- Trang Chủ
- Sinh học
- ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÔN VI SINH VẬT: Ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất phân vi sinh
Xem mẫu
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA SEN
KHOA KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VI SINH VẬT
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
Nhóm 5
29/9/2011
- TRƯỜNG: ĐẠI HỌC HOA SEN
KHOA: KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
MÔN: VI SINH VẬT
Tên đề tài:
ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT PHÂN VI SINH
Giảng viên giảng dạy: Hồ Thanh Bá
Sinh viên thực hiện:
• Trương Thị Hồng Liên_106222
• Tôn Nữ Phương Anh_106237
• Hoàng Phương Liên_106236
• Trần Thị Thu Hằng_106212
• Lê Thị Hiệp_106239
• Nguyễn Thị Mỹ Linh_106216
Thời gian thực hiện: HKI/2011-2012
TRÍCH YẾU
Cùng với sự phát triển không ngừng của xã hội, ngành nông nghiệp đã có những
thay đổi rất đáng kể. Nhiều máy móc tiên tiến, công nghệ trồng trọt, giống mới…ra
Trang 2
- đời, đã đáp ứng kịp với những nhu cầu ngày càng cao. Việt Nam là nước nông nghiệp
nên phân bón và giống có thể xem là 2 yếu tố có tính quyết định đến năng suất và chất
lượng. Nhiều nơi, do sử dụng quá mức cần thiết các loại phân bón và thuốc trừ sâu hoá
học làm cho đất canh tác bị bạc màu đi rất nhanh chóng. Trong sản xuất nông nghiệp,
phân bón có vai trò quyết định cả về chất lượng và sản l ượng thu hoạch. Ở n ước ta,
tình trạng sử dụng phân bón còn chưa hợp lý, đa số người dân chưa biết s ử d ụng bón
phân hóa học kết hợp với phân hữu cơ vi sinh. Nhưng qua thời gian dài sử dụng phân
hóa học mà không bón phân hữu cơ vi sinh đã làm cạn kiệt nguồn hữu cơ và vi sinh vật
trong đất dẫn đến đất bị chai cứng, khả năng hấp thụ dinh dưỡng, khả năng tạo chất
dinh dưỡng và giữ nước kém. Không những thế mà giá thành phân bón hóa học ngày
càng tăng. Trong khi đó, phân hữu cơ vi sinh có rất nhiều ưu điểm: cải tạo đất tốt, làm
tăng dinh dưỡng trong đất, giúp đất giữ dinh dưỡng và giữ nước tốt, nâng cao chất
lượng và sản lượng cây trồng, giúp cây chống chịu bệnh tốt, giá thành thấp. Vì vậy,
cần phải kết hợp bón phân hữu cơ vi sinh để cải tạo lại đất trồng
Với những nghiên cứu và ứng dụng quy trình công nghệ vào thực tế đạt kết quả,
việc đưa ra công nghệ “ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất phân bón” giúp người dân
tự sản xuất phân bón hữu cơ, các cơ sở sản xuất phân bón, xử lý rác thải, nước thải và
xử lý mùi hôi Chế phẩm vi sinh chứa các chủng vi sinh vật hữu ích với các hoạt tính
cao và ổn định.
Trang 3
- MỤC LỤC
Trang 4
- NHẬP ĐỀ
Do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển cao đòi hỏi con người sử dụng nhiều biện
pháp khác nhau để tăng năng suất sản lượng sản phẩm. Những hoạt đ ộng nhằm
mục đích kinh tế này cũng là nguyên nhân cơ bản làm ô nhiễm môi trường.Mặt
khác,ngành nông nghiệp ở việt nam hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón hóa học,vì thế
dư lượng các chất hóa học trong các loại phân này gây ô nhiễm môi tr ường đ ất,môi
trường nước và ảnh hưởng nhiều đến sinh vật cũng như con người. Vậy làm thế nào
để trả lại độ phì nhiêu cho đất? Đó là sử dụng sản phẩm phân hữu cơ vi sinh vật đa
chủng chế biến từ các nguồn khác nhau, đây chính là giải pháp hay nhất hiện nay có
thể giải quyết được các vấn đề trên. Phân bón vi sinh dựa vào các chủng vi sinh vật sẽ
phân giải các chất hữu cơ trong bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm công nông nghiệp,
…. tạo ra sinh khổi,sinh khối này rất tốt cho cây cũng như cho đất,giúp cải tạo làm đất
tơi xốp.Vả lại với mức sống trung bình của một người nông dân hiện nay không thể
dùng các loại phân bón cho cây trồng với giá cả cao như vậy, sự ra đời của phân vi sinh
đã đáp ứng được mong muốn của người nông dân, vừa tăng năng suất lại hợp túi
tiền.Dùng phân vi sinh có thể thay thếđược từ 50 - 100% lượng phân đạm hóa học (tùy
từng loại cây trồng bón phân vi sinh có thể tiết kiệm được nhiều chi phí do giá phân
hạ, giảm lượng phân bón, giảm số lần phun và lượng thuốc BVTV)…Do bón vi sinh
nên sản phẩm rất an toàn, lượng nitrat giảm đáng kể, đất không b ị ô nhi ễm, kh ả
năng giữẩm tốt hơn, tăng cường khả năng cải tạo đất do các hệ sinh vật có ích hoạt
động mạnh làm cho đất tơi xốp hơn, cây dễ hút thu dinh dưỡng hơn
Mục tiêu 1: Cách tìm kiếm thông tin trên Internet một cách nhanh chóng, có khoa
học và chính xác.
