Khóa luận Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân bón vi sinh từ một số chất thải hữu cơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LÂM NGHIỆP o0o KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU PHÁT HIỆN BỆNH VIÊM RUỘT HOẠT TỬ Ở LỢN VÀ GÀ DO CHỦNG VI KHUẨN CLOSTRIDIUM PERFRINGENS BẰNG KỸ THUẬT PCR NGÀNH : CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÃ SỐ : 7420201 Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Như Ngọc Sinh viên thực : Đỗ Hữu Long Khóa học : 2016 - 2020 Hà Nội, 2020 LỜI CẢM ƠN Báo cáo khóa luận cột mốc quan trọng đánh dấu bước trưởng thành em Sau năm học tập làm việc mái trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, em có đầy đủ kiến thức để làm việc tự khẳng định than mơi trường xã hội Thời gian học tập mái trường Lâm nghiệp em thầy, cô bạn giúp đỡ nhiều qua cho em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Như Ngọc thuộc môn Công nghệ vi sinh _ Hóa Sinh _Viện Cơng nghệ sinh học _ Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam tận tình hướng dẫn suốt trình em học tập trường thực khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành ảm ơn tới Th.s Nguyễn Thị Hồng Nhung, thầy, cô giảng dạy làm việc Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, anh chị, bạn bè làm việc phòng thí nghiệm động viên, khuyến khích, giúp đỡ em thời gian học tập thực đề tài Trong q trình thực hồn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp thời gian kiến thức cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến, bảo tận tình q thầy, để đề tài khóa luận hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Sinh viên Đỗ Hữu Long i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu C:N Cacbon:nitơ CFU Colony-Forming Unit: Đơn vị hình thành khuẩn lạc CMC Carboxymethyl Cellulose CTR Chất thải rắn ĐC Đối chứng LB Luria Bertani Chú thích NN&PTNT Nơng nghiệp phát triển nơng thơn OD 3RVE Optical Density: Mật độ quang Reduce_Recycle_Rense: Giảm thiểu _ Tái chế _ Sử dụng lại Validate: Nâng cao giá trị Eliminate: Xử lý phần sử dụng 10 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 11 TNMT Tài nguyên môi trường 12 VK Vi khuẩn 13 VSV Vi sinh vật 14 CTHC Chất thải hữu 15 PBHC Phân bón hữu ii LỜI MỞ ĐẦU Trong canh tác nơng nghiệp, phân bón yếu tố khơng thể thiếu nhằm tăng suất sản lượng trồng Ước tính nhu cầu phân bón Việt Nam mức gần 11 triệu tấn/năm, với lượng sử dụng trung bình khoảng 450 kg phân bón 01 hecta đất canh tác, cao gấp 3,2 lần trung bình giới Tuy nhiên, 90% lượng tiêu thụ phân bón hóa học với hiệu suất sử dụng ~ 35 – 40% (theo nghiên cứu Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam) Hiệu suất sử dụng phân bón thấp việc sử dụng phân khống lâu ngày, liều lượng cao, bổ sung phân hữu cơ, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng đất canh tác Đất bị bạc màu, lượng vi sinh vật giảm xuống, chất hóa học dư thừa, tích tụ, gây nhiễm đất Sản xuất phân bón hữu Việt Nam chiếm tỷ trọng nhỏ bắt đầu tăng nhanh số năm gần Theo số liệu Cục Bảo vệ thực vật, tính đến tháng 6/2019, số lượng phân bón hữu cơng nhận lưu hành 2.487 sản phẩm (chiếm 11,6% tổng số sản phẩm phân bón), gấp 3,5 lần so với tháng 12/2017 Cả nước có 265 nhà máy sản xuất phân bón hữu cấp phép, cao gấp 1,47 lần so với cuối năm 2017 Tuy nhiên, sản lượng phân bón hữu chưa đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng người dân, đặc biệt nước ta q trình chuyển đổi sang nơng nghiệp hữu Mặt khác, theo thống kê năm 2017 Bộ TNMT lượng chất thải hữu phát sinh Việt Nam khoảng 25,5 triệu tấn/năm, CTHC ngành nông nghiệp năm khoảng 76 triệu rơm rạ 47 triệu chất thải chăn nuôi Lượng chất thải lớn chưa xử lý thích hợp, gây lãng phí nhiễm mơi trường Để tận dụng nguồn chất thải hữu giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng thời đáp ứng nhu cầu phân bón hữu vi sinh nơng nghiệp nước, việc nghiên cứu tìm chủng vi sinh vật có đặc tính tốt phân giải hữu cơ; cố định nitơ; phân giải phosphat để góp phần thúc đẩy phát triển ngành sản xuất phân bón hữu vi sinh vấn đề có ý nghĩa phát triển ngành nông nghiệp cải tạo đất, trì hệ sinh thái Đề tài “Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân