🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Ruồi lính đen
Ebooks
Nhóm Zalo
PGS.TS Dương Nguyên Khang (Chủ biên) - TS Trần Tấn Việt - TS Lê Trịnh Hải - ThS Alexandre de Caters - ThS Gaëtan Crielaard
Ruồi lính đen (Hermetiaillucens):Loại côn trùng antoàn, hữuíchcho chăn nuôi côngnghiệp
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒCHÍ MINH
i
ii
Lời mở đầu
Chăn nuôi công nghiệp heo, gà và cá phụ thuộc vàonguồnđạmđược cung cấp từ đậu nành và cá biển. Việc gia tăngnhucầulương thực toàn cầu đi kèm với các vấn đề môi trườngđãkhiếncho giá thành của cả hai nguồn đạm này nhanh chóngtăngcaotrong những năm gần đây.
Nghiên cứu của nhiều tác giả, đặc biệt của Công ty VươngquốcBỉ có tên Entobel cùng những đối tác của mình, đã thànhcôngtrong việc phát triển mô hình hiệu quả giúp chuyểnhóacácchấthữu cơ giá trị dinh dưỡng thấp thành nguồn đạmbềnvững. Mục đích của Entobel là sản xuất thành phần thức ănchănnuôitừ côn trùng giàu đạm, từ nhộng ruồi lính đen (RLĐ), cótênkhoa học Hermetia illucens, để thay thế những nguồnđạmkhông bền vững hiện nay.
Nghiên cứu sinh học của ruồi lính đen đã cho thấy chúnglàloàikhông gây hại, không vào nhà, quán ăn, mà sống cáchbiệtvớicon người. Chúng không có miệng, nên không cắnphávàchưacho thấy mang mầm bệnh truyền nhiễm. Chúng khôngănvàkhông tiếp xúc với chất thải, nên không ảnh hưởng đếnthứcăncủa người, vì vậy chúng không thể là tác nhân lây truyềnbệnh. Ngược lại, nhộng ruồi lính đen, trong vòng đời của chúng, đãănvà tiêu hóa chất thải hữu cơ để chuyển đổi chất thải thànhsinhkhối đạm có giá trị sinh học cao. Nguồn đạmđược chếbiếntừRLĐ có thể thay thế nguồn đạm truyền thống không bềnvững.
Bằng cách chuyển đổi năng lượng sinh khối giá trị thấpthànhsản phẩm chất lượng cao từ côn trùng, Entobel đã tạoramắtxích còn thiếu trong chuỗi cung ứng thực phẩmtoàncầu. Hoạtđộng cốt lõi của Entobel là khai thác tiềmnăng côntrùngkhôngcó hại thông qua việc phát triển và vận hành các cơsởnuôitrồng và chế biến nhộng của côn trùng này. Entobel cũngđãhợp tác cùng Trường Đại học Nông LâmThành phốHồChí Minhđể tiến hành nghiên cứu, thực hiện và viết quyển sáchnày. Mụcđích của quyển sách là nhằm chứng minh ruồi línhđenlàloại
iii
côn trùng an toàn, hiệu quả, phát triển trong môi trườngtựnhiên ở Việt Nam.
Quyển sách nhấn mạnh lợi ích của loài côn trùngnàynhưnguồn tái chế chất hữu cơ cũng như tiềmnăng trởthànhnguồncung cấp đạm bền vững. Nhộng côn trùng được chế biếnthànhthức ăn chăn nuôi động vật. Entobel cùng đối tác củamìnhđãtiên phong trong lĩnh vực này từ năm2001. Một cơsởsảnxuấtđã được vận hành liên tục tại Đức trong suốt hơn 10nămvới sựhỗ trợ từ chính quyền nước sở tại. Entobel hướng đếnmụctiêuchuyển giao, điều chỉnh và phát triển công nghệ nàytại ViệtNam. Công nghệ này sẽ được mô tả rõ nét hơn trongphầnsaucủa quyển sách.
Quyển sách này được thực hiện nhằmmục đíchchứngminhHermetia illucens là loài côn trùng phân bố trên thế giới vàtồntại một cách tự nhiên ở Việt Nam, đã đemlại những lợi íchcảvềkinh tế lẫn môi trường, và Entobel đã có kinh nghiệmsảnxuấtloài côn trùng này một cách an toàn. Quyển sáchnàyđượchỗtrợ bằng những tài liệu, nghiên cứu đa dạng được thựchiệnbởinhiều tác giả Việt Nam và quốc tế. Độc giả có thể thamkhảonhững tài liệu và nghiên cứu trên trong phần phụ lục củaquyểnsách.
iv
Lời cảm ơn
Quyển sách này được tài trợ bởi Công ty TNHHEntobel vàtưvấn của GS.TS. Bùi Cách Tuyến, nguyên Hiệu trưởng TrườngĐạihọc Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Quyển sách sẽ không thể thành công nếu không cósựđónggópcủa nhiều nhóm nghiên cứu. Nhóm tác giả xin gửi lời cámơnchân thành cũng như ghi nhận, đánh giá cao nhữngđónggópcủa các nhóm nghiên cứu từ tập thể sinh viên, trợgiảngvàgiảng viên tại Trường Đại học Nông LâmThànhphốHồChíMinh, Trường Đại học Cần Thơ, các trường đại học khácvì đãtham gia tiến hành những nghiên cứu liên quan nhưđãđượcđềcập trong tuyển tập quyển sách.
Công ty Entobel đã vinh dự nhận được sự hỗ trợtừPGS.TS. Dương Nguyên Khang và TS. Trần Tấn Việt (TrườngĐại họcNông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh), bà Đại sứJehanneRoccas(Đại sứ Vương quốc Bỉ tại Việt Nam), TS. Lê TrịnhHải (Hội Hữunghị Việt Bỉ) và GS.TS. Bùi Cách Tuyến, Chủ tọa choHội nghịquốc gia về “Ruồi Lính Đen: Loại côn trùng an toàn, hữuíchchochăn nuôi công nghiệp” diễn ra tại Trường Đại học NôngLâmThành phố Hồ Chí Minh vào tháng 1 năm2017. Từđónhómtácgiả mạnh dạn phát hành quyển sách chuyên khảo chocôngtácnghiên cứu ứng dụng để phát triển công nghệ sửdụngnhộngruồi lính đen làm nguồn cung đạm cho chăn nuôi côngnghiệp.
v
Danh mục từviết tắt
BTC: Cơ quan Phát triển Kỹ thuật Vương quốc Bỉ RLĐ: Ruồi lính đen
CTU: Trường Đại học Cần Thơ FAO: Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp thế giới HCMUT: Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí MinhHUNRE: Trường Đại học Tài Nguyên và Môi TrườngHàNội IRD: Viện Nghiên cứu Phát triển Pháp MONRE: Bộ Tài nguyên và Môi trường MARD: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn MPI: Bộ Kế hoạch và Đầu tư NLU: Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí MinhUN: Liên hợp quốc
US: Hợp Chủng quốc Hoa Kỳ USDA: Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ WB: Ngân hàng Thế giới
vi
Mục lục
Lời mở đầu .........................................................................................iiiLời cảm ơn........................................................................................... vDanh mục từ viết tắt...........................................................................viMục lục...............................................................................................viiDanh mục hình................................................................................... ixPHẦN 1: GIỚI THIỆU.......................................................................11.1 Nhu cầu đạm tăng cao trên toàn cầu..............................................11.2 Nhu cầu tìm kiếm nguồn đạm bền vững.........................................31.3 Giải pháp sử dụng đạm từ côn trùng ............................................. 7PHẦN 2: Ruồi lính đen..................................................................... 102.1 Giới thiệu.......................................................................................102.2 Phân loại (Linneaus, 1758)............................................................ 102.3 Đặc điểm sinh học......................................................................... 112.4 Vòng đời........................................................................................ 172.5 Phân bố trên thế giới ....................................................................212.6 Mức độ an toàn của ruồi lính đen.................................................222.7 Công dụng tái chế rác thải của ruồi lính đen.................................232.8 Sử dụng ấu trùng RLĐ làm nguồn thức ăn chăn nuôi................... 252.9 Sử dụng phân nhộng RLĐ..............................................................322.10 Kết luận........................................................................................39PHẦN 3: Ruồi lính đen tại Việt Nam.............................................. 413.1 Vị trí địa lý......................................................................................41
vii
3.2 Tóm tắt hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội...............................41
3.3 Phân bố, nguồn thức ăn và công nghệ sản xuất ấu trùng ruồi línhđen tại Việt Nam................................................................................. 43
3.4 Độ an toàn và lợi ích của ruồi lính đen tại Việt Nam.................... 483.5 Thảo luận.......................................................................................513.6 Kết luận..........................................................................................52
PHẦN 4: Công nghệ và kinh nghiệm sản xuất ấu trùng ruồi línhđencủa Entobel......................................................................................... 53
4.1 Giới thiệu.......................................................................................534.2 Quy trình sản xuất......................................................................... 534.3 Đối tác công nghệ: Hermetia GmbH............................................. 574.4 Đội ngũ Entobel.............................................................................594.5 Sản phẩm của Entobel ..................................................................614.6 Thành lập nhà máy Entobel...........................................................634.7 Thảo luận.......................................................................................664.8 Kết luận..........................................................................................67Kết luận và đề nghị.............................................................................69Tài liệu tham khảo.............................................................................70
viii
Danh mục hình
Hình 1: Mức tiêu thụ thịt tại Trung Quốc và Mỹ ................................ 2Hình 2: Giá bột và dầu cá giai đoạn 1983 – 2009.................................4Hình 3: Trữ lượng cá suy giảm theo năm trên thế giới.........................5
Hình 4: Phát thải khí nhà kính, năng lượng tiêu thụ và sử dụngđất chosản xuất thịt bò heo gà và sữa............................................................... 8
Hình 5: Ruồi lính đen..........................................................................11Hình 6: Ruồi lính đen giao phối..........................................................17Hình 7: Ổ trứng Ruồi lính đen............................................................ 18Hình 8: Tiền nhộng............................................................................. 19Hình 9: Vòng đời Ruồi lính đen..........................................................20Hình 10: Phân bố ruồi lính đen trên thế giới.......................................21Hình 11: Thành phần dinh dưỡng phân nhộng ruồi lính đen……….35
Hình 12: Lượng nguyên liệu thức ăn chăn nuôi nhập khẩu quacácnăm tại Việt Nam................................................................................ 42
Hình 13: Quy trình sản xuất của Entobel..........................................544Hình 14: Quá trình biến thái hoàn toàn.............................................555Hình 15: Ấu trùng ăn phụ phẩm ngũ cốc ........................................... 56Hình 16: Cơ sở của Katz Biotech........................................................59Hình 17: Nhóm nghiên cứu Entobel................................................... 61Hình 18: Bột nhộng ruồi lính đen, sản phẩm của Entobel................ 623Hình 19: Phân bón hữu cơ của Entobel...............................................63
ix
x
PHẦN 1: GIỚI THIỆU
1.1 Nhu cầu đạm tăng cao trên thế giới
Cho tới trước năm 2050, dân số thế giới sẽ tăng lên thêm30%, đạtmức 9,1 tỷ người. Tổ chức Lương Nông Quốc tế (FAO) củaLiênhợp quốc (LHQ) ước lượng nhu cầu đạm giá trị dinh dưỡngcaotừđộng vật sẽ tăng lên nhanh chóng và các nhà khoa học đangtựhỏilàm thế nào chúng ta có thể đáp ứng được điều này. Khoảng2tỷngười trên trái đất đang sống dựa vào thịt của động vật. FAOdựđoán con số này sẽ tăng lên đáng kể trong những thập kỷtới (FAO,2006).
Sự phát triển dân số thế giới không phải là nguyên nhânduynhấtkhiến nhu cầu tiêu thụ thịt, cá tăng cao. Một nguyên nhânkháclàmtăng tiêu thụ thịt, cá là thu nhập thực tế càng ngày càngtăngcao.Áp lực lớn sẽ đến từ các nước đang phát triển đang bùngnổdânsố,
nơi mà việc tiêu thụ gia súc được dự đoán sẽ vượt qua cácnướcđãphát triển. Trung Quốc là ví dụ điển hình nhất. Trongnhữngthậpkỷ tới, các nhà kinh tế dự đoán tầng lớp trung lưu sẽ tăngnhanh, đikèm là sức chi tiêu khổng lồ (McKinsey, 2006). TheoCụcThốngkê Quốc gia Trung Quốc, tầng lớp trung lưu hiện chiếm0,7%tổngdân số đô thị, trong khi McKinsey dự đoán con số nàysẽlêntới80% vào năm 2025. Một trong số những hệ quả của việc nàylàchếđộ ăn uống chiếm nhiều thịt trong khẩu phần của người dân. Vàonăm 1978, việc tiêu thụ thịt hàng năm của Trung Quốc chỉ bằng1/3của Mỹ. Ở thời điểm đó, thịt bò được coi như loại thực phẩmdànhriêng cho triệu phú (The Telegraph, 2012). Từ năm1992, tiêuthụthịt hàng năm của Trung Quốc đã lên đến 71 triệu tấn, gấpđôilượng thịt của người Mỹ tiêu thụ (Larsen, 2012). Chế độănuốngthay đổi theo hướng nhiều thịt, theo dự đoán, sẽ tiếp tục tăngtrongnhững thập kỷ tới do sự phát triển của tầng lớp trung lưu.
Tuy nhiên, do tài nguyên nước mặt sẵn có và đất nôngnghiệptạiTrung Quốc không được sử dụng bền vững, vì thế ngànhsảnxuấtthịt phát triển có thể gây tổn hại đến môi trường và gâyáplựccaocho đất nước này. Thực tế, tài nguyên nước mặt tại phía BắcTrungQuốc đã cạn kiệt do sử dụng đất nông nghiệp quá mức (BNNHK,
1
2002) (Hình 1). Những lo ngại xung quanh việc khủnghoảngtiềmnăng nước tại Trung Quốc đang tăng cao khi mà quốc gia nàychiếmđến 20% dân số nhưng lại chỉ sở hữu 5%lượng nước ngọt củathếgiới (Gleick, 2009).
Hình 1: Mứctiêuthụ
thịt tại TrungQuốcvà
Mỹ (1960–2012)
Mặc dù vậy, Trung
Quốc khôngphải là
trường hợpđángbáo
động, tầnglớptrung
lưu tại Ấn Độsẽvượt
Trung Quốc vàonăm
2030 (Kharas, 2011).
Dân số trung lưu của Ấn Độ hiện có khoảng 60 triệu người vàsẽđạt con số 1 tỷ vào năm 2040. Tuy nhiên, châu Álại khôngphải làlục địa duy nhất bị đe doạ. Châu Phi cũng đang trải quathời kỳ
bùng nổ dân số trung lưu. Vào năm 2010, tổng tầng lớptrunglưukhoảng 355 triệu người và sẽ đạt con số 1,1 tỷ vào năm2060(Ngânhàng Phát triển châu Phi, 2011). Tại Việt Nam, nhữngdựbáonàychưa được đưa ra, nhưng khuynh hướng chung cũng khôngngoàidự đoán tăng nhanh như Trung Quốc, Ấn Độ và các nướcởchâuPhi.
Nhằm đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ thịt, cá cho dân sốđangngàycàng tăng cao thì sản lượng thức ăn từ động vật cũng cầngiatăngtương ứng. Đạm là thành phần thiết yếu cho sự phát triểncủatất cảcác loài động vật sống. Năm 2012, FAO đã ước tính vàonăm2050chúng ta cần thêm 80% lượng đạm (123 triệu tấn) nhằmđápứngđủnhu cầu tăng cao cho riêng ngành sản xuất gia cầmvà heo. Việcsản xuất thịt tăng sẽ gây tổn hại và áp lực tới môi trường.
Sản xuất thịt hoàn toàn không thân thiện với môi trườngvàchịutácđộng lớn do sử dụng quá mức nguồn tài nguyên thiên nhiên. Ví dụ,chúng ta cần tới 15.000 lít nước để sản xuất được 1kgthịt bò(Hoekstra và cộng sự, 2008). Chăn nuôi gia súc cũng trựctiếphay
2
gián tiếp làm ô nhiễm nguồn nước sạch do sử dụng thuốctrừsâu,thuốc kháng sinh và kim loại nặng. Phần lớn nước dùngtrongchănnuôi là dành cho sản xuất thức ăn cho động vật (FAO, 2006). Hơnthế nữa, việc chăn nuôi cũng tiêu tốn diện tích lớn đất sửdụng. Cótới 30% diện tích bề mặt trái đất được sử dụng cho mục đíchchănnuôi gia súc và gia cầm. Vào năm 2009, các trại chăn nuôi giasúclà nguyên nhân dẫn đến 80% nạn phá rừng tại khu vực rừngnhiệtđới Amazon (Greenpeace, 2009). Cuối cùng, việc chăn nuôi giasúctrên toàn thế giới chịu trách nhiệm gây ra 18%lượng phát thải khínhà kính, nhiều hơn tổng các loại phương tiện giao thônggâyra.Những khí thải này chủ yếu là khí mêtan, khí đinitơ monoxit, nhữngkhí này thậm chí nguy hiểm hơn cả cacbon điôxít (CRIOC, 2007).
1.2 Nhu cầu tìm kiếm nguồn đạm bền vững
Ba nguồn cung cấp đạm chính cho gia súc và gia cầmlà hạt códầu,phụ phẩm từ động vật và bột cá.
Bã đậu nành chiếm tới 58% hạt có dầu, nguồn đạmtừcâytrồngkhác là hạt cải dầu, hạt bông và hạt lạc (USDA, 2013). Hoạt độngsản xuất đậu nành đã tăng nhanh vào cuối thế kỷ 20, sảnlượnghàng năm trên toàn thế giới đã tăng gần 8 lần từ năm1965tới năm2007. Việc trồng đậu nành đòi hỏi diện tích lớn bề mặt đất, hiệntạichiếm khoảng 100 triệu hecta và con số này được dự đoánsẽlêntới140 triệu hecta trước năm 2030. Ngoài ra, 40 triệu hecta tăngthêmnhằm phục vụ việc trồng đậu nành chủ yếu đến từ NamMỹvàgâyảnh hưởng đến môi trường (IAMA, 2009). Kể cả khi nhữngnhàsảnxuất đậu nành thành công trong việc đáp ứng nhu cầungàycàngtăng cao bằng cách cải thiện sản lượng hay tìmkiếmthêmnhữngvùng đất nông nghiệp có sẵn, nó vẫn chưa đủ, bởi chế độăncủađộng vật ăn thịt không thể hoàn toàn từ đạmthực vật.
Nguồn cung cấp đạm chủ yếu cho động vật vẫn là bột cá vàcácphụphẩm từ động vật. Tuy nhiên, bột cá hiện tại cũng đangchịuáplựclớn do nhu cầu nuôi trồng thủy sản tăng cao nhanh chóng. Chođếncuối năm 2012, giá bột cá đạt mức tượng trưng 2.000USD/tấntrong khi vào năm 2000 thì 1 tấn bột cá chỉ có giá 450USD/tấn(WB, 2013).
3
Hình 2: Giá bột và dầu cá giai đoạn 1983 – 2009
Gần đây, việc giảm hạn ngạch cá cơm tới 68%của Peruđãthúcđẩy mạnh mẽ xu hướng này, bởi Peru là quốc gia xuất khẩubột cálớn nhất thế giới (Mercopress, 2012). Việc sản xuất bột cálànguyên nhân gây ra tình trạng suy thoái đại dương. Hơn75%trữlượng cá toàn thế giới được coi là đã bị khai thác vừa đủ, quámứchoặc cạn kiệt (FAO, 2012). Hơn thế nữa, giá nhiên liệucótácđộngđáng kể đến giá thành bột cá bởi phần lớn bột cá tiêu thụtại châuÂu và châu Á được nhập khẩu từ Peru và Chile (FAO, 2013). Từ5năm trở lại đây, giá bột cá đã tăng gần gấp đôi. Nhu cầutìmkiếmmột nguồn cung cấp đạm thay thế ngày càng cấp thiết bởi cácnguồn có sẵn đang chịu áp lực cực kỳ lớn để đáp ứngđủnhucầuhiện tại và tương lai (FAO, 2004). Hình bên dưới thể hiệnmứcđộcấp thiết của tình hình hiện tại.
4
Hình 3: Trữ lượng cá suy giảm theo năm trên thế giới (FAO, 2006)
Nuôi trồng thủy sản bền vững đang bị đe doạ
Nuôi trồng thủy sản là ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi phát triểnnhanh nhất và sẽ cần mở rộng bền vững để theo kịp với nhucầutiêudùng cá ngày càng tăng cao (FAO, 2012b). Bột cá và dầucáhiệntạichính là nguồn đạm chính cung ứng cho ngành nuôi trồngthủysản.Chúng được làm từ cá tự nhiên đã qua chế biến. Đối với một sốloàicá nhất định, bột cá chiếm tới hơn 50% chế độ dinh dưỡng(Taconvàcộng sự, 2008). Các loại cá được sử dụng để sản xuất bột cáthườnglà cá cơm, cá mòi, cá thu và cá trích (IFFO, 2012).
