Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ ÁNH NGUYỆT

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM
SINH HỌC DÙNG ĐỂ XỬ LÝ BÃ NẤM VÀ PHÂN
GÀ THÀNH PHÂN HỮU CƠ PHỤC VỤ
SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành:

Khoa học môi trường

Mã số:

60 44 03 01

Người hướng dẫn khoa học:

TS. Nguyễn Thị Minh


NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để
bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Ánh Nguyệt

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận
được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của
bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết
ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Minh đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời
gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Vi Sinh Vật - Khoa Môi trường, phòng thí nghiệm Jica – Khoa Quản lý đất đai - Học
viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề
tài và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./.

Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Ánh Nguyệt

ii


MỤC LỤC


Lời cam đoan .....................................................................................................................
i Lời cảm ơn ........................................................................................................................
ii Mục lục ...........................................................................................................................
iii

Danh

mục

từ

viết

tắt......................................................................................................... vi Danh mục bảng
............................................................................................................... vii Danh mục hình
................................................................................................................. ix Danh mục sơ
đồ ............................................................................................................... ix Trích yếu
luận văn ............................................................................................................ x Thesis
Abstract ............................................................................................................... xii Phần
1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.
1

Tính cấp thiết của đề tài......................................................................................

1.2.
2

Giả thuyết khoa học ............................................................................................

1.3.
2

Mục tiêu nghiên cứu ...........................................................................................

1.4.
2

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................

1.5.

Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn......................................... 2

Phần 2. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ................................................................... 4
2.1.

Chế phẩm sinh học ............................................................................................. 4

2.1.1.

Khái niệm ........................................................................................................... 4

2.1.2.
5

Phân loại .............................................................................................................

2.1.3.
5

Chất mang của chế phẩm sinh học .....................................................................

2.1.4.

Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học............................................................ 9

2.2.

Cơ sở khoa học của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế
phẩm sinh học ................................................................................................... 11

2.2.1

Cơ sở lý luận của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế
phẩm sinh học ................................................................................................... 11
3


2.2.2.

Cơ sở thực tiễn của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế
phẩm sinh học ................................................................................................... 16

2.2.3.

Cơ sở pháp lý của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế
phẩm sinh học ................................................................................................... 18

2.3.
19

Đặc điểm của phế thải trồng nấm và phân gà ...................................................

4


2.3.1.
19

Đặc điểm của phế thải trồng nấm .....................................................................

2.3.2.

Đặc điểm của phân gà....................................................................................... 20

2.4.
22

Ảnh hưởng của phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà tới môi trường. ...............

2.4.1.
22

Ảnh hưởng của phế thải trồng nấm tới môi trường ..........................................

2.4.2.
23

Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi gà tới môi trường .....................................

2.5.

Tình hình nghiên cứu xử lý phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà trên thế
giới và Việt Nam .............................................................................................. 24

2.5.1. Tình hình nghiên cứu xử lý phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà trên thế giới
........ 24
2.5.2.

Tình hình nghiên cứu xử lý phân gà và bã nấm tại Việt Nam .......................... 26

Phẩn 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 32
3.1.

Địa điểm nghiên cứu......................................................................................... 32

3.2.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 32

3.3.

Đối tượng/vật liệu nghiên cứu .......................................................................... 32

3.4.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 32

3.5.

Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 33

3.5.1.

Nuôi cấy chủng giống vi sinh vật trên môi trường chuyên tính bán rắn .......... 33

3.5.2.

Tuyển chọn giống vi sinh vật bằng cách đánh giá trực tiếp các đặc tính
sinh học .............................................................................................................
33

3.5.3.

Xác định tính đối kháng của chủng giống vi sinh vật theo phương pháp
cấy vạch ............................................................................................................ 35

3.5.4. Phương pháp phân tích chất lượng phân hữu cơ sau xử lý và chất lượng
đất....... 35
3.5.5.

Xác định môi trường nhân sinh khối vi sinh vật............................................... 35

3.5.6.

Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm sinh học theo phương pháp phối
trộn chất mang thanh trùng. ..............................................................................
37

3.5.4. Phương pháp phân tích chất lượng phân hữu cơ sau xử lý và chất lượng
đất....... 39
3.5.7.
39

Phương pháp thử nghiệm trên cây trồng bằng thí nghiệm đồng ruộng. ...........

3.5.8.

Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 39
4


Phần 4. Kết quả và thảo luận ...................................................................................... 40
4.1.
40

Kết quả phân tích một số tính chất của phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà ........

4.2.

Đặc điểm của các chủng giống vi sinh vật được tuyển chọn có hoạt tính
sinh học cao để sản xuất chế phẩm sinh học xử lý bã nấm và phân gà ............ 41

4.3.

Xác định điều kiện nhân sinh khối giống vi sinh vật........................................ 43

5


4.3.1.

Ảnh hưởng của pH............................................................................................ 43

4.3.2.

Ảnh hưởng của nhiệt độ.................................................................................... 45

4.3.3.

Môi trường nhân sinh khối ............................................................................... 46

4.3.4.

Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy (A)............................................................. 48

4.3.5.

Ảnh hưởng của tốc độ sục khí (B) .................................................................... 49

4.3.6.

Tỷ lệ giống cấp 2 và thời gian thu sinh khối .................................................... 50

4.4.

Lựa chọn chất mang cho chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và
phân gà.............................................................................................................. 51

4.5.

Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà....... 55

4.6.

Đánh giá chất lượng của chế phẩm sinh học .................................................... 57

4.7.

Hiệu quả của chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà ................ 58

4.7.1.

Theo dõi diễn biến nhiệt độ đống ủ .................................................................. 58

4.7.2.

Đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật của đống ủ sau 45 ngày .......................................... 59

4.8.

Hiệu quả của phân hữu cơ sau tái chế .............................................................. 62

4.8.1.
62

Hiệu quả của phân hữu cơ sau tái chế trên cây cải bẹ đông dư. .......................

4.8.2
65

Hiệu quả của phân hữu cơ đến tính chất đất .....................................................

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 67
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 67

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 68

Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 69
Phụ lục .......................................................................................................................... 73

5


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

C/N

Cacbon/Nitơ

CPSH

Chế phẩm sinh học

CT

Công thức

ĐC

Đối chứng

FAO

Tổ chức Nông – Lương Liên hợp quốc

HTX

Hợp tác xã

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

VCK

Vật chất khô

VSV

Vi sinh vật

6


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Ưu điểm và hạn chế của hai dạng chế phẩm vi sinh trên nền chất
mang khử trùng và không khử trùng.............................................................. 6
Bảng 2.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến vi sinh vật ....................................... 14
Bảng 2.3. Tính chất của bã thải sau trồng nấm ............................................................ 19
Bảng 2.4. Thành phần của phân gia cầm (%)............................................................... 20
Bảng 2.5. Các loại vi khuẩn có trong phân gia súc, gia cầm........................................ 21
Bảng 2.6. Tỷ lệ nguyên liệu sản xuất 1 tấn phân hữu cơ vi sinh từ phân gà độn
trấu ...............................................................................................................
27
Bảng 2.7. Các chỉ tiêu kỹ thuật của phân hữu cơ ......................................................... 28
Bảng 2.8. Các thông số kỹ thuật của phân vi sinh từ bã thải sau trồng nấm ................ 31
Bảng 3.1. Thành phần môi trường nuôi cấy ................................................................. 33
Bảng 3.2.

Môi trường xác định hoạt tính enzym ......................................................... 34

Bảng 3.3. Phương pháp phân tích chất lượng phân hữu cơ sau xử lý ..........................
35
Bảng 3.4. Thành phần môi trường nhân sinh khối VSV .............................................. 36
Bảng 3.5. Phương pháp phân tích chất lượng phân hữu cơ sau xử lý ..........................
39
Bảng 4.1.