bón vi sinh từ số chất thải hữu cơ”, thực nhằm góp phần thực mục tiêu PHẦN TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Phân bón hữu vi sinh 1.1.1 Khái niệm Phân hữu vi sinh sản phẩm sản xuất từ nguồn nguyên liệu hữu khác nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho trồng, cải tạo đất, chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống tuyển chọn với mật độ đạt tiêu chuẩn quy định, góp phần nâng cao suất, chất lượng nông sản Phân hữu vi sinh không gây ảnh hưởng xấu đến người, động vật, môi trường sinh thái chất lượng nông sản(Công nghệ sản xuất phân bón vi sinh chất lượng cao từ phụ phẩm nông nghiệp, Techmart Quốc tế Việt Nam 2015) Tiêu chuẩn Việt Nam năm 1996 định nghĩa: "Phân VSV (phân vi sinh) sản phẩm chứa VSV sống, tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua hoạt động sống chúng tạo nên chất dinh dưỡng mà trồng sử dụng (N, P, K, S, Fe ) hay hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao suất (hoặc) chất lượng nông sản Phân VSV phải bảo đảm không gây ảnh hưởng xấu đến người, động, thực vật, môi trường sinh thái chất lượng nơng sản" 1.1.2 Phân loại phân bón vi sinh 1.1.2.1 Phân bón cố định Đạm Là loại phân bón có chứa vi khuẩn hay vi sinh vật có khả cố đinh nittơ từ khơng khí thành dạng nitơ trồng sử dụng dễ hấp thu Vi sinh vật có định đạm có hai dạng: Vi sinh vật cố định đạm tự vi sinh vật sống tự có khả cố định đạm đất mà không cần vật chủ Một số loại vi sinh vật cố định đạm đưa vào phân bón Azotobacter, Clostridium,… Vi sinh vật cố định đạm cộng sinh vi sinh vật cố định đạm phải cần vật chủ trồng để cộng sinh Rhizobium cộng sinh với họ đậu, Anabaena azollae cộng sinh với bèo hoa dâu hay tảo lục,… 1.1.2.2 Phân bón vi sinh phân giải lân Phân bón vi sinh phân giải lân: chứa VSV có khả tiết hợp chất có khả hịa tan hợp chất phostpho vơ khó tan đất (lân khó tiêu) thành dạng hịa tan (lân dễ tiêu) mà trồng, VSV sử dụng Các chủng vi sinh dùng bao gồm: Bacillus megaterium, B circulans, B subtilis, B polymyxa, B sircalmous, Pseudomonas striata; Nấm: Penicillium sp, Aspergillus awamori (Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật phân giải lân Việt Nam Phạm Văn Toản , Phạm Bích Hiên, 2009) 1.1.2.3 Phân bón vi sinh phân giải silicat Phân bón vi sinh phân giải silicat: có chứa VSV tiết hợp chất có khả hịa tan khống vật chứa silicat đất, đá để giải phóng ion kali, ion silic vào môi trường Các chủng vi sinh dùng bao gồm Bacillus megaterium var phosphaticum, Bacillus subtilis, Bacillus circulans, Bacillus mucilaginous, Pseudomonas striata 1.1.2.4 Phân bón vi sinh gây ức chế VSV gây bệnh Phân bón vi sinh gây ức chế VSV gây bệnh: chứa VSV tiết hợp chất kháng sinh phức chất siderophore có tác dụng kìm hãm, ức chế nhóm VSV gây bệnh khác Các chủng vi sinh dùng bao gồm Bacillus sp., Enterobacter agglomerans, Pseudomonas sp., Lactobacillus sp (Trần Minh Hiền, Trần Thị Kim Cúc, 2011) 1.1.2.5 Phân bón vi sinh chất giữ ẩm polysacarit Phân bón vi sinh chất giữ ẩm polysacarit: có chứa VSV tiết polysacarit có tác dụng tăng cường liên kết hạt khoáng, sét, limon đất Loại có ích thời điểm khô hạn Các chủng vi sinh dùng bao gồm Lipomyces sp Loại chưa có sản phẩm thương mại Việt Nam 1.1.2.6 Phân bón vi sinh phân giải hợp chất hữu Phân bón vi sinh phân giải hợp chất hữu cơ: có chứa VSV tiết enzym có khả phân giải hợp chất hữu như: xenlulo, hemixenlulo, lighin, kitin Các chủng vi sinh dùng bao gồm Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, Trichoderma, Penicillium, Aspergillus 1.1.2.7 Phân bón vi sinh sinh chất kích thích sinh trưởng thực vật Phân bón vi sinh sinh chất kích thích sinh trưởng thực vật: có chứa VSV tiết hocmoon sinh trưởng thực vật thuộc nhóm: IAA, Auxin, Giberrillin vào môi trường Các chủng vi sinh dùng bao gồm Azotobacter chroococcum, Azotobacter vinelandii, Azotobacter bejerinckii, Pseudomonas fluorescens, Gibberella fujikuroi 1.1.2.8 Phân bón vi sinh tăng cường hấp thu photpho, kali, sắt, mangan cho thực vật Phân bón vi sinh tăng cường hấp thu photpho, kali, sắt, mangan cho thực vật: có chứa VSV (chủ yếu nhóm nấm rễ, vi khuẩn, xạ khuẩn ) q trình sinh trưởng, phát triển, thơng qua hệ sợi thể dự