Thức ăn thủy sản chiếm tới 60 - 70% chi phí sản xuất chomột trạinuôi cá và chúng bao gồm bột cá, dầu cá và nhiều loại ngũcốc(Welch, 2013). Giá thành của nguồn cung đạmnày đã tănglêngần8 lần trong suốt 10 năm qua. Phần lớn bột và dầu cá chúngtatiêuthụ hiện nay được nhập khẩu từ Peru (FAO, 2013). Điềunàykhiếncho những khu vực nuôi trồng thủy sản phát triển cao nhưĐôngvàĐông Nam Á phụ thuộc lớn vào Peru và các nhà sảnxuất bột cákhác. Khoảng 30% bột cá trên toàn thế giới có nguồn gốctừPeru(USDA, 2013). Đầu năm 2013, chính phủ Peru đã cắt giảm68%hạn ngạch cá cơm cho dịp hè 2013 để bảo vệ nguồn cátựnhiên
5
(Mercopress, 2012). Số lượng cá thể cá cơmđã giảmtới 41%sovới năm 2012 (IMARPE, 2012). Việc đánh bắt cá nhằmmụcđíchsản xuất bột cá đang được hạn chế để tránh việc đại dươngcạnkiệtnguồn cá. Nam Mỹ, khu vực sản xuất bột cá lớn nhất thếgiới, đãgiảm việc đánh bắt cá cơm từ 12,5 triệu tấn năm1994xuốngcòn4,2 triệu tấn năm 2012 và xu hướng này được dự đoánsẽcòntiếptục (FAO, 2013).
Khi ngành công nghiệp nuôi trồng thủy sản hiện nay phụthuộcchủyếu vào việc đánh bắt cá tự nhiên như một nguồn cungcấpđạm,chúng ta cần phải tìm ra một nguồn thay thế bền vữnghơnđểhỗtrợ ngành thực phẩm đang ngày càng phát triển này. Nhucầubột cásẽ tiếp tục gia tăng nhanh chóng trong những nămtới để cóthểđápứng được việc mở rộng của ngành nuôi trồng thủy sản. Trongkhiđó, nguồn cung cấp bột cá lại đang suy giảm. Xu hướngnàyphảnánh rõ ràng trong việc gia tăng giá thành sản phẩm(Hình5).Camanchaca, một công ty lớn sản xuất thức ăn cho cá tại Chile, dựđoán giá sẽ tăng thêm 18% vào năm nay.
Ngành công nghiệp nuôi trồng thủy sản toàn thế giới đãsảnxuấtđược 63,6 triệu tấn vào năm 2011 và Trung Quốc chiếmtới 61,4%sản lượng nuôi trồng thủy sản toàn cầu (FAO, 2012). Cácquốcgiachâu Âu sản xuất được 2,5 triệu tấn cá vào năm2011. NaUylàquốc gia đóng góp lớn nhất, 43% tổng sản lượng Châu Âu(Fishstat,2013). Theo sau là Tây Ban Nha, Đan Mạch và Vương quốcAnh.
Thức ăn thủy sản chiếm chi phí lớn nhất trong tổng chi phí củatrạichăn nuôi cá và nguyên liệu làm thức ăn này gồmbột cá, dầucávànhiều loại ngũ cốc.
Chúng ta dự đoán và ước lượng rằng bột côn trùng có thểthaythế20% bột cá nếu như bột côn trùng đáp ứng đủ nhu cầuthị trườngchăn nuôi cá. Nhiều thử nghiệm đã chứng minh rằng bột côntrùngcó thể được đưa vào chế độ ăn của cá với tỷ lệ 20%mà khônggâyảnh hưởng gì đến tốc độ tăng trưởng cũng như khối lượngcơthể(St-Hilaire, 2011; Newton, 2005). Như đã đề cập trước đây, tỷlệnày có thể tăng đáng kể khi áp dụng những phương phápchếbiếnnhất định nhằm cải thiện chất lượng bột côn trùng. Sựthayđổitrong khẩu phần ăn của cá đã được chứng minh không làmgiảmtốcđộ tăng trưởng sinh khối cũng như làm mất đi chất lượngdinhdưỡng của sản phẩm (St-Hilaire, 2007). Các nhà nghiêncứuvềcôn
6
trùng cho rằng bột côn trùng sẽ thay thế đáng kể khối lượngbột cá,bởi giá thành của chúng sẽ thấp hơn tới 40%trong khi giátrị dinhdưỡng không quá chênh lệch.
Ngành công nghiệp nuôi trồng thủy sản đã tiêu thụ 3 triệutấnbộtcá vào năm 2009 (IFFO, 2010). Do đó, quy mô thị trườngtiềmnăng cho bột côn trùng là 600.000 tấn hay 672 triệu Eurokhi giảđịnh mức giá bằng 80% mức giá hiện tại, tức 1.400 Euro/tấn(Ngânhàng Thế giới, 2013). Con số này là vừa phải, bởi vì các nhànghiêncứu khác đã từng đề cập tới tỷ lệ bột côn trùng cao hơnnhiềutrongtổng số thức ăn thủy sản. Hơn thế nữa, chúng ta mới chỉ giảđịnhthay thế phần bột cá trong thức ăn thủy sản. Bột cá cũngcóthểthaythế các phần khác của thức ăn hải sản, ví dụ như đạmthựcvật.Sheppard và cộng sự (2008) đã ước định bột côn trùng cóthểchiếmtới 75% thức ăn thủy sản trước năm 2033. Điều quan trọngcầnlưuý là thị trường thức ăn thủy sản mà chúng ta đang đề cậpcònlớnhơn rất nhiều, chủ yếu là bột cá. Thị trường thức ăn thủysảntoàncầu được định giá khoảng 56 tỷ đô la vào năm2012 và ướctínhđạt107 tỷ đô la vào năm 2018 (Markets and Markets, 2013).
Trong tương lai, khả năng cạnh tranh của bột côn trùngsẽchỉ cóthể tăng lên bởi nó không phụ thuộc vào các nguồn đangchịuáplực. Điều này là lợi thế bởi các nguồn cung cấp đạmkhácvốnphụthuộc vào những nguồn đang bị phân tán như trữ lượng củacábiển.
Bên cạnh việc khuyến khích kinh tế, việc sử dụng bột côntrùng,trái ngược với sử dụng bột cá, sẽ đem lại những lợi íchtolớnchomôi trường và đa dạng sinh học. Thật vậy, việc sản xuất 1tấnbộtcôn trùng giúp tiết kiệm 5 tấn cá tự nhiên (Miles và cộngsự, 2010).
1.3 Giải pháp sử dụng đạm từ côn trùng
Côn trùng đã xuất hiện và tồn tại trên trái đất từ hơn 250triệunămtrước. Điều này giúp sự trao đổi chất trong cơ thể của chúngcónhiều tiến hoá, trở thành một trong số những hệ thống traođổi chấthiệu quả nhất trong thế giới động vật. Ngoài ra, côn trùnglàmộttrong những chuyên gia xử lý rác thải tự nhiên. Chức năngnàycóýnghĩa hết sức quan trọng trong việc xử lý chất thải hữucơvàphụphế phẩm nông nghiệp không còn giá trị làmnguồn thức ăngiasúc.Đã có nhiều nghiên cứu cho thấy tiềm năng xử lý rác thải củaấutrùng ruồi lính đen trên thế giới và Việt Nam.
7
Xét về sự đa dạng, côn trùng chắc chắn chiếmlĩnh vị trí đầubảngtrong tự nhiên, với khoảng 751.000 loài được quan sát trêntổngsốước tính 5 triệu loài sinh vật sống, trong khi động vật cóvúchỉkhoảng 4.000 loài. Sự đa dạng sinh học này sẽ đemlại cơhội vôhạn khi chúng ta khai thác chúng.
Côn trùng đem đến những lợi thế đáng kể so với việc đánhbắt cáhay chăn nuôi truyền thống, cả về tính bền vững lẫn kinhtế.
a. Lợi thế về tính bền vững
Trong mỗi kilogam sản phẩm côn trùng thu được, các nghiêncứuchỉ ra rằng côn trùng phát thải khí nhà kính ít hơn, nhưkhí cacbonđiôxít (C02), mêtan (CH4) và khí nitơ điôxít (NO2) (VanHuis,2012). Khí nhà kính thải ra bởi côn trùng chiếmkhoảng1%khí thảicủa động vật nhai lại (Oonincx và cộng sự, 2010) (Hình4). Việcsản xuất côn trùng cũng chiếm diện tích bề mặt rất nhỏnhờviệccóthể nuôi ở mật độ cao và khả năng nuôi theo phươngthẳngđứng(nuôi nhiều tầng). Ngoài ra, với vòng đời ngắn, chúngcũnggiúptăng chu kỳ sản xuất. Vào năm 2006, các chuyên gia của FAOướctính tổng diện tích đất sử dụng để sản xuất thịt chiếmtới 23- 30%toàn bộ bề mặt đất trên thế giới. Một ưu điểmtrong sảnxuất côntrùng nữa là, chúng giúp “xử lý” chất hữu cơ, nhu cầu sửdụngnướcthấp do nước đã được cung cấp trong thức ăn và độ ẩmkhôngkhí.
Hình 4: Phát thải khí nhà kính, năng lượng tiêu thụ và sửdụngđấtcho sản xuất thịt bò heo gà và sữa
8
b. Lợi thế về kinh tế
Chất lượng thức ăn làm từ đạm côn trùng có thể được sosánhvớinguyên liệu thức ăn chăn nuôi truyền thống như đậu nànhvàbột cá(xem phần "Ruồi lính đen thức ăn"). Ưu điểmchính nằmtronghệsố chuyển đổi thức ăn (FCR) rất hiệu quả khi so sánh với cácloạiđộng vật nuôi thông thường. Hệ số chuyển đổi thức ăncủacôntrùng là 1,1/1; trong khi ở gia cầm hệ số chuyển đổi thức ănlà2/1,ở heo hệ số chuyển đổi thức ăn là 3/1 và gia súc là 8/1(VanHuis,2012). Chỉ 13% trong mỗi kilogram thức ăn gia súc nhai lại tiêuthụđược chuyển hóa thành khối lượng cơ thể, trong khi đối với côntrùng, con số này trung bình lên tới 60%(WageningenWorld,2010). Điều này được giải thích bởi côn trùng là độngvật biếnnhiệt, do đó sử dụng ít năng lượng hơn để duy trì nhiệt độcơthểcao. Những đặc tính tự nhiên như tỷ lệ sinh sản rất cao vàvòngđờirất ngắn cũng khiến côn trùng có lợi thế hơn các loài độngvật chănnuôi truyền thống. Thêm vào đó, tính đa dạng của côntrùngcũngđem đến những tiềm năng to lớn giúp sản xuất các sảnphẩmthứcăn đa dạng và hoàn hảo. Cuối cùng, một ưu thế kinh tế nữacủacôntrùng chính là việc 100% côn trùng có thể ăn được trongkhi consốnày chỉ là 50% ở bò (Van Huis, 2012).
Các chuyên gia càng tin tưởng rằng côn trùng sẽ trởthànhmộtphần nguồn cung đạm trong tương lai. Chúng ta khôngthểtiếptụccung cấp thức ăn cho dân số theo cách mà chúng ta vẫnlàmmấythập kỷ trước. Những phương pháp chăn nuôi truyềnthốnglàkhông bền vững, vì vậy chúng ta cần khai thác những phươngphápchăn nuôi bền vững hơn. Nhiều công ty chọn đánh cượckhi chorằng côn trùng sẽ là một nguồn thay thế đạmđộng vật vàsẽpháttriển theo cấp số nhân. Điều này chứng tỏ rằng, ngoài tínhchất bềnvững, côn trùng còn đem lại những lợi ích kinh tế. Các tổchứcphichính phủ trên thế giới cũng ủng hộ xu hướng này. Ví dụđiểnhìnhnhất là FAO, đơn vị đã công bố nhiều báo cáo về côntrùngnhưtriển vọng an ninh lương thực và thức ăn chăn nuôi.
9
PHẦN 2: RUỒI LÍNHĐEN
2.1 Giới thiệu
Công ty TNHH Entobel đã tập trung nghiên cứu và sảnxuất mộtloài côn trùng duy nhất nhằm mục đích phục vụ chănnuôi, đólàHermetia illucens hay còn gọi là ruồi lính đen (RLĐ). Ruồi línhđen là loài côn trùng đã được lựa chọn bởi nhiều côngtylớntrênthế giới chuyên nuôi sản xuất côn trùng, ví dụ, EnteraFeedtạiCanada, Protix Biosystems tại Hà Lan hay AgriProtein tại NamPhi.
Ruồi lính đen là loại côn trùng đã được nghiên cứu rất kỹ. Bảnmôtả sớm nhất về loài côn trùng này, mà chúng ta biết được, làtừnăm1881 tại Floria, Mỹ (Marshall và cộng sự, 2015). Ruồi línhđenthường được tìm thấy trong môi trường ngoài trời gầngiasúchaychất hữu cơ đang phân hủy, bao gồm cả chất thải động vật (Newtonvà các cộng sự, 2005). Ấu trùng ruồi lính đen được tìmthấyrộngrãi trong việc quản lý chất thải trong chăn nuôi, kiểmsoát ruồi nhàvà chuyển đổi chất thải hữu cơ thành các sản phẩmcó íchnhưphânbón hữu cơ. Ấu trùng này cũng được bán làmnguồn thứcănquantrọng cho cá và những loài lưỡng cư bởi chúng chứa hàmlượngcanxi cao (Kroeckel và cộng sự, 2012). Trong côn trùnghọcphápy,các nhà điều tra pháp y dựa vào sự phát triển của RLĐtrongcácthithể đang phân hủy để phân tích tử thi (Lord và cộngsự, 1994;Pujol-Luz và cộng sự, 2008).
Trong mô tả của phần nghiên cứu này, chúng tôi tập trungvàocácđặc điểm sinh học, lợi thế và độ phân bố trên thế giới củaRLĐ; từđó chứng minh rằng phát triển sinh học của ruồi línhđenlàtựnhiên, thân thiện và góp phần cải thiện tình trạng ônhiễmmôitrường từ rác thải hữu cơ.
2.2 Phân loại (Linneaus, 1758)
∙ Lớp: Insecta
∙ Bộ: Diptera
∙ Phân bộ: Brachycera
∙ Phân thứ bộ: Stratiomyomorpha (Wood, 1990)
10
∙ Họ: Stratiomyidae (Latreille, 1802)
∙ Phân họ: Hermetiinae (Loew, 1864)
∙ Chi: Hermetia (Latreille, 1804)
∙ Loài: Hermetia illucens hay còn gọi là Ruồi lính đen(ITIS, 2013; Woodley, 2001)
2.3 Đặc điểm sinh học
Ruồi lính đen là loài xuất hiện trên toàn thế giới, thuộchọStratiomyidae (Jancinto và cộng sự, 2015). Loài này tươngđối lớnvới hình dạng giống ong bắp cày. Mặc dù vậy, khônggiốngnhưong bắp cày, RLĐ chỉ sở hữu một đôi cánh và không cókimchích.
Hình 5: Ruồi lính đen
Nguồn: IPM, A&T State University
Chế độ ăn uống và thức ăn
Ruồi lính đen chủ yếu tiêu thụ thức ăn trong giai đoạn ấutrùng. Ấutrùng ruồi lính đen ăn nhiều loại chất hữu cơ khác nhau, baogồmcác nguyên liệu thực vật, phân và các chất phân rã từđộngvật.
11
Chúng có khả năng chuyển hóa lượng lớn chất thải sinhkhối thànhprotein dự trữ (≥ 40%) và chất béo (≥ 30%). Vì lẽ đó, ấutrùngruồilính đen được sử dụng như nguồn thức ăn chăn nuôi giàuproteinvới hàm lượng năng lượng cao. Ngược lại, cá thể ruồi línhđentrưởng thành không tiêu thụ thức ăn mà chỉ uống chất lỏng. Vì vậy,hầu hết các chất dinh dưỡng dự trữ được tích lũy trong giai đoạnấutrùng, làm giảm nhu cầu ăn khi ruồi trưởng thành. Dinhdưỡngnuôiấu trùng của ruồi lính đen đã được nghiên cứu rất nhiềutrênthếgiới. Ở Việt Nam, nghiên cứu thành phần dinh dưỡng chophát triểngiai đoạn ấu trùng của ruồi lính đen gần như chưa có. Vì vậy, cácđề nghị nghiên cứu chuyên sâu về nhu cầu năng lượng, đạm, chấtdinh dưỡng bổ sung cho chúng là rất cần thiết.
Nghiên cứu sử dụng ruồi lính đen nhằm quản lý chất thải khôngphải là ý kiến mới. Ấu trùng ruồi lính đen đã được sửdụngtrongcác trang trại nông nghiệp nhằm xử lý chất thải như phânheo, phânbò và phân gia cầm trong các vùng khí hậu có thể duytrì ruồi línhđen quanh năm: các trang trại này bao gồmtrại nuôi gà, trangtrạiheo và bò (Sheppard và Newton 1994; Axtell 1999). Nhiềunghiêncứu chỉ ra rằng Ruồi lính đen cũng có khả năng tiêu hóacácchấtthải khác như phần hữu cơ trong chất thải rắn đô thị, bùnxửlýnước thải và chất thải chế biến cá. Tuy nhiên, các nghiêncứucơbản về thành phần dinh dưỡng của thức ăn để tối ưu hóa sinhkhốicho ấu trùng là hoàn toàn mới và cần thiết trong quy trìnhsảnxuấtbột nhộng ấu trùng ruồi lính đen.
Trong một nghiên cứu tiến hành bởi Nguyên (2010), nămloại thứcăn khác nhau, chất thải chế biến cá, gan, rau quả, thức ăngiacầmvà chất thải nhà hàng đã được sử dụng cho nămnhómấutrùngkhác nhau. Mỗi chế độ ăn cho thấy lượng tiêu thụ chất thải khácnhau và lượng càng cao thì kích thước ấu trùng càng lớn.
Trong một nghiên cứu được tiến hành bởi Sheppard(1994), ấutrùng ruồi lính đen được sử dụng để ổn định lượng chất thải củakhoảng 460 con gà mái. Ấu trùng có khả năng chuyển phânchuồngthành thức ăn gia súc, chứa 42% protein và 35%chất béo. Cùnglúcđó giúp ngăn chặn việc sinh sôi của ruồi nhà và giảmlượngphânchuồng tới 50%.
Trong một nghiên cứu khác được tiến hành bởi Myers vàcộngsự(2008), ấu trùng ruồi lính đen được sử dụng để ổn định phânbòsữa
12
trong phòng thí nghiệm có kiểm soát. Ấu trùng ruồi línhđenđượccung cấp 4 mức độ phân khác nhau để đánh giá sự phát triển. Kếtquả là mức thức ăn ảnh hưởng đến sự phát triển của ấutrùng: ấutrùng được cho ăn ít hơn không nặng bằng ấu trùng đượcchoănnhiều và cá thể ruồi trưởng thành của ấu trùng ăn ít chỉ sốngđượcchưa tới 3 – 4 ngày.
