Luận án Tiến sĩ ngành Môi trường đất và nước: Nghiên cứu sử dụng nước sau biogas để canh tác hoa màu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:184

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận án nhằm nghiên cứu sử dụng nước sau biogas nhằm tận dụng dinh dưỡng thay thế phân hóa học canh tác hoa màu góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường chăn nuôi và cải thiện thu nhập nông hộ. Để hiểu rõ hơn về đề tài, mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết luận án!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ ngành Môi trường đất và nước: Nghiên cứu sử dụng nước sau biogas để canh tác hoa màu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN NGUYỄN PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƯỚC SAU BIOGAS ĐỂ CANH TÁC HOA MÀU LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC 2021
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC Mã ngành: 62440303 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƯỚC SAU BIOGAS ĐỂ CANH TÁC HOA MÀU NGUYỄN PHƯƠNG THẢO MSNCS: P0714005 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS. BÙI THỊ NGA 2021
LỜI CẢM TẠ Để hoàn thành đƣợc luận án này, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận đƣợc sự động viên, giúp đỡ và hỗ trợ rất quý báu của rất nhiều cá nhân và đơn vị. Xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc! Xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Bùi Thị Nga đã quan tâm giúp đỡ, tận tình hƣớng dẫn, cung cấp kiến thức và những kinh nghiệm làm việc quý báu cho em trong suốt thời gian em học tập và thực hiện đề tài. Xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý Thầy, Cô, Anh, Chị đã và đang công tác tại Khoa Môi trƣờng và Tài nguyên thiên nhiên, Khoa Nông nghiệp đã luôn tận tâm giảng dạy, truyền đạt kiến thức bổ ích và luôn giúp đỡ em trong suốt chặn đƣờng học tập và nghiên cứu đầy gian nan và khó nhọc. Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Ban Lãnh đạo Khoa Môi trƣờng và Tài nguyên thiên nhiên, Khoa Sau Đại học, Trƣờng Đại học Cần Thơ; đặc biệt, chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Văn Công, PGS.TS. Nguyễn Xuân Hoàng, Cô Bùi Thị Chuyền đã hỗ trợ và tạo điều kiện để thực hiện các thủ tục, hồ sơ cần thiết trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trƣờng. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Lãnh đạo Phòng Quản lý Khoa học, các đồng nghiệp Trƣờng Đại học Cần Thơ, nơi tôi đang công tác đã hỗ trợ và tạo điều kiện cho tôi tham gia học tập và nghiên cứu trong thời gian qua. Xin gửi lời tri ân đến gia đình chú Dƣơng Tấn Thành, gia đình anh Nguyễn Văn Bình và gia đình chị Nguyễn Thị Hồng Ngoan đã nhiệt tình hỗ trợ, tạo điều kiện tốt cho tôi triển khai các nội dung nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Châu Minh Khôi, PGS.TS. Nguyễn Võ Châu Ngân, TS. Trần Sỹ Nam, TS. Nguyễn Công Thuận, ThS. Đoàn Thị Trúc Linh, ThS. Huỳnh Văn Thảo, bạn Nguyễn Điền Châu, các em học viên cao học và các em sinh viên đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Sau cùng con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba, mẹ, em xin cảm ơn chồng và các thành viên trong gia đình đã giúp đỡ, động viên suốt thời gian qua. Xin chân thành cảm ơn! Trân trọng, i
TÓM TẮT Nƣớc sau biogas từ hệ thống túi ủ biogas chứa hàm lƣợng chất hữu cơ, đạm và lân cao đƣợc thải ra thủy vực tiếp nhận nên có nguy cơ gây ô nhiễm thuỷ vực tiếp nhận; do đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng nƣớc sau biogas để canh tác hoa màu” đã đƣợc thực hiện nhằm tận dụng dinh dƣỡng từ nƣớc sau biogas thay thế phân hóa học canh tác hoa màu góp phần hạn chế ô nhiễm môi trƣờng chăn nuôi và cải thiện thu nhập quy mô nông hộ. Nghiên cứu đã đƣợc triển khai lần lƣợt từ trong phòng đến các thí nghiệm ngoài đồng; kết quả cho thấy nƣớc sau biogas cung cấp đạm hữu dụng cho đất gồm đạm amôn, đạm nitrat; đạm hữu dụng tăng tỉ lệ thuận với hoạt động vi sinh vật và với thể tích nƣớc sau biogas. Trong đất trồng hoa màu tƣới nƣớc sau biogas, hoạt động vi sinh vật đất tƣơng quan thuận với hàm lƣợng đạm hữu dụng trong đất. Ở điều kiện trồng cây trong chậu, cây bắp ở nghiệm thức tƣới nƣớc sau biogas với tỉ lệ 75%, cây đậu bắp 100% có tăng trƣởng tƣơng đƣơng với nghiệm thức bón phân hóa học. Đất canh tác cây bắp, đậu bắp và dƣa leo tại nông hộ có hàm lƣợng đạm hữu dụng cao từ khi gieo hạt đến khi cây ra hoa, sau đó giảm dần đến khi thu hoạch; hàm lƣợng đạm tồn dƣ trong đất tƣới nƣớc sau biogas thấp hơn so với bón phân hóa học. Mật số vi sinh vật đất trồng dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas cao hơn so với bón phân hóa học từ lúc gieo hạt cho đến cây ra hoa. Sử dụng nƣớc sau biogas canh tác bắp, đậu bắp và dƣa leo mang lại lợi ích môi trƣờng là giảm lƣợng nƣớc sau biogas thải ra thủy