PHÂN BÓN THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC

ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay với sự phát triển của nền nông nghiệp nước ta đang đi vào mức độ thâm canh cao với việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón hoá học, thuốc bảo vệ thực vật hoá học và hàng loạt các biện pháp như trồng lúa ba vụ, phá rừng…với mục đích canh tác, chạy theo năng suất và sản lượng. Chính điều đó đã làm cho đất đai ngày càng thoái hoá, dinh dưỡng bị mất cân đối, mất cân bằng hệ sinh thái trong đất, hệ vi sinh vật trong đất bị phá huỷ, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích luỹ trong đất càng nhiều dẫn đến phát sinh một số dịch hại. Chính vì vậy, xu hướng quay trở lại với nền nông nghiệp hữu cơ với việc tăng cường sử dụng chế phẩm sinh học, phân bón thuốc trừ sâu vi sinh trong canh tác cây trồng đang được ứng dụng rộng rãi không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn thế giới.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CNSH & KTMT TIỂU LUẬN : PHÂN BÓN THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC GVHD: Phạm Minh Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Thuý Uyên Nguyễn Thị Thuỳ Linh Nguyễn Thị Ngọc Hiền Nguyễn Thị Hải Nguyễn Văn Nam Tháng 12/2012 tp.HCM MỤC LỤC TIỂU LUẬN : MỤC LỤC .2 ĐẶT VẤN ĐỀ NỘI DUNG .3 KẾT LUẬN 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện với phát triển nông nghiệp nước ta vào mức độ thâm canh cao với việc sử dụng ngày nhiều phân bón hố học, thuốc bảo vệ thực vật hố học hàng loạt biện pháp trồng lúa ba vụ, phá rừng…với mục đích canh tác, chạy theo suất sản lượng Chính điều làm cho đất đai ngày thoái hoá, dinh dưỡng bị cân đối, cân hệ sinh thái đất, hệ vi sinh vật đất bị phá huỷ, tồn dư chất độc hại đất ngày cao, nguồn bệnh tích luỹ đất nhiều dẫn đến phát sinh số dịch hại Chính vậy, xu hướng quay trở lại với nông nghiệp hữu với việc tăng cường sử dụng chế phẩm sinh học, phân bón thuốc trừ sâu vi sinh canh tác trồng ứng dụng rộng rãi không Việt Nam mà toàn giới NỘI DUNG A Thuốc trừ sâu sinh học I Tổng quan thuốc trừ sâu sinh học Khái niệm thuốc trừ sâu sinh học Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học Thành phần giết sâu có thuốc sinh học vi sinh vật (nấm, vi khuẩn, virus) chất vi sinh vật tiết (thường chất kháng sinh), chất có cỏ (là chất độc dầu thực vật) Với thành phần trên, thuốc trừ sâu sinh học chia thành hai nhóm chính: • Nhóm thuốc vi sinh: Thành phần giết sâu vi sinh vật nấm, vi khuẩn, virus • Nhóm thuốc thảo mộc: Thành phần giết sâu chất độc có cỏ dầu thực vật Các loại thuốc trừ sâu sinh học sử dụng nhiều loài phụ chủng Bacillus thuringiensis, hay Bt Mỗi chủng vi khuẩn tạo phức hợp protein khác bám vào ruột ấu trùng, làm cho ấu trùng chết đói tiêu diệt một vài loại ấu trùng liên quan Thuốc trừ sâu Bt Thuộc nhóm thuốc trừ sâu sinh học, có nguồn gốc vi sinh vật (Bacillus thuringiensis var), phổ diệt rộng hữu hiệu với loại sâu sâu lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang, sâu ăn tạp… a Vi khuẩn Bacillus thuringensis − Vi khuẩn Bacillus thuringensis loài vi khẩn