trữ, có khả tăng cường hấp thu ion khoáng Các chủng vi sinh dùng bao gồm Arbuscular mycorrhiza, Ectomycorrhiza, Ericoid mycorrhizae, Rhizoctonia solani, Bacillus sp, Pseudomonas putida, P fluorescens Chao P fluorescens Tabriz Loại PBVS chưa thương mại nhiều, giai đoạn nghiên cứu Các loại phân vi sinh sử dụng chủ yếu để bón đại trà, bón lót trước trồng loại ngắn ngày Với dài ngày bón thêm phân định kỳ đợt tùy theo loại Ngoài ra, để phát triển tốt sử dụng loại sản phẩm vi sinh khác kèm theo đợt như: thuốc trừ sâu vi sinh, phân lân vi sinh… Trên thị trường có số loại phân vi sinh như: phân hữu vi sinh sông Gianh, phân hữu vi sinh Cao Nguyên 1.1.3 Ưu nhược phân bón hữu vi sinh  Lợi ích phân bón hữu vi sinh Trong điều kiện nhiệt đới nước ta với đặc trưng nhiệt độ độ ẩm khơng khí đất cao tốc độ q trình khống hóa chất hữu đất thường cao Vì vậy, khơng có biện pháp bổ sung chất hữu cho đất độ phì nhiêu đất giảm sút nhanh Theo Nguyễn Vy (1998), chất hữu bón vào đất Việt Nam phân giải nhanh, bình quân tháng đến năm gần phân giải hết Theo Lương Đức Loan (1997), đất khai hoang có hàm lượng hữu cao (5 – 6%), – năm canh tác lương thực ngắn ngày chất hữu giảm sút trung bình 50 – 60%(Trần Thu Hà, 2009) Việc sử dụng phân bón hữu vi sinh đem lại nhiều lợi ích:(Nguyễn Thanh Hiền, 2003) - Tăng thêm độ màu mỡ cho đất cung cấp thêm chất hữu cơ, chất dinh dưỡng - Là giải pháp hữu hiệu để cải tạo đất bạc màu Bón phân hữu vi sinh không sợ bị lốp đất cải tạo tốt - Phân hữu vi sinh làm môi trường cho trồng vật nuôi: cung cấp nguồn dinh dưỡng tự nhiên, giúp khỏe, tăng khả nảy mầm với tỷ lệ đồng cao, khả chống chịu sâu bệnh cao hơn, giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật cần sử dụng, tạo sản phẩm nơng nghiệp an tồn, khơng gây ngộ độc thực phẩm không gây ô nhiễm môi trường sống - Ngoài tác dụng làm tăng sản lượng cung cấp dinh dưỡng trực tiếp cho Các loại phân hữu cải thiện đa dạng sinh học (tuổi thọ đất) khả sản xuất lâu dài đất - Việc sử dụng phân hữu vi sinh giúp người trồng lúa giảm 30 – 40% lượng hóa học mà giữ vững suất  Sự khác biệt phân hữu vi sinh phân hóa học Phân hóa học hóa chất có chứa nguyên tố dinh dưỡng bón cho trồng nhằm nâng cao suất mùa màng (Trần Thu Hà, 2009 Nguyễn Thanh Hiền, 2003) Bảng 1.1 Sự khác phân hữu vi sinh phân hóa học Phân hữu vi sinh Phân hóa học Là vi sinh vật sống Là chất hóa học Cung cấp dinh dưỡng hữu từ từ Cung cấp chất dinh dưỡng hóa học với kéo dài khối lượng lớn lúc (mỗi lần bón) Tác dụng chậm Tác dụng nhanh Cải tạo đất Làm chai đất Không gây ô nhiễm môi trường nước Gây ô nhiễm môi trường nước lượng NO3 - tồn dư đất Sản xuất sản phẩm nông nghiệp an Gây ảnh hưởng đến chất lượng nơng tồn hữu sản lượng NO3 - tồn dư đất Là vi sinh vật sống nên thời gian Bảo quản lâu, đóng gói kín bảo quản khơng q tháng Khơng đóng gói kín, để khơng khí lọt vào Phân vi sinh ví thuốc Bắc Phân bón hóa học vi thuốc tây Bón phân vi sinh khơng sợ bị Bón q phân hóa học bị lốp lốp đất cải tạo bị chết (Nguồn: Nguyễn Thanh Hiền, Phân hữu cơ, phân vi sinh phân ủ, NXB Nghệ An, 2003) Phân hóa học làm cho trồng bộc phát mạnh mẽ khơng trì hiệu lâu Ngồi ra, chúng cịn để lại tồn dư dạng muối đất gây nên hậu kể sau: ngăn cản trồng hấp thụ dưỡng chất cần thiết, tiêu diệt loại vi sinh vật hữu ích cần thiết cho trồng Phân bón hóa học gây nguy hiểm, độc hại cho người môi trường Phân vi sinh giúp tạo nên phì nhiêu đất canh tác từ tạo chống chịu vững bền cho trồng để chúng nâng cao khả chống chịu sâu bệnh Phân hữu đảm bảo cho người trồng sống mơi trường an tồn khơng bị nhiễm độc Dùng phân hữu tạo cân môi trường điều quan trọng thúc đẩy việc sử lý chế phẩm hữu tồn đọng gây ô nhiễm môi trường trở thành phân bón Phân hóa học làm gia tăng mẫn cảm trồng với loại bệnh Phân hóa học làm trồng mẫn cảm với loại bệnh qua việc giết chết sinh vật đất mà sinh vật bảo vệ cho trồng khỏi bị chủng bệnh Phân hóa học ngăn cản hấp thụ dưỡng chất cần thiết quanh vùng long hút rễ cây, keo đất từ mùn hữu chuyển hầu hết chất khoáng từ dung dịch đất sang hệ thống rễ vào trồng Những hạt mùn có hấp lực nguyên tố dinh dưỡng như: đạm, lân, kali nguyên tố kim loại khác Khi phân bón hóa học bón vào đất năm qua năm