Tiểu luận phân bón công nghệ sản xuất phân bón npk – vi sinh 0 Đhbk hcm

Tiểu luận bộ môn Phân Bón Khoa Hóa ĐHBK TPHCM Môn Công nghệ sản xuất phân bón NPK – vi sinh Tiểu luận "Công nghệ sản xuất phân bón NPK – Vi sinh" của Khoa Hóa, Đại học Bách Khoa TPHCM, thầy Viễn, cung cấp kiến thức chi tiết về quy trình sản xuất và ứng dụng phân bón NPK và vi sinh trong nông nghiệp. Nội dung bao gồm phân tích thành phần, tính chất hóa học và sinh học, cùng với các công nghệ tiên tiến giúp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón. Đây là tài liệu hữu ích cho sinh viên và người làm việc trong ngành nông nghiệp muốn tìm hiểu và áp dụng kiến thức vào thực tiễn.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

Đề tài tiểu luậnCông nghệ sản xuất phân bón NPK – vi sinh

GVHD: PGS.TS Lê Minh Viễn

SVTH:

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2021

LỜI NÓI ĐẦU

Sản xuất phân bón là một trong những môn cung cấp nhiều kiến thức thực tiễn trong sảnxuất- đặc biệt là nông nghiệp Đây là một môn học hữu ích phục vụ trong công tác học tập,nghiên cứu cũng như bổ sung nhiều kiến thức ngành hữu ích cho đi làm việc thực tiễn Với đềtài này, nhóm sinh viên đã tìm hiểu nhiều thông tin, lĩnh ngộ thêm được về các loại phân bónmới trong đó có phân NPK vi sinh Qua đó, nhóm em có thể lĩnh hội được các các kiến thứcbổ ích về vấn đề phân bón và nông nghiệp Các nghiên cứu về NPK vi sinh đã có từ rất lâu vàứng dụng khá lớn trong thực tiễn, góp phần vào sự phát triển khoogn ngừng của nền nôngnghiệp Việt Nam nói riêng và nông nghiệp thế giới nói chung Đây là những kiến thức quýgiá, là những bước đi đầu tiên cho quá trình làm việc thực tiễn Nhóm sinh viên xin chânthành cảm ơn Thầy Lê Minh Viễn đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy đầy đủ các kiến thức vềmục tiêu môn học cũng như các kiến thức chuyên môn cũng như thực hành Tuy bài báo cáonày được hoàn thành nhưng không tránh khỏi những thiếu sót Mong thầy và các bạn đọc giảgóp ý và chỉnh sửa để bản báo cáo hoàn thiện hơn

Nhóm sinh viên xin chân thành cảm ơn

2 Mối quan hệ giữa vi sinh vật và dinh dưỡng cây trồng 7

3 Phân loại một số nhóm vi sinh vật có lợi cho đất và cây trồng thường gặp: 9

3.1 Các dạng (nhóm) phân vi sinh vật: 9

3.2 Các chủng vi sinh vật thường dùng trong phân bón vi sinh: 10

II TÍNH CHẤT CỦA NPK - VI SINH 11

1 Giới thiệu 11

2 Sự hình thành NPK- vi sinh 12

3 Ưu điểm 13

III CÁC TIÊU CHUẨN (QUI ĐỊNH) VỀ PHÂN BÓN NPK VI SINH 14

1 Quy chuẩn về chất lượng phân bón NPK – vi sinh 14

2 Các qui định: 16

3 Báo cáo nguy hiểm 17

IV CÁC KỸ THUẬT, CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK VI SINH: 17

1 Sản xuất phân bón NPK vi sinh: 20

V TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Sơ đồ tổng quát về sự thúc đẩy phát triển của vi khuẩn lên thực vật (vi khuẩn thân rễ

và nội sinh) và vai trò của chúng (3) 6

Hình 2 10 quốc gia có số lượng SC về PBVS cao nhất 6

Hình 3 Quy trình sản xuất phân NPK 17

Bảng 2: Các chủng vi sinh vật thường dùng trong phân bón NPK vi sinh và chức năng củacác vi sinh vật đó 10