Trong một nghiên cứu khác được tiến hành bởi NguyễnThị TúQuyên và Bùi Xuân An (2016) đã cho thấy mật độ ấutrùngruồilính đen thích hợp nhất trong quá trình xử lý phân bò tươi là1.200gấu trùng/10 kg phân bò tươi, nếu mật độ ấu trùng thấphơntrọng
lượng phân còn lại sẽ cao do phân bò tươi chưa được chuyểnhóahết, hoặc mật độ ấu trùng quá cao thì không đủ thức ănvàkhônggian sống, ấu trùng cạnh tranh môi trường sống với nhausẽdẫnđếntình trạng ấu trùng không thể chuyển hóa thành nhộng, thời gianchuyển hóa kéo dài. Kết quả chi tiết khối lượng phânthuđượctrước và sau sử dụng của ấu trùng ruồi lính đen được chotrongbảng sau:
Lượng
trùng
ấu
Troïng
(g)
phaân
(g)
Troïng
löôïng
phaân
ban ñaàu
(g)
Tyû leä chuyeån
löôïng
hoùaphaân(%) coøn laïi
200
400
600
800
1.000
5.000
5.000
5.000
5.000
5.000
2.718
2.643
2.589
2.217
1.198
54,53
44,23
32,33
32,43
32,77
Nguồn: Nguyễn Thị Tú Quyên và Bùi XuânAn, 2016
Các tác giả đã cho thấy pH của phân bò khảo nghiệmluônổnđịnhvà rất kiềm. Đây là điều kiện thích hợp để ấu trùng tồntại vàhoạtđộng phân hủy vật chất hữu cơ. Kết quả chi tiết về chỉ tiêupHnướcđược các tác giả cho thấy ở bảng sau:
Ngày
thứ
Mẫu
trắng
200
ấu
trùng
g400
ấu
trùng
g600trùng
g ấu600trùng
g ấu1000gấu
trùng
13
1
8,52
8,52
8,52
8,52
8,528,52
2
8,06
8,43
8,32
8,24
8,428,36
5
7,49
8,43
8,16
2,24
8,468,45
7
7,63
8,17
8,24
8,16
8,328,18
12
7,68
8,26
8,12
8,16
8,218,31
18
7,12
8,13
7,8
8,16
8,218,3
Nguồn: Nguyễn Thị Tú Quyên và Bùi XuânAn, 2016Kết quả về chỉ tiêu pHKCl được các tác giả cho thấy ở bảngsau:
Ngày
thứ
Mẫu
trắng
200
ấu
trùng
g400ấu
trùng
g600
trùng
g ấu600trùng
g ấu1000gấu
trùng
1
8,52
8,52
8,52
8,52
8,528,52
2
8,06
8,43
8,32
8,24
8,428,36
5
7,49
8,43
8,16
2,24
8,468,45
7
7,63
8,17
8,24
8,16
8,328,18
12
7,68
8,26
8,12
8,16
8,218,31
18
7,12
8,13
7,8
8,16
8,218,3
Nguồn: Nguyễn Thị Tú Quyên và Bùi XuânAn, 2016
Kết quả về chỉ tiêu vi sinh vật hiện diện trong môi trườngnuôi củatất cả mật độ ấu trùng được các tác giả cho thấy ở bảng sau:
Lượng
Chỉ tiêu khảo sát
14
ấu
trùng
Tổng
sinh
hiếu
(khuẩn
lạc/g)
Colifom
vi
vật
(MNP/g)
khí
E. coli(MNP/g)
Salmonella
(MNP/g)
Clostridiumperfinger
(MNP/g)
Cho
cả
nghiệmthức
270×108
tất
các
110×103
2,8×103
Không
phát hiện
3×103
Kết quả về chỉ tiêu vi sinh vật hiện diện trong môi trườngnuôi củatừng mật độ ấu trùng được các tác giả mô tả ở bảng sau:
Lượng
ấu
trùng
(g)
Chỉ tiêu khảo sát
Tổng
sinh
hiếu
(khuẩn
lạc/g)
Colifom
vi
vật
(MNP/g)
khí
E. coli(MNP/g)
Salmonella
(MNP/g)
Clostridiumperfinger
(MNP/g)
Mẫu
trắng
53×106
46×106
37×108
Không
hiện
4×105
phát
200
68×106
24×103
3,2×103
Không
hiện
14×103
phát
400
224×105
4,3×103
5,8×102
Không
hiện
1×104
phát
600
225×105
36×102
4,3×105
Không
hiện
36×102
phát
800
278×106
15×103
2,8×102
Không
hiện
53×102
phát
1.000
5
168×103×103
6×103
Không
hiện
12×102
phát
Ngoài ra, nhóm tác giả còn khảo sát khả năng giảmmùi hôi của
phân bò tươi trong quá trình nuôi ấu trùng ruồi lính đen, kết quảnày được so sánh với mẫu đối chứng là phân bò tươi. Kết quảđượccho thấy chi tiết ở bảng sau:
15
Ngày
thứ
%giảm
Mẫu
đối
chứng
200
ấu
trùng
400
ấu
trùng
g g600trùng
g ấu600
trùng
g ấu1000gấutrùng
1
70
70
70
70
70
2
85
76
65
63
64
5
100
62
56
58
54
7
96
48
42
36
46
12
86
36
36
32
40
18
70
30
27
25
35
70
64
56
44
44
38
Qua khảo sát, các tác giả đã kết luận rằng, vieäc sử dụngruồi línhđen trong quá trình xử lý chất thải chăn nuôi có những tác dụngtíchcực đối với môi trường: thời gian tồn tại của chất thải trongmôitrường ngắn; thể tích, khối lượng chất thải giảmđáng kể; lượngkhíđộc sinh ra giảm, ít gấy những ảnh hưởng không tốt đối với sứckhỏe.
Hành vi giao phối và đẻ trứng
Các cá thể RLĐ đực thể hiện hành vi hấp dẫn bạn tìnhtrongvùnglãnh thổ sinh sống (Tomberlin và cộng sự, 2001). Ởvenrừng, cácnhà quan sát đã thấy những con đực nằm trên lá cây và chờđợi bạntình. Những con đực cũng có xu hướng tập hợp số lượnglớntạimột số khu vực đặc biệt trong tự nhiên khi giao phối. Tínhhunghăng cũng được cho thấy khi một con đực khác xâmnhậpvàovùnglãnh thổ nơi con đực này đang nghỉ ngơi. Điều này thườngxuấthiện dưới hình thức chiến đấu xoắn vào nhau trên khôngcủahairuồi đực này, trong đó một con đực cố gắng chống đỡconđựccònlại. Cuối trận chiến, "kẻ chiến thắng" sẽ quay trở lại nơi nghỉ ngơicủa mình trong khi kẻ còn lại rời đi. Khi con đực gặpconcái đingang qua, nó sẽ bay về phía đó để tóm lấy con cái. Cặpđôi sauđósẽ bay xuống để thực hiện hành vi giao phối. Ánh sángmặt trời cóquan hệ với việc giao phối và thụ tinh trứng thành côngcủaruồilính đen. Mặc dù vậy, vẫn cần phải bổ sung các nghiêncứunữađểxác định mối liên hệ giữa các bước sóng ánh sáng và hànhvi giaophối của ruồi lính đen. Nghiên cứu hoạt động sinh học nàysẽgópphần tối ưu hóa sinh khối sản xuất của ấu trùng ruồi línhđen, từđó
16
tăng khả năng xử lý chất thải hữu cơ và cung cấp nguồnđạmgiátrịcho chăn nuôi.
Hình 6: Ruồi lính đen giao phối
Nguồn: Courtesy of MikeC., 2012
2.4 Vòng đời
Vòng đời của RLĐ có thể được chia thành nămgiai đoạn: trứng, ấutrùng, tiền nhộng, nhộng và thành trùng (Alvarez, 2012).
2.4.1. Trứng
Ruồi cái đẻ khoảng 500 đến 1.000 trứng mỗi lần. Chúngthíchđẻtrứng trong các khe tối nhỏ, gần các chất hữu cơ đang phânhủyđểđảm bảo trứng không bị khô và có đủ nguồn thức ăn cungcấpchoấu trùng non. Trứng của RLĐ nặng tầm 0,05 g và cần tới 102–105giờ (+/- 4 ngày) để nở, với nhiệt độ trung bình khoảng24°Cvàđộẩm tương đối lớn hơn hoặc bằng 60% (Diclaro và cộngsự, 2010;Booth và cộng sự, 1984).
17
Hình 7: Ổ trứng Ruồi lính đen
Nguồn: Courtesy of MikeC., 2012
2.4.2. Ấu trùng
Tốc độ tăng trưởng của ấu trùng thay đổi rất nhiều và tùythuộcđiều kiện bên ngoài. Trong điều kiện bình thường, cóđủthứcăn,độ ẩm và nhiệt độ thích hợp thì giai đoạn ấu trùng kéodài khoảng20 ngày. Ở điều kiện tối ưu, thời gian có thể giảmxuốngcòn16ngày. Ấu trùng RLĐ có màu trắng đục và có thể dài tới 27mm(Rozkosny, 1983).
2.4.3. Tiền nhộng
Cuối giai đoạn này, ấu trùng trưởng thành, được gọi là tiềnnhộng,rời khỏi khu vực ăn, đến nơi khô ráo, để trở thành nhộngvàbắt đầubiến thái thành dạng trưởng thành. Tại thời điểmnày, tiềnnhộngchuyển sang màu nâu đậm.
2.4.4. Nhộng
Khi ấu trùng RLĐ phát triển thành nhộng, chúng chuyểnsangmàunâu đậm hoàn toàn. Quá trình chuyển từ nhộng thành thànhtrùngkéo dài khoảng 14 ngày. Thời gian phát triển nhộng có thểchậmlạinếu nhiệt độ môi trường dưới 18°C. Điều này cho phépnhàsản
18
xuất tồn trữ hay phát triển thành ruồi đẻ trứng, tùy theonhucầuthực tế.
Hình 8: Tiền nhộng
Theo Biopod.com, 2016
2.4.5. Ruồi trưởng thành và giao phối
Tuổi thọ thành trùng được ước tính từ khoảng 12 cho tới 17ngày.Con đực trung bình sống lâu hơn con cái 3 ngày, có lẽ dokhôngphải chịu áp lực sinh lý phát sinh từ việc đẻ trứng. Tuynhiên, cầnlưu ý rằng chúng chỉ có thể bắt đầu sinh sản hai ngày saukhi nởvàviệc đẻ trứng diễn ra hai ngày sau khi giao phối.
19
Đáp ứng điều kiện giao phối là một trong số những tháchthứclớnđặt ra khi nuôi RLĐ. Một trong số những yếu tố quantrọngchogiao phối chính là tạo môi trường ánh sáng hoàn hảo, cườngđộánhsáng là 110 μmol-1m-2s-1 và tần suất bằng hoặc cao hơn450nm.Một đèn thạch anh iốt với quang phổ dao động từ 350đến2.500nm giúp kích thích sinh sản, tuy nhiên lại kémhiệu quả hơnsovớiánh sáng mặt trời tới 38%. Lưu ý rằng trong điều kiện bìnhthường,việc giao phối diễn ra chủ yếu vào buổi sáng, từ 8 giờsángđến13giờ trưa, giảm dần khi cường độ ánh sáng tăng, và ngừngkhi cườngđộ ánh sáng đạt 200 μmol-1 m-2s-1 hoặc hơn (Sheppardvàcộngsự,1994).
Hình 9: Vòng đời Ruồi lính đen
Nguồn: Entobel Ltd
Có ba lý do chính khiến RLĐ trở thành giải pháp thíchhợpgiúpgiải quyết vấn đề được nêu trong phần một. Lý do thứnhất làbởiRLĐ giúp tái chế hiệu quả chất thải hữu cơ và có thể trởthànhgiải
pháp quản lý chất thải tốt hơn những phương pháp chúngtađangsử dụng. Lý do thứ hai là hàm lượng chất dinh dưỡng caocótrongấu trùng có thể trở thành nguồn cung cấp đạmthay thế, đặcbiệt chobột cá. Cuối cùng, RLĐ là lựa chọn hoàn hảo cho việc cóthểápdụng sản xuất chúng với quy mô công nghiệp.
20
2.5 Phân bố trên thế giới
Ruồi lính đen là loài ruồi phổ biến được ghi nhận có mặt tại cảnămchâu lục (Oliveira, 2015). Loài ruồi này phân bố chủ yếutại khuvực nhiệt đới và vùng khí hậu ấm áp nằmtrong khoảng45°vĩ Bắcvà 40° vĩ Nam (Diener và cộng sự, 2011). Loài côn trùngnàyxuấthiện trong một phạm vi địa lý rộng lớn từ Mỹ cho tới ĐôngNamÁ(Hardouin và cộng sự, 2003; Kim, 1997; Rozkosny, 1983). Cácnhàkhoa học ghi nhận RLĐ xuất hiện tại châu Átừ đầuthếkỉ 20(Marshall, 2015). Loài gần như có tính quốc tế vì xuất hiệnkhắpnơi (Goddard, 2007). Thêm vào đó, các quan sát từnhữngnăm1937 cho thấy RLĐ phân bố rộng khắp trong khuvựcIndo-Malaysia/Australia, bao gồm cả Việt Nam(Rasmussen, 2008; Rana,2014). Vào năm 1967, McFadden từ Bảo tàng Quốc gia HoaKỳcoiRLĐ như một loài có tính quốc tế. Vào năm2001, Woodleyxuấtbản cuốn Danh mục họ Stratiomyidae toàn thế giới (Insecta:Diptera) đề cập việc RLĐ phân bố trên khắp thế giới.
Các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đã khảo sát sựphânbốtựnhiên của RLĐ. Lấy ví dụ, Gayatri từ Ấn Độ đã chứng minhsựtồntại của quần thể RLĐ tự nhiên. Gayatri khuyến khích việcsửdụngRLĐ phục vụ các hoạt động công nghiệp do khí hậuẤnĐộrấtthuận tiện cho sự phát triển của ruồi.
Hình 10: Phân bố ruồi lính đen trên thế giới Nguồn: Rozkosny, 1983
21
2.6 Mức độ an toàn của ruồi lính đen
Cả ấu trùng lẫn thành trùng RLĐ đều không được coi làloài gâyhại hay vật trung gian lây bệnh (Warana, 2016). Thayvàođó, ấutrùng đóng vai trò tương tự như giun quế, giúp phân hủycácchấthữu cơ, trả lại các chất dinh dưỡng về đất.
Không giống như các loài ruồi khác, RLĐ không được coi nhưloàigây hại (Rana và cộng sự, 2015; Newton và cộng sự, 2005; Li vàcộng sự, 2011). Loài ruồi này không tìm cách vào nhà, quánăn, mà
chúng sống cách biệt với con người. Miệng của chúng thoái hóa, vìlẽ đó không cắn phá và chưa có bất kỳ trường hợp nàochothấychúng mang mầm bệnh truyền nhiễm (Oliveira và cộngsự, 2015).Hệ quả của việc không có miệng là chúng không ăn chất rắn, khôngtiếp xúc với chất thải, không nôn lên thức ăn của người và, vì vậy,chúng không thể là tác nhân lây truyền bệnh (Oliveira vàcộngsự,2015). Ruồi lính đen trưởng thành sống và đẻ trứng dựa vàolượngchất béo được tích tụ từ giai đoạn phát triển ấu trùng (Tomberlinvàcác cộng sự, 2002). Đặc điểm sinh học này lý giải tại saohầunhưítai thấy RLĐ tại Việt Nam ngay cả khi chúng hiện diệntrongkhuvực họ sinh sống, cả thành thị và nông thôn.
Vi khuẩn thường phát triển trên các chất thải, và có sựtươngtácgiữa ấu trùng RLĐ nếu chúng cũng hiện diện trên môi trườngđó.Ấu trùng RLĐ sẽ cạnh tranh thức ăn với vi khuẩn, làmgiảmđángkể số lượng vi khuẩn, hoặc thậm chí loại bỏ chúnghoàntoàn(Beard và Sands, 1973; Sherman, 2000). Ấu trùng RLĐcókhảnăng tiêu thụ và tiêu hóa vi sinh vật, và sản sinh các hợpchất khángkhuẩn và/hoặc nấm (Landi, 1960; Hoffmann và Hetru, 1992;Levashina và cộng sự, 1995; Landon và cộng sự, 1997). Nhờvậymùi hôi của chất thải hữu cơ sẽ bị giảm đi nhanh chóngkhi cóấutrùng RLĐ, đồng thời phân trở nên an toàn hơn khi đượcsửdụngtrồng rau hữu cơ. Các nghiên cứu với ấu trùng RLĐđãchothấyhiện tượng giảm tác nhân gây bệnh trong môi trường nhântạohoặcphân cấy ấu trùng. Vô số nghiên cứu sử dụng ấu trùngkhô, ấutrùng chiết xuất và tươi làm thức ăn chăn nuôi đã chothấychúngkhông gây ra bất kỳ vấn đề nào về sức khoẻ. Kết quả nuôi cấyvikhuẩn ban đầu từ RLĐ trong một thử nghiệmtrên heogầnđâykhông phát hiện thấy mầm bệnh.
22
Các thông tin tiếp theo sẽ mô tả việc sử dụng RLĐnhưcôngcụtáichế rác thải và như nguồn cung cấp đạm bền vững chongànhcôngnghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi.
2.7 Công dụng tái chế rác thải của ruồi lính đen
2.7.1 Giới thiệu
Việc kinh doanh hiệu quả thức ăn cho người trên quy môlớnkéotheo trữ lượng lớn rác thải. Nhiều sản phẩmphụ của quátrìnhsảnxuất thực phẩm hiện đại được coi là "chất thải" hay các mặt hànggiá trị thấp do chi phí xử lý và những vấn đề liên quanđếnsứckhoẻ, dịch bệnh. Nhiều chất thải như vậy, còn chứa rất nhiềudinhdưỡng có giá trị, có thể được biến đổi thành thức ănchứahàmlượng đạm cao, giàu năng lượng nhờ vào quá trình chuyểnhóachấthữu cơ thành nguồn năng lượng của RLĐ.
Bằng việc sử dụng các chất dinh dưỡng giá trị thấp, ấutrùngRLĐcó thể nâng cấp các chất dinh dưỡng này thành thức ăn giàuđạmcógiá trị cao hơn nhiều so với chất thải. RLĐrất có íchtrongviệcquản lý số lượng lớn các chất rắn sinh học như bột cà phê hoặcchấtthải chế biến rau quả và nhiều loại chất thải hữu cơ khác.
Ruồi lính đen cũng vô cùng hiệu quả trong việc tái chế phânđộngvật. Khi phân bò đã được sử dụng tại Việt Nam, ví dụ khuvựcCủChi, để làm thức ăn cho trùn quế và sản xuất phân từ trùn, phânheocó thể được sử dụng làm thức ăn cho ấu trùng RLĐvà sảnxuất sảnphẩm tương tự. Phần thông tin tiếp theo sẽ cho thấy kết quảnghiêncứu của trường Đại học Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minhtrongtối ưu hóa việc nuôi ấu trùng ruồi lính đen và xử lý chất thải từđộng vật. Kết quả đã cho thấy khả năng phát triển tuyệt vời củaloạiấu trùng này trong xử lý phân bò, rác thải và tạo sinhkhối côntrùng tối ưu.
Quá trình chuyển đổi chất hữu cơ thành nguồn nănglượngcủaRLĐ là một cách rất hay để quản lý lượng lớn rác thải hữucơ, vốnlà mối đe doạ cho hệ sinh thái nếu lượng lớn này phântántrongmột khu vực nhất định. Đặc biệt, lượng nitơ cao trong phânkhôngthể được hấp thụ hoàn toàn vào đất, vì vậy sẽ gây ônhiễmtầngnước ngầm. Mùi phát ra từ phân bón cũng là nguyênnhânchínhgây ô nhiễm cho người dân địa phương. Việc quản lý phânlàmốiquan tâm chính tại nhiều khu vực nông thôn, nơi tậptrungchăn
23
nuôi cao. Giải pháp sử dụng RLĐ nhằm giải quyết nhữngvấnđềnày đã được chứng minh trong thực tế sản xuất.
2.7.2 Quá trình chuyển đổi hiệu quả
Lợi thế của việc sử dụng RLĐ chuyển hóa chất hữu cơthànhnguồnnăng lượng nhằm quản lý rác thải rất đa dạng:
Giảm trữ lượng
Tùy thuộc loại rác thải, khối lượng sinh khối của rác thải nàycóthểgiảm từ 50 đến 90%. Ấu trùng RLĐ có thể tiêu thụ hầu hết chất thảihữu cơ và chuyển hóa hiệu quả chúng thành sinh khối côntrùng(30-50% đạm, 20-40% chất béo) với tỷ lệ khoảng 25%trêncơsởvật chất khô (Giải pháp phục hồi giá trị hữu cơ, 2016).
Giảm ô nhiễm
Ấu trùng làm giảm tới 61-70% hàm lượng phốt phovà30-50%hàm lượng nitơ trong phân bò. Ấu trùng RLĐcấy trongphânheolàm giảm 80,5% hàm lượng nitơ, 75,2%hàmlượng phốt phovà52% hàm lượng kali (NC University, 2006). Các thí nghiệmvớiphân bò cho thấy hàm lượng nitơ giảm đi 43%, hàmlượngphốtpho giảm 67%; chúng được chuyển thành sinh khối ấutrùng(Myers và cộng sự, 2008). Nói một cách ngắn gọn, ấu trùngcókhảnăng giảm nguy cơ ô nhiễm tới 50 - 60%, thậmchí còn hơnnữa.
Giảm mùi hôi
Mùi hôi thối gây ra khi phân hủy chất hữu cơ sẽ được giảmhoặcloại bỏ nhờ quá trình tiêu hóa của ấu trùng RLĐ. Điềunàyđượcgiải thích bởi hiệu quả thông khí và làmkhô của RLĐtrênsinhkhối. Hơn thế nữa, việc tiêu hóa nhanh chóng các chất dinhdưỡngcủa ấu trùng sẽ khiến vi khuẩn không có thời gian để phát triểnhaysản sinh ra các loại khí độc hại như axít butyric và axít caproic.Thêm vào đó, việc tiêu hóa phân của ấu trùng sẽ loại bỏhoặclàmgiảm sự sinh sôi của ruồi nhà và mùi độc hại (Lorimor vàcộngsự,2001). Theo Newton, từ Đại học Georgia, sản phẩmcuối cùngsaukhi ấu trùng RLĐ tiêu hóa phân không gây ra bất kỳ mùi khóchịunào (Newton và cộng sự, 2005). Trong các thí nghiệmđượckiểmsoát hoàn hảo, những khí này được đo bằng hệ thốngsắckýkhíkhối phổ. Việc tiêu hóa phân heo dùng ấu trùng RLĐđã làmgiảm97-100% năm loại khí gây khó chịu nhất. Tính trung bình, tất cảtám loại khí được đo đều giảm 91% (Phục hồi giá trị hữucơ, 2016).
24
Giảm các bệnh tiềm ẩn
Ấu trùng RLĐ chuyển đổi hệ vi sinh của chất thải hữucơdẫnđếnviệc làm giảm các vi khuẩn có hại tiềm ẩn (Erickson vàcộngsự,2004). Cụ thể hơn, hoạt động của ấu trùng làmgiảmđángkểvikhuẩn E. coli 0157:H7 và vi khuẩn đường ruột Salmonella. Thêmvào đó, quần thể RLĐ giúp đẩy lùi ruồi nhà và các loài côntrùngtruyền bệnh khác. Đồng thời, ấu trùng cũng chứa khángsinhtựnhiên.
Quá trình chuyển đổi này cũng không gây ra chất thải. Phầnchấtthải hữu cơ không được chuyển hóa bởi RLĐsẽ được xửlýthànhphân bón hữu cơ chất lượng cao. Nhiều nghiên cứu đã chứngminhlợi ích to lớn của phân bón hữu cơ sản xuất từ RLĐ.