vực tiếp nhận lần lƣợt là 35, 30,8 và 20,3 L/m2/vụ, giảm đƣợc 100% lƣợng phân hóa học bón vào đất; hiệu quả đồng vốn cao hơn so với bón phân hóa học đối với cây bắp và dƣa leo. Trồng dƣa leo với vật liệu hấp phụ nƣớc sau biogas giảm đƣợc lƣợng nƣớc sau biogas cao hơn so với phƣơng pháp tƣới, nhƣng hiệu quả đồng vốn có giá trị âm. Trái bắp, đậu bắp và dƣa leo đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm về hàm lƣợng nitrat, E.coli và có độ giòn tƣơng đƣơng bón phân hóa học, độ ngọt cao hơn bón phân hóa học. Trên cơ sở kết quả các thí nghiệm, hƣớng dẫn sử dụng nƣớc sau biogas canh tác cây bắp và dƣa leo quy mô nông hộ đã đƣợc xây dựng. Trong phạm vi luận án, cần tiếp tục nghiên cứu đặc tính lý học, chất hữu cơ và vi sinh vật chuyển hóa đạm trong đất qua nhiều vụ trồng. Từ khóa: đạm hữu dụng, hiệu quả đồng vốn, hoa màu, lợi ích môi trường, nước sau biogas, vi sinh vật đất. ii
ABSTRACT The effluent of biogas digester from the biogas system contains high levels of organic matter, nitrogen, and phosphorus that have been discharged into the receiving water body so there is a risk of pollution of the receiving water body; therefore, the project "Research on using effluent from biogas digester growing cash crop" had been conducted to salvage the nutrients of the effluent from biogas digesters to replace chemical fertilizers for crop cultivation, contribute to limiting the pollution of livestock environment and improve the household income. The research had been carried out in turn on indoor experiments to field experiments; the results showed that the effluent of biogas digester provided available nitrogen for the soil including ammonium nitrogen, nitrate nitrogen; available nitrogen increased in proportion to microorganism activity and the volume of the effluent. In cropland irrigated by the effluent, soil microorganism activity was positively correlated with the available nitrogen content in the soil. Under potted planting, maize in the effluent from biogas digester watering treatment at the rate of 75%, okra in 100% had the same growth as the chemical fertilization treatment. The soil planting maize, okra, and cucumber in the farm household had high available nitrogen content from seeding to flowering period, and decreased until harvest; residual nitrogen content in irrigated effluent soil was lower than that of chemical fertilizers. The density of microorganisms soil for cucumbers watered effluent was higher than that of chemical fertilizers from sowing to flowering period. The environmental benefit of using effluent from biogas in the cultivation of maize, okra, and cucumber was reducing the amount of effluent from biogas discharged into water bodies were 35, 30.8, and 20.3 L/m2/crop respectively, reducing 100% of the chemical fertilizer was manured to the soil, the capital efficiencies were higher than that of chemical fertilizer for the maize and cucumber planting. Growing cucumber with the biogas effluent adsorbed material helped to decrease the amount of biogas effluent higher than the irrigation method, but the capital efficiency was the negative value. Maize, okra, and cucumber fruits reached food safety standards of nitrate, E.coli and the brittle was equivalent to the chemical fertilizer treatment, sweeter than the chemical fertilizer treatment. Based on the results of the experiments, the instructions for using effluent from biogas digester for cultivating maize and cucumber at the household scale had been developed. In the scope of the thesis, it is necessary to study on the physical properties, organic matter, and the nitrogen metabolism microorganism in soil over many crops. Keywords: available nitrogen, capital efficiency, cash crop, effluent from biogas digester, environmental benefits, soil microorganisms. iii
MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ ……………………………………………….………...... i TÓM TẮT..……………………………………………….…….……….. ii ABSTRACT …………….…………………………….……....….…….. iii LỜI CAM ĐOAN ………………………………………………………. iv MỤC LỤC ………..……………………………………….……………. v DANH SÁCH BẢNG….….…………………………………………….. viii DANH SÁCH HÌNH...….………………………………………………. x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..………………………………….………. xii Chƣơng 1: GIỚI THIỆU ………………………………….……...…..…. 1 1.1 Đặt vấn đề …………………………………………….……....….…. 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu ………………………..……………………..... 2 1.3 Nội dung nghiên cứu …………………………..…………....….…… 3 1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ………………………………..… 3 1.5 Ý nghĩa của luận án ………………………………………………… 3 1.6 Điểm mới của luận án ………………………………………..…...… 4 Chƣơng 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU …………………………………... 5 2.1 Tổng quan về biogas và công nghệ biogas…………………..……… 5 2.1.1 Biogas ………………………………….