hại có mặt trong chất thải. Sự cân bằng sinh thái vi sinh vật trong chuồng nuôi sẽ ức chế các vi khuẩn gây thối, vi khuẩn gây bệnh trong chuồng nuôi, làm giảm mùi hôi trong chuồng và giảm bệnh cho gia súc.
1.3 Tiêu diệt vi khuẩn có hại và gây bệnh trong chuồng nuôi
a. Sự tăng cường sức kháng bệnh và khả năng miễn dịch của vật nuôi
Môi trường sạch sẽ, không bị các phản ứng stress do tâm lý hay do môi trường, con vật có môi trường sống tự nhiên, khôi phục được bản năng sống nguyên thủy…nên sống khỏe mạnh tăng cường sức kháng bệnh và khả năng miễn dịch bên cạnh đó là sự lên men của các sinh vật có ích đã ức chế các vi trùng gây bệnh.
b. Sự không thích ứng của các vi sinh vật có hại và gây bệnh, các virus trong môi trường đệm lót lên men:
+ Các vi sinh vật hữu ích tạo môi trường thiên về axit, pH thấp làm cho các vi sinh vật có hại khó phát triển được. Vi sinh vật có hại ra khỏi cơ thể động vật thì chưa thích ứng với môi trường mới. Vi sinh vật có ích được thuần hóa thích nghi với môi trường đệm lót có độ pH thấp, nhiệt độ cao nên khó bị tiêu diệt.
+ Khi lên men phân giải phân mạnh, một lượng CO2 sinh ra đọng lại ở giữa tầng độn lót gây ức chế một số vi khuẩn có hại.
c. Sự áp đảo về số lượng các vi sinh vật có ích
Đó chính là việc tăng số lượng vi sinh vật có ích vượt trội so với các vi sinh vật có hại. Sẽ làm phép tính đơn giản để xác định ưu thế của các vi sinh vật có ích trong độn lót chuồng:
Với diện tích chuồng nuôi 20m2, có đệm lót dầy 50cm, khối lượng chất độn lót là 2700 kg, nuôi 15 lợn với số lượng phân thải trong ngày là 75 kg. Số lượng vi sinh vật trong độn lót: để làm đệm lót phải dùng 200 lít dịch lên men, mỗi ml dịch có 5*108 tế bào, vậy 200 lít có 100000 tỷ tế bào. Lấy số lượng này chia cho khối lượng đệm lót là 2700 kg sẽ được 3,7*107 tế bào/g.
Mỗi gam phân nước tiểu có 0,1*106 tế bào vi khuẩn có hại thì 75 kg phân có 7,5 tỷ tế bào. Đem chia cho khối lượng độn lót là 2700 kg sẽ có 0,28*104 tế bào vi khuẩn có hại/g độn lót. Vậy tỷ lệ giữa vi khuẩn có lợi và vi khuẩn có hại là: 3,7*107/0,28*104 hay là bằng 13200: 1
Đây là ưu thế vượt trội của vi sinh vật có ích so với vi sinh vật có hại để khẳng định vi khuẩn có hại sẽ bị tiêu diệt. Nếu độn lót được bảo dưỡng tốt thì tỷ lệ này còn lớn hơn, càng là sự đảm bảo cho sự chiếm ưu thế vi sinh vật có ích để loại trừ vi khuẩn có hại. Vì vậy nếu lợn có ăn đệm lót cũng không có hại trái lại có lợi do sinh kháng thể không đặc hiệu từ vi khuẩn gây bệnh đã giảm hoạt lực Đây chính là nguyên tắc lấy số đông để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, nhưng cần phải đảm bảo độn lót có độ dầy nhất định.
d. Sự tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh do các sản phẩm của trao đổi chất
Trong quá trình lên men, các vi sinh vật có ích đã làm hình thành các axit hữu cơ làm tăng độ axit của môi trường, sự hình thành các chất có hoạt tính kháng sinh (bacterioxin) của Streptococcus lactis,Lactobacterium planetarium, Bacillus licheniformis…; sự hình thành ethylic, H2O2 … đã tiêu diệt hầu như toàn bộ vi khuẩn có hại. Đây chính là cơ chế của lên men diệt các vi khuẩn có hại, mà chỉ có thông qua sự lên men này mới có thể diệt được các nha bào của các vi khuẩn gây bệnh khó bị tiêu diệt.