đất điển hình phân lập vùng Thuringia, Đức − Bt có khả tổng hợp protein gây tê liệt ấu trùng số loại côn trùng gây hại − Bt trực khuẩn sinh bào tử hiếu khí khơng bắt buộc, gram dương, kích thước 36µm, có phủ tiêm mao không dày, tế bào đứng riêng rẽ xếp thành chuỗi, chứa tinh thể độc có khả diệt sâu − Bt phát triển điều kiện nhiệt độ 15 - 45˚C thích hợp 29 - 30˚C Bào tử dạng hình oval, hình trứng dài 1,2 - 1,6µm − Hầu hết chủng Bt có nhiều gen tiền độc tố Cơ sở gây bênh cho trùng gen Cry khác • Gen Cry I: tổng hợp protein hình thoi gây bệnh cho trùng cánh vẩy • Gen Cry II: tổng hợp tinh thể hình tháp gây bệnh cho côn trùng cánh vẩy côn trùng hai cánh • Gen Cry III: tổng hợp tinh thể dạng hình thoi, gây bệnh cho trùng cánh cứng • Gen Cry IV: tổng hợp tinh thể dạng hình thoi hình tháp, gây bệnh cho côn trùng hai cánh b Đặc điểm tinh thể độc − Tinh thể độc Bt có dạng hình thoi, hình trám, hình tháp mang chất protein có độc tính cao với nhiều loại côn trùng, chiếm 30% trọng lượng khô tế bào Khi nhuộm xanh metylen fusin độc tố bắt màu kính hiển vi tinh thể độc Tinh thể độc bền vững nhiệt độ cao, có trọng lượng phân tử 5000 đơn vị khơng phải bào tử có tinh thể độc − Trong trình bảo quản để lâu, Bt hoạt tính tinh thể độc bị biến dạng phân huỷ Chất focmandehit 20% tia tử ngoại làm hoạt tính tinh thể độc Có loại tinh thể độc:     Ngoại độc tố: β exotoxin hay ngoại độc tố bền nhiệt Ngoại độc tố: γ exotoxin độc tố tan nước Nội ngoại độc tố: α exotoxin hay phospholipase Độc tố: δ endotoxin (đây tinh thể độc) chiếm chủ yếu loại độc tố 90% có khả diệt sâu cao c Cơ chế tác động − Khi thuốc trừ sâu Bt phun lên cây, protein độc tố dạng tinh thể diệt loại sâu hại định − Sau sâu hại ăn phải protein độc tố, tác dụng loại men tiêu hoá dịch ruột sâu, tiền độc tố bị hồ tan thành phân tử nhỏ có hoạt tính độc dược − Các độc tố bám vào màng vi mao ruột, tạo lỗ rò nước chảy vào, làm sâu mọng nước, ngừng ăn chết Ưu điểm, hạn chế cách khắc phục a Ưu điểm  Không gây ô nhiễm mơi trường  Bt có hiệu lực cao sâu kháng thuốc gốc lân, carbamat…  Tinh thể độc Bt tạo khơng thể hồ tan dịch dày người nên thuốc trừ sâu sinh học Bt hồn tồn vơ hại người sinh vật khác  Không độc với cá, ong mật loài thiên địch b Hạn chế  Chỉ diệt sâu non chúng ăn lá, không diệt trứng, nhộng bướm  Dễ bị phân huỷ tia cực tím ánh sáng mặt trời  Có tác động vị độc, khơng nội hấp, không tiếp xúc  Phát tác chậm, 48 tiếng sau ăn độc tố sâu chết c Khắc phục  Phun sớm trồng bị phá hoại  Nên phun thuốc vào lúc chiều mát, lúc sâu dễ dàng trúng độc thường bò lên ăn vào ban đêm  Tránh phun thuốc trời nắng gắt mưa  Sau tưới phun thuốc ngày sau tưới trở lại  Cần phun ướt hai mặt mặt phận mà sâu thích ăn; thêm mật rỉ đường để tăng bám dính hiệu diệt sâu cao II Sản xuất thuốc trừ sâu Bt − Ở Việt Nam có khoảng 10 chủng Bacillus thurigensis phân lập để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học − Mỗi chủng vi sinh vật chứa một vài gen tổng hợp protein gây độc với loại sâu định − Do đó, để sản xuất chế phẩm diệt nhiều loại sâu, người ta tiến hành xác định (có chọn lọc) đoạn gen dùng kỹ thuật chuyển gen để đưa vào chủng Bt − Chủng giống Bt sau cấy vào bình lên men, điều kiện nhiệt độ thích hợp (28 - 30˚C) Sau khoảng 52 - 54h thu hoạch dịch thể chứa tinh thể protein độc tố sâu hại B Phân bón sinh học I Tổng quan phân bón sinh học Khái niệm phân bón sinh học Phân bón thức ăn người bổ sung cho trồng Trong phân bón chứa nhiều chất dinh dưỡng cho cây: đạm (N), lân (P) kali (K) nguyên tố vi lượng Nguyên liệu sản xuất  Rác thải hữu : loại rác thải hữu sinh hoạt phân hủy  Than bùn hoạt hố: bùn có khắp nơi cống rãnh, mương, hồ,  Phế phẩm nơng nghiệp - cơng nghiệp: Rác phế thải có nguồn gốc từ thực vật cây, vỏ loại lương thực vỏ dừa, vỏ trấu, vỏ cà phê, phân chuồng, rỉ đường, phế thải quy trình sản xuất cơng nghiệp sản xuất bia, thức ăn gia súc, thực phẩm, 10  Quặng apatit hay phosphorit nghiền nhỏ Quặng apatit Quặng phosphorit  Chế phẩm sinh học  Chất xúc tác sinh học Phân loại − Phân vô : phân đạm, phân lân,… − Phân hữu cơ: phân hữu sinh học, phân hữu vi sinh,… a Phân vô Phân vơ loại phân có chứa chất dinh dưỡng vô cần thiết cho sinh trưởng phát triển trồng 11 Phân đạm Vài thập kỷ Việt Nam, chế phẩm vi sinh vật phân đạm người dân biết đến, chế phẩm thực góp phần làm tăng xuất trồng tăng chất lượng nông sản thúc đẩy phát triển nông nghiệp bền vững nước ta  Định nghĩa Phân đạm (Biological nitrogen fixing fertizer), tên thường gọi phân đạm vi sinh: sản phẩm chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống (tự do, hội sinh, cộng sinh, kị khí hiếu khí) tuyển chọn với mật độ đạt tiêu chuẩn hành, với khả cố định nitơ cung cấp hợp chất chứa nitơ cho đất trồng; tạo điều kiện nâng cao xuất trồng (hoặc) chất lượng nông sản, tăng độ màu, mỡ đất Phân bón vi sinh cố định nitơ không gây ảnh hưởng xấu đến người, động thực vật, môi trường sinh thái chất lượng nông sản  Vịng tuần hồn nitơ 12  Quy trình sản xuất  Phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật cố định Nitơ (VSVCĐN) − Muốn có chế phẩm VSVCĐN tốt phải có chủng VSV có cường độ cố định Nitơ cao, sức cạnh tranh lớn, thích ứng pH rộng, phát huy nhiều vùng sinh thái khác Vì cơng tác phân lập tuyển chọn chủng VSVCĐN đánh giá đặc tính sinh học chủng khuẩn việc làm thiếu quy trình sản xuất chế phẩm VSVCĐN − Thơng thường đánh giá số tiêu sau: thời gian mọc; kích thước khuẩn lạc kích thước tế bào VSV; điều kiện sinh trưởng phát triển (nhu cầu dinh dưỡng, nhu cầu oxy, pH nhiệt độ thích hợp); khả cạnh tranh cường độ cố định Nitơ phân tử Chủng giống VSV sau tuyển chọn bảo quản phù hợp với yêu cầu loài sử dụng cho sản xuất chế phẩm dạng chủng giống gốc Quy trình sản xuất phân vi sinh cố định đạm tóm tắt hình sau: 13 Quy trình sản xuất phân vi sinh  Nhân sinh khối − Từ chủng VSV tuyển chọn người ta tiến hành nhân sinh khối VSV theo phương pháp lên men chìm lên men xốp Sinh khối VSV cố định Nitơ nhân qua cấp 1, 2, điều kiện phù hợp với chủng VSV mục đích sản xuất Các sản phẩm phân VSV sản xuất từ vi khuẩn đươc tạo chủ yếu phương pháp lên men chìm (Submerged culture) 14 Qúa trình lên men metan − Trong sản xuất công nghiệp môi trường dinh dưỡng chuẩn khơng sử dụng