Tính chất của phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà ..................................... 40

Bảng 4.2. Đặc tính của các chủng giống VSV tuyển chọn được ................................. 42
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng và phát triển của các chủng
VSV.............................................................................................................. 44
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của các
chủng VSV ................................................................................................... 45
Bảng 4.5. Khả năng sinh trưởng và phát triển của các chủng vi sinh vật lựa
chọn trên các loại môi trường khác nhau .....................................................
47
Bảng 4.6. Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy (A) đến mật độ tế bào của các
chủng vi khuẩn lựa chọn .............................................................................. 48
Bảng 4.7. Ảnh hưởng của tốc độ sục khí đến mật độ tế bào của các chủng vi
khuẩn lựa chọn .............................................................................................
49

vii


Bảng 4.8

Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấp 2 đến mật độ tế bào của các chủng vi
khuẩn lựa chọn .............................................................................................
50

vii


Bảng 4.9

Động thái phát triển của chủng Pseudomonas và Bacillus subtilis trên
thiết bị lên men chìm.................................................................................... 51

Bảng 4.10. Mật độ tế bào các chủng vi sinh vật khi nuôi cấy trên các nguồn cơ chất
............................................................................................................... 52
Bảng 4.11. Mật độ tế bào các chủng vi sinh vật khi nuôi ở các tỷ lệ phối trộn
chất mang khác nhau.................................................................................... 53
Bảng 4.12. Mật độ tế bào các chủng vi sinh vật khi nuôi trong cơ chất với các tỷ
lệ giống cấy .................................................................................................. 54
Bảng 4.13. Các thông số kỹ thuật cho nhân sinh khối tối ưu của các chủng VSV ....... 54
Bảng 4.14. Đánh giá chất lượng của chế phẩm sinh học................................................ 57
Bảng 4.15. Một số chỉ tiêu phân tích đống ủ.................................................................. 60
Bảng 4.16. So sánh chất lượng của phân hữu cơ sau ủ .................................................. 61
Bảng 4.17. Hiệu quả của phân hữu cơ đến sinh trưởng và phát triển của cây cải
bẹ Đông dư................................................................................................... 63
Bảng 4.18. Chất lượng đất trước và sau thí nghiệm .......................................................
65

8


DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1

Khả năng thích ứng pH của các chủng VSV ............................................... 45

Hình 4.2

Đồ thị diễn biến nhệt độ đống ủ ở hai công thức .........................................
58

Hình 4.3

Đống ủ sau 45 ngày...................................................................................... 61

Hình 4.4

Cây trồng mẫu đối chứng và bón phân hữu sau 35 ngày ............................. 64

Hình 4.5

Cây trồng sau thu hoạch............................................................................... 65

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1 Công nghệ xử lý phế thải trồng nấm bằng phương pháp ủ đống .................
25
Sơ đồ 2.2 Các bước ủ phân gà thành phân hữu cơ .......................................................
26
Sơ đồ 2.3 Quy trình xử lý phân gà độn trấu thành phân hữu cơ ..................................
28
Sơ đồ 2.4 Quy trình sản xuất phân vi sinh từ bã thải sau trồng nấm............................
30
Sơ đồ 4.1

Quy trình sản xuất chế phấm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà
............56

9


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã
nấm và phân gà thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp” được tiến hành
nhằm mục đích: Xác định được nguyên liệu chính và xây dựng được quy trình sản
xuất chế phẩm sinh học (CPSH) dùng để xử lý bã nấm và phân gà; sản xuất được
phân hữu cơ phục vụ cho sản xuất nông nghiệp từ bã nấm và phân gà bằng CPSH;
phân hữu cơ sau tái chế đạt tiêu chuẩn của thông tư số 41/2014/TT-BNNPTNT
đảm bảo an toàn phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.
Kết quả tuyển chọn được 4 chủng VSV là Pseudomonas, Bacillus subtilis,
Trichoderma, Streptomyces được phân lập từ các nguồn bã nấm và phân gà
với hoạt tính enzym xenlulaza, amylaza và proteaza mạnh, có tính bền nhiệt cao,
thích ứng với khoảng nhiệt độ rộng, có khả năng cạnh tranh tốt, khả năng thích ứng
pH rộng và không đối kháng với nhau và an toàn với cây trồng. Điều kiện tối ưu
nhân
o