2.8 Sử dụng ấu trùng RLĐ làm nguồn thức ăn chănnuôi
2.8.1 Tổng quát
Ấu trùng RLĐ rất giàu đạm và có thể thay thế một phầntrongkhẩuphần ăn truyền thống của động vật. Entobel góp phầnbảovệmôitrường bằng cách cung cấp giải pháp thay thế bột cá và cácnguồncung cấp đạm hiện tại vốn ảnh hưởng lớn tới môi trường. Việcsảnxuất bột cá là minh họa hoàn hảo cho việc khai thác tài nguyênquámức, vô trách nhiệm của con người trên toàn thế giới.
Giá trị dinh dưỡng của RLĐ rất lớn và có thể dễ dàng đưavàochếđộ ăn uống của động vật. Ý tưởng sử dụng côn trùng làmthứcănchăn nuôi không hề mới mẻ. Vào những năm70 của thếkỉ trước,các nhà khoa học đã phân tích giá trị dinh dưỡng của nhiềuloài côntrùng khác nhau nhằm so sánh chúng với thức ăn chănnuôi truyềnthống.
Ấu trùng RLĐ đã được chế biến chính là sản phẩmchủyếucủaEntobel. Các phân tích đã chỉ ra rằng mẫu axít amin trongấutrùngRLĐ và trong bột cá rất giống nhau. Không phải khônghợplýkhinuôi cá bằng RLĐ bởi côn trùng vốn đã là một phần tựnhiêntrongmột số loại thức ăn cho cá. Nhiều thử nghiệmkhác nhauđãđượctiến hành nhằm đo tác động của việc sử dụng ấu trùngRLĐtrongthức ăn thủy sản. Kết quả rất đáng khích lệ. Một sốchuyêngiathậm chí chứng minh rằng tốc độ tăng trưởng của cá cóchếđộănchứa tới 30% RLĐ không chênh lệch đáng kể so với cásửdụng
25
thức ăn truyền thống. Kiểm tra bằng cảmquan chất lượngthịt cácảm giác cũng đã không phát hiện những khác biệt đángkể.
Một số trường đại học trên thế giới đã nghiên cứu tiềmnăngsửdụng RLĐ như thành phần thức ăn cho gà, cá, tômvà heo. Cáchoạtđộng nghiên cứu đã được tiến hành trong suốt thập kỷ qua, khi mànhững nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi đang ráo riết tìmkiếmnguồnthay thế bột cá bền vững. Sự phát triển của ngành nuôi trồngthủysản thực sự phụ thuộc rất lớn vào bột cá, tuy nhiên đâylại khôngphải nguồn cung cấp bền vững. Ấu trùng RLĐđã chứngminhlànguồn thay thế bột cá hiệu quả (Lock và cộng sự, 2013; Stamervàcộng sự, 2014). Việc sử dụng ấu trùng RLĐtrong chế độănuốngcủa nhiều loại động vật khác nhau đã được nghiên cứu rộngrãi (St-Hillaire và cộng sự, 2007; Maurer và cộng sự, 2015; Boshvàcộngsự, 2014; Burtle, 2012).
Tiền nhộng RLĐ khô chứa tới 42% đạm và 35%chất béo(Newtonvà cộng sự, 1977). Tiền nhộng sống chứa tới 44%chất khôvàdễdàng sấy khô nhằm mục đích lưu trữ lâu dài. Khi đượckết hợptrong chế độ ăn uống đầy đủ, chúng giúp hỗ trợ sự tăngtrưởngcủagà con (Hale, 1973), heo (Newton, 1977), cá hồi cầuvồng(St-Hilaire và cộng sự, 2007) và cá da trơn (Newton và cộngsự, 2004).Những nghiên cứu được duyệt đã cho thấy rằng bột tiềnnhộngcóthể thay thế ít nhất 25% bột cá trong chế độ dinh dưỡngmàkhônglàm tăng hay giảm hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) trongcáhồi vân(St-Hilaire và cộng sự, 2007a) hay cá nheo Mỹ (Newtonvàcộngsự,2004).
Việc tách chất béo và đạm trong tiền nhộng sẽ cho phépxâydựngchế độ ăn cân bằng hơn và tạo ra bữa ăn cung cấp hơn60%đạm.Việc loại bỏ chitin sẽ giúp tăng cường hàmlượng đạmvàkhảnăngtiêu hóa cũng như sản xuất thêm sản phẩmcó giá trị. Nhiềukhảosát mới tiến hành trên cá rô phi và cá nheo Mỹ, khi chúngđượcchoăn thức ăn chứa ấu trùng ruồi lính đen, không chỉ ra nhữngkhácbiệt đáng kể giữa loại thức ăn này và thức ăn công nghiệp(Bondarivà Sheppard, 1981).
2.8.2 Nghiên cứu sử dụng ấu trùng RLĐ làmthức ănchănnuôi
Sau đây là danh sách không hạn chế những thử nghiệmthứcănchăn nuôi với RLĐ đã được công bố trên thế giới và ởViệt Nam(Feedipedia, 2016).
26
a) Heo
Bột ấu trùng RLĐ được coi như một thành phần thíchhợptrongchế độ ăn uống của heo, đặc biệt giá trị vì hàmlượngaxít amin,lipid và canxi của nó. Mặc dù vậy, hàm lượng tro lớn và việcthiếuhụt tương đối methionine, cysteine và threonine yêu cầuphải sửdụng bột ấu trùng RLĐ trong một chế độ ăn uống cân bằng. Mùi vịcủa bột ấu trùng cũng đem lại cảm giác ngon miệng choheotươngtự như chế độ ăn uống từ đậu nành (Newton và cộng sự, 1977).
Bột tiền nhộng RLĐ khô được sử dụng cho heo mới cai sữanhưlànguồn thay thế (0, 50, hoặc 100%) plasma khô (5%tronggiai đoạnđầu, 2,5% trong giai đoạn hai và 0% trong giai đoạn ba), cóhoặckhông bổ sung axít amin. Nếu không bổ sung axít amin, 50%chếđộ ăn đem lại hiệu quả tốt hơn chút ít trong giai đoạn đầu(đạt thêm4%, hiệu quả thức ăn tăng 9%). Mặc dù vậy, 100%các chếđộănđều không đem lại kết quả tốt bởi hiệu suất tổng thể giảmtừ3đến13%. Chúng ta có thể cần các sản phẩm tinh chế bổ sung(đãđượcloại bỏ lớp biểu bì và chiết xuất) để giúp tiền nhộng RLĐthíchhợpsử dụng cho heo con mới cai sữa (Newton và cộng sự, 2005).
b) Gia cầm
Được kết hợp trong chế độ ăn uống đầy đủ, bột ấu trùngRLĐđượcnhận thấy có công dụng hỗ trợ tăng trưởng khá tốt ở gà con. Gàconđược cung cấp đạm từ ấu trùng RLĐ tăng cân ở mức 96%sovới gàcon dùng bột đậu nành kèm chất béo với khác biệt khôngcóýnghĩa, nhưng chỉ tiêu thụ 93% thức ăn chăn nuôi với khácbiệt cóýnghĩa đáng kể (Hale, 1973).
c) Cá
Một số thí nghiệm đã chỉ ra rằng tiền nhộng RLĐcó thểthaythếmột phần hoặc hoàn toàn bột cá làm thức ăn cho cá. Mặcdùvậy,chúng ta vẫn cần thêm các cuộc thử nghiệmbổ sungcũngnhưnhững phân tích kinh tế, do bởi một số trường hợp đã chothấycógiảm hiệu quả, do yếu tố giá cả đầu ra thấp, trong khi chi phí đầuvào cao. Hơn nữa, loại chất nền chăn nuôi và phương phápchếbiếncũng ảnh hưởng đến việc sử dụng loại ấu trùng này trêncá.
Cá nheo Mỹ (Ictalurus punctatus)
Ấu trùng RLĐ nuôi trên phân gà được bămnhỏ và dùnglàmthứcăn duy nhất cho cá nheo Mỹ hoặc kết hợp với chế độăncông
27
nghiệp đều đem đến kết quả tương tự về trọng lượngcơthểvàchiều dài thân, như chế độ ăn có kiểm soát. Hương vị và vâncủacánheo Mỹ được cho ăn bằng bột ấu trùng đã được người tiêudùngchấp nhận (Bondari và cộng sự, 1981). Một nghiên cứusauđókhông đem lại hiệu quả như ý muốn: thay thế 10%bột cá bằng10%ấu trùng RLĐ, kết quả cho thấy đã làm giảmtốc độ tăngtrưởngcủacá nheo Mỹ gần trưởng thành nuôi trong lồng tới 15 tuần. Mặcdùvậy, việc thay thế này không làm giảm tốc độ tăng trưởngđángkểkhi cá nheo Mỹ được nuôi trong bể nuôi có tốc độ tăngtrưởngchậm hơn. Sử dụng thức ăn 100% ấu trùng đã cho thấykhôngcungcấp đủ chất khô và lượng đạm cho cá nheo Mỹ nuôi trongbể, đểcho phép việc tăng trưởng được đầy đủ. Việc cho ăn ấutrùngbămnhỏ đã cải thiện tăng trọng và hiệu quả sử dụng (Bondari vàcộngsự, 1987). Một so sánh giữa bột cá mòi dầu và bột ấu trùngRLĐđãcho thấy bột ấu trùng khá thuận lợi khi thay thế bột cá; tuynhiên,việc sử dụng nhiều hơn 7,5% trong chế độ ăn là khônghiệuquả(Newton và cộng sự, 2005).
Cá rô phi (Oreochromis aureus)
Ấu trùng RLĐ nuôi trên phân gà được dùng làmthức ănthuầnchocá rô phi xanh hoặc kết hợp với chế độ ăn công nghiệpđềuđemđến kết quả tương tự về trọng lượng cơ thể và chiều dài thân. Kếtquả tương tự với công thức đối chứng. Hương vị và vâncủacárôphi xanh được cho ăn bằng bột ấu trùng đã được người tiêudùngchấp nhận (Bondari và cộng sự, 1981). Nghiên cứu sửdụng100%ấu trùng để nguyên đã cho thấy không cung cấp đủ chất khôvàlượng đạm cho cá rô phi xanh nuôi trong bể để chúng tăngtrưởngmột cách đầy đủ. Tuy nhiên, việc băm nhỏ ấu trùng đãcải thiệntăng trọng của cá trong thí nghiệm (Bondari và cộng sự, 1987).
Cá hồi (Oncorhynchus mykiss)
Tiền nhộng RLĐ nuôi trên phân bò sữa phơi khô kết hợpvới 25đến 50% nội tạng cá hồi cầu vồng được dùng để thay thếtới 50%bột cá trong khẩu phần ăn của cá trong 8 tuần mà khônggâyảnhhưởng đáng kể đến tốc độ tăng trưởng và chất lượng cảmquancủaphilê cá hồi; mặc dù theo quan sát, tốc độ tăng trưởng cógiảmmộtchút, nhưng không đáng kể (Sealey và cộng sự, 2011). Trongtuầnnghiên cứu thứ chín, thay thế 25% bột cá trong chế độ ăncủacáhồicầu vồng bằng bột tiền nhộng RLĐ nuôi trên phân heođãkhông
28
ảnh hưởng đến việc tăng khối lượng và hệ số chuyển đổi thứcăn(St-Hilaire và cộng sự, 2007a).
Cá bơn (Psetta maxima)
Cá bơn con cho chế độ ăn chứa 33% bột ấu trùng RLĐđượckhửchất béo đã không gây ảnh hưởng đáng kể đến lượngănvàovàchuyển hóa thức ăn. Mặc dù vậy, tỷ lệ kết hợp nào cũnggâygiảmtốc độ tăng trưởng. Tỷ lệ chất dinh dưỡng càng cao sẽ cànglàmchậm tốc độ tăng trưởng, có lẽ do hiện diện của chitin (Kroeckel vàcộng sự, 2012).
Cá lóc bông (Chanamicropeltes)
Nguyễn Phú Hòa và Nguyễn Văn Dũng (2016) đã nghiêncứusửdụng tiền nhộng ruồi lính đen cho cá lóc bông, kết quả chothấytỷlệ sống cao là 84% và hệ số chuyển hóa thức ăn thấp là 3,1. Chấtlượng cơ thịt không khác biệt so với việc không sử dụngtiềnnhộng.Tăng khối lượng cao nhất khi sử dụng 20%protein bột tiềnnhộngruồi thay thế bột cá là 78g như bảng sau:
Ăn cá
Thức ăn hỗn
Tiềnnhộng
Các chỉ số
tạp
hợp
ruồi
Khối lượng đầu (g) 10,4 10,5 10,7Khối lượng cuối (g) 102,2a 70,7b 88,6a Tăng khối lượng (g) 91,8a 60,2b 78a Tăng trọng ngày
(mg/ngày) 1020a 668,5b 867a Tỷ lệ sống (%) 78,7a 68,7b 84a Ghi chú: Những giá trị của các nghiệm thức trên cùngmột hàngngang nếu chứa những ký tự giống nhau là sai khác khôngcóýnghĩathống kê (P > 0,05).
Nguồn: Nguyễn Phú Hòa và Nguyễn Văn Dũng(2016)
Hệ số chuyển hóa thức ăn khi sử dụng các loại thức ăn khác nhaukhácbiệt có ý nghĩa như sau:
29
Ăn cá
Thức ăn hỗn
Tiềnnhộng
tạp
hợp
ruồi
Hệ số biến đổi thức ăn
(FCR) 4,06a 3,54c 3,05b
Ghi chú: Những giá trị của các nghiệm thức trên cùngmột hàngngang nếu chứa những ký tự giống nhau là sai khác khôngcóýnghĩathống kê (P > 0,05).
Nguồn: Nguyễn Phú Hòa và Nguyễn Văn Dũng(2016)
Chất lượng thịt phi lê khi sử dụng các loại thức ăn khác nhaukhácbiệt có ý nghĩa như sau:
Hệ số quan
Thức ăn
Các chỉ tiêu
Tiền
trọngĂn cá tạp
hỗn hợp
nhộngruồi
a 4,3a 4,3a
Màu sắc 0,8 4,2
a 4,1b 4,2ab
Trạng thái 0,8 4,6
a 4,3ab 4b
Mùi 1,6 4,4
a 4,1a 4,2a
Vị 0,8 4,2
a 16,8a 16,5a
Điểm chung 4 17,4
Ghi chú: Những giá trị của các nghiệm thức trên cùngmột hàngngang nếu chứa những ký tự giống nhau là sai khác khôngcóýnghĩathống kê (P > 0,05).
Nguồn: Nguyễn Phú Hòa và Nguyễn Văn Dũng(2016)
Việc sử dụng nhộng ruồi làm thức ăn trực tiếp cho cá lóc bônggiúpcá đạt giá trị về tăng khối lượng, tốc độ tăng trưởng, hệ sốchuyểnđổi thức ăn và chất lượng thịt không khác biệt so với khi sửdụngcátạp làm thức ăn cho cá lóc bông.
Cá trê lai (Clarias sp.)
Nguyễn Phú Hòa và Nguyễn Văn Dũng (2016) đã sửdụngtiềnnhộng ruồi lính đen cho cá trê lai có trọng lượng trungbình20,1-20,6 g/cá thể với thời gian nuôi 8 tuần (56 ngày). Kết quảchothấytỷ lệ sống của cá sử dụng tiền nhộng ruồi đạt 96,7%và khácbiệtkhông có ý nghĩa so với các loại thức ăn khác. Tăng trọngcaonhấtkhi sử dụng thức ăn tiền nhộng ruồi đạt 65 g như bảng sau:
30
Phụ phẩm lò
Thức ăn hỗn
Tiềnnhộng
mổ heo
hợp
ruồi
Trọng lượng đầu (g) 20,1 20,6 20,2a 82,7b 85,2b
Trọng lượng cuối (g) 74,1
a 62,1b 65b
Tăng trọng (g) 54
Tăng trọng ngày
(mg/ngày) 963a 1109b 1160b Tỷ lệ sống (%) 94 97,3 96,7Ghi chú: Những giá trị của các nghiệm thức trên cùngmột hàngngang nếu chứa những ký tự giống nhau là sai khác khôngcóýnghĩathống kê (P > 0,05).
Nguồn: Nguyễn Phú Hòa và Nguyễn Văn Dũng(2016)
Hệ số chuyển hóa thức ăn thấp nhất ở nghiệmthức sửdụngtiềnnhộng ruồi là 2,2 và khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) sovớicác loại thức ăn còn lại. Chất lượng cơ thịt không khác biệt giữacác loại thức ăn như sau:
Hệ số
Phụ phẩm
Thức ăn
Các chỉ tiêu
quan trọng
Tiềnnhộng
lò mổ heo
hỗn hợp
ruồi
Màu sắc 0,8 4,1 4,2 4 Trạng thái 0,8 3,7 4,3 4,2Mùi 1,6 3,8 4,2 3,9Vị 0,8 4,1 4 4,5Điểm chung 4 15,7 16,7 16,4
Nguồn: Nguyễn Phú Hòa và Nguyễn Văn Dũng(2016)
d) Tôm sông (Macrobrachium rosenbergii)
Tại Ohio, bột ấu trùng RLĐ nuôi trên bã rượu khô, được dùnglàmthức ăn cho tôm nuôi công nghiệp, đã đemlại hiệu suất tươngtựnhư dùng thức ăn cho tôm thông thường nhưng lợi nhuậnkinhtếcao hơn. Tôm nuôi bằng bột côn trùng có màu sáng hơn(Tiu, 2012).
e) Các loài khác
31
Cá sấu (Alligator mississippiensis Daudin)
Nhộng RLĐ khô, nuôi trên chất thải thực phẩm, được sửdụnglàmthức ăn cho cá sấu chưa trưởng thành trong khoảng thời gianbatháng, ít được chấp nhận hơn thức ăn công nghiệp và, vì vậy, khôngđược khuyên dùng cho dù vẫn hỗ trợ tăng trưởng (Bodri vàcộngsự,2007).
Ếch (Leptodactylus fallax)
Ấu trùng RLĐ có thể cung cấp lượng khoáng chất dinhdưỡngcaomà không cần bổ sung canxi (Dierenfeld và cộng sự, 2008).
2.9 Sử dụng phân nhộng RLĐ Sản phẩm phân nhộng
Phân nhộng là loại phân hữu cơ vi sinh chất lượng caođượctạothành từ chất hữu cơ có nguồn gốc đầu vào là nguyênliệuthựcphẩm, rau củ quả, v.v. được hệ tiêu hóa của nhộng ruồi línhđenvàvi sinh vật cộng sinh trong đường tiêu hóa của nhộng trùngnàytạora.
Phân nhộng RLĐ tạo nên từ chất nền được hấp thụ bởi ấutrùng.Sản phẩm có thể so sánh với phân trùn quế, vốn rất được ưachuộngnhờ những công dụng vượt trội của chúng. Phân nhộngcóhàmlượng nitơ cao và chứa nhiều vi sinh vật có lợi. Tại thị trườngMỹ,phân nhộng được xếp loại là phân bón cao cấp.
Phân bón hữu cơ giúp tiết kiệm giá thành hơn các loại phânbónhóa học do được sử dụng rộng rãi nhờ lượng lớn rác thải hữucơsẵn có - là nguồn cung dồi dào từ chế biến gia đình gâyônhiễm(Zhu và cộng sự, 2012). Khác với phân nhộng, phân bónhữucơthường chứa nhiều chất dinh dưỡng thực vật ở nồng độthấp. Trongsố đó, nhiều chất cần phải được vi khuẩn và nấmtrong đất biếnđổithành dạng vô cơ mới có thể sử dụng, vì vậy, chúng thườngđượcgiải phóng chậm hơn.
Phân nhộng có thể được bón cho đất trước khi gieo trồng, thời gianít nhất một tuần. Cây trồng có thể là ngô, lúa miến, ngũcốchạt nhỏ,thuốc lá, củ cải đường, đậu, rau, xà lách, cải thìa, khoai tây…Phânnhộng có thể được bón với tỷ lệ ít nhất 5 tấn/héc ta.
32
Bởi vi khuẩn và nấm phải phân hủy phân hữu cơ trướckhi câytrồng hấp thụ, các chất dinh dưỡng được giải phóng chậmhơn, đặcbiệt khi thời tiết lạnh, vi khuẩn đất không hoạt độngnhiều. Tuynhiên, phân bón hữu cơ đem lại rất nhiều lợi ích. Phânbónhữucơlàm tăng độ xốp của lớp đất mặt. Các chất hữu cơcóthểtăngcường lượng nước hấp thụ vào đất và, theo thời gian, sẽtăngcấutrúc mùn cho đất. Các chất hữu cơ cung cấp thức ăn chovi sinhvậtcó lợi, bằng cách đó khiến đất dễ dàng được canh tác hơn. Phânbón hữu cơ có thể đắt hơn phân bón hóa học hay các loại phânbónvô cơ, bởi nồng độ chất dinh dưỡng thấp nhưng độ mùncao.
Nhiều loại phân bón hóa học/vô cơ chứa nồng độ cao các chất dinhdưỡng và dễ hoà tan nên dễ dàng sử dụng quá liều, gâyhại chocâytrồng. Trong lúc đó, nếu chúng ta bón phân hữu cơtươi, phânkhông ủ có thể gây ảnh hưởng xấu đến cây trồng do một sốloạiphân không ủ ngoài các chất dinh dưỡng thực vật cònchứalượngmuối ở mức độc hại. Hơn nữa, phân không ủ còn có thểchứacácgiống cỏ dại.
