Study of chemical properties and heavy metals in pig manure under different farm management systems in Ratchaburi province

Main Article Content

Ornprapa Thepsilvisut
Nipatchaya Chandoung
Nuengruethai Srikan
Preuk Chutimanukul

Abstract

The aim of this research was to investigate chemical properties and some heavy metal concentrations in pig manure collected from swine farms that are managed under different systems. The swine farms selected for this study were in Ratchaburi province and consisted of farms under 3 different management systems, namely, conventional farming, GAP-based farming, and deep litter swine production with GAP standards. Swine production system data collection was conducted using an interview-based questionnaire. The collected pig manures were then analyzed for chemical properties and heavy metal contaminants in a laboratory. The results showed that the pig manure collected from farms with all of the farm management systems studied could be developed into organic fertilizer, since there was a high level of macronutrients (N-P2O5-K2O), especially the pig manure from the farms under GAP-based farming systems, which contained 3.50% N and 3.50% P2O5, respectively. Although the pig manure collected from all production systems did not contain any of the heavy metal contaminants measured at rates exceeding the organic fertilizer limits, including those of As, Pb, Hg, and Cd, there was a high risk of copper contamination, which may be attributed to feeding, waste management, and farm floor management systems. In addition, some farms under GAP-based farming systems (40% of the interviewed farms) and GAP-certified deep litter swine production systems (20% of the interviewed farms) were found to generate stable income and gained some profits after deducting costs. In contrast, swine farms under a conventional system generated unstable earnings.

Article Details

How to Cite
Thepsilvisut, O. ., Chandoung, N. ., Srikan, N. ., & Chutimanukul, P. . (2023). Study of chemical properties and heavy metals in pig manure under different farm management systems in Ratchaburi province. Khon Kaen Agriculture Journal, 51(4), 617–633. retrieved from https://li01.tci-thaijo.org/index.php/agkasetkaj/article/view/256799
Section
บทความวิจัย (research article)

References

กิตติพงษ์ พิพิธกุล. 2561. คุณภาพเครื่องมือแบบสอบถาม: Validity กับ Reliability ในการวิจัยทางรัฐประศาสนศาสตร์. วารสารวิชาการและวิจัย มหาวิทยาลัยภาคตะวันออกเฉียงเหนือ. 2: 104-110.

กรมพัฒนาที่ดิน. 2553. คู่มือการปฏิบัติงานกระบวนการวิเคราะห์พืช ปุ๋ย และสิ่งปรับปรุงดิน. กระทรวงเกษตรและสหกรณ์, กรุงเทพฯ.

กรมควบคุมมลพิษ. 2558. คู่มือความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับระบบบำบัดน้ำเสียเบื้องต้นและการตรวจสอบระบบบำบัดน้ำเสียด้วยตนเอง. กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม, กรุงเทพฯ.

กรมวิชาการเกษตร. 2548. เรื่องควรรู้เกี่ยวกับปุ๋ยอินทรีย์. แหล่งข้อมูล: http://aglib.doa.go.th/lib/images/Downloads /2551/EB00008.pdf. ค้นเมื่อ 14 เมษายน 2565.

กองวิเคราะห์น้ำบาดาล. 2561. สาระน่ารู้เกี่ยวกับคุณภาพน้ำ: คุณภาพของน้ำบาดาล. แหล่งข้อมูล: http://www.dgr.go.th/ dga/th/about/352. ค้นเมื่อ 14 เมษายน 2565.

ขจรยศ ศิรินิล และอรประภา เทพศิลปวิสุทธิ์. 2563. การพัฒนาวัสดุดินผสมเพื่อการเพาะปลูกผักสลัดกรีนโอ๊ค. วารสารแก่นเกษตร. 48(5): 990-1001.

จงรักษ์ จันทร์เจริญสุข. 2541. ปุ๋ยอินทรีย์และวัสดุเหลือใช้. น. 487-497. ใน: ปฐพีวิทยาเบื้องต้น. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.

ณัฐพล เลาหเจริญยศ. 2557. อาหารและโพแทสเซียม. แหล่งข้อมูล: https://sriphat.med.cmu.ac.th/th/knowledge-62. ค้นเมื่อ 21 พฤษภาคม 2565.

ธนาภรณ์ จิตตปาลพงศ์. 2557. การสร้างสูตรอาหารสัตว์น้ำและสูตรอาหารสัตว์น้ำเศรษฐกิจ. แหล่งข้อมูล: https://www.fisheries.go.th/technical_group/. ค้นเมื่อ 26 พฤษภาคม 2565.