Tóm lại chúng ta không sợ con vật nuôi trên đệm lót lên men bị các bệnh vi khuẩn hay vi rut do chúng có sức kháng tự nhiên và sức kháng này được tăng lên khi sống trong môi trường thoải mái; hơn nữa do tăng số lượng vi sinh vật có ích lên rất nhiều lần vi khuẩn có hại trong tự nhiên nên có sự tiêu diệt vi khuẩn có hại do tác dụng đối kháng giữa chúng. Tuy nhiên trong thực tế có thể các vi khuẩn gây hại không bị tiêu diệt hết song chúng nằm trong phạm vi hoàn toàn có thể kiểm soát, vô hại với động vật nuôi do chúng ở trạng thái bị ức chế hoặc bất hoạt. Cũng chính vì vậy mà con vật còn được tăng cường sinh kháng thể không đặc hiệu, có tác dụng miễn dịch do các vi khuẩn, virus gây bệnh bị suy yếu làm giảm độc lực (tai xanh, lở mồm long móng, dịch tả ).
Đối với bệnh về virus chỉ là sự tăng cường khả năng miễn dịch (thêm các chất xúc tiến miễn dịch: bổ sung các chất vitamin tăng hoạt tính miễn dịch…). Con vật thông qua hệ thống miễn dịch của cơ thể để sinh kháng thể chống virut.
Các theo dõi cho thấy con vật rất ít bị bệnh cảm nhiễm vi khuẩn và các bệnh do virus, nếu có mắc bệnh thì cũng không nặng, dễ chữa.
Nguyên liệu dùng làm độn lót chuồng là các nguyên liệu có độ xơ cao, có độ trơ cứng không dễ bị làm mềm nhũn không dễ phân giải, không độc, không gây kích thích và có lượng chất dinh dưỡng nhất định. Tốt nhất là mùn cưa, vỏ bào, sau đến theo thứ tự là vỏ lạc, lõi ngô, trấu, thân cây ngô. Các loại nguyên liệu như vỏ lạc, lõi ngô …nghiền có kích thước 3- 5 mm. Chế phẩm sinh học được sử dụng để làm lên men chất độn là chế phẩm sinh học BALASA- N01.
Qua quá trình thử nghiệm áp dụng đệm lót sinh học vào chăn nuôi gà và chăn nuôi lợn, kết quả cho thấy: lợi nhuận thu được từ mô hình chăn nuôi lợn trên nền đệm lót sinh học trung bình đạt gần 21 triệu đồng, cao hơn so với mô hình đối chứng gần 7 triệu đồng; lợi nhuận thuđược từ 1000 gà là 98.908.000đ cao hơn so với mô hình đối chứng là 31.426.000đ.Sự chênh lệch lợi nhuận cao hơn so với mô hình đối chứng được lý giải chủ yếu từ tiết kiệm chi phí điện, thuốc thú y, nhân công, nguyên liệu lót chuồng và hiệu quả sử dụng thức ăn tốt làm vật nuôi trên nền đệm lót tăng trọng cao hơn.
Kết quả này cho thấy hiệu quả từ quá trình chăn nuôi trên nền đệm lót cao hơn so với mô hình chăn nuôi thông thường cả về hiệu quả kinh tế mà còn góp phần giải quyết được một lượng lớn các chất ô nhiễm và giảm đáng kể mùi hôi thối từ chất thải chăn nuôi, nâng cao chất lượng môi trường sống, bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Tóm lại:
- Kỹ thuật làm đệm lót sinh học đơn giản phù hợp với điều kiện tự nhiên, KT - XH, tập quán chăn nuôi và nhu cầu phát triển chăn nuôi của nông dân ta hiện nay.
- Kỹ thuật làm đệm lót sinh học có thể áp dụng được quanh năm.
- Kết quả xây dựng mô hình làm đệm lót sinh học cho thấy:
+ Hiệu quả về Môi trường: khí chuồng nuôi gà không làm đệm lót sinh học thì hàm lượng H2S cao hơn QCCP 2,36 lần. Hàm lượng NH3 cao hơn QCCP 2,76 lần. Khí chuồng nuôi gà làm đệm lót sinh học thì hàm lượng các chỉ tiêu phân tích H2S, NH3 đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 01-79: 2011/BNNPTNT.
+ Hiệu quả kinh tế
- Trong suốt quá trình nuôi, người chăn nuôi không phải dọn chuồng nuôi, giảm 80% công lao động do đó giảm chi phí cho người chăn nuôi.
- Giảm chi phí mua nguyên liệu trấu để lót nền chuồng, do làm đệm lót thì chỉ sử dụng một lần, không phải dọn thay nền chuồng.
- Chuồng nuôi không có mùi hôi thối, không gây ô nhiễm môi trường chuồng nuôi cũng như môi trường xung quanh. Không ảnh hưởng tới sức khỏe của con gà cũng như sức khỏe của người chăn nuôi.
- Việc mở rộng làm đệm lót sinh thái cho chăn nuôi, góp phần phát triển ngành Chăn nuôi mà không gây ô nhiễm môi trường.
Nguyễn Chí Hiền