khác gây nên thay đổi cấu trúc hạt mùn hữu sử dụng liên tiếp, nhiều phần tử phân bón đưa vào đất để mong đạt phát triển mạnh nhanh trồng Phân hóa học diệt tập đoàn vi sinh vật: đất cần phải coi vật thể sống Khi phân hóa học sử dụng năm qua năm khác,các axit tạo thành phá hủy chất mùn hữu phì nhiêu tạo từ phân rã thể sinh vật đất chết Các chất mùn có tính liên kết hạt đá li ti với tạo nên phì nhiều đất canh tác Trong lớp đất thiếu khí có tính axit mật độ sinh vật bị thay đổi bị chết Phân hóa học nguy hiểm độc hại: số phân hóa học chứa hợp chất Nitrat Khi bón xuống đồng ruộng, nước mưa làm trôi chất Nitrat xuống ao hồ song suối làm phát triển loại rong tảo, rong tảo chết đi, trình phân hủy sử dụng nhiều oxy nước, hậu làm nước bị thiếu dưỡng khí làm sinh vật khơng thể sống 1.1.4 Tình hình xử lý chất thải thành phân bón hữu a Trên giới hữu cơ, pH cao thấp khoảng tối ưu làm chậm ức chế hoạt động pH VSV (Nguyễn Văn Phước, 2012) đối chứng thí nghiệm 1 12 15 18 21 Ngày Hình 3.9 Diễn biến pH đống ủ pH trình ủ hình 3.9 có giá trị dao động từ khoảng 5,5 - 8,5, điều chứng tỏ VSV, enzyme phân giải hợp chất hữu tốt Theo Nguyễn Văn Phước (2012) hầu hết vi sinh vật hoạt động tối ưu khoảng pH từ 5,5 – 8,5 3.2.4 Độ ẩm Độ ẩm yếu tố cần thiết cho hoạt động VSV trình chế biến phân hữu vi sinh, nước cần thiết cho q trình hịa tan chất dinh dưỡng nguyên sinh chất tế bào Độ ẩm tối ưu cho VSV phát triển mạnh dao động khoảng 50 – 60%, VSV đóng vai trị định trình phân hủy chất thải hữu 54 Độ ẩm đống ủ (%) 70 60 50 40 đối chứng 30 thí nghiệm 20 10 12 15 18 21 Ngày Hình 3.10 Diễn biến độ ẩm đống ủ Hình 3.10 cho thấy độ ẩm mơ hình trì khoảng 50% đến 68% trình bổ sung nước thường xuyên trình ủ Đảm bảo độ ẩm cần thiết cho trình ủ phân hữu ngày dùng phương pháp khối lượng để kiểm tra độ ẩm để kiểm soát độ ẩm nằm khoảng cho phép VSV hoạt động tốt 3.2.5 Hàm lượng dưỡng chất phân hữu vi sinh sau ủ Hàm lượng đạm tổng số (Nts) sau 21 ngày ủ nghiệm thức Đối chứng 2,43% Thí nghiệm 2,85% N (Bảng 3.10) Kết cao kết nghiên cứu ủ bùn cống thải Lê Nguyễn Trung Khanh (2013) có hàm lượng đạm tổng số sau 21 ngày ủ dao động từ 2,32 – 2,58%N, cao nghiên cứu ủ phân từ bùn thải đô thị Dadi cs (2012) sau 80 ngày ủ % Nts từ 1,05 – 1,13 %N, Kalatzi cs (2016) sản xuất phân hữu từ bùn thải bia với trộn với than bùn, mùn cưa cỏ khô sau 60 ngày ủ đạm hữu khoảng 1% Điều cho thấy phân hữu vi sinh Thí Nghiệm có chất lượng phân sau ủ tốt để tái sử dụng làm phân hữu bón cho trồng sản xuất nông nghiệp 55 Bảng 3.10 Hàm lượng đạm tổng số, lân tổng số, kali tổng số, %C, C/N Phân hữu Ntổng số Ptổng số Ktổng số vi sinh (%) (%P2O5) (%K2O) Đối chứng 2,43±0,001 Thí 5,6±0,004 %C C/N 2,11±0,002 35,21±0,005 12,44±0,003 2,85±0,002 6,63±0,003 2.31±0,001 40,08±0,002 15±0,005 nghiệm Lân tổng số (Pts) phân HCVS Đối chứng Thí nghiệm sau ủ 5,6% 6,63% P2O5, đạt tương đương kết nghiên cứu ủ phân hữu vi sinh bã BM phối trộn với xác mía phân heo Dương Minh Viễn ctv (2011) với Pts 5,78% P2O5 Ngoài ra, kết cao nghiên cứu Trần Phương Đông (2013) sử dụng chế phẩm Biomix ủ bùn cống thải phối trộn với vật liệu hữu có hàm lượng Pts dao động khoảng 0,52 – 1,56% cao nghiên cứu Dadi cs (2012), Kalatzi ctv (2016) với hàm lượng Pts sau ủ 0,45 – 0,51% 0,4 – 1% P2O5 Kết trình bày Bảng 3.10 cho thấy hàm lượng kali tổng số (Kts) phân hữu vi sinh sau 21 ngày ủ nghiệm thức ủ Đối chứng 2,11% Thí nghiệm 2,31% Kết cao kết nghiên cứu ủ phân hữu từ bùn cống thải Lê Nguyễn Trung Khanh (2013) có hàm lượng Kts dao động khoảng 1,12 – 1,56% cao phân hữu bã BM Dương Minh Viễn ctv (2011) 1,05% Kết cho thấy hàm lượng kali phân HCVS Thí nghiệm đạt cao phù hợp để làm phân hữu vi sinh Hàm lượng carbon hữu (%C) sau 21 ngày ủ nghiệm thức dao động khoảng 35,21- 40,08% (Bảng 3.12) Kết nghiên cứu tương tự báo cáo Brito et al (2010) nghiên cứu ủ bùn thải cá: BM:chất thải nông nghiệp sau 126 ngày ủ cho hàm lượng bon hữu tổng dao động 37,6-47% Việc giảm hàm lượng carbon trình ủ vi sinh vật phân huỷ chất hữu phức tạp thành đơn giản, giải phóng phần CO2 giúp cho nguyên liệu trở nên tơi xốp Tuy nhiên, kết cho giá trị cao báo cáo Đỗ Thủy Tiên (2013) ủ phân hữu từ bùn thải đô thị (với % C=14,47), đạt