…………………...…….. 5 2.1.2 Hầm ủ biogas ……………………………………………...……… 5 2.1.3 Túi ủ biogas …………………………………………….……...…. 6 2.1.4 Chất thải sau biogas (chất thải biogas) ………………..…………. 8 2.1.5 Nƣớc sau biogas (nƣớc thải biogas) …………………………....… 9 2.1.6 Thực trạng về sử dụng nƣớc sau biogas trên địa bàn thành phố Cần Thơ ……………………………………………………………..….. 11 2.2. Các nghiên cứu sử dụng nƣớc sau biogas ………………………….. 17 2.2.1 Sử dụng nƣớc sau biogas tƣới cho hoa màu …………………...…. 17 2.2.2 Sử dụng vật liệu hấp phụ nƣớc sau biogas trồng hoa màu ………. 18 2.3 Tổng quan về đạm trong cây và trong đất …………………….……. 19 2.3.1 Đạm trong cây………………………….…………………….……. 19 2.3.2 Đạm trong đất ……………………………………………….….… 20 2.4 Tổng quan về cây bắp, đậu bắp và dƣa leo ………………………… 22 2.4.1 Cây bắp ………………………………………………….……….. 23 2.4.2 Cây đậu bắp …………………………………………………….... 28 2.4.3 Cây dƣa leo ………………………………………………………. 31 Chƣơng 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……………..…………… 39 3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu…………………............................ 39 3.2 Phƣơng tiện thí nghiệm ……………………………………………. 39 3.2.1 Nƣớc sau biogas cho thí nghiệm …………………………………. 39 3.2.2 Nƣớc kênh tƣới cho hoa màu ………………………….…………. 40 3.2.3 Đất thí nghiệm …………………………………………………… 41 3.2.4 Phân hóa học sử dụng cho thí nghiệm ………….…….………….. 42 3.2.5 Xỉ than tổ ong …………………………………………………….. 42 3.2.6 Các giống cây trồng sử dụng cho thí nghiệm ……………..……… 43 3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu …………………………………………… 44 v
3.3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu khả năng cung cấp đạm hữu dụng, hoạt động của vi sinh vật đất của nƣớc sau biogas và đánh giá tăng trƣởng của cây bắp, cây đậu bắp trồng trong chậu………………….…………. 44 3.3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu diễn biến đạm hữu dụng, vi sinh vật trong đất và năng suất trồng cây bắp, cây đậu bắp, cây dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas trong điều kiện ngoài đồng…………………….……………….. 50 3.3.3 Nội dung 3: Đánh giá hiệu quả môi trƣờng, hiệu quả kinh tế và đề xuất hƣớng dẫn sử dụng nƣớc sau biogas canh tác hoa màu ……...……. 55 3.4 Phƣơng pháp thu mẫu ......................................................................... 61 3.4.1 Mẫu nƣớc .............................................................................................. 61 3.4.2 Mẫu đất ................................................................................................. 61 3.4.3 Mẫu trái ................................................................................................. 61 3.5 Phƣơng pháp phân tích mẫu ………………………………………... 62 3.5.1 Mẫu nƣớc ......................................................................................... 62 3.5.2 Mẫu đất ............................................................................................ 62 3.5.3 Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu của cây trồng ……………….. 63 3.6 Phƣơng pháp tính toán ……………………………………………… 64 3.6.1 Lƣợng đạm cung cấp cho đất ……………………………………... 64 3.6.2 Lƣợng phân hóa học đƣợc sử dụng cho cây trồng trong chậu …… 64 3.6.3 Thể tích nƣớc sau biogas đƣợc sử dụng cho cây theo lƣợng phân N hóa học……………………………………………………………..…. 64 3.6.4 Lƣợng xỉ than tổ ong đƣợc sử dụng để hấp phụ nƣớc sau biogas .. 65 3.6.5 Thể tích nƣớc sau biogas đƣợc sử dụng để trồng cây với xỉ than tổ ong ............................................................................................................ 65 3.6.6 Lƣợng chất ô nhiễm giảm đƣợc khi canh tác hoa màu trên mỗi vụ 65 3.6.7 Tổng chi phí, tổng thu, lợi nhuận, hiệu quả đồng vốn ................... 66 3.7 Phƣơng pháp xử lý số liệu ………………………………………….. 66 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……………………………... 67 4.1 Khả năng cung cấp đạm hữu dụng, hoạt động của vi sinh vật đất của nƣớc sau biogas và tăng trƣởng của cây bắp, cây đậu bắp trồng trong chậu……………………………………………………………………... 67 4.1.1 Khả năng cung cấp đạm hữu dụng và tƣơng quan giữa hàm lƣợng đạm với vi sinh vật đất đƣợc bổ sung nƣớc sau biogas ………………… 67 4.1.2 Tăng trƣởng của cây bắp, cây đậu bắp đƣợc trồng trong chậu điều kiện ngoài đồng …………………………………..…….………………. 75 4.2 Diễn biến đạm hữu dụng, vi sinh vật trong đất và năng suất trồng cây bắp, cây đậu bắp, cây dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas trong điều kiện ngoài đồng ……...………………..…………………………...………… 79 4.2.1 Diễn biến hàm lƣợng đạm hữu dụng trong đất và năng suất trồng cây bắp và cây đậu bắp tƣới nƣớc sau biogas trong điều kiện ngoài đồng 79 4.2.2 Diễn biến hàm lƣợng đạm hữu dụng, vi sinh vật trong đất và năng suất trồng cây dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas trong điều kiện ngoài đồng 91 4.3 Hiệu quả môi trƣờng, hiệu quả kinh tế và hƣớng dẫn sử dụng nƣớc sau biogas canh tác hoa màu ………………………………………..…... 100 4.3.1 Năng suất cây bắp, đậu bắp và dƣa leo quy mô nông hộ ................. 100 4.3.2 Hiệu quả môi trƣờng và hiệu quả kinh tế......................................... 104 vi