Phân nhộng RLĐ và vi sinh vật có lợi
Vi sinh vật có lợi cải thiện tăng trưởng và năng suất câytrồngbằngcách tăng quá trình quang hợp, sản sinh các chất hoạt tínhnhưhoócmôn và enzyme, kiểm soát bệnh của đất và đồngthời đẩynhanh quá trình phân hủy lignin trong đất. Nhiều thực nghiệmtiếnhành trên các loại cây nông nghiệp khác nhau ở nhiềunơi trênthếgiới đều cho thấy tiềm năng ứng dụng thực tế vi sinh vật cólợi nàyvào việc tăng năng suất cây trồng, cải thiện độ phì nhiêucủađất.Việc sử dụng vi sinh vật có lợi nói chung sẽ cải thiện cácđặctínhlý hóa của đất và tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật cộngsinh,như vi khuẩn nốt rễ cố định nitơ và nấm rễ cộng sinh.
Phân nhộng RLĐ giúp kiểm soát sâu bọ gây hại
Phân nhộng RLĐ đã cho thấy nhiều tác dụng tích cực đối với sựsinh trưởng và phát triển của cây trồng. Phân nhộng cóthểđượcsửdụng làm phân bón hoặc chất phụ gia cho đất. Phân nhộngcũngchứa các chất có tác dụng chống mầm bệnh thực vật. Phânnhộngđồng thời cũng được sử dụng để giảm thiểu hoặc ngăn ngừatáchạicủa sâu bộ đối với cây trồng dễ mắc bệnh. Ví dụ, làmgiảmhoặcngăn chặn tác hại gây ra bởi sâu ăn lá.
33
Trong các thí nghiệm sinh học có đối chứng, phân nhộngcótácdụng trừ sâu: khi trộn chúng với đất đã tiêu diệt được ba loại sâuănlá như A. lineatus, A. obscurus và L. canus. Ví dụ, trongcácthửnghiệm mẫu, 8% phân nhộng RLĐ trong đất (trọng lượngkhôcủaphân/trọng lượng khô của phân kèm đất) tiêu diệt 90-100%A.lineatus chỉ trong vòng 1-6 ngày, nồng độ thấp hơn thì tỷlệsâubịtiêu diệt nhỏ hơn. Nhìn chung, 8% phân nhộng RLĐchắcchắntiêudiệt lượng lớn sâu ăn lá trong vòng 4 ngày. Tương tựnhưthế, 10%phân nhộng RLĐ tiêu diệt 100% A. obscurus và 80%L. canussau24 tiếng. Phân nhộng RLĐ cũng thể hiện hoạt tính diệt côntrùngđối với bọ da châu Âu (Scarabidae). Các thử nghiệmchứngminhcó tới hơn 20% ấu trùng bọ da (so với tiêu chuẩn) bị tiêudiệt sau20 ngày tiếp xúc với 8% phân nhộng RLĐ. Tương tự, cácthựcnghiệm cũng chứng minh hiệu quả của phân nhộng RLĐtrongviệcchống lại sâu đục rễ, tiêu diệt chúng ở giai đoạn ấu trùngvànhộng,làm giảm đáng kể số lượng sâu trưởng thành (Vickerson, 2013).
Trên các cánh đồng sử dụng phân nhộng, theo quan sát, bọcánhcứng bị đẩy lùi trong lúc chúng ăn lá của cây được bón phânnhộng.Một số nghiên cứu đã phát hiện rằng khi bẫy bắt côn trùngngười tathấy các loài côn trùng gây hại này chứa phân nhộng ruồi línhđen
khi chúng tiếp xúc trực tiếp với phân nhộng được bón chocây. Phân nhộng Ebtobel tại Việt Nam
Phân nhộng Entobel được phân phối trong nước để giúpphát triểncác trang trại canh tác hữu cơ tại Việt Nam. Phân nhộngsẽdầndầnthay thế các loại phân hữu cơ nhập khẩu từ Châu Âu và nhiềunướckhác như Nhật Bản. Việt Nam cần khoảng 13 triệu tấnphânbónhữu cơ để cung cấp cho 15,26 triệu héc ta đất trồng trọt (ViệnMôitrường Nông nghiệp, 2012). Thống kê của Bộ Nông nghiệpvàPháttriển Nông thôn đã cho thấy có hơn 150 công ty trongnướcsảnxuất hơn 500.000 tấn phân bón hữu cơ mỗi năm, tuy nhiênphầnlớnlà các đơn vị sản xuất nhỏ lẻ với công suất chỉ từ 500-2.000tấnmỗinăm, không đủ đáp ứng nhu cầu trong nước. Hơn thế nữa, 25-35%lượng phân bón này không đạt tiêu chuẩn của Bộ NôngnghiệpvàPhát triển Nông thôn.
Phân nhộng Entobel chứa hàm lượng cao chất hữu cơ(96%)vàchứa các vi sinh vật có lợi. Thành phần vi sinh vật nàyxuất hiệnmột cách tự nhiên với hàm lượng cao đáp ứng tiêu chuẩnphânhữu
34
cơ sinh học của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nôngthôn. Phânnhộng Entobel chứa nồng độ axít humic cao. Hàmlượngaxíthumic trong đất ảnh hưởng rất lớn đến độ phì của đất, vì nóảnhhưởng trực tiếp đến khả năng giữ nước. Do đó, câytrồngđượctrồng trong điều kiện axít humic tốt sẽ chứa nhiều chất dinhdưỡnghơn. Tầm quan trọng của axít humic nằmở khả năng thúcđẩycáchoạt động của hoócmôn thực vật. Hoócmôn thực vật làtácnhânhóa học giúp điều chỉnh sự phát triển của thực vật và phảnứngcủanó đối với môi trường xung quanh. Axít humic đồng thời cũnggiúpthúc đẩy việc sản sinh các chất chống ôxy hóa trongcâytrồng.Phân nhộng Entobel có chứa cả axít fulvic, giúp tăng khả nănghuyđộng các chất dinh dưỡng, khiến chúng dễ dàng được hấpthụhơn.Nó đồng thời cũng cho phép tái tạo các chất khoáng và kéodài thờigian lưu trú của các chất dinh dưỡng thiết yếu. Phân nhộngEntobelchuẩn bị chất dinh dưỡng để phản ứng với tế bào. Nó chophépcácchất dinh dưỡng tự tương tác với nhau, phá vỡ chúngthànhcácdạng ion đơn giản nhất để kết hợp với chất điện phânaxít fulvic.Thành phần dinh dưỡng của phân nhộng trùng cho thấychi tiết ởbảng sau (Hình 11). Kết quả bảng cho thấy chất hữu cơtrongphânnhộng lên đến 96,3%, đồng thời vi sinh vật trong phâncũngcao,đặc biệt vi sinh vật cố định đạm lên đến 8x10
8tế bào/g phân.
Hình 11: Thành phần dinh dưỡng phân nhộng ruồi línhđenCông dụng
✓ Duy trì công suất canh tác nhờ lượng chất hữu cơ và chất mùn. ✓ Rễ phát triển nhanh, mạnh tạo mạng lưới hấp thu dinhdưỡng,khoáng, nước cho cây.
✓ Giúp cây trồng vượt qua các điều kiện khô hạn, ngậpúnghaysương muối.
35
✓ Giúp phân hóa chồi, nhánh và tượng hoa tốt, tạo năngsuất cao. ✓ Cung cấp dinh dưỡng cân đối trong quá trình tượng hoa, trái. ✓ Hạn chế rụng trái non, lép hạt.
✓ Hỗ trợ hệ miễn dịch tự nhiên của cây trồng trước vi khuẩn, virushay nấm gây hại.
Thử nghiệm
Phân nhộng RLĐ đã được kiểm nghiệm trên toàn thế giới bởi nhiềutrường đại học, viện nghiên cứu hay các công ty tư nhân. CôngtyEntobel cũng đã tiến hành nhiều thí nghiệmtại Việt Namđểchứngminh tác dụng của phân nhộng. Phân nhộng được sửdụngchocảcây trồng và rau củ.
Trong quá trình phát triển cây trồng, phân nhộng có thể giúpnôngdân Việt Nam tăng năng suất đồng thời giúp hạn chế hoặc ngừngsửdụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu. Loại phân nàyvừagiúpnông dân trồng rau quả sạch đảm bảo sức khỏe cộngđồng, vừagiúp tăng thu nhập cho gia đình nông dân.
Kết quả thử nghiệm được minh họa bằng những hình ảnhsau. Thử nghiệm 1: So sánh cây được trồng trên đất có hoặc khôngsửdụng phân nhộng trồng ở đồng bằng sông Cửu Long
Không sử dụng phân nhộng Sử dụng phânnhộng
36
Hai tuần sau khi trồng và bón phân, dễ dàng quan sát thấycâydùngphân nhộng phát triển nhanh hơn. Việc cây cho ra nhiều cành, láxanhhơn cho thấy tác động tích cực của phân lên sức khoẻ của cây.
Không sử dụng phân nhộng Sử dụng phân nhộng
Sau hai tháng, cây dùng phân nhộng phát triển nhanh hơnnhiều, cho ra nhiều cành và khoẻ hơn.
Thử nghiệm 2: Cải và rau muống được trồng trênđất có10%phân nhộng trồng tại trường Trung cấp Nông nghiệpThànhphốHồ Chí Minh (2014)
37
Kết luận
Phân nhộng RLĐ được tạo nên bởi chất nền được hấpthụtừấutrùng. Sản phẩm này có thể được so sánh với phân trùnquếvốnđược biết và ưa chuộng nhờ những công dụng của chúngvàđượcsản xuất rộng khắp Việt Nam.
Phân nhộng RLĐ chứa hàm lượng nitơ cao và nhiều vi sinhvật cólợi. Hàm lượng chất hữu cơ có trong phân cũng rất cao. Hàmlượngaxít humic và fulvic cũng rất đáng kể, hai loại axít nàygiúpthúcđẩy các hoạt động hoócmôn tích cực và giúp cây trồngcóthểhấpthụ dinh dưỡng từ đất hiệu quả hơn.
Các thử nghiệm tiến hành trên nhiều loại cây trồng khácnhauởnhiều nơi trên thế giới đều cho thấy tiềmnăng ứng dụngthựctếnhững vi sinh vật có lợi này vào việc tăng năng suất câytrồng, cảithiện độ phì của đất. Ngoài tác dụng này, phân nhộng trùngcòncóđặc tính kiểm soát sâu bệnh, giúp chống lại mầmbệnhthựcvậthoặc côn trùng.
Entobel đã tiến hành thử nghiệm phân nhộng trùng ngaytại ViệtNam. Những thử nghiệm này đã chứng minh tác động tíchcựccủaphân nhộng và đã xác nhận lại các kết quả nghiên cứu quốctếtrướcđó. Phân nhộng trùng Entobel được phân phối rộngkhắptrongnước để giúp phát triển các trang trại nuôi trồng hữucơtại ViệtNam. Phân nhộng được coi như nguồn thay thế các loại phânhữucơ nhập khẩu từ Châu Âu và nhiều nước khác nhưNhật Bản.Entobel muốn hỗ trợ các hoạt động nuôi trồng hữu cơtại Việt Namvà tin chắc việc sản xuất phân bón hữu cơ tại địa phươngsẽgiúpnông dân Việt Nam cho ra đời những sản phẩmsạch và chất lượng,đem lại nguồn thu lớn cho gia đình.
2.10 Ngành công nghiệp toàn cầu
Trong suốt thập kỷ qua, ngành sản xuất ấu trùng RLĐđãvàđangphát triển tăng vọt. Nhiều công ty tại nhiều quốc gia đãthiết lậpnhà máy quy mô lớn sản xuất thức ăn chăn nuôi từ ấutrùngRLĐ.Một trong số những quốc gia tham gia vào ngành côngnghiệpmớinổi này bao gồm nhưng không giới hạn Đức, Hà Lan, Pháp, Mỹ,Canada, Nam Phi, Malaysia, Trung Quốc và Indonesia.
Tập đoàn thức ăn chăn nuôi Enterra là nhà sản xuất RLĐlớnnhấtkhu vực Bắc Mỹ. Công ty này cung cấp cho nông dân chănnuôi gàCanada thức ăn làm từ ấu trùng RLĐ.
38
Tại Hà Lan, Protix Biosystems cung cấp hàng trămtấnđạmtừcôntrùng cho các nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi địa phương. CôngtyProtix đã nhận được sự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính phủHàLanđểtheo đuổi các hoạt động công nghiệp của mình. SảnphẩmcủaProtix được sử dụng để nuôi gà hữu cơ tại Hà Lan.
AgriProtein ở Nam Phi cũng nhận được nguồn đầu tưlớnđểcóthểmở rộng quy mô hoạt động của mình.
Katz Biotech, một trong những công ty tiên phong tronglĩnhvựcnày với hơn 10 năm kinh nghiệm nuôi trồng, chế biếnRLĐcôngnghiệp tại Đức. Entobel tự hào được hợp tác cùng Katz Biotechbởihọ cho ra đời một trong những sản phẩm tốt nhất trên thị trường, dosử dụng quy trình an toàn, tiêu chuẩn cao. Entobel cũngcótầmnhìn như vậy và làm việc nỗ lực để đạt chuẩn châu Âu.
Hơn thế nữa, ngành công nghiệp nuôi trồng côn trùng đượchỗtrợmạnh mẽ bởi Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liênhợpquốc.
Tại châu Á, Hiệp hội Thực phẩm và Thức ăn Chăn nuôi Côntrùng(AFFIA - The ASEAN Food and Feed Insects Association) rađờivới sứ mệnh làm cầu nối mang ngành công nghiệp sản xuất thứcănchăn nuôi từ côn trùng và các nghiên cứu liên quan về với cácnướcASEAN và hướng đến phong trào hợp tác nhằmứng dụngvànhânrộng các bữa ăn côn trùng và các hoạt động liên quan. Entobel làthành viên sáng lập của Hiệp hội và đại diện cho Việt Namđếntấtcả các nước ASEAN (website: http://affia.org/).
Tại châu Âu, một tổ chức tương tự cũng tồn tại như DiễnđànQuốctế về Thực phẩm và Thức ăn Chăn nuôi Côn trùng(IPIFF-International Platform of Insects for Food and Feed). Entobel cũnglà thành viên sáng lập của tổ chức này thông qua côngtyKatzBiotech.
2.11 Kết luận
Ruồi lính đen là loài côn trùng được nghiên cứu chuyênsâutrêntoàn thế giới. Loài côn trùng này được ghi nhận từ năm1758bởiphân loại của Linnaean. Những tài liệu nghiên cứu sớmnhất màchúng ta được biết là từ năm 1881.
Các nhà khoa học đã nhấn mạnh việc phân bổ toàn cầucủaRLĐ.Ruồi lính đen thực sự là loại ruồi phổ biến được ghi nhậntại tất cả
39
năm châu lục (Oliveira, 2015). Loài ruồi này phân bốchủyếutạikhu vực nhiệt đới và vùng khí hậu ấm áp nằmtrong khoảng45°vĩBắc và 40° vĩ Nam (Diener và cộng sự, 2011).
Ruồi lính đen được nghiên cứu chủ yếu do hai lợi íchquantrọngmà nó đem lại:
∙ Tái chế chất thải hữu cơ
Việc chuyển đổi chất hữu cơ thành nguồn nănglượngcủaRLĐ là cách hoàn hảo để quản lý lượng lớn rác thải hữucơ,vốn là mối đe doạ cho hệ sinh thái nếu lượng lớnchất thảihữu cơ này phân tán trong một khu vực nhất định.
Ấu trùng có thể giảm khối lượng sinh khối tới 90%.
Mùi hôi sinh ra bởi phân hủy chất thải hữu cơđượcgiảmhoặc loại bỏ nhờ quá trình tiêu hóa của ấu trùngRLĐ. Hầuhết tất cả khí khó chịu gây ra bởi rác thải hữu cơđềubị loạibỏ.
Cuối cùng, ấu trùng RLĐ chuyển đổi hệ vi sinh củachất thảihữu cơ dẫn đến việc làm giảm đáng kể vi khuẩn cóhại.
∙ Thức ăn chăn nuôi bền vững
Ấu trùng RLĐ rất giàu đạm và có thể thay thế một phầntrong khẩu phần ăn truyền thống của động vật và thủysản.Khi được kết hợp trong chế độ ăn uống hoàn thiện, chúng
giúp hỗ trợ sự tăng trưởng của gà con (Hale, 1973), heo(Newton, 1977), cá hồi cầu vồng (St-Hilaire và cộngsự,2007) và cá da trơn (Newton và cộng sự, 2004). Ấutrùngruồi lính đen cũng có thể thay thế bột cá trongchếđộănthủy sản.
Trong suốt thập kỷ qua, ngành sản xuất ấu trùng RLĐđãvàđangphát triển tăng vọt. Nhiều công ty tại nhiều quốc gia đãthiết lậpnhà máy quy mô lớn để sản xuất thức ăn chăn nuôi từấutrùngRLĐ.
Phần nghiên cứu trên thế giới này đã chứng minh RLĐlàloài côntrùng an toàn, phân bố rộng rãi, không gây rủi ro nàochomôitrường. Hơn thế nữa, nó còn mang đến nhiều lợi ích nhưlàmcôngcụ tái chế chất thải hữu cơ hay thức ăn chăn nuôi bền vững.
40
PHẦN 3: Ruồi lính đen tại Việt Nam
3.1 Vị trí địa lý
Việt Nam nằm ở cực đông nam của bán đảo Đông Dươngvàchiếmkhoảng 331.688 km vuông. Đất nước hình chữ S này cóchiềudàitừ Bắc tới Nam là 1.650 km, chiều rộng tại điểmhẹp nhất khoảng50 km và bờ biển dài 3.260 km.
Việt Nam là quốc gia nhiệt đới khá đa dạng với vùng trũng, đồi vànhững vùng núi được rừng bao phủ, trong khi đất phẳngchephủíthơn 20%. Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với độẩmtrungbình khoảng 84% trong suốt cả năm. Mặc dù vậy, do bởi khácbiệtvề vĩ độ và đa dạng về nhóm địa hình, nên khí hậu cóxuhướngkhác biệt đáng kể giữa các vùng.
Ruồi lính đen có khả năng được tìm thấy tại mọi nơi trênvùnglãnhthổ từ Phú Quốc cho tới khu vực đồi núi phía Bắc. Theobáocáocủanhiều nghiên cứu, RLĐ đã được phát hiện tại các tỉnhCầnThơ,Long An, Đà Lạt, Bình Định, Thái Bình và Thành phố HồChí Minh.
3.2 Tóm tắt hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội
Nông nghiệp là nền tảng cho sự tăng trưởng kinh tế ởViệt Namvàthu nhập gia đình của dân. Tại Việt Nam, 55%lực lượnglaođộngtham gia sản xuất nông nghiệp (Farmingfirst, 2016) và nôngnghiệpđóng góp khoảng 20% tổng GDP (Ngân hàng Thế giới, 2014).Thành công của Việt Nam trong việc đạt được tăng trưởngnôngnghiệp nhanh chóng từ khi thực hiện cải cách chínhsáchcuốinhững năm 1980 đã được chứng minh rõ ràng bằng tưliệu(WorldBank, 2004). Tăng trưởng nông nghiệp được thúc đẩy chủyếubằngviệc tăng năng suất lúa do áp dụng nhanh chóng nhữnggiốnglúahiện đại, tăng cường sử dụng phân bón và tăng cường mứcđộcanhtác (Hung, 2009).
Việt Nam là nước xuất khẩu các sản phẩmthủy sản chủyếuvới giátrị lên đến 7,5 tỷ đô la (Corr, 2015). Hơn thế nữa, việc sảnxuất vàtiêu thụ thịt đang phát triển với một tốc độ ổn định. Các dựáncủaBộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn thể hiện tổng mứctiêuthụ
41
thịt theo đầu người của Việt Nam sẽ đạt 55,5 kg/người/nămtrongkhi con số này chỉ là 28,8 kg năm 2006. Việt Namđượcdựđoántrở thành nguồn sản xuất thịt chính của khu vực ĐôngNamÁ(FAO, 2015).
Hệ quả của việc nuôi trồng thủy sản và phát triển ngànhchănnuôichính là việc tiêu thụ thức ăn chăn nuôi tại Việt Namdựđoánsẽtăng nhanh chóng. Mặc dù vậy, việc sản xuất thức ănchănnuôihiện nay của Việt Nam lại phụ thuộc chủ yếu vào các nguyênliệunhập khẩu. Lấy ví dụ, năm 2013, Việt Namđã nhập khẩu5,84triệutấn nguyên liệu và thức ăn chăn nuôi, chiếmđến 48%cácnguyênliệu cần thiết để đáp ứng nhu cầu (Boquillet, 2013).
Hình 12: Lượng nguyên liệu thức ăn chăn nuôi nhập khẩuquacácnăm tại Việt Nam
Nguồn: Xavier Boquillet, 2013
Hiện nay, giá thành thức ăn chăn nuôi ở Việt Namcaohơntừ15đến 20% so với các quốc gia khác trong khu vực (SaigonTimes,2015). Chi phí thức ăn chăn nuôi chiếm tới gần 70%tổngchi phí.Vì lẽ đó, nông dân địa phương khó có khả năng cạnh tranh, gâyảnhhưởng đến kế sinh nhai của người nông dân.