cao nghiên 56 cứu (Lê Thị Thanh Chi ctv., 2010) sử dụng dung dịch chất cặn hầm ủ biogas với rơm bã BM để sản xuất phân hữu cho % C sau 100 ngày ủ biến động 26,12%-32,65% Tỉ số C/N sau ủ tất nghiệm thức dao động khoảng 12,44 (Đối chứng) - 15 (Thí nghiệm) (Bảng 3.10), phù hợp với Shilev et al (2007) Dương Minh Viễn ctv (2011) cho tỉ lệ C/N sau kết thúc trình ủ tỉ lệ C/N nên đạt khoảng 10/1-20/1 với tỉ lệ phân hữu ổn định bền Kết phù hợp với kết nghiên cứu Trần Phương Đông (2013) sử dụng chế phẩm Biomix ủ bùn cống thải phối trộn với vật liệu hữu cơ, nghiên cứu Hà Thanh Toàn ctv (2010) ủ rác sinh hoạt với nấm Trichoderma Đoàn Thị Trúc Linh (2012) ủ bùn cống thải với vật liệu hữu nấm Trichoderma tỉ lệ C/N giảm dần theo thời gian ủ 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua trình thực đề tài, rút thu kết sau: - Phân lập 10 chủng có khả phân giải hợp chất hữu chất tương ứng: Tinh bột, CMC, Pectin Trong đó, tuyển chọn chủng T2; T4; CP7; CP8; CP10 có khả phân giải hợp chất hữu cao 10 chủng Bằng phương pháp xác định khả phân giải photpho, chủng cho kết tốt T2 CP10 với đường kính vịng phân giải 11,5 8,9 - Trong chủng T2; T4; CP7; CP8; CP10 có khả cố định nitơ Trong có chủng phát triển mạnh môi trường Ashby, chủng có khả cố định nito mạnh, sinh hàm lượng NH4+ 0,1788mg/ml , gồm chủng T2 CP10; chủng CP10 có khả cố định nitơ mạnh - Trong chủng vi khuẩn Bacillus nuôi mơi trường Burk’s lỏng có bổ sung Tryptophan cho thấy tất chủng có khả sinh tổng hợp IAA Kết định lượng IAA tạo đo dao động từ 2,1mg/l đến 6,67mg/l, chủng có khả sinh tổng hợp IAA lớn CP10 T2 - Đã xác định điều kiện tối ưa chủng vi khuẩn Bacillus CP10 tạo sinh khối cao: cao nấm men 6g/l; tinh bột 5g/l; peptone 5g/l; tỉ lệ cấp giống 5%; thời gian nuôi 72 giờ; nhiệt độ nuôi 37oC; pH = 7; tốc độ lắc 120 vòng/phút - Đã nghiên cứu khả tạo chế phẩm phân bón chủng vi khuẩn Bacillus CP10 từ chất thải hữu đánh giá số tiêu chế phẩm phân hữu vi sinh Kiến Nghị Vì hạn chế mặt thời gian, nên đề tài chưa triển khai thêm nhiều nội dung Để tăng hiệu ứng dụng tề tài này, đề nghị tiếp tục nghiên cứu thêm số nội dung sau: 58 - Định danh xác chủng vi khuẩn phương pháp sinh học phân tử - Nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy theo quy hoạch thực nghiệm phương pháp tốn học - Đánh giá phân bón hữu vi sinh số trồng - Ứng dụng chế phẩm phân bón hữu ngành nơng nghiệp đời sống 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Bộ Công Thương, 2009 Quyết định số 2435/QĐ- BCT ngày 21 tháng năm 2009 Bộ Công Thương Quyết định phê duyệt quy hoạch phát triển ngành Bia-Rượu-Nước giải khát Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025 Hà Nội Bộ Công Thương, 2016 Quyết định số 3690/QĐ- BCT ngày 12 tháng năm 2016 Bộ Công Thương Quyết định phê duyệt quy hoạch phát triển ngành bia, rượu, nước giải khát việt nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035 Hà Nội Đỗ Hồnh Quân, 2011 Phân lập, tuyển chọn nghiên cứu đặc tính tăng trưởng, cố định đạm VK Azotobacter - thí nghiệm trồng, Luận văn Thạc sỹ Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Đỗ Kim Nhung, Vũ Thành Công, 2011 “Khảo sát khả sinh tổng hợp IAA cố định đạm vi khuẩn Gluconacetobacter sp Azospirillum sp phân lập từ mía” Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ Đoàn Thị Trúc Linh, 2012 Nghiên cứu sử dụng nấm Trichoderma ủ bùn cống thải phối trộn với vật liệu hữu Luận văn thạc sĩ Khoa học môi trường Đại học Cần Thơ Dương Minh Viễn, Trần Kim Tính Võ Thị Gương, 2011 Ủ phân hữu vi sinh hiệu Hiệu sử dụng phân hữu cải thiện đặc tính đất suất trồng ĐBSCL NXB Đại học Cần Thơ Kiều Hữu Ảnh, 1999, Giáo trình Vi sinh vật học Công nghiệp, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 9.Lê Hoàng Anh, Mạc Thị Minh Trà, Nguyễn Thị Bích Loan, 2018, Trung tâm Quan trắc mơi trường miền Bắc - Tổng cục Môi trường 10 Lê Hồng Việt Nguyễn Hữu Chiếm, 2013 Giáo trình quản lý xử lý chất thải rắn NXB Đại học Cần Thơ 11 Lê Thị Thanh Chi, Võ Thị Gương Joachim Clemens, 2010 Tác dụng phân hữu từ hầm ủ biogas cải thiện độ phì nhiêu đất suất trồng Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 12 Nguyễn Đắc Kiên, Nguyễn Quang Trung, Nghiêm Thị