Mục tiêu 2: Cách chọn lọc thông tin phù hợp với yêu cầu tham khảo và tìm
hiểu.
Mục tiêu 3: Bổ sung thêm những cách tìm kiếm thông tin từ Internet có hiệu
quả.
Mục tiêu 4: Học cách làm việc theo nhóm, phân công công việc cho các thành
viên.
Mục tiêu 5: Rèn luyện kỹ năng viết báo cáo theo tiêu chuẩn ISO5966,kỹ năng
soạn thảo văn bản và kỹ năng thuyết
Góp phần vào sự thành công cho đề tài này, có sự cộng tác các thành viên trong
nhóm:
1. Tôn Nữ Phương Anh:
Trang 5
- 2. Lê Thị Hiệp:
3. Nguyễn Thị Mỹ Linh:
4. Trương Thị Hồng Liên:.
Bài sau khi làm xong thì bài sẽ được gửi cho từng thành viên đọc lại và chỉnh sửa
lại lần nữa trước khi nộp bài.
Trang 6
- NỘI DUNG CHÍNH
Trang 7
- 1. GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT
1.1. Khái niệm về VSV và đặc điểm của chúng
VSV là những sinh vật đơn bào có kích thước nhỏ, không quan sát được bằng mắt
thường mà phải sử dụng kính hiển vi. Thuật ngữ vi sinh vật không tương đương với
bất kỳ đơn vị phân loại nào trong phân loại khoa học. Nó bao gồm c ả virus, vi khuẩn,
archaea, vi nấm, vi tảo, động vật nguyên sinh.v.v. Vi sinh vật có đặc điểm là:
a) Kích thước nhỏ bé.
b) Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh.
So với các sinh vật khác thì vi sinh vật có tốc độ sinh trưởng cực kỳ lớn. Ví dụ: Vi
khuẩn E.Coli trong điều kiện thích hợp khoảng 12-20 phút phân cắt 1 lần. Do đó vi sinh
vật được ứng dụng nhiều trong sản xuất sinh khối và nhiều chất khác.
c) Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh.
Tuy vi sinh vật có kích thước rất nhỏ bé nhưng chúng lại có năng lực hấp thu và
chuyển hoá vượt xa các sinh vật khác. Chẳng hạn 1 vi khuẩn l ắctic (Lactobacillus)
trong 1 giờ có thể phân giải được một lượng đường lactose lớn hơn 100-10000 lần so
với khối lượng của chúng. tốc độ tổng hợp protein của nấm men cao gấp 1000 lần so
với đậu tương và gấp 100 000 lần so với trâu bò.
d) Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh.
Trong nòi lên men với các điều kiện nuôi cấy thích hợp từ 1 tế bào có thể tạo ra
sau 24 giờ khoảng 100 000 000- 1 000 000 000 tế bào. Thời gian thế hệ của nấm men
dài hơn, ví dụ với men rượu (Saccharomyces cerevisiae) là 120 phút. Với nhiều vi sinh
vật khác còn dài hơn nữa, ví dụ với tảo Tiểu cầu ( Chlorella ) là 7 giờ, với vi khuẩn
lam Nostoc là 23 giờ...Có thể nói không có sinh vật nào có tốc độ sinh sôi nảy nở nhanh
như vi sinh vật.
e) Có năng lực thích ứng mạnh và dễ dàng phát sinh biến dị
Trong quá trình tiến hoá lâu dài vi sinh vật đã tạo cho mình những cơ chế điều hoà
trao đổi chất để thích ứng được với những điều kiện sống rất khác nhau, kể cả những
điều kiện hết sức bất lợi mà các sinh vật khác dường không thể tồn tại được. Có vi
sinh vật sống được ở môi trường nóng đến 1300C,lạnh đến 0-50C, mặn đến nồng độ
32% muối ăn, ngọt đến nồng độ mật ong, pH thấp đến 0,5 hoặc cao đến 10,7, áp suất
cao đến trên 1103 at. hay có độ phóng xạ cao đến 750 000 rad. Nhiều vi sinh vật có thể
phát triển tốt trong điều kiện tuyệt đối kỵ khí, có noài nấm sợi có thể phát triển dày
đặc trong bể ngâm tử thi với nộng độ Formol rất cao...