Bảng 3: Chỉ tiêu chất lượng chính và mức sai lệch so với mức đăng ký được chấp nhận về chỉtiêu chất lượng chính đối với phân bón vô cơ nhiều thành phần bón rễ (4) 14

Hình 1 Sơ đồ tổng quát về sự thúc đẩy phát triển của vi khuẩn lên thực vật (vi khuẩn thân rễ

và nội sinh) và vai trò của chúng [ CITATION Sin19 \l 1066 ]

“Phân bón vi sinh vật (còn gọi là phân bón vi sinh) là phân bón chứa vi sinh vật có ích có

khả năng tạo ra các chất dinh dưỡng hoặc chuyển hóa thành các chất dinh dưỡng trong đấtmà cây trồng có thể sử dụng được và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quychuẩn này;” Theo quy chuẩn Việt Nam năm 2019 (QCVN 01-189:2019/BNNPTNT) tại

khoản 2.1.4 điểm b định nghĩa:

Hình 2 Mười quốc gia có số lượng SC về PBVS cao nhất

Hiện nay, có 3 hướng nghiên cứu về PBVS được quan tâm nhiều gồm (theo bảng phân loạisáng chế quốc tế IPC): nghiên cứu sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh, nghiên cứu sản xuấtPBVS có sự kết hợp với các chế phẩm sinh học khác, như: thuốc trừ sâu sinh học, chất điềuhòa sinh trưởng, ; nghiên cứu các chế phẩm VSV đưa vào phân bón

1.2 Phân bón NPK – vi sinh

“Phân NPK-vi sinh là phân bón trong thành phần có các nguyên tố dinh dưỡng đạm, lân,

kali ở dạng phân bón hỗn hợp và vi sinh vật là chỉ tiêu chất lượng chính” Theo quy chuẩn

Việt Nam năm 2019 (QCVN 01-189:2019/BNNPTNT) định nghĩa tại 1.3.101.Lĩnh vực này thuộc hướng nghiên cứu thứ ba, tức là nghiên cứu đưa các chế phẩm VSV vàophân NPK sao cho các VSV chuyển hóa các thành phần nguyên tố dinh dưỡng đạm lân, kalithành dạng mà cây có thể hấp thụ được, giúp hạn chế rửa trôi trong đất và gây ô nhiễm môi

trường đất Vấn đề được đặt ra làm sao đưa ra phương án tổng hợp phân bón NPK phù hợpvới điều kiện tồn tại của vi sinh không làm vi sinh chết hoặc bất hoạt không thực hiện đượcchức năng khi bón cho cây.

2 Mối quan hệ giữa vi sinh vật và dinh dưỡng cây trồng

Vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng trong đời sống và nền nông nghiệp bền vững Khi tabón các loại phân hữu cơ và vô cơ vào đất, phân tác dụng nhanh hay chậm cho cây trồng hấpthu là nhờ hoạt động của vi sinh vật Vi sinh vật phân giải hữu cơ thành dạng vô cơ cho câytrồng hấp thụ, biến dạng vô cơ khó tan thành dễ tan … Ngược lại các loại phân bón cũng ảnhhưởng đến sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong đất

 Các tác động của phân bón đến vi sinh vật

Phân hữu cơ như phân chuồng, phân xanh, bùn ao sẽ làm tăng số lượng vi sinh vật vì bảnthân trong đó đã có một số lượng lớn vi sinh vật Chất hữu cơ làm tăng số lượng vi sinh vậtphân giải xenluloza, phân giải protein và nguyên sinh động vật Các loại phân hữu cơ khácnhau tác động đến sự phát triển của vi sinh vật đất ở các mức độ khác nhau tùy thuộc vào tỷlệ C:N (tỷ lệ giữa carbon hữu cơ và nitơ hữu cơ) của phân bón