sinh khối VSV là nhiệt độ 30 C với pH=7. Môi trường nhân sinh khối của
Pseudomonas và Bacillus subtilis là nước thịt – pepton và được lên men với tốc độ
cánh khuấy 350 vòng/phút, lưu lượng khí cấp 0,70-0,75 lít kk/lít mt/phút, thời
gian
42 giờ; môi trường nhân sinh khối của Trichoderma là PDA, Streptomyces là môi
trường tinh bột sau đó được phối trộn với chất mang là cám: trấu với tỷ lệ 3:1.
Tỷ lệ giống đưa vào để nhân giống cấp 2 là 3%.
Quy trình sản xuất chế phấm sinh học được xây dựng gồm 5 bước chính: (i)
nhân giống và thu sinh khối VSV, (ii) chuẩn bị chất mang, (iii) phối trộn/lên men
chế phẩm, (iv) kiểm tra chất lượng, (v) bảo quản và sử dụng. Sau khi phối trộn 6
tháng chất lượng của chế phẩm sinh học vẫn đạt TCVN 6168:2002.
Thí nghiệm xử lý thử bã nấm và phân gà bằng CPSH cho kết quả CPSH có
khả năng phân giải chất hữu cơ từ bã nấm và phân gà thành phân hữu cơ trong thời
gian là 40 ngày. Phân hữu cơ sau ủ với CPSH đạt tiêu chuẩn chất lượng theo tiêu
chuẩn của thông tư số 41/2014/TT-BNNPTNT. Lượng vi sinh vật gây bệnh gần
như không còn nữa, số lượng vi sinh vật hữu ích như vi khuẩn amon hóa, vi sinh
vật phân giải xenlulozo tương đối cao.
10


Thử nghiệm phân hữu cơ sau ủ trên cây rau cải bẹ Đông dư cho thấy rõ
các chỉ tiêu sinh trưởng của cây trồng ở công thức bón phân hữu cơ cao hơn
hẳn các

11


công thức đối chứng và đặc biệt là tỷ lệ sâu bệnh giảm 23,51%. Chất lượng đất
sau thí nghiệm cũng được cải thiện về hàm lượng N, P, K dễ tiêu do vi sinh vật
phân hủy và chuyển hóa các hợp chất khó tan thành dễ tiêu, giúp tăng cường hàm
lượng dinh dưỡng cho cây và cải tạo đất trồng trọt. Kết quả nghiên cứu cho
thấy chế phẩm sinh học được sản xuất ứng dụng để xử lý bã nấm và phân gà đã
tạo thành phân hữu cơ chất lượng cao phục vụ sản xuất nông nghiệp an toàn và
bền vững.

12


THESIS ABSTRACT
The subject "Research on production process

of bioproduct to treat

eatable fungal residues and chicken manure into organic fertilizer service for
agricultural production" is conducted for the purpose: Identify the main raw materials
and building the production process of bioproduct (BP) using for treatment of eatable
fungal residue and chicken manure; produce the organic fertilizer from eatable fungal
residues and chicken manure to serve agricultural production by BP; the organic
fertilizer after recycling meets standards of Circular No. 41/2014 / TT-BNN and
security, service of agricultural production.
Selection results were 4 microorganism strains including Pseudomonas, Bacillus
subtilis, Trichoderma, Streptomyces isolated from sources of mushrooms residues
and chicken manures with cellulase, amylase and protease enzyme activity strong, high
thermotolerant, adapt to the wide temperature and pH range, good competitiveness,
and not antagonistic to each other and safety for plants. Optimal conditions for
microbial biomass is 30°C with pH = 7.
The media for Pseudomonas and Bacillus subtilis biomass is gravy - peptone
and is fermented with paddle speed of 350 rev/min, 0.70 to 0.75 liters of air/ medium
liter/min, time 42 hours; media for Trichoderma biomass is PDA and starch media for
Streptomyces, then blended with the substrate bran : rice husk at a ratio of 3: 1. The
rate for propagating in level 2 is 3%.
The production process of biological products was built of 5 major stages: (i)
Propagation and collection of microorganism biomass, (ii) preparing the substrate, (iii)
mixing / fermentation bioproducts, (iv) Evaluate quality, (v) storage and using. The
quality of bioproduct still has achieved ISO 6168: 2002 after 6 months.
The testing in treatment of mushrooms residue and chicken manure by BP
given result likely the bioproduct could decompose organic compounds from
mushrooms residue and chicken manure into organic fertilizer within 40 days. The
organic fertilizer after composting obtained quality standards of Circular regulation No.
41/2014/TT- BNN. The amount of desea microorganisms almost disappeared, the useful
microorganisms density such as ammonium bacteria, cellulose decomposing
microorganisms were high.