Nhằm giúp điều kiện sống của người nông dân Việt Namđượctăngcao, điều quan trọng là phải làm sao giảmđược giá thànhthứcăn
42
chăn nuôi. Một giải pháp khả thi là sản xuất nguyên liệuvàthứcănchăn nuôi tại địa phương. Bằng việc giảmlệ thuộc vàothị trườngnước ngoài, nông dân Việt Nam sẽ được hưởng lợi từnguồnthứcăn giá thành ổn định hơn.
Giải pháp của Entobel đóng góp cho nền kinh tế của Việt Namvớinhững tác động tích cực đến môi trường và xã hội.
3.3 Phân bố, nguồn thức ăn và công nghệ sản xuất ấutrùngruồi lính đen tại Việt Nam
Ruồi lính đen là một trong số những loài được biết đến, nghiêncứuvà hiểu rõ tại Việt Nam. Loài côn trùng này đã được nhiềutrườngđại học trên khắp cả nước tìm hiểu, từ Hà Nội cho tới CầnThơ.Những hoạt động thương mại nhỏ lẻ cũng đã xuất hiệntại ViệtNam. Điều quan trọng là đã chứng minh được rằng thực tếRLĐlàloài xuất hiện tự nhiên tại Việt Nam. Các quần thể hoangdãRLĐcó thể dễ dàng được tìm thấy ở phía NamViệt Nam. Nhiềunghiêncứu cũng như những dự án thương mại nhỏ đã chứngminhđiềunày.
Entobel đã nghiên cứu và sản xuất ấu trùng RLĐbằng việcsửdụnggiống ruồi tại chỗ này ở Việt Nam. Entobel đã nghiêncứuvàápdụng kỹ thuật tiên tiến để nhân nuôi và phát triển chínhgiốngruồilính đen tại địa phương của Việt Nam. Đây cũng là một phầntrongchính sách nội bộ của Entobel khi phát triển ruồi lính đenchocácnước khác.
3.3.1 Phân bố
Loại côn trùng này đã được nghiên cứu rộng rãi tại các trườngđạihọc ở Việt Nam. Đặc biệt, Đại học Nông LâmThành phốHồChíMinh đã thực hiện nghiên cứu chuyên sâu về RLĐtừ năm2000chođến nay. Các nghiên cứu này đã được hỗ trợ ngân sáchtừBộGiáodục và Đào tạo, và một nghiên cứu khác đã được hỗtrợtừtỉnh.Trong suốt khoảng thời gian đó, nhiều sinh viên đã nghiêncứuvàchứng minh lợi ích của loại côn trùng này. Hơn thế nữa, vàonăm2006, nhóm nghiên cứu của Đại học Nông lâmThành phốHồChíMinh, đứng đầu bởi tiến sĩ Trần Tấn Việt, đã giành giải Batrongcuộc thi của WIPO với đề tài nghiên cứu về RLĐcủa mình.
43
Ruồi lính đen và đặc điểm sinh học của nó đã được nghiêncứusâutại Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh bởi ĐỗNguyễnHương Thảo, Nguyễn Hữu Trúc và Trần Tấn Việt. Báocáo“Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học và hành vi ruồi línhđen”trong phần nghiên cứu chi tiết của các tác giả đã được côngbốtrêntạp chí hoặc hội thảo khoa học đã cho phép hiểu biết tốt hơnvềloàicôn trùng này trong môi trường ở Việt Nam. Cần lưu ý vàrất thúvịlà tất cả những nghiên cứu này đều sử dụng RLĐbắt tại Việt Nam,không có cá thể nào được nhập khẩu từ nước ngoài đểsửdụngtrong nghiên cứu của họ.
Năm 2001, Trần Tấn Việt đã bắt đầu nghiên cứu RLĐtại Việt Namvà luận án đầu tiên về khả năng chuyển đổi chất hữu cơthànhnănglượng của loài côn trùng này đã được soạn thảo và hoànthànhnăm2002, “Xử lý chất thải bằng phương pháp tái chế”. Trongluậnánnày, 15 năm trước, Trần Tấn Việt đã đề cập đến RLĐnhưmột loàicôn trùng không gây hại sống tại các khu vực nhiệt đới vàtríchdấnbáo cáo khoa học “Hermetia illucens (L.) (Diptera, Stratiomyidae),loại côn trùng Mỹ có tính quốc tế đã tồn tại lâu đời tại ÚcvàNewZealand” xuất bản năm 1974 bởi Callan.
Tiến sĩ Trần Tấn Việt, thành viên ban cố vấn của Entobel, đãtiếptục xuất bản nhiều bài báo và nghiên cứu về RLĐtại Đại họcNôngLâm Thành phố Hồ Chí Minh. Các nghiên cứu do tiếnsĩ TrầnTấnViệt đứng đầu bao gồm:
• Nghiên cứu và thiết kế nhà vệ sinh sinh học sửdụngấutrùng của RLĐ làm chất phân hủy (Trần Tấn Việt, 2008).Nghiên cứu, được hỗ trợ bởi Bộ Giáo dục và Đàotạo, ViệtNam, đã cho thấy RLĐ có khả năng nhanh chóngphânhủycác chất hữu cơ, đồng thời cung cấp nguồn thứcănchấtlượng cao cho vật nuôi.
• Sử dụng ấu trùng RLĐ để xử lý phân heo cũng nhưsảnxuấtphân compost và các nguồn cung cấp đạm, dựánnghiêncứu khoa học, Sở Khoa học Công nghệ và Môi trườngĐồng
Nai (Trần Tấn Việt và Nguyễn Hữu Trúc, 2005). • Tái chế phân heo bằng cách sử dụng RLĐlàmchất phânhủy (Trần Tấn Việt, 2005).
• Đặc điểm sinh học của RLĐ (Trần Tấn Việt, NguyễnHữuTrúc và Đỗ Nguyễn Hương Thảo, 2005).
44
• Tái chế chất thải hữu cơ hộ gia đình bằng cách sửdụngcôngnghệ biến đổi sinh học: Kết quả và tính khả dụng(TrầnTấnViệt, 2002).
Vào năm 2011, Cơ quan Phát triển Kỹ thuật Vương quốc Bỉ (BTC)phối hợp cùng chính phủ Việt Nam công bố một ấn bảnvới tựađề"Kết quả kiểm tra sự tồn tại của RLĐ tại tỉnh Bình Định". Nhiềunông dân tham gia vào nghiên cứu và kết quả cho thấytất cảnôngdân đều có thể thu RLĐ trong tự nhiên chỉ sau vài ngày, điềunàyđã chứng minh được sự tồn tại của loài côn trùng nàytrênkhắpViệt Nam. Công trình được hoàn thành bởi Cơ quan Phát triểnBỉ,đứng đầu bởi Jozef De Smet, đã chứng minh được lợi íchtrongviệcsử dụng RLĐ như công cụ chuyển đổi chất thải hữu cơ.
Ngoài ra, một vài tác giả đã miêu tả việc tìmkiếmấu trùngRLĐtạiViệt Nam (Phan và cộng sự, 2003; Ute, 2009). PGS.TSNgôNgọcHưng, Đại học Cần Thơ, năm 2008 đã nghiên cứu và thựchiệnmôhình tăng trưởng cho RLĐ. Cá thể ruồi sử dụng chomụcđíchnghiên cứu tại Việt Nam đều được bắt trong môi trườnghoangdãtại địa phương. Không nghiên cứu nào đề cập việc các cáthểnàyđược nhập khẩu. Điều này cho thấy tiềm năng phát triển, tăngsinhkhối tự nhiên tại chỗ của giống ruồi lính đen này. Việc nghiêncứuxây dựng quy trình bắt, nuôi cấy, phát triển, tăng sinhkhối,…làhoàn toàn phụ thuộc vào thu nhận ruồi giống, môi trườngnuôidưỡng ruồi giống và ấu trùng, nguồn chất thải hữucơchoấutrùng,… Hơn nữa, những nghiên cứu và phát triển quytrìnhchocông nghệ này tùy thuộc vào từng địa phương và cáchquảnlý. Vìvậy, nghiên cứu và tối ưu hóa quy trình công nghệ sảnxuất sinhkhối là rất cần thiết cho các nhà khoa học và công ty.
Lấy ví dụ, trong nghiên cứu thực hiện tại Đại học VănLang, cácnhà khoa học giải thích việc họ tìm thấy ấu trùng dễ dàngnhưthếnào trong môi trường hoang dã ở Việt Nam. Trần Thị MỹDiệu,Hiệu trưởng Đại học Văn Lang, Chủ nhiệmBộ mônCôngnghệQuản lý Môi trường đã tiến hành nhiều nghiên cứutrênRLĐ.Nhóm nghiên cứu đã phân tích khả năng phân hủy lục bìnhcủaRLĐ. Nhóm này ủng hộ thực tế rằng nên thực hiện sảnxuất quymô công nghiệp để tăng lợi nhuận từ sản xuất loại côntrùngnày(Dieu và cộng sự, 2015).
45
Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia ThànhphốHồChíMinh cũng đang tăng cường hoạt động nghiên cứu RLĐ. TrịnhThịBích Huyền, Khoa Môi trường và Tài nguyên, đã báocáođềtàinghiên cứu trên RLĐ tại Tạp chí Khoa học và Côngnghệ: Phânhủy sinh học Bèo tây bằng ấu trùng RLĐdựa trên tốcđộtăngtrưởng và tiêu thụ thực phẩm (Huyen và cộng sự, 2015).
Bên cạnh những nghiên cứu khoa học, nhiều dự án nhỏliênquanđến RLĐ cũng đã xuất hiện tại Việt Nam. Tại tỉnh LongAn, mộtgiáo viên tiểu học đã sản xuất RLĐ làm thức ăn cho bồcâu. Họđã
bắt RLĐ trong môi trường hoang dã ở tỉnh, phát triển, nuôi vàsửdụng ấu trùng. Dự án này đạt giải Ba tại cuộc thi khởi nghiệpnăm2015 tổ chức bởi Trung tâm Hỗ trợ Thanh niên Khởi nghiệpTPHồChí Minh và Hội Doanh nghiệp Trẻ Thành phố Hồ Chí Minhvàotháng Tám, 2015 (Tuoitrenews, 2016). Cho dù kinhnghiệmvàcông nghệ của giáo viên này không được hiệu quả nhưEntobel,nhưng dự án đã thể hiện những kết quả tích cực và đầytiềmnăngcho Việt Nam nếu công nghệ này được lan rộng trên khắpđất nướcở quy mô nhỏ.
Hơn thế nữa, vào năm 2013, Tổng công ty BBBđã phát triểnmộtdự án tại Thái Bình nhằm biến phân động vật thành phânhữucơvàthức ăn chăn nuôi. Nhận ra tiềm năng của dự án này, đặcbiệt đốivới các trại chăn nuôi quy mô lớn, Cục Phát triển CôngnghệvàỨng dụng, Bộ Khoa học và Công nghệ, đã chủ động liênlạcvớiđối tác để áp dụng công nghệ này tại Thái Bình, nơi ngànhchănnuôi tương đối phát triển (Talkvietnam, 2013).
Công nghệ chuyển đổi chất hữu cơ thành năng lượngcủaRLĐcũng được phát triển bởi Fablab Saigon. Fablab hướng tới mụctiêucung cấp quyền truy cập rộng rãi tới những phương tiệnsángchếhiện đại và đã được khởi xướng bởi Viện Công nghệ Massachusetts(MIT) (Fablab Sài Gòn, 2014).
3.3.2 Ruồi lính đen được sử dụng như thức ăn chănnuôi
Tại Việt Nam, một số nghiên cứu và thử nghiệmđã được tiếnhànhđể đánh giá chất lượng ấu trùng RLĐ làm nguồn bổ sungđạmhoặcchất phụ gia trong thức ăn chăn nuôi.
Tại Cần Thơ, PGS.TS Bùi Xuân Mến, Khoa Nông nghiệp, TrườngĐại học Cần Thơ, năm 2004, đã tiến hành thử nghiệmtại Trại gia
46
cầm, Khu Thực nghiệm, Trường Đại học Cần Thơ, để đánhgiákỹthuật nuôi mối và ấu trùng ruồi cũng như hiệu quả sửdụnghai loàinày làm nguồn bổ sung đạm trong chế độ ăn bắp của gà địaphương.Họ đã kết luận rằng ấu trùng tươi rất ngon miệng và là nguồnthaythế đạm tuyệt vời cho bột cá trong chăn nuôi gia cầm.
Tại Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, NguyễnVăn Dũng và Nguyễn Phú Hoà đã tiến hành hai thí nghiệmtrênruồi lính đen về:
• Giá trị sinh khối và dinh dưỡng của nhộng RLĐđượcnuôitrong những nguồn phân động vật khác nhau. • Tỷ lệ tăng trưởng, sống và chất lượng philê cá trê lai khi sửdụng nhộng RLĐ làm nguồn đạm trong khẩu phầnăn.
Nguyễn Hồng Đăng, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường,HUNRE, đã nghiên cứu giá trị dinh dưỡng của ấu trùngRLĐkhicho ăn một số loại chất thải hữu cơ.
3.3.3 Công nghệ chuyển đổi năng lượng sinh khối
Như đã nêu ở phần trên về hoạt động sinh học và phânbốcủaruồilính đen, tiến sĩ Trần Tấn Việt đã nghiên cứu và xuất bảnnhiềubàibáo nghiên cứu về tiềm năng sử dụng loài côn trùng nàytrongviệctái chế chất thải hữu cơ. Các nghiên cứu được thực hiệnbởi Đạihọc Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh gồm:
∙ Nghiên cứu và thiết kế nhà vệ sinh sinh học sửdụngấutrùng của ruồi Lính Đen làm chất phân hủy (TrầnTấnViệt,2008). Nghiên cứu đã kết luận rằng RLĐcó khả năngphânhủy nhanh chất hữu cơ và cung cấp nguồn đạmcôntrùngchất lượng cao cho vật nuôi.
∙ Sử dụng ấu trùng RLĐ để xử lý phân heo cũng nhưsảnxuấtphân hữu cơ và các nguồn cung cấp đạm(Trần TấnViệt vàNguyễn Hữu Trúc, 2005). Kết quả đã cho thấy khảnăngsửdụng phân heo của ấu trùng ruồi lính đen trongviệctạosinh khối làm nguồn đạm cho vật nuôi.
∙ Tái chế phân heo bằng cách sử dụng RLĐlàmchất phânhủy (Trần Tấn Việt, 2005).
∙ Tái chế chất thải hữu cơ hộ gia đình bằng cách sửdụngcôngnghệ biến đổi sinh học: kết quả và tính khả dụng(TrầnTấn
47
Việt, 2002). Báo cáo cho thấy khả năng xử lý chất thải hữucơ từ hộ gia đình và tạo sinh khối ấu trùng cho vật nuôi.
Entobel cũng đã nhận ra có nhiều nông dân Việt Nambiết tới loạicôn trùng này và đã sử dụng chúng nhiều nămvới quy mônhỏ. Hầuhết họ tìm thấy chúng trong trang trại, trên đồng, nơi chúngđẻtrứng trên phân heo hay các chất thải hữu cơ khác. Họcũngđãsửdụng ấu trùng này làm thức ăn cho cá và gà.
3.4 Độ an toàn và lợi ích của ruồi lính đen tại Việt Nam
3.4.1 Độ an toàn của ruồi lính đen trong môi trường khí hậunhiệt đới
Chưa ghi nhận được tác hại lây các bệnh truyền nhiễmtừruồi línhđen tại Việt Nam. Ruồi lính đen được nuôi tại Việt Namđếngiaiđoạn hiện nay, chủ yếu dùng cho mục đích nghiên cứu. Tronglúcđó, chúng đã được nuôi trồng với quy mô công nghiệpởnhiềunước có khí hậu tương tự Việt Nam như Indonesia, Malaysia,Campuchia, Singapore và Bănglađét.
Nhiều dự án RLĐ quy mô lớn đang được phát triển tại Indonesia.Một dự án hàng đầu đã được tài trợ bởi Viện NghiêncứuPháp(IRD - Institut de recherche pour le development) và BộNgoại giaoPháp. Dự án này nhận được hỗ trợ mạnh mẽ của chínhquyềnnướcsở tại thông qua Sở Thủy sản và Hàng hải. Điều này thể hiệntiềmnăng lớn trong việc sử dụng công nghệ RLĐ nhằmchuyểnhóachấtthải hữu cơ thành thức ăn chất lượng cao cho chăn nuôi vàthủysản(Project Fish-DIVA, 2011).
Dự án thứ hai, có tên gọi FROWARD, hiện tại cũngđangđượcphát triển tại Indonesia. FROWARD là dự án nghiên cứuứngdụnggiúp phát triển các chiến lược và công nghệ thích hợp nhằmquảnlýchất thải hữu cơ rắn ở các thành phố tầm trung của Indonesia. Côngnghệ cốt lõi của cơ sở thí điểm này là chuyển hóa chất thải hữucơtừ chợ và nhà bếp thông qua hoạt động sinh khối của ấutrùngRLĐthành thức ăn chăn nuôi giàu đạm cho cá và gia cầm. FORWARDlà dự án nghiên cứu và phát triển độc lập, không lợi nhuậnvàđượctài trợ bởi Ban Thư ký Nhà nước của Thuỵ Sĩ về các vấnđềkinhtế(SECO, the Swiss State Secretariat for Economic Affairs) theothỏathuận khung với Bộ Công trình Công cộng và Nhà ởIndonesia(Eawag, 2016). Do bởi công nghệ phát triển RLĐcó tiềmnăngvà
48
đem lại lợi ích lớn cho đất nước, nên các dự án này đềunhậnđượcsự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính phủ Indonesia.
Tại Malaysia, hoạt động nghiên cứu và phát triển ấu trùngruồi línhđen thông qua công ty Entofood. Entofood là công ty tưnhânpháttriển nuôi công nghiệp ấu trùng RLĐ. Vào năm2013, côngtyđãđược trao giải thưởng Bionexus Status từ Tổng công tyCôngnghệSinh học Malaysia vì đã có phát minh và sáng kiến trongcôngnghệchuyển đổi chất hữu cơ thành đạm côn trùng làmthức ănchănnuôivà sản xuất phân bón hữu cơ cho cây trồng.
Tóm lại, những dự án công nghiệp sản xuất ấu trùng RLĐđềunhậnđược sự ủng hộ mạnh mẽ từ chính quyền địa phương. Kết quảcũngđã ghi nhận chưa có bệnh truyền nhiễm hoặc tác động đa dạngsinhhọc địa phương của RLĐ tại các nước này. Hoạt độngsảnxuất ấutrùng của ruồi lính đen tại các nước nêu trên cũng đã dựbáosựphát triển công nghệ tương tự ở Việt Nam, nguyên nhânlàdođặcđiểm khí hậu của Indonesia và Malaysia gần giống với khí hậutạimiền Nam Việt Nam.
3.4.2 Lợi ích cho Việt Nam
Việc sử dụng RLĐ làm thức ăn chăn nuôi hay giải phápquảnlýrácthải trong điều kiện kiểm soát ở quy mô lớn, và nếu đượcquảnlýbởi đội ngũ có kinh nghiệm thì kết quả có thể đemđếnnhiềutácđộng tích cực mà không gây ra nguy cơ bất lợi nào. Nhữngtácđộng tích cực gồm môi trường, xã hội và kinh tế.
Môi trường
Khoảng 70% rác thải chuyển đến bãi rác là rác thải hữucơ. Chúngcó thể dùng làm thức ăn cho ấu trùng RLĐ. Chúng sẽ là nguồnthứcăn thô được sử dụng trực tiếp ngay cho ấu trùng RLĐ. Điềunàysẽtránh sản sinh khối lượng lớn nước thải lỏng từ rác thải gâyđedoạlớn cho môi trường. Nghiêm trọng hơn nữa, trong một sốtrườnghợp, các bãi rác được xây dựng trên tầng nước ngầmsẽ là mối nguycơ gây ô nhiễm nguồn nước.
Lưu ý rằng, nhiều chất thải hữu cơ được sản sinh trongquátrìnhchế biến nông sản sẽ là nguồn gây ô nhiễmnếu khôngquảnlýtốt.Ví dụ, ngành sản xuất cà phê tại Việt Namđã sản sinhlượnglớnrác thải chế biến gồm cả vỏ và bột cà phê. Chất hữucơnàytácđộng đến môi trường, gây ra hiện tượng phú dưỡng và axít hóađất.
49
Trữ lượng vỏ và bột cà phê sản xuất tại Việt Namrất lớn, trongkhiphương pháp sử dụng hoặc xử lý không ổn định. Vỏ và bột càphêcùng với phân động vật thải ra là rất lớn tại Việt Namsẽcóthểđược sử dụng và tái chế bằng công nghệ chuyển đổi sinhhọccủaấu trùng ruồi lính đen.
Xã hội
Dĩ nhiên là, sẽ có lượng lớn công việc được tạo ra nhờvàongànhcông nghiệp tái chế mới qua công nghệ nuôi và phát triểnấutrùngruồi lính đen này. Mùi và nguy cơ gây bệnh đến từ chất thải sẽbịloại bỏ. Hơn thế nữa, việc tránh đưa chất thải hữu cơ đếnbãi rácsẽlàm giảm đáng kể công việc của những người nhặt rácbởi họkhông cần phải xử lý đống rác hữu cơ phân hủy lộn xộn, hôi thối.Khi chất thải thực phẩm được giữ riêng, các chất có thể tái chếsẽsạch sẽ và có giá cao hơn, và như thế gia tăng được sốlượngchấttái chế và giảm số lượng thời gian không cần thiết do quytrìnhxửlý chất thải truyền thống.