Trang 8
- Vi sinh vật đa số là đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh,số lượng nhiều, tiếp xúc trực
tiếp với môi trường sống ... do đó rất dễ dàng phát sinh biến dị. tần số biến dị thường
ở mức 10-5-10-10. Chỉ sau một thời gian ngắn đã có thể tạo ra một số lượng rất lớn
các cá thể biến dị ở các hế hệ sau. Những biến dị có ích sẽ đưa lại hiệu quả rất lớn
trong sản xuất
f) Phân bố rộng, chủng loại nhiều
Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi trên Trái đất, trong không khí, trong đất, trên núi
cao, dưới biển sâu, trên cơ thể, người, động vật, thục vật, trong thực phẩm, trên mọi
đồ vật... Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc thực hiện các vòng tuần hoàn sinh-địa-
hoá học (biogeochemical cycles) như vòng tuần hoàn C, vòng tuần hoàn n, vòng tuần
hoàn P, vòng tuần hoàn S, vòng tuần hoàn Fe...
1.2. Phân loại VSV:
+ Sinh vật phân giải phospho khó tan
+ Sinh vật phân giải Nitơ
+ Sinh vật phân giải lưu huỳnh
+ Sinh vật phân giải Xenlulose
+ Sinh vật tham gia quá trình amon hóa
+ Sinh vật tham gia quá trình nitrat hóa
+ Sinh vật tham gia quá trình phản nitrat hóa
+…
a) Sinh vật phân giải phospho khó tan
• Một số loài vi sinh vật sống cộng sinh trên rễ cây có khả năng hút lân đ ể cung
cấp cho cây. Trong số này, đáng kể là loài VA mycorrhiza. Loài này có thể hoà tan
phosphat sắt trong đất để cung cấp lân cho cây. Ngoài ra loài này còn có khả năng huy
động các nguyên tố Cu, Zn, Fe… cho cây trồng.
• Một số sinh vật tiêu biểu:
- B.megaterium, Serratia, B.subtilis, Serratia, Proteus, Arthrobster, ...
- Vi khuẩn: Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Agrobacterium,
Aerobacter, Brevibacterium, Micrococcus, Flavobacterium…
b) Sinh vật cố định đạm
• Là loại sinh vật có tác dụng cố định đạm nito tự do trong không khí và trong đất
(cây trồng không hấp thu được) tạo thành đạm dễ tiêu cung cấp cho đ ất và cho cây
trồng.
Trang 9
- • Có hai nhóm vsv tham gia đó là: nhóm vi sinh vật sống tự do và hội sinh và nhóm
vi sinh vật cộng sinh.
• Một số sinh vật cố định đam tiêu biểu:
- Vi khuẩn Azotobacter: tính đa hình, khi còn non có tiêm mao, có khả năng di
động được nhờ tiêm mao (Flagellum). Là vi khuẩn hình cầu (song cầu khuẩn), gram âm
không sinh nha bào, hảo khí, có kích thuớc tế bào dao dộng 1,5 – 5,5 micrometre, khuẩn
lạc dạng S màu trắng trong, lồi, nhày. Khi già khuẩn lạc có màu vàng lục hoặc màu nâu
thẫm, tế bào được bao bọc lớp vỏ dày và tạo thành nang xác, gặp diều kiện l ợi nang
xác này sẽ nứt ra và tạo thành các tế bào mới. VK thích ứng ở pH 7,2 – 8,2, ở nhiệt độ
28 – 300C, độ ẩm 40 – 60%. Azotobacker đồng hóa tốt các loại đường đ ơn và đ ường
kép, cứ tiêu tốn 1 gam đường gluco nó có khả năng đồng hóa được 8 – 18 mg N.
- Vi khuẩn Beijerinskii: có hình cầu, hình bầu dục hoặc hình que, gram âm không
sinh nha bào, hảo khí, một số loài có tiêm mao có khả năng di động đ ược. Kích th ước
tế bào dao động 0,5 – 2,0 x 1,0 – 4,5 micrometre, khuẩn lạc thuộc nhóm S, rất nhầy,
lồi không màu hoặc màu nâu tối khi già, không tạo nang xác. VK này có khả năng đồng
hóa tốt các loại đường đơn, đường kép, cứ tiêu tốn 1 gam đường gluco nó có khả năng
cố định được 5 – 10 mgN. VK Beijerinskii có tính chống chịu cao với acid, nó có thể
phát triển ở môi trường pH= 3, nhưng vẫn phát triển ở pH trung tính hoặc kiềm yếu.
c) Sinh vật phân giải Nitơ
Trong cơ thể các loại sinh vật chứa khoảng 4.1015 tỷ tấn nito. Nhưng tất cả nguồn
nito trên cây trồng đều không tự đồng hóa được mà phải nhờ vi sinh vật. Thông qua
hoạt động của các loài sinh vật, nito nằm trong các dạng khác nhau được chuyển hóa
thành dễ tiêu cho cây trồng sử dụng.