4.3.3. Hƣớng dẫn sử dụng nƣớc sau biogas canh tác hoa màu ................ 111 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ……………………..………. 116 5.1 Kết luận ………………………………………………..……....……. 116 5.2 Kiến nghị …………….………………………………..……...…….. 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………….…………………......………. 117 PHỤ LỤC 1 SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM ……………………...…..……… 127 PHỤ LỤC 2 PHÂN TÍCH THỐNG KÊ…….………..……...………… 142 PHỤ LỤC 3 CÁC QUY CHUẨN VÀ THANG ĐÁNH GIÁ ...……… 163 PHỤ LỤC 4 HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM …………………...………… 167 vii
DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Các chỉ số chất lƣợng nƣớc sau biogas đã đƣợc nghiên cứu…. 9 Bảng 2.2: Hàm lƣợng một số kim loại nặng trong nƣớc sau biogas …..... 10 Bảng 2.3: Hàm lƣợng các khoáng chất trong nƣớc sau biogas (mg/L) ..... 10 Bảng 2.4: Tỷ lệ hộ dân nhận định các lý do không sử dụng nƣớc sau biogas …………………………………………………………………… 14 Bảng 2.5: Nhu cầu dinh dƣỡng của cây bắp trong thời kỳ sinh trƣởng…. 26 Bảng 3.1: Chất lƣợng nƣớc sau biogas tại các điểm thí nghiệm ………... 40 Bảng 3.2: Chất lƣợng nƣớc kênh tại các điểm thí nghiệm …………....… 41 Bảng 3.3: Đặc tính đất tại các điểm thí nghiệm ………………….....….. 41 Bảng 3.4: Thành phần hóa học của than tổ ong .………………………... 42 Bảng 3.5: Thể tích nƣớc cần bổ sung vào đất để đạt ẩm độ 60% .............. 45 Bảng 3.6: Thể tích nƣớc sau biogas và nƣớc khử khoáng bổ sung cho các nghiệm thức ………………………………………………….……… 45 Bảng 3.7: Lƣợng phân hóa học sử dụng cho cây bắp trồng trong chậu … 47 Bảng 3.8: Lƣợng nƣớc sau biogas tƣới cho cây bắp trồng trong chậu ….. 48 Bảng 3.9: Lƣợng phân hóa học sử dụng cho cây đậu bắp trồng trong chậu ……………………………………………………………………… 49 Bảng 3.10: Lƣợng nƣớc sau biogas tƣới cho cây đậu bắp trồng trong chậu …………………………………………………...………………… 49 Bảng 3.11: Lƣợng phân hóa học sử dụng cho cây bắp trong điều kiện ngoài đồng ………………………………………………………………. 51 Bảng 3.12: Lƣợng nƣớc sau biogas tƣới cho cây bắp trong điều kiện ngoài đồng ………………………………………………………………. 51 Bảng 3.13: Lƣợng phân hóa học sử dụng cho cây đậu bắp trong điều kiện ngoài đồng …………………….………………………..…………. 52 Bảng 3.14: Lƣợng nƣớc sau biogas tƣới cho cây đậu bắp trong điều kiện ngoài đồng ……..……..…………………….…………………………… 53 Bảng 3.15: Lƣợng phân hóa học sử dụng cho cây dƣa leo trong điều kiện ngoài đồng …………..……………..………………………………. 54 Bảng 3.16: Lƣợng nƣớc sau biogas tƣới cho cây dƣa leo trong điều kiện ngoài đồng ……………………………………….………….……..……. 55 Bảng 3.17: Các nghiệm thức thí nghiệm trồng cây tƣới nƣớc sau biogas quy mô nông hộ ………………………………………………………… 56 Bảng 3.18: Lƣợng nƣớc sau biogas tƣới cho cây bắp quy mô nông hộ ... 56 Bảng 3.19: Lƣợng nƣớc sau biogas tƣới cho cây đậu bắp quy mô nông hộ ............................................................................................................... 57 Bảng 3.20: Lƣợng nƣớc sau biogas tƣới cho cây dƣa leo quy mô nông hộ ............................................................................................................... 58 Bảng 3.21: Lƣợng phân hóa học sử dụng cho cây dƣa leo quy mô nông hộ ………………..………………………………..…………………….. 58 Bảng 3.22: Lƣợng nƣớc sau biogas và xỉ than tổ ong cho mỗi mét vuông đất trồng dƣa leo quy mô nông hộ ………………………….…………… 60 Bảng 3.23: Lƣợng phân hóa học bón kết hợp với xỉ than tổ ong hấp phụ viii
nƣớc sau biogas ……………………….……………….………………. 60 Bảng 3.24: Phƣơng pháp bảo quản mẫu nƣớc …………………………. 61 Bảng 3.25: Các chỉ tiêu và phƣơng pháp phân tích chất lƣợng nƣớc ….. 62 Bảng 3.26: Các chỉ tiêu và phƣơng pháp phân tích chất lƣợng đất ……. 62 Bảng 3.27: Phƣơng pháp phân tích một số chỉ tiêu chất lƣợng trái ......… 64 Bảng 4.1: Lƣợng đạm amôn (mg/kg) cung cấp cho đất đƣợc bổ sung nƣớc sau biogas ………………………………………………...……….. 68 Bảng 4.2: Lƣợng đạm nitrat (mg/kg) cung cấp cho đất đƣợc bổ sung nƣớc sau biogas …………………………………………………………. 70 Bảng 4.3: Đặc điểm của trái bắp ở các nghiệm thức thí nghiệm trồng trong chậu ……………………………………………………………...... 77 Bảng 4.4: Số trái và năng suất cây đậu bắp trồng trong chậu …………... 79 Bảng 4.5: Các chỉ tiêu năng suất của cây bắp trong điều kiện ngoài đồng 85 Bảng 4.6: Hàm lƣợng nitrat trong hạt bắp ……………………………..... 86 Bảng 4.7: Số trái và năng suất đậu bắp trong điều kiện ngoài đồng ….… 90 Bảng 4.8: Hàm lƣợng nitrat trong trái đậu bắp ……………………...…... 91 Bảng 4.9: Chiều dài và đƣờng kính trái dƣa leo ……………………....… 98 Bảng 4.10: Khối lƣợng trái, số trái và năng suất dƣa leo .………………. 98 Bảng 4.11: Hàm lƣợng nitrat và mật số E.coli trong trái dƣa leo ……….. 