รัชฎาพร วัชรวิชานันท์ และกมณชนก วงศ์สุขสิน. 2555. การวิเคราะห์และปรับปรุงคุณภาพนํ้าบาดาล เพื่อใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมและการอุปโภคในเขตตําบลหนองบัวศาลาและตําบลหนองระเวียง จังหวัดนครราชสีมา. น. 341-348. ใน: การประชุมวิชาการเสนอผลงานวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาครั้งที่ 13, 17 กุมภาพันธ์ 2555. บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ขอนแก่น.

พิษณุ ตุลยกุล. 2552. การศึกษาความสัมพันธ์ของระดับโลหะหนัก (zinc และ copper) และปริมาณของเชื้อ E. coli และ Salmonella spp. ในน้ำเสียและดินที่ได้จากฟาร์มสุกร. รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์, คณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.

ยงยุทธ โอสถสภา, อรรถศิษฐ์ วงศ์มณีโรจน์ และชวลิต ฮงประยูร. 2554. ปุ๋ยเพื่อการเกษตรที่ยั่งยืน, พิมพ์ครั้งที่ 2 สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.

วรีย์นิดา วิวรรธมงคล. 2557. การศึกษาปริมาณโลหะหนักในน้ำเสีย น้ำทิ้ง และกากตะกอนมูลสุกรของฟาร์มสุกร และผลการใช้ของเสียฟาร์มสุกรเป็นปุ๋ยในการปลูกผักต่อการปนเปื้อนโลหะบนต้นผัก. บัณฑิตวิทยาลัย, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.

ศุภกาญจน์ ล้วนมณี, สมฤทัย ตันเจริญ, ภาวนา ลิกขนานนท์ และสุปราณี มั่นหมาย. 2553. ศึกษาการสลายตัวและพฤติกรรมการปลดปล่อยธาตุอาหารพืชของปุ๋ยอินทรีย์และปุ๋ยผสมอินทรีย์เคมีภายใต้สภาพความชื้นสนาม: การทดลองย่อยศึกษาการสลายตัวและพฤติกรรมการปลดปล่อยธาตุอาหารของปุ๋ยหมัก. กลุ่มวิจัยปฐพีวิทยา, สำนักวิจัยพัฒนาปัจจัยการผลิตทางการเกษตร, กรุงเทพฯ.

ศุภามาศ พานิชศักดิ์พัฒนา. 2529. จุลวิทยาเพื่อผลิตผลทางการเกษตร. ภาควิชาปฐพีวิทยา, คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.

สุกัญญา จัตตุพรพงษ์, ปฏิมา อู๋สูงเนิน และอุทัย คันโธ. 2550. การใช้ประโยชน์จากมูลสัตว์และน้ำเสียจากฟาร์มเลี้ยงสัตว์เป็นปุ๋ยอินทรีย์แบบต่างๆ สำหรับพืชเศรษฐกิจ. สถาบันสุวรรณวาจกกสิกิจฯ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกําแพงแสน, นครปฐม.

สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. 2564. สถิติการเกษตรของประเทศไทย ปี 2563: ปศุสัตว์และผลิตภัณฑ์. กระทรวงเกษตรและสหกรณ์, กรุงเทพฯ.

สำนักงานศูนย์ส่งเสริมและพัฒนาอาชีพการเกษตรจังหวัดนครราชสีมา. 2537. ปริมาณธาตุอาหารเฉลี่ยสำหรับพืชที่มีในมูลสัตว์แห้งชนิดต่างๆ. แหล่งข้อมูล: https://osd101.ldd.go.th/q/manual/ table_compost.pdf. ค้นเมื่อ 21 พฤษภาคม 2565.

สำนักพัฒนาระบบและรับรองมาตรฐานสินค้าปศุสัตว์. 2563. ฟาร์มปศุสัตว์อินทรีย์ ที่ได้รับการรับรอง (2563). กรมปศุสัตว์, กรุงเทพฯ. แหล่งข้อมูล: http://certify.dld.go.th/certify. ค้นเมื่อ 29 พฤศจิกายน 2564.

สำนักพัฒนาอาหารสัตว์. 2560ก. วัตถุดิบอาหารสัตว์: รำละเอียด. กรมปศุสัตว์. แหล่งข้อมูล: https://nutrition.dld.go.th/exhibision/feed_stuff/rice_bran.htm. ค้นเมื่อ 21 พฤษภาคม 2565.

สำนักพัฒนาอาหารสัตว์. 2560ข. วัตถุดิบอาหารสัตว์: ปลาป่น. กรมปศุสัตว์. แหล่งข้อมูล: https://nutrition.dld.go.th/exhibision/feed_stuff/fish_meal.htm. ค้นเมื่อ 21 พฤษภาคม 2565.