d) Vi sinh vật tham gia quá trình amon hóa
- Trong thiên nhiên tồn tại các dạng hợp chất Nitrogen hữu cơ, protein, acid amin,
… Các hợp chất này đi vào đất từ nguồn xác động, thực vật, các loại phân chuồng,
phân xanh, rác thải hữu cơ. Thực vật không thể đồng hóa được dạng nitrogen hữu c ơ
phức tạp như trên, nó chỉ có thể sử dụng sau quá trình amon hóa. Quá trình amon hóa,
các dạng nitrogen hữu cơ được chuyển hóa thành NH4+ hoặc NH3-
- Tiêu biểu nhu các loài sinh vật sau: A.proteolytica, Arthrobacter spp, Baccillus
cereus, Staphilococcus aureus,Thermonospora fusca, termoactinomyces vulgarries
2. GIỚI THIỆU VỀ PHÂN VI SINH
2.1. Định nghĩa:
Là sản phẩm chứa VSV sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu
chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng
mà cây trồng có thể sử dụng được (N, P, K, S, Fe..) hay các hoạt chất sinh học, góp
phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản. Phân VSV phải bảo đ ảm không gây
Trang 10
- ảnh hưởng xấu đến người, động, thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông
sản (TCVN 6168-2002). Theo định nghĩa nêu trên, phân bón VSV được hiểu như sau:
- Phân bón VSV phải là sản phẩm chứa các VSV sống tồn tại dưới dạng tế bào
sinh dưỡng hoặc bào tử.
- VSV chứa trong phân bón vi sinh phải là các VSV đã được tuyển chọn đánh giá,
có hoạt tính sinh học, có khả năng sinh trưởng, phát triển và thích nghi với điều kiện
môi trường sống mà ở đó chúng được sử dụng.
2.2. Phân loại phân vi sinh
Trên cơ sở tính năng tác dụng của các chủng loại VSV sử dụng, phân bón vi sinh
được chia thành hai loại: Phân vô cơ vi sinh và phân hữu cơ vi sinh.
2.2.1. Phân vô cơ
Là loại phân có chứa các chất dinh dưỡng vô cơ cần thiết cho sự sinh trưở ng và
-
phát triển của cây trồng.
a) Phân lân vi sinh (Phân VSV phân giải phosphat khó tan)
- Là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống đã được tuyển chọn
với mật độ tế bào đạt tiêu chuẩn hiện hành, có khả năng chuyển hoá hợp chất photpho
khó tan thành dạng dễ tiêu cung cấp cho đất và cây trồng, tạo điều kiện nâng cao năng
suất và hoặc chất lượng nông sản.
- Vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan là vi sinh vật , thông qua hoạt
động của chúng, với các hợp chất photpho khó tan được chuyển hoá thành dễ tiêu đ ối
với cây trồng. Vi sinh vật phân giải hợp chất khó tan tạo vòng tròn trong suốt bao
quanh khuẩn lạc ( vòng phân giải ) trên môi trường chứa nguồn photpho duy nhất là
Ca3(PO4) hoặc lơ-xi-tin.
Lân vô cơ và cơ chế hòa tan photpho trong phân lân vô cơ
• Lân vô cơ:
- Lân vô cơ thường ở trong các dạng khoáng như apatit, phosphoric, phosphat sắt,
phosphat nhôm… Muốn cây trồng sử dụng được phải qua chế biến, để trở thành dạng
dễ tan.
- Cũng như các yếu tố khác, P luôn luôn tuần hoàn chuyển hóa. Nhờ vsv lân hữu
cơ được vô cơ hóa biến thành muối của axit phosphoric. Các dạng lân này một phần
được sử dụng, biến thành lân hữu cơ, một phần bị cố định dưới dạng lân khó tan như
Ca3(PO2)2, FePO4, AlPO4. Những dạng khó tan này trong những môi trường có pH
Trang 11
- thích hợp sẽ chuyển hóa thành dạng dễ tan. VSV giữ vai trò quan trọng trong quá trình
này.
• Cơ chế phân giải phospho trong lân vô cơ
- Sự phân giải Ca3(PO4)2 có liên quan mật thiết với sự sản sinh axit trong quá
trình sống của VSV. Trong đó axit cacbonic rất quan trọng. Chính H2CO3 làm cho
Ca3(PO4)2 phân giải.
- Quá trình phân giải theo phương trình sau:
Ca3(PO4)2 + 4H2CO3 + H2O Ca(PO4)2.H2O + Ca(HCO3)2
Trong đất, VK nitrat hóa và VK chuyển hóa S cũng có tác dụng quan trọng trong
-
việc phân giải Ca3(PO4)2.