xii


The testing of organic fertilizer on vegetable (Brassica juncea Dong Du)
expressed that the growth of crops in organic fertilizer treatments significant higher
than in the control and especially pest rate decreased 23.51%. After testing, soil
quality has also improved the levels of exchangeable P, K by microorganisms
decompose and transform soluble compounds, enhances nutrient for plants and soil.
The study results showed that bioproduct could apply in mushroom residue and
chicken manure treatment into organic fertilizer with high quality, service for safe and
sustainable agricultural production.

xiii


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay sản xuất nông nghiệp nước ta đang sử dụng ngày càng nhiều
phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật. Điều này đã làm cho cấu trúc đất bị
thay đổi, đồng ruộng mất dần độ phì nhiêu, môi trường bị ô nhiễm và sức
khỏe của con người bị ảnh hưởng. Chính vì vậy, xu hướng phát triển nông
nghiệp bền vững với việc tăng cường sử dụng chế phấm sinh học và phân bón
hữu cơ thay thế cho phân bón hóa học và các loại hóa chất bảo vệ thực vật
trong canh tác nhằm cải tạo đất, bảo đảm an toàn sinh học, nâng cao năng suất
cây trồng và bảo vệ môi trường đang là mục tiêu tái cơ cấu của nền nông nghiệp
Việt Nam.
Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi nước ta nói chung và chăn
nuôi gia cầm nói riêng luôn được chú trọng phát triển, chiếm tỷ trọng không nhỏ
trong sản xuất nông nghiệp. Song song với đó, chất thải từ chăn nuôi gia cầm lại
là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nếu không được xử lý triệt để. Theo tổng
cục chăn nuôi (2011), hàng năm ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm thải ra môi
trường khoảng 79-80 triệu tấn chất thải rắn nhưng chỉ khoảng 40% số chất thải
này được xử lý, số còn lại thường xả trực tiếp ra môi trường. Lượng phế thải
này phần lớn là những hợp chất hữu cơ giàu cacbon, các nguyên tố khoáng đa
lượng và vi lượng. Đây là nguồn nguyên liệu phù hợp cho sản xuất phân hữu cơ
sinh học chất lượng cao phục vụ sản xuất nông nghiệp an toàn.
Bên cạnh việc đầu tư cho ngành chăn nuôi, nghề trồng nấm ở nước ta cũng
đang được đẩy mạnh phát triển, do nghề trồng nấm không đòi hỏi diện tích đất
trồng và nhiều vốn đầu tư như các loại cây trồng khác. Nguyên liệu đầu vào chủ
yếu là rơm rạ, mùn cưa và công lao động. Tuy nhiên, việc xử lý phế thải sau
trồng nấm cũng là điều đáng quan tâm. Một trang trại trồng nấm quy mô vừa và
nhỏ ở ngoại ô thải ra khoảng 100 tấn bã nấm mỗi năm. Nếu không xử lý đúng
cách thì đó là nguồn gây ra ô nhiễm cho môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe
của người dân xung quanh và rất lãng phí. Sử dụng các chế phẩm sinh học để xử
lý bã nấm thành phân hữu cơ sinh học phục vụ cho sản xuất nông nghiệp là một
giải pháp hợp lý, đem lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường.
1


Thêm vào đó, phân gà có hàm lượng Nito cao, không bón trực tiếp cho
cây trồng được; bã nấm ngược lại có hàm lượng cacbon cao, nếu bón cho
cây