Kinh tế
Khoảng 75% rác thải tới bãi rác có thể được tái chế nhờvàoquytrình chuyển đổi sinh học của ấu trùng ruồi lính đen, từđósẽkhôngcần quản lý quá nhiều bãi rác và chi phí liên quan đến việcchônlấpchất thải thực phẩm.
Ngoài ra, Việt Nam hiện nay đang phụ thuộc chủ yếuvàonguồnnhập khẩu để đáp ứng nhu cầu thức ăn chăn nuôi. Vàonăm2011,Việt Nam đã nhập khẩu 2 tỷ đô la thức ăn chăn nuôi để thỏamãn30% nhu cầu cho cả nước. Việc sản xuất thành phần thứcănngaytrong nước sẽ giúp giảm bớt áp lực từ thị trường nước ngoài vàtrong tương lai sẽ giảm chi phí sản xuất của nông dân.
Trong thực tế, nông dân nuôi tôm và cá chịu ảnh hưởngbởi giáthức ăn liên tục tăng. Năm 2010 giá thức ăn đã tăng 35%vàvấnđềngày càng trở nên nặng nề. Nông dân bị ảnh hưởng mạnhmẽbởibiến động giá cả do chi phí thức ăn chăn nuôi đã chiếmtới 70%tổng chi phí. Vì lẽ đó, sản phẩm của Entobel có thể giúpViệt Namgiảm lệ thuộc vào việc nhập khẩu một cách bền vững.
Tương tự như vậy, ngành nông nghiệp tiêu thụ 8 triệu tấnphânbónmỗi năm trong khi việc sản xuất trong nước chỉ đáp ứngđược50%
50
nhu cầu. Vì lẽ đó, sản phẩm phân hữu cơ từ ấu trùng ruồi línhđencó thể giúp Việt Nam giảm lệ thuộc vào việc nhập khẩuphânbónvô cơ một cách bền vững.
Cuối cùng, mô hình kinh doanh này hỗ trợ việc phát triểnquytrìnhsản xuất nông nghiệp hữu cơ, một ngành đang ngày càngcógiátrịcả ở thị trường trong và ngoài nước.
3.5 Thảo luận
Ruồi lính đen hoàn toàn không phải là loài côn trùng xa lạtại ViệtNam. Chúng đã được nghiên cứu bởi nhiều trường đại họclớn.Những dự án thương mại đang xuất hiện ngày càng nhiềuvàmột sốdự án thậm chí còn được hỗ trợ bởi các cơ quan nhà nước. Theo
Stefan Diener (2011), RLĐ xuất hiện tự nhiên trong tất cảcáckhuvực nhiệt đới và vùng khí hậu ấm áp nằmtrong khoảng45°vĩ Bắcvà 40° vĩ Nam. Việt Nam vì vậy cũng được bao gồm, bởi nướctanằm giữa 8°B (Đất Mũi) và 23°B (Lũng Cú). Hơn nữa, loài côntrùng này đã được bẫy bắt trên khắp đất nước Việt Namnhằmmụcđích thương mại và nghiên cứu: Cần Thơ, Long An, Đà Lạt, BìnhĐịnh, Thái Bình và Thành phố Hồ Chí Minh.
Từ năm 2001, Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minhđãbắtđầu bẫy bắt RLĐ ngoài tự nhiên trên khuôn viên của Trườngởquận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh nhằmmục đíchnghiêncứu. Ruồi có thể được tìm thấy dễ dàng ở hầu hết mọi nơi ởkhuvực phía Nam. Dự án tái chế rác thải của Cơ quan Phát triểnBỉ(BTC) đã chứng minh sự xuất hiện tự nhiên của RLĐtại tỉnhBìnhĐịnh. Vì lẽ đó, Entobel sẽ sử dụng giống RLĐđịa phươngcósẵnnày cho việc phát triển công nghệ sản xuất ấu trùng ruồi línhđen.Việc nhập khẩu côn trùng nước ngoài bị nghiêmcấmtrongchínhsách của Entobel. Entobel đã lập luận rằng, không có ý nghĩagì khinhập khẩu giống hay loài côn trùng nước ngoài vì mục đíchthươngmại trong khi giống địa phương đã thuần hóa và thíchnghi đượcvới môi trường tại Việt Nam từ ngàn năm. Việc nhập giốngvàloàitừ nước ngoài khi đó sẽ kém hiệu quả hơn nhiều trong điềukiệnsảnxuất tại chỗ ở Việt Nam.
Ngoài ra, nhiều nghiên cứu ở các trường đại học Việt Namđãchứng minh lợi ích của RLĐ trong việc sử dụng làmcôngcụtái
51
chế rác thải, sản xuất đạm làm thức ăn bổ sung cho chănnuôi vàcung cấp nguồn phân bón hữu cơ có giá trị sinh học cao.
3.6 Kết luận
Thông qua nhiều nghiên cứu được thực hiện bởi các trườngđại họcở Việt Nam và các dự án tài trợ bởi nước ngoài, có thểkết luậnrằng RLĐ xuất hiện tự nhiên tại miền NamViệt Nam. Ruồi línhđen đã được bẫy bắt trên cả nước cho mục đích nghiên cứucácyếutố hoạt động sinh học của loài này.
Hơn thế nữa, các trường đại học ở Việt Namđã chứngminhđượclợi ích của RLĐ như công cụ tái chế chất thải hữu cơ, sảnxuất thứcăn bổ sung cho chăn nuôi và cung cấp phân hữu cơ sinhhọctốt chocây trồng. Tại Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, RLĐđược nghiên cứu như là nhân tố chuyển đổi sinh khối hiệuquảbởiTS Trần Tấn Việt và nhóm nghiên cứu. Vai trò của ấutrùngRLĐnhư là nguồn cung thức ăn chăn nuôi giàu đạmcho thủysảncũngđã được nghiên cứu bởi TS Nguyễn Phú Hoà. Tương tự, cáctrườngđại học khác cũng đã từng nghiên cứu về RLĐbao gồmĐại họcTài nguyên và Môi trường Hà Nội (HUNRE), Đại học CầnThơ,Đại học Bách Khoa (Đại học Quốc gia TP HCM) và Đại họcVănLang.
Ngoài nghiên cứu của các trường đại học, Cơ quan Phát triểnBỉcũng đã tài trợ một dự án tái chế rác thải sử dụng ấu trùngRLĐvàđã nhận được sự ủng hộ từ chính phủ Việt Nam. Tại tỉnhThái Bình,một công ty phát triển công nghệ tương tự cũng đã đượcchínhquyền địa phương ủng hộ nhiệt tình. Các dự án thươngmại kháccũng đang bắt đầu nổi lên. Việc sản xuất thành phần thứcănchănnuôi trong nước sẽ đem lại lợi ích cho Việt Nambởi nógiúpgiảmchi phí chăn nuôi của nông dân và sự lệ thuộc vào việc nhậpkhẩunguyên liệu.
Tóm lại, RLĐ là loài côn trùng an toàn và có ích, nênđượcnuôitrồng với quy mô công nghiệp bởi nó có tiềmnăng đemlại nhữngkết quả tích cực cho Việt Nam.
52
PHẦN 4: Công nghệ và kinhnghiệmsảnxuất ấu trùng ruồi lính đencủaEntobel
4.1 Giới thiệu
Công nghệ chế biến ấu trùng ruồi lính đen của Entobel, đượcchuyển giao từ Đức, đã được chỉnh sửa cho phù hợp với điềukiệnsản xuất thực tế tại Việt Nam. Công ty Hermetia GmbHđượcgiớithiệu sau đây có kinh nghiệm chuyên sâu trong việc vậnhànhnhàmáy sản xuất an toàn, ổn định và bền vững. Entobel và HermetiaGmbH là đối tác chủ động và gần gũi. Vì vậy, những kinhnghiệmtích lũy từ hai đội ngũ này là đảm bảo cho tất cả hoạt độngđềunằmtrong tầm kiểm soát với quy trình an toàn, ổn định, từkhâunuôi ấutrùng/xử lý chất nền cho đến khâu chế biến ấu trùng thànhbột côntrùng chất lượng cao.
Entobel đã có kinh nghiệm phát triển loại hình hoạt độngnàytạiViệt Nam. Khác với các công ty sản xuất côn trùng khác, cóthểmột trong số họ đang có ý định tiến vào thị trườngViệt Nam,Entobel làm việc cùng các trường đại học, các nhà khoa học, nôngdân Việt Nam để kiểm tra sản phẩm của mình và chứngminhlợiích của nó trong suốt ba năm qua. Đội ngũ Entobel nhậnđượcsựhỗ trợ và tư vấn bởi TS Trần Tấn Việt, nhà khoa họcđầutiênnghiên cứu loại côn trùng này tại Việt Nam.
4.2 Quy trình sản xuất
4.2.1 Giới thiệu
Quy trình chế biến của Entobel đã được miêu tả theothứtựthờigian từ nguyên liệu đầu vào cho tới thành phẩmđầu ra. Mỗi bướctrong quy trình công nghệ sản xuất được miêu tả cụ thể trongcácphần tiếp theo sau đây.
53
Hình 13: Quy trình sản xuất của Entobel
4.2.2 Nguyên liệu đầu vào
Nguyên liệu đầu vào là chất hữu cơ dùng làmthức ăn choấutrùng.Entobel đã chọn đầu vào có giá trị thấp, nguồn cung cấpliêntục,được sản xuất tại địa phương và với quy mô sản xuất côngnghiệp.Những vật liệu có sẵn cần phải được kết hợp cụ thể:
- Trái cây và rau quả phân hủy;
- Phế thải từ nhà máy chế biến thực phẩm;
- Phụ phẩm có nguồn gốc thực vật trong quá trình sảnxuất.
Entobel và đối tác có kinh nghiệm chuyên sâu trong việcsửdụngchất nền khác nhau. Những sản phẩm phụ được Entobel lựachọncẩn thận để đảm bảo sức khoẻ của ấu trùng và tốc độ tăngtrưởngổn định. Đây chính là nguyên nhân tại sao nguyên liệuđầuvàođược lựa chọn cẩn thận và theo dõi chặt chẽ để đảmbảoantoànvàthân thiện với môi trường. Không một loại hóa chất nàođượcthêmvào trong suốt quy trình sản xuất. Mỗi khâu đều mô phỏngsinhhọcnhững gì thiên nhiên đã làm trong nhiều năm. Không gâyônhiễm,thay vào đó, Entobel hoạt động như một trung tâmxửlýchất thảihữu cơ và hạn chế đáng kể ô nhiễm.
4.2.3 Sản xuất trứng
Sản xuất trứng diễn ra trong lồng kính, nơi mà ruồi khôngthểthoátra ngoài. Ruồi sẽ giao phối, đẻ trứng rồi chết bên tronglồng.Những lồng này mỗi ngày được rửa sạch sẽ. Ruồi chết sẽ khôngcóliên quan đến quy trình sản xuất. Nguyên tắc phòng ngừađượcápdụng tại đây.
54
Hình 14: Quá trình biến thái hoàn toàn 4.2.4 Sản xuất ấu trùng
Ấu trùng được cấy trong chất nền. Nhờ có công nghệ củaEntobelvà kinh nghiệm của Đức, tất cả ấu trùng đều được giới hạntrongkhu vực phát triển này và không thoát ra khỏi vùng chất nền. Khigiai đoạn giao phối bắt đầu, ấu trùng không còn cơhội thoát rangoài.
Cuối cùng, tất cả ấu trùng sẽ được thu hoạch trước khi chúngđạtđến giai đoạn nhộng và thành trùng. Trong bối cảnh này, khôngấutrùng nào trong khu vực nuôi có thể thành trùng và thoát rakhỏimôi trường này. Mặc dù có một vài cá thể trốn được rangoài,chúng sẽ chết mà không đạt đến giai đoạn trưởng thành.
Hình 15: Ấutrùngăn
phụ phẩmngũcốc
(Crielaard, Baruth,
2014)
55
Tóm lại, quy trình sản xuất của Entobel sẽ đảmbảo được hoạt độngcủa mình mà không gây ảnh hưởng đến môi trường.
4.2.5 Chế biến ấu trùng
Ấu trùng có thể được sấy khô hoặc làm thành dạng bột đãkhửchấtbéo. Ấu trùng tươi được thu gom và rửa sạch trước khi chếbiến.Bột sấy sau khi khử chất béo có độ ẩm dưới 10%. Trongthựctế, ấutrùng được sấy khô trong nhiều giờ ở nhiệt độ thấp saukhi đãrửasạch. Quá trình này đảm bảo sản phẩm giữ được giá trị dinhdưỡngnhiều nhất và có thể được lưu trữ lâu mà không lo ônhiễmhayhình thành mầm bệnh.
Bột côn trùng Entobel đã được thử nghiệmvà đemlại kết quảrấttốt tại Đức; và khi sử dụng cho gà, heo và cá tại Việt Nam. Entobeltôn trọng sự an toàn và các tiêu chuẩn vệ sinh an toàntrongquátrình sản xuất. Phần cuối quyển sách sẽ cho thấy bảng phântíchbộtấu trùng ruồi lính đen của Entobel bao gồmcả khía cạnhvi khuẩncũng như phân tích kim loại nặng.
Các nhà nghiên cứu tại Trung Quốc, Nga, Mỹ, Mexico và ĐôngÂuđã sử dụng loại bột này làm thức ăn cho gia cầm, heo, tômvàmộtsố loại cá, rùa và ếch. Không có vấn đề về sức khoẻ nàođượcghinhận. Các nhà nghiên cứu Chilê cũng đã nghiên cứu việcphụchồigiá trị từ phân heo, sản xuất ruồi nhà thành thức ăn chănnuôi. Họbáo cáo việc tìm thấy tác nhân kháng khuẩn trong ấu trùngruồi nhà.Những chất kháng khuẩn tự nhiên này có thể làmgiảmnguycơchothức ăn chăn nuôi về lây truyền mầm bệnh, đặc biệt tăngsứckhoẻvật nuôi, trong khi mầm bệnh này được giảmtrong phâncủaấutrùng sẽ được dùng làm phân bón cho cây.
4.2.6 Ghi nhận và giám sát
Trong suốt quá trình sản xuất và chế biến, tất cả các dữliệucầnphải được ghi nhận. Từ số lượng trứng đầu vào/đầu ra chođếnkíchcỡ, khối lượng ấu trùng, tất cả các dữ liệu đều được thuthậpvàghichép trong báo cáo hàng ngày của Entobel. Điều này đảmbảogiúpcho Entobel có một quy trình ổn định và được kiếmsoát chặt chẽ.Nếu bất kỳ điều gì bất thường xảy ra, Entobel sẽ ngay lậptứctìmranguyên nhân của nó là gì, và nằm ở khâu nào. Hệ thốnggiámsát,ghi âm này cho phép tăng thêm mức độ an toàn thôngquaviệcquản lý ổn định.
56
4.3 Đối tác công nghệ: Hermetia GmbH
4.3.1 Giới thiệu
Hermetia GmbH, công ty Spin-off của Katz Biotech, đanghợptáccùng Entobel về công nghệ sản xuất. Kinh nghiệmcùngvới côngnghệ được phát triển và chứng minh hàng thập kỷ của HermetiaGmbH được tích hợp trong sản xuất của Entobel, đảmbảohoạtđộng an toàn.
Hermetia GmbH đã thành lập cơ sở sản xuất đầu tiên củamìnhtạiĐức với sự hỗ trợ từ chính quyền nước sở tại và đã đượctraogiấyChứng nhận Thú y cần thiết để phát triển hoạt động, thươngmạihóa sản phẩm của mình.
4.3.2 Nghiên cứu và phát triển, kinh nghiệmsảnxuất vànănglực
Hermetia GmbH đã chứng minh thành tích tuyệt vời của mìnhkhiduy trì việc sản xuất ổn định ở quy mô lớn, họ cũng đã chứngminhtính an toàn, có kiểm soát tại Đức. Mô hình sản xuất của Entobel tạiViệt nam cũng đã đi theo con đường tương tự. Kết quảcủaHermetia GmbH cho thấy như sau.
Sản xuất trứng
✔ 10 năm nghiên cứu và phát triển (2006 – ngàynay) ✔ Cho sinh sản liên tục trong 10 năm
✔ Sản lượng hiện tại: 3 kg trứng/tuần ✔ Có thể lên tới 5 kg trứng/tuần tại cơ sở hiện tại Sản xuất bột Hermetia
✔ Sản lượng hiện tại 1.000 tấn khối lượng khô/năm
✔ Đang xây dựng cơ sở sản xuất công suất 2.000tấnkhốilượng khô/năm
4.3.3 Lịch sử
2004 - 2005:
57
Cùng với Naturland e.V., dự án nghiên cứu của Katz BiotechAGđược tài trợ bởi Cơ quan Phát triển nguồn đạmthay bột cávàlàmthức ăn cho cá hồi tại Đức. Mục tiêu chính là tính khả thi vềkỹthuật và kinh tế của việc nuôi công nghiệp nhộng ruồi vàchếbiếnchúng thành bột côn trùng để thay thế bột cá làmthức ănchănnuôido giá bột cá tăng mạnh trong thời gian này. Hơn nữa dựáncòntăng cường nghiên cứu và phát triển các giải pháp thay thếphùhợp.
Trường Đại học Munick phân loại Hermetia là đạmchất lượngcao.Các dự án nghiên cứu khác, như Brandenburg, và thửnghiệmnuôicá, bao gồm Đại học Gottingen, trên cơ sở đạm/bột côntrùngđượctiến hành và đã thu được những kết quả khả quan. Saukhi pháttriển nghiên cứu, bao gồm kết quả nghiên cứu, Katz Biotech-AG/Hermetia Futtermittel GbR đã cho thấy rằng việc sửdụngthành công bột côn trùng giàu đạm làm thức ăn chăn nuôi đượclựachọn tốt nhất khi ấu trùng phát triển đến giai đoạn tiền nhộng.
2010:
Hermetia Futtermittel GbR có 10 nhân viên: – Bắt đầu sản xuất tại Ahaus-Alstatte, tháng 05 năm2010– Mô phỏng các phản ứng sinh học mới
– Dự án nghiên cứu và phát triển được tài trợ kinh phí từtiểubangBrandenburg
Hiện nay:
Mở rộng quy mô hoạt động sản xuất.
4.3.3 Liên hệ
http://www.hermetia.de/
An der Birkenpfuhlheide 1015837 Baruth / Mark Heinrich Katz, CEO: [email protected]
58
Hình 16: Cơ sở của Katz Biotech
Katz Biotech, Baruth, Germany
4.4 Đội ngũ Entobel
Đội ngũ của Entobel có kinh nghiệm và đủ tiêu chuẩnchohoạtđộng sản xuất nhộng và phân trùng ruồi lính đen, bao gồm:
Gaëtan Crielaard và Alexandre de Caters – người sánglập(Vương quốc Bỉ)
∙ Kĩ sư kinh doanh (Solvay – Brussels, Vương quốc Bỉ)
∙ Phát triển kinh doanh cho công ty mới thành lậpvới nhữnghoạt động tương tự tại Brazil
∙ Luận văn Thạc sĩ về khám phá tiềm năng của RLĐtừgócnhìnkinh tế
∙ Đào tạo chuyên sâu tại Hermetia GmbH, thămvà traođổi vớiHeinrich Katz tại Đức.
TS Trần Tấn Việt – nghiên cứu và phát triển (Việt Nam) ∙ Đào tạo chuyên ngành Côn trùng học
59
∙ Nguyên Trưởng Khoa Nông học, Đại học Nông LâmThànhphố Hồ Chí Minh
∙ Triển khai thành công dự án kiểm soát sinh học dịchbọdừatạiViệt Nam
∙ Kiến thức chuyên sâu về lĩnh vực nông nghiệp Việt Nam∙ Nghiên cứu RLĐ từ năm 2000.
TS Peter Katz – tư vấn sản xuất (Đức)
∙ Đào tạo chuyên ngành Côn trùng học ∙ Kỹ sư Khoa học Nông nghiệp
∙ Phó Giáo sư tại Đại học Khoa học NôngnghiệpHohenheim/Stuttgart
∙ Người sáng lập PK Nutzlingszuchten và Katz BiotechAG. Heinrich Katz – tư vấn sản xuất (Đức)
∙ Kỹ sư cơ khí tại Đại học Stuttgart
∙ Kinh nghiệm sản xuất và quản lý chuỗi cung ứng, tưvấnquốctế, thiết kế sản xuất cho IBM, Ernst và Young, và Capgemini
∙ Thiết kế, lập kế hoạch và vận hành sản xuất côn trùngcóíchlớn nhất ở Đức
∙ Phát triển Katz Biotech Services và Katz Biotech AG. Hình17: Nhóm
nghiên cứuEntobel
Entobel đãthamgia
khóa đàotạo
chuyên sâuđểđảm
bảo các tiêuchuẩn
tương tựvàthực
hiện tốt cácquy
trình tronghoạt
động củachính
mình. Khóa huấn luyện nhằm giúp các chuyên gia có kĩ năngthựchành, kiến thức cơ bản và quy trình chăn nuôi côn trùng. Khóahuấn luyện được thực hiện thông qua việc học tập với giáoviên
60
hướng dẫn có kinh nghiệm chuyên sâu và làmviệc dưới sựgiámsátcủa người chịu trách nhiệm cho mỗi khu vực.