Lân hữu cơ và cơ chế phân giải phospho:
• Lân hữu cơ:
- Trong đất các dạng lân hữu cơ thường gặp là: Phytin, axit nucleic, nucleoprotein,
phospholipit.
∗ Phytin và các chất họ hàng:Phytin là muối Ca và Mg của axit phytic. Trong
đất những chất có họ hàng với phytin là inositol, inositolmonophosphat,
inositoltriphosphat. Tất cả đều có nguồn gốc thực vật. Phytin chiếm trung bình từ
40-80% phospho hữu cơ trong đất.
∗ Axit nucleic và nucleoprotein:Những axit nucleic và nucleoprotein trong đất
đều có nguồn gốc thực vật hoặc thực vật và nhất là vi sinh vật. Hàm l ượng của
chúng trong đất khoảng
- b) Phân đạm vi sinh ( phân bón VSV cố định nitơ)
- Là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống (tự do, hội sinh, cộng
sinh, kị khí hoặc hiếu khí), đã được tuyển chọn với mật độ đạt theo tiêu chuẩn hiện
hành, có khả năng cố định nitơ từ không khí cung cấp các hợp chất chứa nit ơ cho đ ất
và cây trồng, tạo điều kiện nâng cao năg suất và (hoặc) chất l ượng nông s ản, tăng đ ộ
màu mỡ của đất.
- Phân vi sinh phân giải chất xơ: chứa các chủng vi sinh vật giúp tăng cường phân
giải xác bả thực vật…
2.2.2. Phân hữu cơ vi sinh
Được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như các dư thừa thực vật, rơm r ạ, phân
chuồng, phân rác, phân xanh…
a) Phân hữu cơ sinh học
Phân hữu cơ sinh học là sản phẩm phân bón được tạo thành thông qua quá trình lên
men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau (phế thải nông, lâm
nghiệp, phế thải chăn nuôi, phế thải chế biến, phế thải đô thị, phế thải sinh hoạt...),
trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp dưới tác động của vi sinh vật hoặc các hoạt
chất sinh học được chuyển hóa thành mùn.
b) Phân hữu cơ vi sinh vật
Trang 13
- Phân bón hữu cơ vi sinh vật ( tên thường gọi: phân hưũ cơ vi sinh ) là s ản ph ẩm
được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu hữu cơ khác nhau, nhằm cung cấp chất dinh
dưỡng cho cây trồng, cải tạo đất, chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống đ ược
tuyển chọn với mật độ đạt tiêu chuẩn qui định, góp phần nâng cao năng suất, chất
lượng nông sản. Phân hữu cơ vi sinh vật không gây ảnh hưởng xấu đ ến người, đ ộng
vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản.
c) Phân bón vi sinh vật phân giải xenluloza
- Phân bón vi sinh vật phân gải xenluloza ( tên thường gọi: phân vi sinh phân giải
xenluloza) là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống, đã được tuyển
chọn với mật độ đạt theo tiêu chuẩn hiện hành có khả năng phân giải xenluloza , để
cung cấp chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng, tạo điều kiện nâng cao năng xuất và
hoặc chất lượng nông sản, tăng đọ màu mỡ của đất.
- Vi sinh vật phân giải xenluloza có khả năng phát triển trên môi trường chứa
nguồn cacbon duy nhất là xenluloza tự nhiên
3. KỸ THUẬT SẢN XUẤT PHÂN VI SINH
3.1. Quá trình sản xuất phân vi sinh theo 2 giai đoạn chủ yếu
• Giai đoạn 1: Tạo nguyên liệu cho sản xuất còn gọi là chất mang. Chất mang
được dùng là các hợp chất vô cơ (bột photphorit, bột apatit, bột xương, bột vỏ sò,..)
hay các chất hữu cơ (than bùn, bã nấm, phế thải nông nghiệp, rác thải,..). Chất mang
được ủ yếm khí hoặc hiếu khí nhằm tiêu diệt một phần VSV tạp và trứng sâu bọ, bay
hơi các hợp chất dễ bay hơi và phân giải phần nhỏ các chất hữu cơ khó tan.
• Giai đoạn 2: Cấy vào nguyên liệu trên các chủng vi sinh vật thuần khiết trong
điều kiện nhất định để đạt được hiệu suất cao. Mặc dù VSV nhỏ bé nhưng trong điều
kiện thuận lợi: đủ chất dinh dưỡng, có độ pH thích hợp, CO 2 và nhiệt độ môi trường
tối ưu chúng sẽ phát triển cực kỳ nhanh chóng (hệ số nhân đôi chỉ 2-3giờ); Ngược lại
trong điều kiện bất lợi chúng sẽ không phát triển hoặc bị tiêu diệt, dẫn đ ến hiệu quả
của phân bị giảm sút. Để cho phân vi sinh được sử dụng rộng rãi, người ta thường
chọn các chủng vi sinh có khả năng thích nghi rộng hoặc dùng nhiều chủng trong cùng
một loại phân.