giá thành q cao Các nhà sản xuất phải tìm mơi trường thay từ nguồn vật liệu sẵn có 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) tổng kết số môi trường tổng hợp sản xuất phân VSV từ vi khuẩn − Trong trình sản xuất việc kiểm tra điều chỉnh yếu tố mơi trường (pH, liều lượng, tốc độ khí, áp suất, nhiệt độ…) cần thiết Các yếu tố theo Walter (1996) nên điều chỉnh tự động Các hệ thống lên men trang bị đại có cơng suất từ hàng chục đến hàng trăm ngàn lít  Xử lý sinh khối, tạo sản phẩm : − Sinh khối VSV phối trộn với chất mang vô trùng (hoặc không vô trùng) để tạo chế phẩm chất mang vô trùng (hoặc không vô trùng), 15 hay bổ sung chất phụ gia, chất dinh dưỡng, bảo quản để tạo chế phẩm dạng lỏng cô đặc, làm khô để tạo chế phẩm đông khô khô − Để đảm bảo chất lượng trình sản xuất chế phẩm VSV nói chung chế phẩm VSV cố định nitơ nói riêng cần thiết phải kiểm tra chất lượng công đoạn sản xuất sau:  Giống gốc lên men cấp  Lựa chọn chất mang chuẩn hóa chất mang  Lên men sinh khối  Xử lý phối trộn sinh khối  Đóng gói bảo quản  Cơng tác kiểm tra chất lượng yêu cầu chất lượng chế phẩm VSV cố định nitơ: Yêu cầu chất lượng chế phẩm VSV cố định nitơ nói riêng phân bón vi sinh nói chung phải có hiệu đất trồng, nghĩa có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng, phát triển trồng, đến suất chất lượng nông phẩm độ phì đất Mật độ VSV chuyên tính sản phẩm phải đảm bảo tiêu chuẩn ban hành Tùy theo điều kiện quốc gia, mật độ VSV chuyên tính 1gam mililit chế phẩm dao động 10.000.000 ÷ 1.000.000.000 chế phẩm chất mang khử trùng 100.000 ÷ 1.000.000 chế phẩm chất mang không khử trùng Theo tiêu chuẩn Việt Nam mật độ VSV chuyên tính chế phẩm phải đạt 108 chế phẩm chất mang khử trùng 105 chế phẩm chất mang không khử trùng Tùy theo yêu cầu nơi, người ta đưa thêm tiêu chuẩn kỹ thuật khác loại chế phẩm cụ thể khả cố định nitơ môi trường chứa 10g đường (đối với Azotobacter) khả tạo nốt sần chủ với vi khuẩn nốt sần… b Phân hữu Phân hữu tên gọi chung loại phân sản xuất từ vật liệu hữu dư thừa thực vật, rơm rạ , phân chuồng, phân rác, phân xanh… 16 Phân hữu vi sinh vật  Định nghĩa Phân bón hữu vi sinh vật (tên thường gọi: phân hữu vi sinh) sản phẩm sản xuất từ nguồn nguyên liệu hữu khác nhau, 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 qui định, góp phần nâng cao suất, chất lượng nông sản Phân hữu vi sinh vật không gây ảnh hưởng xấu đến người, động vật, môi trường sinh thái chất lượng nông sản  Quy trình sản xuất phân hữu vi sinh: Các phế thải hữu cắt ngắn khoảng - 8cm làm ẩm đưa vào hố ủ có bổ sung 5kg ure, 5kg lân supe cho 1tấn nguyên liệu Lấy 750ml sinh khối vi sinh vật sau 10 ngày ni cấy hịa vào 30lít nước trộn với khối nguyên liệu Sau nhiệt độ khối ủ ổn định mức 30˚C người ta bổ sung vi sinh vật có ích khác vào khối ủ Đó vi sinh vật cố định nitơ (Azobacteria), vi khuẩn nấm nấm sợi phân giải phosphat khó tan (Bacillus polymixa, Pseudomonas,…) Ngồi bổ sung 1% quặng phosphat vào khối ủ với sinh khối vi sinh vật Để đảm bảo oxy hóa cho vi sinh vật hoạt động trình chế biến 17 nhanh chóng nên đảo trộn khối ủ 20 ngày lần Thời gian chế