99 Bảng 4.12: Các chỉ tiêu năng suất của cây bắp quy mô nông hộ ………. 100 Bảng 4.13: Số trái, khối lƣợng trái và năng suất của đậu bắp quy mô nông hộ …………………………………………………………………. 101 Bảng 4.14: Các chỉ tiêu năng suất dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas quy mô nông hộ ……………………………………………………..………….... 102 Bảng 4.15: Năng suất trồng dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas tại Sóc Trăng và Cần Thơ ................................................................................................ 102 Bảng 4.16: Các chỉ tiêu năng suất dƣa leo trồng với xỉ than tổ ong hấp phụ nƣớc sau biogas quy mô nông hộ ………………………………….. 103 Bảng 4.17: Lƣợng giảm thải trên mỗi vụ trồng hoa màu tƣới nƣớc sau biogas ......................................................................................................... 104 Bảng 4.18: Lƣợng giảm thải trên mỗi vụ trồng hoa màu (dƣa leo) với vật liệu hấp phụ nƣớc sau biogas .................................................................... 105 Bảng 4.19: Dƣ lƣợng đạm và E.coli trong sản phẩm hoa màu .......... 106 Bảng 4.20: Chi phí đầu tƣ trồng hoa màu tƣới nƣớc sau biogas …..……. 107 Bảng 4.21: Hiệu quả đồng vốn của trồng bắp, đậu bắp và dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas ........................................................................................ 108 Bảng 4.22: Chi phí đầu tƣ trồng hoa màu với vật liệu hấp phụ nƣớc sau biogas ......................................................................................................... 108 Bảng 4.23: Hiệu quả đồng vốn của trồng dƣa leo với vật liệu hấp phụ nƣớc sau biogas ......................................................................................... 109 Bảng 4.24: Tổng hợp hiệu quả sử dụng nƣớc sau biogas canh tác hoa màu ............................................................................................................ 109 Bảng 4.25: So sánh độ giòn và độ ngọt của trái dƣa leo với hai phƣơng pháp sử dụng nƣớc sau biogas khác nhau ................................................. 110 ix
DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Mô hình canh tác VACB ……………………………………... 6 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống túi ủ biogas …………………………………... 7 Hình 2.3 Túi ủ biogas của nông hộ tại quận Cái Răng, thành phố Cần Thơ ……………………………………………………………………… 8 Hình 2.4: Nƣớc sau biogas ……………………………………………… 10 Hình 2.5: Tỷ lệ phân bố lƣợng nƣớc sau biogas tại 3 địa điểm nghiên cứu 12 Hình 2.6: Tỷ lệ hộ dân sử dụng và thải bỏ nƣớc sau biogas …………...... 13 Hình 2.7: Tỷ lệ hộ dân có vƣờn cây hoặc ruộng và hộ dân sử dụng nƣớc sau biogas tƣới cây ………..………….………………………………….. 14 Hình 2.8: Tỷ lệ hộ dân nhận thức về lợi ích của việc sử dụng nƣớc sau biogas ……………………………………………………………………. 15 Hình 2.9: Loại cây trồng bằng nƣớc sau biogas ở nông hộ …………….... 15 Hình 2.10: Cách sử dụng nƣớc sau biogas trồng cây ở nông hộ ………... 16 Hình 2.11: Các giai đoạn phát triển của cây bắp (Zea mays L.) ………… 24 Hình 2.12: Các giai đoạn phát triển của cây đậu bắp (Abelmoschus esculentus L.) ……………………………………………………………. 29 Hình 2.13: Các giai đoạn phát triển của cây dƣa leo (Cucumis sativus L.) 33 Hình 3.1: Xỉ than tổ ong đƣợc thu gom để thực hiện thí nghiệm ……….. 43 Hình 4.1: Diễn biến hàm lƣợng đạm amôn trong đất theo thời gian ……. 67 Hình 4.2: Diễn biến hàm lƣợng đạm nitrat trong đất theo thời gian …….. 69 Hình 4.3: Diễn biến hàm lƣợng đạm hữu dụng trong đất theo thời gian ... 71 Hình 4.4: Diễn biến hoạt động của vi sinh vật đất (CO2) theo thời gian ... 72 Hình 4.5: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng đạm hữu dụng và hoạt động của vi sinh vật đất (CO2) ở các nghiệm thức ……………………..……… 74 Hình 4.6: Chiều cao cây bắp trồng trong chậu qua các giai đoạn sinh trƣởng ……………………………………………………………………. 76 Hình 4.7: Chiều cao cây đậu bắp trồng trong chậu qua các giai đoạn sinh trƣởng ……………………………………………………………………. 78 Hình 4.8: Hàm lƣợng đạm amôn trong đất trồng bắp theo thời gian ......... 80 Hình 4.9: Hàm lƣợng đạm nitrat trong đất trồng bắp theo thời gian ......... 82 Hình 4.10: Hàm lƣợng đạm hữu dụng trong đất trồng bắp theo thời gian 83 Hình 4.11: Chiều cao cây bắp qua các giai đoạn sinh trƣởng ………….... 84 Hình 4.12: Hàm lƣợng đạm amôn trong đất trồng cây đậu bắp theo thời gian ............................................................................................................. 86 Hình 4.13: Hàm lƣợng đạm nitrat trong đất trồng cây đậu bắp theo thời gian ………………………………………………………………………. 87 Hình 4.14: Hàm lƣợng đạm hữu dụng trong đất trồng cây đậu bắp theo thời gian …………………………………………………………………. 88 Hình 4.15: Chiều cao cây đậu bắp qua các giai đoạn sinh trƣởng ………. 89 Hình 4.16: Hàm lƣợng đạm amôn trong đất trồng dƣa leo theo thời gian 92 Hình 4.17: Hàm lƣợng đạm nitrat trong đất trồng dƣa leo theo thời gian 93 x