Duyên, Lê Thị Hoàng Oanh Nguyễn Thị Hà, 2016 Tận dụng bùn thải ao nuôi tơm để sản xuất phân bón hữu Tạp chí Khoa học Đại học quốc gia Hà Nội (Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32) 13 Nguyễn Đức Khiển, 2020 Thực trạng phương pháp xử lý chất thải Việt Nam 14 Nguyễn Đức Quỳnh Như, in Luận văn Thạc sĩ sinh học, Trường ĐH Khoa học tự nhiên Tp.HCM, 2008 15 Nguyễn Lân Dũng, Đoàn Xuân Mượu, Phạm Văn Ty, 1976 Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 16 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, 1997, Vi sinh vật học, Nxb Giáo dục 17 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, 2000 Giáo trình vi sinh vật học Nhà xuất giáo dục Hà Nội 18 Nguyễn Thân, 2004 Đánh giá sơ hoạt tính đối kháng vi khuẩn Bacillus sp., nấm Trichoderma sp nấm gây bệnh Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp 19 Nguyễn Thị Phương, Lâm Ngọc Tuyết, Nguyễn Mỹ Hoa Đỗ Thị Xuân, 2017a Sử dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản ủ phân hữu Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn (Kỳ tháng 3/2017) 20 Nguyễn Thị Phương, Lâm Ngọc Tuyết, Nguyễn Mỹ Hoa Đỗ Thị Xuân, 2017b Sử dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia ủ phân hữu Tạp chí Khoa học đất (Vietnam soil science), Hội Khoa học đất Việt Nam, 50/2017(Môi trường đất) 21 Nguyễn Thị Phương, Nguyễn Mỹ Hoa, Đỗ Thị Xuân, Lâm Ngọc Tuyết Võ Thị Thu Trân, 2016 Đặc tính bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia chế biến thủy sản Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ 45A/2016(Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường ) 22 Nguyễn Văn Phước, 2012 Quản lý xử lý chất thải rắn NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 23 Nguyễn Văn Thao, 2015 Nghiên cứu sản xuất phân hữu sinh học từ bã nấm phân gà Học viện Nông nghiệp Việt Nam 24 Phạm Văn Toản, 2015 “Hồn thiện cơng nghệ sản xuất sử dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý chất thải chăn ni dạng rắn làm phân bón hữu sinh học quy mô công nghiệp” Báo cáo tổng kết đề tài Khoa học Công nghệ 25 Phạm Văn Toản, Phạm Bích Hiên, 2009 Nghiên cứu vi sinh vật để xử lý chất thải chăn nuôi dạng rắn 26 Tăng Thanh Nhân, 2010 Sản xuất phân trùn từ rễ lục bình phân gia súc đánh giá hiệu suất rau hoa Luận văn thạc sĩ ngành Khoa học đất, Đại học Cần Thơ 27 TCVN 4829:2005 Vi sinh vật thực phẩm thức ăn chăn nuôi – Phương pháp phát Salmonella thạch đĩa 28 TCVN 8557:2010 Phân bón – Phương pháp xác định nitơ tổng số 29 TCVN 9291:2012 Phân bón – Xác định Cadimi tổng số phương pháp hấp thụ nguyên tử lửa nhiệt điện (không lửa) 30 TCVN 9294:2012 Phân bón – Xác định Cacbon tổng số phương pháp Walkley-Black 31 Techmart Quốc tế Việt Nam 2015, Cơng nghệ sản xuất phân bón vi sinh chất lượng cao từ phụ phẩm nông nghiệp 32 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10791:2015 Malt - Xác định hàm lượng nitơ tổng số tính hàm lượng protein thô - Phương pháp Kjeldahl 33 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9294:2012 Phân bón - Xác định Cacbon tổng số phương pháp Walkley – Black 34 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8562:2010 phân bón - Phương pháp xác định kali tổng số 35 Trần Ngọc Hữu, Đỗ Tấn Trung, Nguyễn Quốc Khương, Nguyễn Thành Hối Ngô Ngọc Hưng, 2014 Thành phần dinh dưỡng NPK ủ phân hữu vi sinh hiệu cải thiện sinh trưởng suất lúa Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 3(Số chuyên đề: Nông nghiệp) 36 Trần Thị Kim Hạnh, 2013 Nghiên cứu sử dụng bùn thải sinh học từ nước thải sản xuất bia để nuôi cấy vi khuẩn Bacillus Thuringiensis sinh độc tố diệt sâu Luận văn thạc sĩ Đại học Thái Nguyên 37 Trần Thu Hà, Bài giảng khoa học Phân bón, ĐH Nơng Lâm Huế, 2009 38 Võ Phú Đức, 2013 Xây dựng quy trình sản xuất phân hữu vi sinh từ nguồn bùn thải phát sinh trình chế biến cá tra Đề tài Khoa học công nghệ tỉnh Đồng Tháp 39 Võ Thị Gương, 2010 Giáo trình chất hữu đất Phần Hiệu phân hữu vi sinh bã bùn mía cải thiện suất dưa leo Long Tuyền Thới Thuận Cần Thơ NXB Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ 40 Võ Thị Gương, Nguyễn Mỹ Hoa, Châu Minh Khôi, Trần Văn Dũng Dương Minh Viễn, 2016 Quản lý độ phì nhiêu đất hiệu sử dụng phân bón Đồng