Như vậy, qui trình sản xuất phân vi sinh trước tiên là tạo thành phân mùn hữu cơ
cao cấp. Tùy từng địa phương và cơ sở sản xuất cụ thể mà lựa chọn nguyên liệu để
sản xuất phân hữu cơ cao cấp khác nhau như than bùn, mùn rác thành phố (phân rác lên
men), phân bắc (hầm cầu), phân gà công nghiệp, phân heo, trâu, bò, dê,..hoặc phân từ
nguồn phế thải của quá trình chế biến của các nhà máy như mía, mụn dừa, vỏ trái
Trang 14
- cây, .. Nói chung là đi từ nguyên liệu nào có thể biến thành mùn. Sau đó là quá trình
phối trộn, cấy các chủng vi sinh vào mùn.
3.2. Sản xuất phân lân hữu cơ vi sinh
a) Chủng giống vi sinh vật do Trung tâm nghiên cứu vi sinh vật học ứng dụng cung
cấp gồm các chủng loại sau:
Vi khuẩn cố định đạm (T6): Azotobacter
-
- Vi khuẩn phân giải phospho và kali khó tan (H1, H2): B. megathelium var.
phosphoticum.
Xạ khuẩn phân giải chất xơ (L1, L3): Actinomyces.
-
Các chủng trên có các chức năng:
-
• Phân giải các hợp chất xơ tạo ra nguồn năng lượng cung cấp các vi sinh vật
khác có điều kiện phát triển và làm giàu thêm độ xốp của đất.
• Chủng cố định được nitơ phân từ từ khi trời làm giàu nguồn đạm cho đất.
• Chuyển hoá lân từ các nguồn lân khó tan thành dễ tan để cho cây dễ hấp thụ
b) Nguồn nguyên liệu:
Than bùn đã được hoạt hoá
-
Rác phế thải có nguồn gốc từ thực vật.
-
Quặng apatit hay phosphorit nghiền nhỏ
-
Phân chuồng đã được ủ diệt các trứng ký sinh trùng
-
- Phân chuồng và rác là hai nguồn nguyên liệu dồi dào có sẵn ở nông tr ại và có
thể cung cấp liên tục lâu dài.
c) Phương pháp và kỹ thuật tiến hành có thể mô tả như sau:
- Giai đoạn 1: Nghiền nhỏ quặng, hoạt hoá than bùn để đảm bảo được pH thích
hợp và xử lý phân chuồng, rác phế thải với vôi để diệt các trứng của ký sinh trùng.
- Giai đoạn 2: Bao gồm từ chủng giống đến khi thành phẩm và tiến hành qua các
bước sau:
Trang 15
- • Bước1: Bảo quản các chủng giống bằng cách đông khô. Đây là phương pháp
bảo quản tương đối ưu việt vì giữ chủng được lâu dài mà các hoạt tính của chủng vẫn
được bảo đảm, khi sản xuất giống sẽ được nhân qua các môi trường đặc hiệu.
• Bước 2: Tạo nguồn nguyên liệu nền và nhân giống.
Tạo nguồn nguyên liệu nền
-
Nhân giống: Giống được nhân lên qua môi trường rỉ đường có bổ sung một số
-
các nguyên tố thích hợp và được nuôi cấy trên máy lắc, sau đó nhân tiếp qua hệ
thống sục khí ở nhiệt độ 37 - 45oC/72 giờ (giống C2).
• Bước 3: Lên men bán rắn.
d) Phương pháp kiểm tra:
- Kiểm tra số lượng các vi sinh vật có mặt trong sản phẩm bằng phương pháp
đếm số lượng khuẩn lạc đặc trưng.
Đo lường khả năng phân giải cellulose qua kích thước các vòng phân giải.
-
Định lượng NH3 và NO3 tạo thành.
-
Thử nghiệm qua thực địa so với đối chứng.
-
Ví dụ: Qua kết quả phân tích ở trong phòng thí nghiệm cũng như ở trên thực địa,
với hơn 20 tấn phân đã được sản xuất và sử dụng để bón mía và cỏ cung cấp cho súc
vật thí nghiệm tại trại Suối Dầu, cho thấy phân hữu cơ vi sinh được sản xuất ở trại
Suối Dầu đạt yêu cầu về chất lượng và có hiệu quả tác dụng thật sự trên đồng ruộng.
Hy vọng phân hữu cơ vi sinh do trại Suối Dầu sản xuất sẽ góp một phần giải phân cho
dự án an toàn thực phẩm trong vùng.