Hình 4.18: Hàm lƣợng đạm hữu dụng trong đất trồng dƣa leo theo thời gian ………………………………………………………………………. 94 Hình 4.19: Mật số vi sinh vật hiếu khí trong đất trồng dƣa leo theo thời gian ............................................................................................................. 95 Hình 4.20: Chiều dài dây chính cây dƣa leo qua các giai đoạn sinh trƣởng ……………………………………………………………………. 97 xi
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Việt Tiếng Anh BNN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển - Nông thôn BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trƣờng - CFU - Colony forming units C Cacbon COD Nhu cầu oxy hóa học Chemical Oxygen Demand CO2 Điôxít cacbon DO Oxy hòa tan Dissolved Oxygen ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long - K Kali KSH Khí sinh học Biogas MPN - Most probale numbers N Đạm (Nitơ) Nitrogen NK Nƣớc kênh NKK Nƣớc khử khoáng NSB Nƣớc sau biogas NSKG Ngày sau khi gieo - P Lân QCVN Quy chuẩn Việt Nam - SHƢD Sinh học ứng dụng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TKN Tổng đạm Kjeldahl Total Kjeldahl nitrogen TNTN Tài nguyên thiên nhiên TO-B Xỉ than tổ ong hấp phụ nƣớc sau biogas TP Tổng lân Total Phosphorus VSV HK Vi sinh vật hiếu khí xii
Chƣơng 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Chăn nuôi heo và trồng lúa nước là hai hợp phần quan trọng, xuất hiện sớm nhất trong hệ thống nông nghiệp Việt Nam; trong đó chăn nuôi heo có vai trò cung cấp thực phẩm giá trị dinh dưỡng cao, nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và góp phần giữ vững cân bằng sinh thái giữa cây trồng, vật nuôi và con người. Mặt khác, chăn nuôi heo không chỉ tạo ra việc làm trong lúc nhàn rỗi mà còn là nguồn tài chính quan trọng cho hộ nông dân trong các hoạt động xã hội như học hành, lễ giỗ, cưới hỏi, lễ tết, và tân trang nhà cửa. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra cho ngành chăn nuôi là lượng chất thải từ hoạt động nuôi heo đã gây ảnh hưởng trực tiếp đến người nuôi, cộng đồng dân cư chung quanh và môi trường tự nhiên (Lê Hoàng Việt và ctv., 2017), điều này tác động đến việc duy trì và phát triển ngành chăn nuôi của vùng ĐBSCL nói riêng và cả nước nói chung. Trong những năm gần đây, công nghệ biogas đã khẳng định hiệu quả trong việc xử lý chất thải chăn nuôi góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường nông thôn (Trần Sỹ Nam và ctv., 2015, Trần Sỹ Nam và ctv., 2017). Bên cạnh việc giải quyết ô nhiễm do chất thải chăn nuôi, biogas còn cung cấp năng lượng sinh học phục vụ cho đun nấu và thắp sáng (Trần Sỹ Nam và ctv., 2015, Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2016, Trần Sỹ Nam và ctv., 2017, Ngo Thi Thanh Truc et al., 2017). Ở ĐBSCL, chăn nuôi heo quy mô nông hộ là chủ yếu, số lượng heo dao động từ 10-100 con, nhiều nhất ở trong khoảng 30-50 con, nên lượng nước sau biogas (nước thải biogas) từ hệ thống biogas khá lớn. Tuy nhiên, nước sau biogas chưa được quan tâm xử lý triệt để, người dân chưa sử dụng mà thải bỏ ra hệ thống mương vườn hoặc thải trực tiếp ra hệ thống kênh rạch, tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm thủy vực tiếp nhận do hàm lượng chất hữu cơ, đạm và lân khá cao với nồng độ đạm amôn dao động khoảng 218-290 mg/L N-NH4+, đạm nitrat 1,14-1,29 mg/L N-NO3- (Bùi Thị Nga và ctv., 2015b, 2018). Một số nghiên cứu tận dụng nước thải biogas thay thế phân hóa học cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng đã được báo cáo như sử dụng nước sau biogas thay thế phân hóa học trong canh tác cây ớt (Phạm Việt Nữ và ctv., 2015), trồng nấm (Sreesha Malayil et al., 2016) và trồng dưa hấu (Yun Cao et al., 2016), giúp cây phát triển tốt và cho năng suất tương đương phân hóa học. Bên cạnh đó, một số nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ hoặc chế phẩm sinh học để xử lý nước sau biogas (Huỳnh Thị Mỹ Duyên và ctv., 2011, Nguyễn Thanh Văn và ctv., 2016, Bùi Thị Nga và ctv., 2016) và sử dụng vật liệu đã hấp phụ nước sau biogas để trồng rau (Huỳnh Thị Mỹ Duyên và ctv., 2011, Bùi Thị Nga và ctv., 2016). Các nghiên cứu đã cho thấy nước sau biogas là 1