sông Cửu Long 41 Vũ Hải Yến, 2015 Nghiên cứu sản xuất phân bón hữu – vi sinh từ bã cà phê In: H.N Bộ tài nguyên Môi trường (Editor), Kỷ yếu Hội nghị mơi trường tồn quốc lần thứ IV ngày 29/09/2015 Tài liệu Tiếng Anh Agricultural wastes, Utilization of By-Products and Treatment of Waste in the Food Industry Springer, pp 283-301 Andriollo N., Noris E., Signorini E., Tolentino D and Pirali G., (1990) Screening program for the isolation of N2-fixing bacteria of the genus Azospirillum Nitrogen fixation 48, 347-348 APHA, AWWA, and WPCF 1985 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 16th edition American Public Health Association, American Water Works Association, and Water Pollution Control Federation, Washington, DC Behera BC., Parida S, Dutta SK, Thato HN (2014) Isolation and identification of cellulose degrading bacteria from mangrove soil of Mahanadi river Delta and their cellulase production ability American J Microbiol Res 2(1): 44-46 Bertoldi, M.d., Vallini, G.e and Pera, A., 1983 The biology of composting: a review Waste Management & Research, 1(1): 157-176 Brito, E., Bustamante, M., Paredes, C., Moreno-Caselles, J., Perez-Murcia, M., Perez-Espinosa, A., and Moral, R., 2010 Composting of brewery wastes with agricultural and forest residues, 14th Ramiran International Conference http://www.ramiran net/ramiran2010/docs/Ramiran2010_0114_final.pdf Burton, C.H and Turner, C (2003) Manure management treatment strategies for sustainable agriculture, 2nd Edition printed by Lister α Durling printer, Flitwick, Bedford, UK Concentration of Cu, Zn, Cr, Ni, Cd, and Pb in soil, sugarcane leaf and juice: residual effect of sewage sludge and organic compost application Environmental monitoring and assessment, 188(3): 1-12 Effect of brewery wastewater on growth and physiological changes in maize, sunflower and sesame crops Int J Life Sci Educ Res, 1(1): 36-42 10 Eifediyi, E and Remison, S., 2010 Growth and yield of cucumber (Cucumis sativus L.) as influenced by farmyard manure and inorganic fertilizer 11 Elad, Y., Chet, I and Henis, Y., 1981 A selective medium for improving quantitative isolation of Trichoderma spp from soil Phytoparasitica, 9(1): 59-67 12 Evaluation of composting and the quality of compost from the source separated municipal solid waste Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 16(1): 5-10 13 Feachem R.G., D.J Bradley., H Garelick., and D.D Mara (1983) Sanitation and Disease: Health Aspects of Excreta and Wastewater Management Chichester: John Wiley & Sons 14 Fillaudeau, L., Blanpain-Avet, P and Daufin, G., 2006 Water, wastewater and waste management in brewing industries Journal of Cleaner Production, 14(5): 463-471 15 Ibrahim, K.H and Fadni, O., 2013 Effect of organic fertilizers application on growth; yield and quality of tomatoes in North Kordofan (sandy soil) Western Sudan Greener Journal of Agricultural Science, 3(4): 299-304 16 International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 6(1): 23-36 17 Kalatzi, E., Sazakli, E., Karapanagioti, H and Leotsinidis, M., 2016 Composting of brewery sludge mixed with different bulking agents 1-12 18 Kanagachandran, K and Jayaratne, R., 2006 19 Li Y, Ying Y, Ding W (2014) Dynamics of Panax ginseng rhizospheric soil microbial community and their metabolic function Evid Based Complement Alternat Med 2014: 160373 20 Mahmoud, E., El-Kader, N.A., Robin, P., Akkal- Corfini, N and ElRahman, L.A., 2009 Effects of different organic and inorganic fertilizers on cucumber yield and some soil properties World J Agric Sci, 5(4): 408-414 21 María guineth torres-rubio, Sandra astrid valencia-plata, Jaime bernalcastillo, Patricia martínez-nieto, (2000) Isolation of Enterobacteria, Azotobacter sp and Pseudomonas sp., Producers of Indole3-Acetic Acid and Siderophores, from Colombian Rice Rhizosphere Revista Latinoamericana de Microbiología, 42, 171-176 22 Mehdizadeh, M., Darbandi, E.I., Naseri-Rad, H and Tobeh, H., 2013 Growth and yield of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) as influenced by different organic fertilizers International journal of Agronomy and plant production, 4(4): 