3.3. Quy trình sản xuất phân đạm
a) Phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật cố định Nito (VSVCĐN):
- Muốn có chế phẩm VSVCĐN tốt phải có chủng vsv có cường độ cố định nitơ
cao, sức cạnh tranh lớn, thích ứng ở pH rộng, phát huy được nhiều vùng sinh thái khác
nhau. Vì vậy công tác phân lập tuyển chọn chủng VSVCĐN và đánh giá đặc tính sinh
Trang 16
- học của các chủng khuẩn là việc làm không thể thiếu được trong quy trình sản xuất
chế phẩm VSVCĐN.
- Thông thường đánh giá một số chỉ tiêu sau: thời gian mọc; kích thước khuẩn lạc
và kích thước tế bào vsv; điều kiện sinh trưởng phát triển (nhu cầu dinh dưỡng, nhu
cầu oxy, pH và nhiệt độ thích hợp); khả năng cạnh tranh và cường độ cố định nitơ
phân tử. Chủng giống vsv sau khi tuyển chọn được bảo quản phù hợp với yêu cầu của
từng loài và sử dụng cho sản xuất chế phẩm dưới dạng chủng giống gốc
b) Nhân sinh khối
- Từ chủng vsv tuyển chọn người ta tiến hành nhân sinh khối vsv theo phương
pháp lên men chìm hoặc lên men xốp. Sinh khối vsv cố định nitơ được nhân qua cấp
1,2,3,trong các điều kiện phù hợp với từng chủng vsv và mục đích sản xuất. Các sản
phẩm phân vsv sản xuất từ vi khuẩn đươc tạo ra chủ yếu bằng phương pháp lên men
chìm (Submerged culture).
- Trong sản xuất công nghiệp môi trường dinh dưỡng chuẩn không được sử
dụng vì giá thành quá cao. Các nhà sản xuất đã phải tìm môi tr ường thay th ế t ừ các
nguồn vật liệu sẵn có đó là: tinh bột ngô, sắn, rỉ mật,nước chiết ngô,thay cho nguồn
dinh dưỡng cacbon,nước chiết men,nước chiết đậu tương, amoniac thay cho nguồn
dinh dưỡng nitơ. Walter thuộc công ty W.R.Grace (Hoa Kỳ)(1996) đã tổng kết được
một số môi trường tổng hợp trong sản xuất phân vsv từ vi khuẩn.
- Trong quá trình sản xuất việc kiểm tra và điều chỉnh các yếu tố môi trường (pH,
liều lượng ,tốc độ khí ,áp suất, nhiệt độ…) là hết sức cần thiết. Các yếu tố này theo
Walter (1996) nên được điều chỉnh tự động. Các hệ thống lên men hiện nay đã được
trang bị hiện đại có công suất từ hàng chục đến hàng trăm ngàn lít.
- Trên cơ sở nghiên cứu, khảo sát tình hình thực tế ở một số quốc gia gần đây,
viện cố định nitơ sinh học (NIFTAL-Hoa Kỳ ) và trung tâm cố định nitơ (Úc) đã nghiên
cứu và chế tạo thành công nồi lên men đơn giản để tạo ra sinh khối vi khuẩn có th ể
sử dụng trong điều kiện bán công nghiệp ở các nước phát triển. Nồi lên men đơn giản
kiểu này đang được sử dụng tại Thái Lan, Ấn Độ và một số quốc gia khác trong đó có
Việt Nam.
c) Xử lý sinh khối, tạo sản phẩm
Trang 17
- - Sinh khối vsv được phối trộn với các chất mang vô trùng ( hoặc không vô
trùng ) để tạo ra chế phẩm trên nền chất mang vô trùng (hoặc không vô trùng), hay
được bổ sung các chất phụ gia, chất dinh dưỡng,bảo quản để tạo ra chế phẩm dạng
lỏng hoặc cô đặc, làm khô để tạo ra chế phẩm đông khô hoặc khô.
- Để đảm bảo chất lượng trong quá trình sản xuất chế phẩm vsv nói chung và
chế phẩm vsv cố định nitơ nói riêng cần thiết phải kiểm tra chất lượng ở các công
đoạn sản xuất sau:
Giống gốc và lên men cấp 1
Lựa chọn chất mang và chuẩn hóa chất mang.
Lên men sinh khối.
Xử lý và phối trộn sinh khối.
Đóng gói và bảo quản.