nguồn dinh dưỡng thay thế cho phân hóa học trong canh tác hoa màu; tuy nhiên các nghiên cứu này chưa có báo cáo về khả năng cung cấp đạm của nước sau biogas; hàm lượng đạm và vi sinh vật hiếu khí trong đất tưới nước sau biogas; hàm lượng nitrat và E.coli trong sản phẩm rau màu; lượng nước sau biogas, lượng phân hóa học giảm được mỗi vụ trồng. Trên cơ sở kế thừa và tiếp tục nghiên cứu một số hạn chế vừa được đề cập của các nghiên cứu trước, đề tài đã triển khai các nội dung nghiên cứu dựa trên các câu hỏi (1) Nước sau biogas có khả năng cung cấp đạm cho đất và mối liên hệ giữa hoạt động vi sinh vật với hàm lượng đạm được cung cấp như thế nào; (2) Mật số vi sinh vật hiếu khí và hàm lượng đạm trong đất trồng hoa màu tưới nước sau biogas như thế nào; (3) Lượng phân hóa học và lượng nước sau biogas đã được giảm và chất lượng nông sản như thế nào khi canh tác hoa màu sử dụng nước sau biogas. Ở ĐBSCL cây bắp, đậu bắp và dưa leo là loại hoa màu được trồng quanh năm và phổ biến do phù hợp với điều kiện khí hậu, đất đai, tập quán canh tác và tạo thu nhập ổn định. Với các đặc điểm dễ trồng, ít sâu bệnh, năng suất ổn định và chịu hạn tốt nên cây bắp đang được quan tâm trước xu thế hạn mặn gia tăng; cây đậu bắp là loại rau được sử dụng hàng ngày trong bữa ăn với nhiều dược tính tốt cho sức khỏe; cây dưa leo là cây thân leo, trái có giá trị dinh dưỡng và được tiêu thụ mạnh trên thị trường nội địa. Đạm là dinh dưỡng thiết yếu và đặc thù đối với cây bắp, đậu bắp và dưa leo, trong khi đó nước sau biogas chứa hàm lượng đạm khá cao nên có khả năng đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho các loại cây trồng này. Với các đặc điểm vừa đề cập và trong xu hướng đa dạng các sản phẩm nông nghiệp sạch, an toàn cho người sử dụng nên cây bắp, đậu bắp và dưa leo là đối tượng được lựa chọn để triển khai các thí nghiệm trồng hoa màu. Do vậy, đề tài “Nghiên cứu sử dụng nước sau biogas để canh tác hoa màu” đã được thực hiện. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chính Nghiên cứu sử dụng nước sau biogas nhằm tận dụng dinh dưỡng thay thế phân hóa học canh tác hoa màu góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường chăn nuôi và cải thiện thu nhập nông hộ. 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Đánh giá được khả năng cung cấp đạm hữu dụng và hoạt động của vi sinh vật trong đất có bổ sung nước sau biogas nhằm xác định khả năng đáp ứng của cây bắp, đậu bắp với các thể tích nước sau biogas khác nhau. Đánh giá được biến động đạm hữu dụng và mật số vi sinh vật hiếu khí 2
trong đất canh tác, năng suất của cây bắp, cây đậu bắp và cây dưa leo tưới nước sau biogas để xác định khả năng sử dụng nước sau biogas cho canh tác hoa màu. Đánh giá được hiệu quả môi trường và hiệu quả kinh tế của việc sử dụng nước sau biogas thay thế phân hóa học trồng cây bắp, đậu bắp và dưa leo nhằm đề xuất hướng dẫn sử dụng nước sau biogas canh tác hoa màu quy mô nông hộ. 1.3 Nội dung nghiên cứu Dựa trên mục tiêu đặt ra, đề tài đã triển khai các nội dung nghiên cứu sau: Nghiên cứu khả năng cung cấp đạm hữu dụng và hoạt động của vi sinh vật đất được tưới nước sau biogas và đánh giá tăng trưởng của cây bắp, cây đậu bắp trồng trong chậu. Nghiên cứu diễn biến đạm hữu dụng, vi sinh vật trong đất và năng suất trồng cây bắp, cây đậu bắp, cây dưa leo tưới nước sau biogas trong điều kiện ngoài đồng. Đánh giá hiệu quả môi trường, hiệu quả kinh tế và đề xuất hướng dẫn sử dụng nước sau biogas canh tác cây bắp, cây đậu bắp và cây dưa leo. 1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Thí nghiệm canh tác cây bắp, đậu bắp và dưa leo tại các hộ chăn nuôi heo có mô hình túi biogas và có đất canh tác hoa màu tại quận Cái Răng, huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ và huyện Mỹ Tú, tỉnh Sóc Trăng. Đối tượng nghiên cứu là nước sau biogas và đất canh tác cây bắp, đậu bắp và dưa leo. Phạm vi nghiên cứu của luận án là nước sau biogas của mô hình khí sinh học (túi biogas) với nguyên liệu nạp là phân heo của hộ chăn nuôi có quy mô 30-50 con heo; chỉ tiêu đánh giá an toàn sản phẩm bắp, đậu bắp, dưa leo gồm có hàm lượng nitrat và E.coli; hiệu quả môi trường được tính là lượng nước sau biogas không thải ra thủy vực tiếp nhận mà được sử dụng tưới cho cây, hiệu quả kinh tế được tính dựa trên hiệu quả sử dụng đồng vốn. 1.5 Ý nghĩa của luận án Là công trình nghiên cứu được thực hiện một cách có hệ thống từ phòng thí nghiệm đến ngoài đồng, kết quả đã đóng góp số liệu nghiên cứu về sử dụng nước sau biogas canh tác hoa màu phục vụ cho nghiên cứu và đào tạo các ngành học về môi trường và nông nghiệp. Kết quả nghiên cứu đã góp phần khẳng định sử dụng nước sau biogas canh tác hoa màu mang lại hiệu quả về 3
môi trường và kinh tế cao hơn sử dụng phân hóa học; sản phẩm nông sản đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm về nitrat, E.coli; kết quả này đóng góp dữ liệu khoa học cho công tác khuyến nông góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường và phát triển nền nông nghiệp bền vững ở vùng ĐBSCL. 1.6 Điểm mới của luận án Nước sau biogas cung cấp đạm hữu dụng cho đất và mối tương quan giữa hàm lượng đạm này với hoạt động của vi sinh vật trong đất có bổ sung nước sau biogas. Mật số vi sinh vật hiếu khí trong đất tưới nước sau biogas tăng cao hơn so với bón phân hóa học và hàm lượng đạm nitrat trong đất tưới nước sau biogas giảm có ý nghĩa so với bón phân hóa học vào cuối vụ. Sử dụng nước sau biogas canh tác cây bắp, dưa leo giảm được lượng phân hóa học trong canh tác hoa màu, giảm được lượng nước sau biogas thải ra thủy vực; đạt được hiệu quả đồng vốn cao hơn so với bón phân hóa học; xây dựng được hướng dẫn sử dụng nước sau biogas canh tác hoa màu và khuyến cáo nông hộ sử dụng trên địa bàn nghiên cứu. 4