734-738 23 Misra, R., Roy, R and Hiraoka, H., 2016 On-farm composting methods 1729-0554, Rome, Italy: UN-FAO 24 Moretti, S.M.L., Bertoncini, E.I and Abreu-Junior, C.H., 2015 Composting sewage sludge with green waste from tree pruning Scientia Agricola, 72(5): 432-439 25 Mukesh Kumar DJ, Poovai PD, Puneeth Kumar CL, Sushma Saroja Y, Manimaran A, Kalaichelvan PT (2012) Optimization of Bacillus cereus MRK1 cellulase production and its Biostoning activity Der Pharmacia Lettrer (3): 881-888 26 Ozaki K, Ito S (1991) Purification and properties of an acid endo-1,4-betaglucanase from Bacillus sp KSM-330 J Gen Microbiol 137(1): 41-48 27 Padaria JC, Sarkar K, Lone SA, Srivastava S (2014) Molecular characterization of cellulose-degrading Bacillus pumilus from the soil of tea garden, Darjeeling hills, India J Environ Biol 35(3): 555-561 28 Park SH, Kim HK, Pack MY (1991) Characterization and structure of the cellulase gene of Bacillus subtilis BSE616 Agric Biol Chem 55(2): 441448 29 Patten C L and B R Glick, (2002) Role of Pseudomonas putida Indoleacetic Acid in Development of the Host plant root system Applied and Environmental Microbiology 68(8), 3795 – 3801 30 Przewrocki, P., Kulczycka, J., Wzorek, Z., Kowalski, Z., Gorazda, K., and Jodko, M., 2004 Risk analysis of sewage sludge-Poland and EU comparative approach Polish Journal of Environmental Studies, 13(2): 237-244 31 Rebah, F.B., Tyagi, R.D., Prevost, D and Surampalli, R.Y., 2002 Wastewater sludge as a new medium for rhizobial growth Water quality research journal of Canada, 37(2): 353-370 32 Rudat, H., Sabel-Koschella, U and Konstanczak, M., 1999 Utilisation of organic waste in (peri-) urban centres, Utilisation of organic waste in (peri-) urban centres GTZ 33 Sarhan, T.Z., Mohammed, G.H and Teli, J., 2011 Effect of bio and organic fertilizers on growth, yield and fruit quality of summer squash Sarhad Journal of Agriculture, 27(3): 377-383 34 Sasmita, M and N Behera, 2008 Amylase activity of a starch degrading bacteria isolated from soil receiving kitchen wastes African Journal of Biotechnol.7 (18): 3326-3331 35 Sekar Sudharhsan, Sivaprakasam Senthilkumar and Karunasena Ranjith, 2007 Physical and nutritional factors affecting the production of amylase from species of Bacillus isolated from spoiled food waste African Journal of Biotechnol (4): 430-435 36 Shakoor S, Aftab S, Rehman A (2013) Characterization of cellulose degrading bacterium, Bacillus megaterium S3, isolated from indigenous environment Pakistan J Zool 45(6): 1655-1662 37 Singh, V.K., Dwivedi, B.S., Singh, S.K., Majumdar, K., Jat, M.L., Mishra, R.P., and Rani, M., 2014 Optimal physical parameters for growth of Trichoderma species at varying pH, temperature and agitation Virol Mycol, 3(1): 1-7 38 Stocks, C., Barker, A and Guy, S., 2002 The composting of brewery sludge Journal of the Institute of Brewing, 108(4): 452-458 39 Utilization Potential of Brewery Waste Water Sludge as an Organic Fertilizer Journal of the Institute of Brewing, 112(2): 92-96 40 Vriens, L., Nihoul, R and Verachtert, H., 1989 Activated sludges as animal feed: A review Biological Wastes, 27(3): 161-207 41 Wang, P., Zhang, S., Wang, C., Hou, J., Guo, P., and Lin, Z.P., 2008 Study of heavy metal in sewage sludge and in Chinese cabbage grown in soil amended with sewage sludge African Journal of Biotechnology, 7(9): 1329-1334 42 Wei, L., Shutao, W., Jin, Z and Tong, X., 2014 Biochar influences the microbial community structure during tomato stalk composting with chicken manure ... cải tạo đất, trì hệ sinh thái Đề tài ? ?Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân bón vi sinh từ số chất thải hữu cơ? ??, thực nhằm góp phần thực mục tiêu PHẦN TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN... lập tuyển chọn chủng vi khuẩn Bacillus có khả tạo phân bón hữu vi sinh - Nghiên cứu tạo chế phẩm phân bón hữu vi sinh từ chủng vi khuẩn Bacillus tuyển chọn 2.3 Vật liệu nghiên cứu - Các mẫu (đất,... Bước Tuyển chọn chủng vi sinh vật Để có chủng vi sinh vật có đặc tính phân giải hợp chất hữu Xenlulose, tinh bột, để ứng dụng sản xuất phân hữu cơ, phân lập từ nguồn tự nhiên tuyển chọn chủng vi