Phân vô cơ cũng có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật đất vì nó cócác nguyên tố N, P, K, Ca, vi lượng rất cần thiết cho vi sinh vật Khi bón phối hợp các loạiphân vô cơ với phân hữu cơ sẽ làm tăng số lượng vi sinh vật lên từ 3 – 4 lần so với bón phânkhoáng đơn thuần, đặc biệt là các vi khuẩn Azotobacter, vi khuẩn amôn hóa, nitrat hóa, phângiải xenluloza

Khi trong đất có nhiều phân hữu cơ thì việc bón các loại phân vô cơ có tác dụng kích thíchhoạt động phân giải chất hữu cơ của vi sinh vật Bón vôi có tác dụng cải thiện tính chất lý hóacủa đất, làm tăng cường hoạt động của vi sinh vật, nhất là đối với đất chua, mặn, bạc màu. Điều kiện sống của vi sinh vật

Đại đa số các loại vi khuẩn có ích đều phát triển mạnh mẽ ở độ ẩm 60 – 80% Độ ẩm quáthấp hoặc quá cao đều ức chế vi sinh vật Chỉ có nấm mốc và xạ khuẩn là có thể phát triểnđược ở điều kiện khô

 Những tác động khác ảnh hưởng đến vi sinh vật

Các loại thuốc hóa học trừ sâu, trừ bệnh, diệt cỏ gây tác động lớn tới vi sinh vật cũng như hệsinh thái đất nói chung Việc dùng các loại thuốc hóa học làm ô nhiễm môi trường đất, tiêudiệt phần lớn các loại vi sinh vật và động vật nguyên sinh trong đất.

Sử dụng phân vô cơ trong thời gian dài ít bổ sung hữu cơ cũng gây ảnh hưởng nghiêm trọngđến vi sinh vật trong đất Phân vô cơ làm gia tăng độ pH khiến hệ vi sinh vật bị mất cân bằng,vi sinh vật gây hại sẽ chiếm đa số gây tổn thất đến cây trồng

Ngoài ra các chế độ tưới nước, làm đất, các chế độ canh tác khác cũng có tác dụng rõ rệt tớihoạt động của vi sinh vật Ví dụ như chế độ luân canh cây trồng Mỗi loại cây trồng đều cómột khu hệ vi sinh vật đặc trưng sống trong vùng rễ của nó Bởi vậy luân canh cây trồng làmcho khu hệ vi sinh vật đất cân đối và phong phú hơn Người ta thường luân canh các loại câytrồng khác với cây họ đậu để tăng cường hàm lượng đạm cho đất

Tất cả những biện pháp canh tác nói trên có ảnh hưởng trực tiếp và sâu sắc đến sự phát triểncủa vi sinh vật trong đất, từ đó ảnh hưởng đến quá trình hoạt động sinh học, cụ thể là sựchuyển hóa các chất hữu cơ và vô cơ trong đất, ảnh hưởng đến quá trình hình thành mùn vàkết cấu đất

Bảng 1 Các chất dinh dưỡng cây trồng có thể hấp thụ được.

2-Mỗi nguyên tố đóng vai trò riêng biệt trong quá trình sinh trưởng và phát triển thực vật tuynhiên, giới hạn đề tài chỉ đề cập đến nguồn dinh dưỡng đạm, lân, kali tương ứng vớiNitrogen, Phosphorus và Kali nên ở đây chúng ta tập trung vào của ba nguyên tố này

3 Phân loại một số nhóm vi sinh vật có lợi cho đất và cây trồng thường gặp:3.1 Các dạng (nhóm) phân vi sinh vật:

Nhóm sản xuất với chất mang có thanh trùng, có mật độ vi sinh vật hữu ích cao (>108 tế bào/gam) vi sinh vật tạp thấp Sử dụng nhóm vi sinh vật này chủ yếu là để cải thiện hệ vi sinh vậtcho đất Lượng đưa vào đất 300-3000g/ha