biến kéo dài khoảng - tháng tùy thành phần loại nguyên liệu Sản phẩm phân hữu vi sinh dạng hàm lượng mùn tổng số mà cịn có hàm lượng nitơ tổng số cao loại phân hữu chế biến phương pháp chế biến 40 - 45% Quy trình sản xuất phân hữu vi sinh Ưu, nhược điểm  Ưu điểm  Phân bón bán rộng rãi thị trường giới  Sử dụng phân bón tăng suất trồng lên nhiều  Sử dụng phân bón vi sinh giúp trả lại độ phì nhiêu cho đất cách làm tăng hàm lượng phospho kali dễ tan đất canh tác Các nhà khoa học kết luận “sử dụng phân hữu vi sinh làm tăng suất trồng, chất lượng sản phẩm tốt hơn, giảm ô nhiễm hàm lượng NO 3” Điều có nghĩa phân hữu vi sinh góp phần quan trọng việc cải tạo đất, đáp ứng cho nông nghiệp hữu bền vững, xanh an tồn 18  Góp phần làm giảm vấn đề nhiễm mơi trường, gây nhiễm độc hố chất loại nơng sản thực phẩm so với sử dụng phân bón hóa học  Giá thành hạ  Có thể sản xuất địa phương giải việc làm cho số lao động, giảm phần chi phí ngoại tệ nhập phân hố học  Hiệu vi sinh vật việc làm tăng khả sinh trưởng phát triển trồng, tiết kiệm phân bón hố học tăng suất, chất lượng nông sản  Các sản phẩm vi sinh phân bón vi sinh vật cố định nitơ, phân giải photphat khó tan, chế phẩm vi sinh vật kích thích sinh trưởng thực vật  Một số loại phân bón nhà nước trợ giá nên giá thành phù hợp với túi tiền người nông dân  Nhược điểm:  Phân hữu vi sinh loại phân bón hiệu chậm, nên sử dụng chủ yếu để bón lót với liều lượng Đối với phân NPK, tùy thuộc vào tập quán bón phân thực tế canh tác giảm đến 40 - 45% vào vụ thứ sử dụng phân hữu vi sinh, từ vụ thứ trở trì mức giảm 40 - 50% lượng NPK thơng thường  Sự cạnh tranh thương hiệu gây chấn động giá sản phẩm  Nguyên liệu nhiều khó thu gom xử lý.Nguồn nguyên liệu sản xuất phân bón hóa học cịn phụ thuộc nhiều vào nước ngồi  Trình độ sản xuất cịn yếu kém, chất lượng sản phẩm thấp KẾT LUẬN Mặc dù có nhược điểm khơng thể tránh khỏi hiệu phân bón thuốc trừ sâu sinh học phủ nhận Với đặc tính khơng gây hại cho mơi trường sinh vật có lợi chế phẩm sinh học nên sử dụng rộng rãi để thay cho sản phẩm hoá học 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO http://d.violet.vn/uploads/resources/504/766646/preview.swf https://docs.google.com/viewer? a=v&q=cache:NqOZZXbzCTkJ:www2.hcmuaf.edu.vn/data/quoctuan/Nhom %25202_1.pdf+&hl=vi&gl=vn&pid=bl&srcid=ADGEESgBdiRCY_Q0l5RgONR bxpK6xOXScIgrq3Qk8X5wgN9TkuTBo2_ilY_Rwlk9Ft6HYMJLUW0UrQXmqn SikefO7WCHQsdQcmzK3xBpKOD8Ors0Ar6G4M3_nlmQjXMWb1_gTWJ59gX H&sig=AHIEtbRyty5MK8yFqCF67vrpKBthGHts8w 20 21 ... phẩm sinh học, phân bón thuốc trừ sâu vi sinh canh tác trồng ứng dụng rộng rãi không Việt Nam mà toàn giới NỘI DUNG A Thuốc trừ sâu sinh học I Tổng quan thuốc trừ sâu sinh học Khái niệm thuốc trừ. .. chứa tinh thể protein độc tố sâu hại B Phân bón sinh học I Tổng quan phân bón sinh học Khái niệm phân bón sinh học Phân bón thức ăn người bổ sung cho trồng Trong phân bón chứa nhiều chất dinh dưỡng... phosphorit  Chế phẩm sinh học  Chất xúc tác sinh học Phân loại − Phân vô : phân đạm, phân lân,… − Phân hữu cơ: phân hữu sinh học, phân hữu vi sinh, … a Phân vô Phân vô loại phân có chứa chất dinh