2


trồng thì dinh dưỡng không đủ. Do đó, khi kết hợp cả hai nguồn thài này sẽ
cân bằng được dinh dưỡng trong phân bón. Chính vì vậy, phân bón hữu cơ
tái chế từ bã nấm và phân gà sẽ là loại phân hữu cơ chất lượng cao không
những có tác dụng cải tạo đất mà còn cung cấp chất dinh dưỡng cho cây
trồng, lại thân thiện với môi trường.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà
thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp”.
1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Chế phẩm sinh học được sản xuất theo quy trình đưa ra có khả năng xử lý
bã nấm và phân gà thành phân hữu cơ chất lượng cao phục vụ cho sản xuất nông
nghiệp.
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Xác định được các nguyên liệu chính và xây dựng được quy trình sản xuất
chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà.
Sản xuất được phân hữu cơ có chất lượng tốt đạt tiêu chuẩn theo thông tư
số
41/2014/TT-BNNPTNT, đảm bảo an toàn phục vụ cho sản xuất nông nghiệp từ
bã nấm và phân gà bằng chế phẩm sinh học.
1.4. PHẠM Vİ NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu: Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử
lú bã nấm và phân gà thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp.
Vật liệu nghiên cứu: Các chủng giống vi sinh vật có khả năng phân giải và
chuyển hóa chất hữu cơ và các nguyên liệu thành phần (chất nền, phụ gia...);
phế thải nông nghiệp: bã nấm sò và phân gà; nguyên liệu chất mang: cám
gao, vỏ trấu, than bùn.
Thời gian nghiên cứu: 01/2015 – 01/2016.
Địa điểm nghiên cứu: - Học viện Nông nghiệp Việt Nam,
- Xã Cổ Loa – huyện Đông Anh – Hà Nội.
1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚİ, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm sinh học xử lý bã nấm và
phân gà thành phân hữu cơ có ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
3


Xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm
và phân gà thành phân hữu cơ có chất lượng cao.
Sử dụng CPSH tạo ra phân hữu cơ từ bã nấm và phân gà góp phần giảm
thiểu ô nhiễm môi trường do quá trình thải bỏ trực tiếp bã nấm và phân gà ra
ngoài môi trường.
Phân hữu cơ được sản xuất từ bã nấm và phân gà là nguồn nguyên liệu
sẵn có, rẻ tiền sẽ đáp ứng một phần lớn nhu cầu tiêu thụ phân bón, đem lại lợi
ích về mặt kinh tế cho người dân.
Sử dụng phân bón hữu góp phần cải thiện tính chất đất làm tăng độ xốp,
cải tạo và nâng cao độ phì nhiêu cho đất, giảm các VSV gây hại và thúc đẩy hệ
VSV có ích phát triển, tạo ra sự thông thoáng giúp rễ cây phát triển mạnh hơn,
cường độ hô hấp tối đa nên khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng tốt hơn,
trong phân hữu cơ cũng có đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng N, P, K, dinh
dưỡng khoáng và VSV hữu ích cung cấp cho cây trồng giúp tăng năng suất và
chất lượng nông sản.

4


PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. CHẾ PHẨM SINH HỌC
2.1.1. Khái niệm
Chế

phẩm sinh học (CPSH) - Probiotics có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp bao