Chƣơng 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về biogas và công nghệ biogas 2.1.1 Biogas Biogas là khí sinh học được sinh ra nhờ quá trình phân giải các chất thải hữu cơ chăn nuôi trong môi trường kỵ khí (không có không khí) với sự tham gia của vi sinh vật phân hủy và sinh ra khí bao gồm: metan (CH4), nitơ (N2), cacbon dioxit (CO2) và H2S; biogas có giá trị năng lượng là 21-24 MJ/m3 (Tom Bond and Michael R. Templeton, 2011). Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình phát triển của các vi sinh vật là dưỡng chất (N và P) và pH. Tỉ lệ BOD:N:P tốt cho vi sinh vật là 100:5:1 và pH thuận lợi cho quá trình phát triển của vi sinh vật là 6 - 9 (Lê Hoàng Việt, 2004). Khí sinh học thay thế các chất đốt truyền thống như: củi, than, dầu,…, ngày càng được sử dụng phổ biến trong việc nấu ăn, thắp sáng và sấy khô nông sản, ở những nơi có điều kiện hơn có thể chạy máy, bơm nước và phát điện (Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2012). Ở nhiều quốc gia công nghệ biogas đã được nghiên cứu thành công với 50% nguyên liệu nạp là thực vật; ngoài ra, một số hệ thống sử dụng nguyên liệu nạp từ chất thải nhà bếp, cỏ dại và tồn dư cây trồng (Tom Bond and Michael R. Templeton, 2011). Nguyên liệu động vật là phân heo, phân trâu bò và chất thải chuồng trại, nguyên liệu thực vật là rơm của các cây ngũ cốc, vỏ trái và thân cây bắp (Vladimir Lapcik and Marta Lapcikova, 2011, Bùi Thị Nga và ctv., 2013). Ở ĐBSCL, nguyên liệu cho quá trình ủ khí sinh học thường là phân heo, phân bò (Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2011, Nguyen Le Phuong et al., 2016). Nguyên liệu nạp cho hệ thống biogas tại ĐBSCL đã được nghiên cứu trên rơm, lục bình, cỏ vườn, bèo, thân cây bắp (Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2011, Bùi Thị Nga và ctv., 2013, Trần Sỹ Nam và ctv., 2014, Trần Sỹ Nam và ctv., 2015, Nguyễn Lệ Phương và ctv., 2015, Trần Sỹ Nam và ctv., 2017). 2.1.2 Hầm ủ biogas Tại Việt Nam, công nghệ khí sinh học xuất hiện từ những năm 60 và phát triển khá mạnh trong giai đoạn từ 1991 đến nay với sự hỗ trợ từ nguồn vốn chính phủ hoặc các tổ chức quốc tế (Nguyen Vo Chau Ngan and Le Hoang Viet, 2013). Hầm ủ biogas là kết quả hợp tác nghiên cứu giữa các nhà khoa học trong và ngoài nước đã được kết nối với mô hình VAC tạo nên một mô hình canh tác mới VACB (Hình 2.1). 5
Vườn trái cây Quạt, máy bơm Quy trình công nghệ quy mô nhỏ hoặc hoa màu Đất trồng ngũ cốc hoặc đồng cỏ Nhà vệ Nhà ở Hệ thống VACB sinh Sinh thái-nông nghiệp sử dụng năng lượng tái tạo Ao nuôi cá hoặc vịt Chuồng heo Quang hợp CO2, hấp thu N2 từ không khí và cung cấp O2 Chất thải hầm ủ Hệ thống khí sinh học (Biogas) Ao tảo hoặc bèo Hình 2.1: Mô hình canh tác VACB Nguồn Nguyen Vo Chau Ngan and Le Hoang Viet, 2013. Trong Hình 2.1 (B - biogas) là công trình xử lý chất thải chăn nuôi phát sinh trong mô hình, trong đó xảy ra quá trình phân hủy yếm khí các thành phần hữu cơ trong hầm ủ sinh ra khí sinh học được sử dụng cho đun nấu, thắp sáng, chạy động cơ... giảm chi phí cho các loại nhiên liệu truyền thống khác như dầu hỏa, than... Bã thải từ hầm ủ biogas được khai thác làm nguồn phân bón tăng năng suất cây trồng, đưa vào ao làm nguồn cung cấp dưỡng chất cho tảo và các động vật phù du, sau đó cá sẽ ăn tảo và các động vật đó... Với những tác động tích cực nêu trên, hầm ủ biogas đã và đang được khuyến khích đầu tư xây dựng và phát triển bởi nhiều cơ quan chính phủ, các tổ chức trong và ngoài nước (Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2012). Trong khuôn khổ các dự án về vệ sinh môi trường, nông nghiệp và phát triển nông thôn đã có nhiều kiểu thiết bị khí sinh học như túi ủ PE, hầm vòm nắp cố định kiểu KT1, KT2, hầm VACVINA cải tiến,… được giới thiệu để cho người dân sử dụng. Tại ĐBSCL có 6 kiểu thiết bị khí sinh học phổ biến gồm PE, TG-BP, KT2, EQ1, EQ2 và composite (Nguyen Vo Chau Ngan and Le Hoang Viet, 2013). Mỗi kiểu có những ưu và nhược điểm khác nhau về cấu tạo, vận hành và cách bảo dưỡng. Việc lựa chọn kiểu thiết bị phụ thuộc vào mục tiêu của dự án, những tác động của địa phương và điều kiện kinh tế của người nông dân (Nguyen Vo Chau Ngan et al., 2012, Nguyen Vo Chau Ngan and Le Hoang Viet, 2013). 2.1.3 Túi ủ biogas Túi ủ biogas (túi ủ PE) là một trong các kiểu mô hình biogas được sử dụng phổ biến ở ĐBSCL; mô hình túi biogas PE đã được Trường Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh giới thiệu cho hộ chăn nuôi quy mô nhỏ vào năm 1992; do giá thành thấp và lắp đặt đơn giản, mô hình túi biogas hay 6