Chủ đề học tập và nghiên cứu
- Kế hoạch sản xuất và quản lý
- Sản xuất trứng
- Chuẩn bị chất nền
- Sự phát triển của ấu trùng
- Tách ấu trùng
- Xử lý nhộng
- Nhộng vũ hóa
- Giao phối
- Thống kê
- Vệ sinh, sát trùng chuồng trại
Giấy Chứng nhận Đào tạo sẽ được cung cấp sau quá trìnhhuấnluyện.
4.5 Sản phẩm của Entobel
Entobel sản xuất hai loại sản phẩm, một là bột côn trùngchothứcăn chăn nuôi, hai là phân bón hữu cơ cho cây trồng.
4.5.1 Bột nhộng Ruồi lính đen
Sản phẩm chính của Entobel là bột côn trùng. Bột nàyđượcsảnxuất sau khi đã sấy khô và khử hết chất béo từ ấu trùng. Bột côntrùng chứa 55-60% đạm và 10-15% chất béo. Đồng thời, bột côntrùng cũng chứa nhiều chất khoáng. Kết quả được trìnhbàytrongbảng phân tích thành phần dinh dưỡng bột nhộng trùng. Kết quảcũng cho thấy không phát hiện vi khuẩn độc hại trongsảnphẩm.Mức độ kim loại nặng dưới ngưỡng châu Âu. Bột côntrùngEntobel nhằm mục tiêu thay thế dần nguồn bột cá trongthứcănnuôi trồng thủy sản đang ngày càng phát triển ở Việt Nam. Entobelcó ý định trở thành doanh nghiệp cung cấp đạmbột nhộngtrùngchất lượng cao và bền vững thay thế bột cá trong thức ănnuôi trồngthủy sản tại Việt Nam.
61
Các công ty sản xuất thức ăn chăn nuôi địa phương lẫnnướcngoàiđang quan tâm mạnh mẽ đối với sản phẩmcủa Entobel. Điềunàycũng đồng thời ủng hộ xu hướng sử dụng sản phẩmsảnxuất tạiViệt Nam thay vì phụ thuộc vào nhập khẩu nguyên liệutừnướcngoài.
Bột côn trùng cải tiến chứa tới 60-65% đạmbằng cách chiết épdầu.Lượng dầu loại ra có thể được dùng làm dầu diesel sinhhọc. Đâycũng là ý tưởng mới cho nghiên cứu tiếp theo.
Bột côn trùng được cung cấp cho nhà sản xuất thực phẩmchănnuôi,chúng được thay thế phần nào nguồn đạmtrong thức ăncủavậtnuôi. Bột côn trùng có thể thay thế nguồn đạmtrong thứcănhỗnhợp từ 1% đến 30%.
Hình 18: Bột nhộng ruồi lính đen, sản phẩmcủa Entobel
4.5.2 Phân bón hữu cơ
Entobel sản xuất phân bón hữu cơ từ quy trình phát triểnbột nhộngtrùng như là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất. Phân bónnàyđượcso sánh ngang với phân trùn quế, vốn rất phổ biến tại Việt Nam. Phânbón nhộng trùng chứa vi sinh vật có lợi thúc đẩy phát triểncâytrồng.Thành phần dinh dưỡng được trình bày trong phần sau của sách.
62
Hình 19: Phân bón hữu cơ của Entobel
Mục tiêu phát triển của Entobel về phân bón nhộng trùng là phânhữucơ theo chuẩn quốc tế. Phân bón này sẽ chỉ cung cấp chokhuvựccanh tác để tạo sản phẩm nông nghiệp hữu cơ sạch. Entobel đảmbảokhả năng truy xuất nguồn gốc, do đó sản phẩmphân bón nhộngtrùngphải đảm bảo chất lượng cao nhất và không gây ô nhiễm.
4.6 Thành lập nhà máy Entobel
4.6.1 Giới thiệu
Sau khi tham khảo và phân tích thị trường, Entobel quyết địnhchọnViệt Nam là địa điểm xây dựng nhà máy với những lý dosau:
- Việt Nam thực sự cung cấp môi trường đầu tư, kinhdoanhlýtưởng để có thể phát triển ngành sản xuất bột côn trùnglànhmạnhvà ổn định.
- Việt Nam đi đầu trong việc sản xuất nuôi trồng thủy sảnvới hơn3triệu tấn cá nuôi trong năm 2012, chỉ sau Ấn Độ (FAO, 2014). Vềlĩnh vực sản xuất tôm, Việt Nam dẫn đầu với sản lượnglêntới615.000 tấn tôm nuôi năm 2015 (GSO, 2016). Việt Namcũngdẫnđầu trong việc nuôi trồng tôm sú. Đây thực sự là thị trườngpháttriển rất lớn cho sản phẩm bột nhộng trùng của Entobel. Bột nhộngtrùng Entobel hướng tới mục tiêu hỗ trợ việc nuôi trồngthủysảnchất lượng cao đồng thời cung cấp tính bền vững choquátrìnhchăn nuôi động vật.
- Việt Nam đang có xu hướng tập trung vào chất lượngcũngnhư
63
tính an toàn và sạch thay vì sản lượng.
- Việt Nam là một trong những nước phát triển nhanh nhất khuvựcĐông Nam Á và trên thế giới, điều này mang đến nhiềucơhội đầutư.
- Ngoài ra, việc thúc đẩy sản xuất nông nghiệp bền vữngđãđượcđặt ra là mục tiêu chính cho phát triển đất nước bởi Bộ KếhoạchvàĐầu tư trong năm 2016. Các mục tiêu khác bao gồmviệcbảotồnđại dương, biển và tài nguyên biển để phát triển bền vững(Phuong,N. T., MPI, 2016).
Đội ngũ quản lý của Entobel cũng đã cân nhắc môi trườngđầutưcho các nguồn vốn nước ngoài. Việt Nam xếp thứ 82 trên190quốcgia về môi trường kinh doanh, tốt hơn so với các nước kháctrongkhu vực như Indonesia, Philippines và Campuchia (NgânhàngThếgiới, 2016).
Hiệp định thương mại với châu Âu (FTA) và châu Mỹ(TPP)gầnđây đã cho thấy Việt Nam đang mở cửa biên giới để hội nhậpvớinền kinh tế quốc tế. Vào đầu năm 2016, đầu tư trực tiếpnướcngoàităng 46% so với cùng kỳ năm 2015 (Tổng cục Thống kê, 2016). BộKế hoạch và Đầu tư cũng đã đưa ra những ưu đãi tài chínhvàchínhsách thuế quan trọng để thu hút đầu tư nước ngoài, xácnhậnxuhướng mở cửa của đất nước. Theo Luật Đầu tư, Cơ quancấpphépsẽ kiểm tra giấy tờ và cấp giấy chứng nhận đầu tư trongvòng15ngày làm việc sau khi nhận đủ hồ sơ hợp lệ.
- Cuối cùng, Việt Nam là đối tác ưu tiên của Vương quốcBỉ. Mốiquan hệ kinh tế song phương giữa hai nước đã được tăngcườngđáng kể trong suốt thập kỉ qua. Nguyên nhân chính là bởi hoạt độngkinh tế mạnh mẽ của Việt Nam cũng như chính sách tăngcườngtậptrung quốc tế của các công ty Bỉ. Các khoản đầu tư lêntới 98triệueuro với hơn 40 dự án. Một khoản đầu tư của Bỉ trongkhucôngnghiệp và cảng lớn Đình Vũ (Hải Phòng) chính là ví dụ, hoặcnhưcác khoản đầu tư vào ngành vận chuyển cà phê đã đónggópvàoviệc quá cảnh qua Antwerp khoảng 80%cà phê Việt Namdànhchothị trường châu Âu. Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, Bỉ đãgiúp tạo ra giá trị gia tăng cao hơn, ví dụ phát triển ngànhcacaoViệt Nam (Đại sứ quán Vương quốc Bỉ tại Việt Nam, 2016). Bỉ vàViệt Nam cũng đã tăng cường hợp tác trong lĩnh vực nôngnghiệp.Tháng 12 năm 2016, Thành phố Hồ Chí Minh và tỉnhEastern
64
Flanders của Bỉ đã kí Biên bản ghi nhớ nhằmthúc đẩyhợptácnông nghiệp tập trung vào những dự án công nghệ cao. Việchợptác trong giáo dục cũng thể hiện mối liên kết mạnh mẽgiữahaiquốc gia. Ví dụ, Đại học Ghent đã hợp tác chặt chẽ với Đại họcCần Thơ về nuôi trồng thủy sản, với Đại học Nông LâmThànhphốHồ Chí Minh về lai tạo giống bò BBB, trong khi GemblouxAgro-Bio Tech cũng đã thực hiện nhiều chương trình phát triểnnôngnghiệp khác nhau.
4.6.2 Giải thưởng của Entobel
Entobel đã vinh dự được chính phủ Việt Namtặngthưởngdonhững kế hoạch phát triển tại Việt Nam và tiềmnănghỗtrợpháttriển nông nghiệp bền vững. Cụ thể, Bộ Khoa học và Côngnghệđãhoan nghênh Entobel trong một chương trình phát triển khởi nghiệp(IPP Program) năm 2015.
Chương trình Đối tác đổi mới sáng tạo Việt Nam- PhầnLan(IPP)là hình thức hỗ trợ Phát triển, chính thức đồng tổ chức và tài trợbởichính phủ Việt Nam và Phần Lan. IPP đang trong giai đoạnthứhai(IPP2) từ năm 2014 đến năm 2018 với tổng ngân sách 11triệueuro.IPP hỗ trợ mục tiêu tổng thể của Việt Namtrở thành nềnkinhtếtrithức công nghiệp hóa có mức thu nhập trung bình trước năm2020.Mục tiêu của chương trình chính là thúc đẩy tăng trưởngkinhtếbền vững ở Việt Nam thông qua việc tăng gia sản xuất và xuất khẩucác sản phẩm và dịch vụ sáng tạo.
IPP nhắm đến mục tiêu dài hạn cho nền kinh tế và hệ thốngđổi mớicủa Việt Nam. Chương trình hợp tác cùng những đối tác quantrọngtrong nước cũng như quốc tế để mở rộng đổi mới thiết thực, đàotạodoanh nhân cũng như cải thiện cơ chế hỗ trợ địa phươngvàcácchương trình dành cho các công ty sáng tạo Việt mới thànhlập. IPPlàm việc cùng những nhân vật chủ chốt để xây dựngnềnmóngvững chắc cho các thế hệ doanh nhân đời tiếp theo của Việt Namvà tăng cường quan hệ đối tác đổi mới và kinh doanhgiữaViệtNam và các nước khác, đặc biệt là Phần Lan.
Trong suốt chương trình này, Entobel có thể tăng cườngchuyênmôn cũng như làm việc cùng doanh nhân địa phương, huấnluyệnviên và quan chức để tiến lên trong các giai đoạn tiếp theo. Entobelrất vinh dự khi nhận được sự hỗ trợ từ địa phương và đượcBộ
65
Khoa học và Công nghệ công nhận là đơn vị khởi nghiệptiềmnăngcao.
4.6.3 Nhà máy Entobel
Công ty Entobel đã dự định thiết lập nhà máy đầu tiêntại miềnNam Việt Nam. Công suất nhà máy dự kiến đạt sản lượng500tấnbột nhộng trùng và 2.500 tấn phân hữu cơ mỗi năm. Nhàmáyđầutiên này dự kiến có 50 nhân công. Nhà máy Entobel sẽ tôntrọngtấtcả những tiêu chuẩn quốc tế về vệ sinh và truy xuất nguồngốc.
Tiềm năng ngành sản xuất bột côn trùng tại Việt Namrất lớn.Entobel hướng tới mục tiêu thiết lập thêmmột số nhà máytrênkhắp đất nước; qua đó, sẽ giúp Việt Namlên vị trí dẫnđầutrongngành công nghiệp sản xuất bột côn trùng trong khuvựcĐôngNam Á và trên thế giới.
Entobel đang chờ Bộ Tài nguyên và Môi trường (MONRE) vàBộNông nghiệp và Phát triển Nông thôn (MARD) chấp thuậncáchoạtđộng của mình tại Việt Nam. Sau khi được phê duyệt, Entobel sẽxin cấp giấy chứng nhận đầu tư theo đúng pháp luật Việt Nam.
4.7 Thảo luận
Entobel thu được nhiều lợi ích nhờ kinh nghiệmlâu nămphát triểncác dự án chăn nuôi RLĐ công nghiệp tại các khu vực khí hậukhácnhau trên toàn thế giới. Điều này có nghĩa rằng côngnghệcủa
Entobel dễ dàng được nhân rộng mà vẫn đảmbảo độ antoàntối đa.Đối tác của Entobel đã nhân rộng mô hình sản xuất tại cácquốcgianhiệt đới như Tanzania và Kenya. Tại mỗi quốc gia, các dựánđềunhận được sự ủng hộ nhiệt tình từ bộ nông nghiệp, chínhquyềnđịaphương. Các dự án cũng đang được tiến hành tại QuảngChâu,Trung Quốc. Tất cả những hoạt động này đều được quảnlývới tiêuchuẩn an toàn và vệ sinh cao. Không công ty sản xuất RLĐnàotrên thế giới có thể cam kết có kinh nghiệmvới những vùngkhí hậu,
66
khu vực đa dạng như Entobel.
Ngoài ra, đội ngũ quản lý của Entobel đã có nhiềunămkinhnghiệm làm việc tại Việt Nam, nghiên cứu tiềmnăng để thựchiệncác hoạt động như vậy. Vì vậy, Entobel là một trong nhữngcôngtytốt nhất có thể phát triển các hoạt động liên quan đếnRLĐcôngnghiệp tại Việt Nam.
4.8 Kết luận
Công nghệ chế biến của Entobel đã được chuyển giaotừĐứcvàthay đổi cho phù hợp với điều kiện ở Việt Namthôngquađối tácHermatia HmbH. Hermetia GmbH đã xây dựng cơ sởsảnxuất đầutiên tại Đức năm 2004 với sự hỗ trợ từ chính phủ Đức vàđãđượcnhận giấy Chứng nhận Thú y để đủ điều kiện phát triểncáchoạtđộng của mình cũng như thương mại hóa sản phẩm. HermatiaHmbH đã chứng minh thành tích tuyệt vời của mìnhkhi duytrìviệc sản xuất ổn định, an toàn ở quy mô lớn.
Tất cả các bước trong quy trình chế biến đều được Entobel nắmvững và thành thạo. Bước đầu tiên chính là chuẩn bị nguyênliệuđầu vào, hay dễ hiểu hơn chính là chế độ ăn cho ấu trùng. Nguyênliệu đầu vào chủ yếu là phế thải từ nhà máy chế biến thựcvật được
dùng để cung cấp dinh dưỡng cho ấu trùng trong giai đoạnnuôi đếnkhi thu hoạch. Trứng được sản xuất trong môi trườngriêngbiệtkhép kín và an toàn. Bước cuối cùng bao gồmviệc chếbiếnấutrùng sau khi thu hoạch nhằm cho ra đời thành phẩmcuối: bột côntrùng. Bột côn trùng chứa 55-60% đạm và 10-15%chất béo, đượccung cấp cho nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi nhằmthaythếbột cá.
Entobel quyết định chọn Việt Nam làm địa điểmxây dựngnhàmáy.Công suất của nhà máy đầu tiên đạt 500 tấn bột côn trùngmỗi năm.Mặc dù vậy, Entobel hy vọng sẽ thiết lập thêmnhiều nhàmáytạiViệt Nam trong tương lai.
67
Kết luận và đề nghị
Kết luận
Nghiên cứu này chứng minh tiềm năng sử dụng RLĐnhưlàmộttrong những công cụ tái chế chất thải hữu cơ thành thứcănchănnuôi giàu đạm và phân bón hữu cơ có giá trị sinh học cao. Hơnthếnữa, khi làm chủ một công nghệ an toàn và ổn định, nhữnghoạtđộng này sẽ được phát triển an toàn với quy mô côngnghiệptạiViệt Nam. Entobel cùng đối tác của mình đã có kinhnghiệmchuyên sâu trong việc sản xuất có kiểm soát và chuyển hóaấutrùngRLĐ. Một công nghệ an toàn và có khả năng mở rộng đã đượcthiếtkế cho mục đích này.
Ruồi lính đen là một loài côn trùng không gây hại đặc hữutại ViệtNam và phân bố trên toàn thế giới. Loại côn trùng nàyđãđượcnghiên cứu rộng rãi tại các trường đại học ở Việt Nam. Chúngđãđược chứng minh có công dụng tái chế rác thải hữu cơthànhnguồnthức ăn đạm thay thế trong khẩu phần thức ăn chăn nuôi giasúc,gia cầm và thủy sản bền vững. Những lợi ích cả về kinhtếlẫnmôitrường của chúng đã được nghiên cứu tại Việt Namvà trênthếgiớitừ năm 2001.
Trong bối cảnh này, Entobel tin rằng việc thiết lập một cơsởsảnxuất và chuyển hóa RLĐ sẽ góp phần tăng cường các nỗlực, chínhsách quản lý môi trường của nhà nước Việt Nam, đồng thời đềxuấtmột giải pháp bền vững, sáng tạo thay thế các nguồnđạmnhậpkhẩu khác. Entobel cũng có ý định hỗ trợ sự phát triểncủangànhnuôi trồng thủy sản chất lượng cao của Việt Namthôngquaviệccung cấp các sản phẩm đạm từ côn trùng. Việc nghiên cứuvàpháttriển đối với ngành sản xuất bột nhộng trùng và phân hữucơsinhhọc giá trị cao nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất chắc chắnvẫncòn tiếp tục. Vì vậy, Entobel sẽ phối hợp chặt chẽ với cáctrườngđại học trong việc nghiên cứu phát triển kỹ thuật, quytrìnhcôngnghệ, chế biến, bảo quản và sử dụng sản phẩm.
Entobel và đối tác đã làm việc chặt chẽ cùng Trường Đại họcNôngLâm Thành phố Hồ Chí Minh để soạn thảo quyển sáchnày, chứng
68
minh RLĐ là loài đặc hữu của Việt Namvà rằng Entobel cóđộingũ có chuyên môn, kinh nghiệm để sử dụng loại côn trùngnàyởquy mô lớn.
Đề nghị
Ruồi lính đen không gây ra bất kỳ rủi ro nào cho môi trường. Đâylà một loại ruồi khá yếu, chúng sẽ chết sau vài ngày trongvòngđờiphát triển. Loài ruồi này không vào nhà, quán ăn, mà chúngsốngcách biệt với con người. Chúng không có miệng, vì lẽ đókhôngcắnphá và chưa có bất kỳ trường hợp nào cho thấy chúngmangmầmbệnh truyền nhiễm. Vì vậy, tác giả đề nghị cho phépnuôi trồngRLĐ với quy mô công nghiệp tại Việt Nam.
Nhóm tác giả cũng đề nghị phát triển cơ sở công nghiệpsảnxuấtRLĐ tại Việt Nam dựa trên việc sử dụng công nghệ củaEntobel.Entobel thực sự là công ty duy nhất trên thế giới có kinhnghiệmphát triển những cơ sở này trong nhiều vùng khí hậu, baogồmkhíhậu nhiệt đới, và các châu lục khác nhau. Vì lẽ đó, côngnghệcủaEntobel là lựa chọn thích hợp nhất, đảm bảo phát triểnantoàntạiViệt Nam.
69
Tài liệu thamkhảo
Tiếng Việt
Trần Tấn Việt, 2002. X lý rác hu cR t rác sinh hoㄴt bngk㤵thutchuyn hóa sinh hc: Kt u䁐 th nghim và kh䁐 năngngdng,Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Trần Tấn Việt, 2008. Nghiên cu thit k toilet sinh hc, s dngytrùng Hermetia illucens làm tác nhân phân hu, TrườngĐại họcNông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh. Đề tài cấp Bộ, Mã số: B2006-12-09.
Trần Tấn Việt và Nguyễn Hữu Trúc, 2005. S dng u trùngHermetiaillucens x lý phân heo tㄴo ngun protein và phân hucR- Đềtàinghiên cứu khoa học cấp Sở, Sở Khoa học Công nghệvàMôitrường tỉnh Đồng Nai.
Trần Tấn Việt, Nguyễn Hữu Trúc và Đỗ Nguyên Hương Thảo, 2005.Nghiên cứu ặc iểm hình thái, sinh học và hành vi RLĐHermetiaillucens (Diptera: Stratioyidae), Trường Đại học Nông LâmThànhphố Hồ Chí Minh.
Tiếng Anh
Abu-Ghazaleh A. A., Schingoethe D. J., Hippen A. R., 2001.Conjugated linoleic acid and other beneficial fatty acids inmilkfatfrom cows fed soybean meal, fish meal, or both, Journal DairyScience. 84(8).1845-50.
Agriculture Information Bulletin, 2002. China’s Food and Agriculture.Issues for the 21st Century, Market and Trade Economics Division,Economic Research Service, U.S.
Agriprotein 2013. Website. http.//www.agriprotein.com/
Albert G. J. Tacona, Marc Metian, 2008. Global overviewontheuseof fish meal and fish oil in industrially compoundedaquafeeds.Trends and future prospects, Elsevier.
Aldrichl A., 2012. Rendered products in pet food, National RendersAssociation, sine dato ARBIA và al, Chitin ExtractionfromCrustacean Shells by Biological Methods – Areview.
70