gồm hai từ pro có nghĩa là “thân thiện” và biotics có nghĩa là “sự sống”. Thay
cho việc tiêu diệt các bào tử vi khuẩn, chế phẩm sinh học được sản xuất với mục
đích kích thích sự gia tăng các loài vi khuẩn có lợi.
Probiotic ban đầu được sử dụng bởi Lilley và Stillwell vào năm 1965 để
miêu tả các chất tiết ra bởi một vi sinh vật dùng để đẩy nhanh sự phát triển
của vật chủ. Do đó, nó mang ý nghĩa đối lập với “kháng sinh” nên chưa được
đưa vào sử dụng và định nghĩa này cũng chưa đầy đủ.
Năm 1971, Sperti định nghĩa Probiotic mô tả chất chiết xuất ở các lớp biểu
mô có thể dùng để kích thích sự phát triển của các vi sinh vật.
Năm 1974, Parker đã sửa lại định nghĩa về Probiotic, là “sinh vật và các
‘chất‘ của vi sinh vật, góp phần cân bằng lại vi khuẩn đường ruột”. Dù vậy, định
nghĩa này sử dụng Probiotic nói đến vi sinh đường ruột nhưng bao gồm ‘chất‘ lại
mang thêm một ý nghĩa rộng (bao gồm cả thuốc kháng sinh).
Đến năm 1989, giáo sư Fuller R. định nghĩa như sau: “Sự bổ sung thức ăn
vi khuẩn sống trong đó có lợi ích ảnh hưởng đến vật chủ bằng cách cải thiện sự
cân bằng với vi khuẩn đường ruột của nó”.
Ngày nay, CPSH đã và đang được sử dụng khá hiệu quả để phòng bệnh cho
người, gia súc, gia cầm và nuôi trồng thủy sản, sử dụng để sản xuất ra các chế
phẩm ứng dụng rất hiệu quả nhằm kiểm soát côn trùng gây hại cho cây trồng.
Ngoài ra, các chế phẩm vi sinh còn được sử dụng để làm phân bón vi sinh nhằm
phân giải các chất hữu cơ làm giàu cho đất, phân giải lân khó tiêu thành lân dễ
tiêu để cây trồng hấp thu được. Như vậy có thể đưa ra khái niệm chung về CPSH
như sau:“Chế phẩm sinh học là những sản phẩm bao gồm hỗn hợp nhiều
chủng vi sinh vật có ích được sử dụng nhằm mục đích cải thiện môi trường,
nâng cao sức khỏe con người và cây trồng vật nuôi” (Trần Thị Hồng, 2012).

5


2.1.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại CPSH khác nhau.
 Theo tính chất, CPSH được chia thành 3 dạng chính: Dạng lỏng
(nước), dạng bột và dạng viên. Trong đó thường gặp nhất là dạng lỏng và dạng
bột.
 Theo công dụng, CPSH chia thành các loại sau
- CPSH có tác dụng xử lý chất thải, nước thải, rác thải (sinh hoạt, chăn
nuôi, trồng trọt, công nghiệp, y tế…).
- CPSH có tác dụng trong kích thích sinh trưởng, sinh sản của vật nuôi,
cây trồng (Trần Thanh Loan, 2012).
2.1.3. Chất mang của chế phẩm sinh học
Hiện nay, hầu hết các nước trên thế giới đều sản xuất loại chế phẩm vi
sinh vật (VSV) trên nền chất mang, trong đó sinh khối VSV được tẩm nhiễm vào
chất mang là các hợp chất hữu cơ hoặc không hữu cơ tự nhiên hoặc tổng hợp có
tác dụng làm nơi trú ngụ và bảo vệ VSV chuyên tính trong chế phẩm từ khi sản
xuất đến lúc sử dụng.
Theo Trần Thị Phương (2005), chất mang cần có các đặc điểm như sau:
- Khả năng hút nước cao (Water holding capacity): 150-200%;
- Hàm lượng cacbon hữu cơ cao, tốt nhất >60%;
- Không chứa các chất độc hại đối với vi sinh vật tuyển chọn, đất và cây trồng;
- Hàm lượng muối khoáng không vượt quá 1%;
- Kích thước hạt phù hợp với đối tượng sử dụng.
Loại chất mang thường được sử dụng nhiều nhất là than bùn. Ngoài ra
còn có thể sử dụng cám gạo, đất sét, vermiculite, than đá, đất khoáng, bã mía,
lõi ngô nghiền, vỏ trấu, vỏ cà phê, bột polyacrylamid, phân ủ… làm chất mang
cho chế phẩm vi sinh vật.
Tại Hà Lan, người ta thường sử dụng chất mang từ than đá, than bùn
trộn với thân thực vật nghiền nhỏ. Ở Liên Xô cũ, người ta sử dụng chất mang là
đất hữu cơ. Tại một số nước Đông Nam Á người ta sử dụng chất mang từ
bột xenlulo, bột bã mía, lõi ngô, rác thải hữu cơ được nghiền nhỏ. Ở Ấn Độ,
người ta dùng chất mang bằng bentonit trộn với bột cá. Gần đây, ở Mỹ người ta
sử dụng chất mang từ bột polyacrylamid. Ở Việt Nam, chất mang được sử dụng
6


chủ yếu là than bùn. Gần đây một số nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo
chất mang từ

7


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×