Trang 18
- d) Công tác kiểm tra chất lượng và yêu cầu chất lượng đối với chế phẩm vsv cố
định nitơ:
Yêu cầu chất lượng đối với chế phẩm vsv cố định nitơ nói riêng và phân bón vi
sinh nói chung là phải có hiệu quả đối với đất và cây trồng, nghĩa là có ảnh hưởng tích
cực đến sinh trưởng, phát triển của cây trồng, đến năng suất hoặc chất lượng nông
phẩm hoặc độ phì của đất. Mật độ vsv chuyên tính trong sản phẩm phải đảm bảo các
tiêu chuẩn ban hành. Tùy theo điều kiện của từng quốc gia,mật độ vsv chuyên tính
trong 1 gam hoặc mililit chế phẩm dao động 10.000.000 ÷ 1.000.000.000 đối với chế
phẩm trên nền chất mang khử trùng và 100.000 ÷ 1.000.000 đối với chế phẩm trên nền
chất mang không khử trùng. Theo tiêu chuẩn Việt Nam mật độ vsv chuyên tính trong
chế phẩm phảo đạt 108 đối với chế phẩm trên nền chất mang khử trùng và 105 đối
với chế phẩm trên nền chất mang không khử trùng. Tùy theo yêu cầu của từng nơi,
người ta còn đưa thêm các tiêu chuẩn kỹ thuật khác đối với từng loại chế phẩm cụ thể
như khả năng cố định nitơ trong môi trường chứa 10g đường (đối với Azotobacter)
hoặc khả năng tạo nốt sần trên cây chủ với vi khuẩn nốt sần…
Qui trình sản xuất phân vi sinh
Trang 19
- 4. Ý NGHĨA THỰC TIỄN
4.1. Đối với nền Nông Nghiệp
- Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón có vai trò quyết định cả về chất l ượng
và sản lượng thu hoạch. Ở nước ta, tình trạng sử dụng phân bón còn chưa hợp lý, đa
số người dân chưa biết sử dụng bón phân hóa học kết hợp với phân hữu c ơ vi sinh.
Nhưng qua thời gian dài sử dụng phân hóa học mà không bón phân hữu cơ vi sinh đã
làm cạn kiệt nguồn hữu cơ và vi sinh vật trong đất dẫn đến đất bị trai cứng, khả năng
hấp thụ dinh dưỡng, khả năng tạo chất dinh dưỡng và giữ nước kém. Không những
thế mà giá thành phân bón hóa học ngày càng tăng. Trong khi đó, phân hữu cơ vi sinh có
rất nhiều ưu điểm: cải tạo đất tốt, làm tăng dinh dưỡng trong đất, giúp đất giữ dinh
dưỡng và giữ nước tốt, nâng cao chất lượng và sản lượng cây trồng, giúp cây chống
chịu bệnh tốt, giá thành thấp. Vì vậy, cần phải kết hợp bón phân hữu cơ vi sinh để cải
tạo lại đất trồng.
- Trong canh tác nông nghiệp, phế phụ phẩm nông nghiệp là nguồn hữu cơ rất
lớn nhưng chưa được sử dụng hợp lý, thông thường lượng phế phụ phẩm này bị đốt đi
hoặc vứt bỏ sau thu hoạch vừa làm ô nhiễm môi trường vừa làm phí phạm nguồn hữu
cơ đáng lẽ ra phải trả lại cho đất. nếu chúng ta cứ canh tác như vậy thì đất sẽ thiếu
nguồn hữu cơ và là nguyên nhân chính dẫn đến đất bị bạc màu và môi trường bị ô
nhiễm. Nên cần phải trả lại cho đất nguồn hữu cơ mà cây đã lấy đi bằng cách xử lý
nguồn nguyên liệu này bằng chế phẩm vi sinh làm phân bón hữu cơ vi sinh.
4.2. Đối với môi trường
- Khử mùi hôi thối trong môi trường sống: Mùi hôi thối của rác thải, của chuồng
trại chăn nuôi là do một nhóm vi sinh vật tạo ra. Một số người đã sử dụng một số
nhóm vi sinh vật khác để ức chế sự hoạt động của các vi sinh vật này. Cụ thể, dùng vi
sinh vật hữu hiệu (EM) phun vào các bãi rác hoặc chuồng trại chăn nuôi có thể làm
giảm tới 70-90 % mùi hôi thối.
- Phân huỷ chất thải trong môi trường sống: Chúng ta thử hình dung, nếu không
có thế giới vi sinh vật thì trên mặt đất hiện nay không còn chỗ đ ặt chân do đã b ị ph ủ
kín bởi rác thải. Xã hội càng phát triển thì rác thải càng nhiều và xử lí rác thải càng trở
nên quan trọng hơn bao giờ hết. Có rất nhiều phương pháp xử lí rác thải nhưng dùng vi
sinh vật để phân huỷ rác đang được coi là giải pháp hữu hiệu nhất. Tuỳ theo loại rác
thải mà người ta chọn lựa các nhóm vi sinh vật khác nhau để phân huỷ chúng.
- Phân huỷ chất thải hữu cơ: Hiện nay, đối với rác thải hữu cơ thì việc dùng vi
sinh vật để xử lí thành phân hữu cơ dùng bón cho cây trồng, cải tạo đất là vấn đề đang
được quan tâm. Người ta dùng các vi khuẩn, nấm sợi, xạ khuẩn để phân giải
xenluloza, lignin…
Trang 20
nguon tai.lieu . vn