อภินันท์ จันทร์ทอง และสมบัติ ศรีจันทร์. 2557. ผลของการใช้กระดูกป่นและไดแคลเซียมฟอสเฟตขุนโคเนื้อ. น. 137- 142. ใน: รายงานสัมมนานักศึกษาปริญญาตรี สาขาสัตวศาสตร์ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช.

อุทัย คันโธ และสุกัญญา จัตตุพรพงษ์. 2564. การใช้ประโยชน์มูลสัตว์เป็นปุ๋ยให้กับพืชอย่างมีประสิทธิภาพ. แหล่งข้อมูล: http://www3.rdi.ku.ac.th/exhibition/52/08-intregration/Uthai/intregration_00.html. ค้นเมื่อ 13 กันยายน 2565.

Department of Agriculture. 2014. Announcement of the Department of Agriculture subject: Organic fertilizer standard. Available: https://www.doa.go.th/ard/wpcontent/uploads/2019/11/FEDOA11.pdf. Accessed May. 21, 2022.

Du, J., J. Jiao, X. Huang, Z. Li, and X.P. Liu. 2020. Effects of different proportions of pig manures and sugarcane leaves on Cu and Zn forms in dry fermentation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 615: 012094.

Ekhlas, D., H. Argüello, F.C Leonard, E.G. Manzanilla, and C.M. Burgess. 2023. Insights on the effects of antimicrobial and heavy metal usage on the antimicrobial resistance profiles of pigs based on culture-independent studies. Veterinary Research. 54: 14.

Huett, D.O., N.A. Maier, L.A. Sparrow, and T.J. Piggott. 1997. Vegetable crop. p. 383- 461. In: Plant Analysis: An Interpretation Manual (D.J. Reuter and J.B. Robinson eds.), Inkata Press, Melbourne.

Kim, H.T., J.P. Loftus, S. Mann, and J.J. Wakshlag. 2018. Evaluation of arsenic, cadmium, lead and mercury contamination in over-the-counter available dry dog foods with different animal ingredients (red meat, poultry, and fish). Frontiers in Veterinary Science. 5:264.

Lindén, L., K. Andersson, and A. Oskarsson. 2001. Cadmium in organic and conventional pig production. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 40(3): 425-431.

Luppi, A. 2017. Swine enteric colibacillosis: diagnosis, therapy and antimicrobial resistance. Porcine Health Management. 3:16.

Mazliah, J., S. Barron, E. Bental, and I. Reznik. 1989. The effect of chronic lead intoxication in mature chickens. Avian Diseases. 33(3): 566–570.

Priya, R., S. Anbu, and P. Saranraj. 2016. Microbially fermented soybean meal as natural fertilizer. Lap Lambert Academic Publishing, London.

Shehata, E., Y. Liu, Y. Feng, D. Cheng, and Z. Li. 2019. Changes in arsenic and copper bioavailability and oxytetracycline degradation during the composting process. Molecules. 24(23): 4240.

Skalny, A.V., T.R.R. Lima, T. Ke, J.C. Zhou, J. Bornhorst, S.I. Alekseenko, J. Aaseth, O. Anesti, D.A. Sarigiannis,

A. Tsatsakis, M. Aschner, and A.A. Tinkov. 2020. Toxic metal exposure as a possible risk factor for COVID-19 and other respiratory infectious diseases. Food and Chemical Toxicology. 146: 111809.

Storelli, M.M., and G.O. Marcotrigiano. 2003. Heavy metal residues in tissues of marine turtles. Marine pollution bulletin. 46(4): 397–400.

Tulayakul, P., A. Boonsoongnern, S. Kasemsuwan, S. Wiriyarampa, J. Pankumnoed, S. Tippayaluck, H. Hananantachai, R. Mingkhwan, R. Netvichian, and S. Khaodhiar. 2011. Comparative study of heavy metal and pathogenic bacterial contamination in sludge and manure in biogas and non-biogas swine farms. Journal of Environmental Sciences. 23(6): 991-997.

Vargora, M., O. Ondrasovicova, N. Sasakova, M. Ondrasovic, K. Culenova, and S. Smirjakova. 2005. Heavy metal in sewage sludge and pic slurry solids and the health and environmental risk associated with their application to agricultural soil. Journal of Folia Veterinaria. 49(3): 28-30.

Walkley, A., and I.A. Black. 1934. An examination of Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science. 37: 29-37.

Wang, H., Y. Dong, Y. Yang, G.S. Toor, and X. Zhang. 2013. Changes in heavy metal contents in animal feeds and manures in an intensive animal production region of China. Journal of Environmental Sciences (China). 25(12): 2435–2442.

Zhao, Y., D. Wang, and S. Yang. 2016. Effect of organic and conventional rearing system on the mineral content of pork. Meat Science. 118: 103-107.