Nhóm sản xuất với chất mang không thanh trùng có mật độ vi sinh vật hữu ích thấp hơn 107 tế bào/gam) và vi sinh vật tạp khá cao Lượng bón thường từ 100-1000kg/ha Hiệu quảcủa phân dựa trên các chất dinh dưỡng có trong chất mang thường là các chất hữu cơ (thanbùn, bã mắm, phế thải nông nghiệp, rơm rạ …) và các chất vô cơ như phân lân khó tiêu(apatit, phootphorit, bột đá vôi, vỏ sò hến, bột xương …) Các chất mang thường được ủ yếmkhí hay hảo khí (tùy nguyên liệu hữu cơ) để tiêu diệt các mầm vi sinh vật có thể gây bệnh chongười và gia súc, sau đó bổ sung các vi sinh vật có ích

(106-3.2Các chủng vi sinh vật thường dùng trong phân bón vi sinh:

Bảng 2 Các chủng vi sinh vật thường dùng trong phân bón NPK vi sinh và chức năng của

Azotobacter, Azospirillum, Clostridium; các địa y (nấm

và tảo lam của chi Nostoc)

Nấm Trichoderma reesei, Aspergillus niger; xạ khuẩn

Bacillus megaterium, B subtilis, Pseudomonas sp., Aspergillus niger,…

Pseudomonas, Azospirillum,Bacillus, Enterobacter, Rhizobium, Erwinia, Serratia, Alcaligenes, Arthobacter, Acinetobacter , Flavobacterium …

II TÍNH CHẤT CỦA NPK - VI SINH

1 Giới thiệu

Muốn khai thác có hiệu quả tiềm năng dinh dưỡng của đất trồng nông nghiệp nhằm hạn chếdần việc bón bổ sung những loại phân hóa học hay các loại khoáng vô cơ khác, hạn chế tối đanhững ảnh hưởng không tốt đến biến đổi khí hậu mà do chính quá trình sản xuất nông nghiệpgây ra; các nhà khoa học trong lĩnh vực trồng trọt đã nghiên cứu và cho ra đời một số công

nghệ vi sinh và công nghệ enzym để phát huy vai trò của các hệ vi sinh có sẵn trong đất trồngcũng như một số chủng vi sinh có chức năng mới nhằm chuyển hóa các hợp chất khó tan &khó tiêu trong môi trường thành những dinh dưỡng mà hệ rễ của cây trồng dễ hấp thu hơnhoặc chính các chủng vi sinh mới đưa vào có chức năng cố định nguồn đạm (N2) từ khí trời,sản sinh ra các enzym, các chất điều hòa sinh trưởng thực vật có tác dụng kích thích cho cácphản ứng sinh lý-sinh hóa, phân bón vi sinh vật phân giải silicat, phân bón vi sinh tăng cườnghấp thu photpho, kali, sắt, mangan cho thực vật, phân bón vi sinh ức chế VSV gây bệnh, phânbón vi sinh chất giữ ẩm polysacarit, phân bón vi sinh phân giải hợp chất hữu cơ (phân giảixenlulo), phân bón vi sinh sinh chất kích thích sinh trưởng thực vật.

Mặt khác, một số chủng vi sinh còn có vai trò đối kháng với các loài vi sinh có hại (gây bệnhcho ây), ức chế hoặc tiêu diệt những loại vi sinh vật này giúp cây phát triển tốt hơn

Vi sinh vật cố định đạm (Rhizobium, Bradyrhizobium), vi sinh vật cố định nitơ tự do (A.chroococcum, P tinctorius), vi sinh vật phân giải lân (Pseudomonas sp, Achromobacter sp,A polymixa), vi sinh vật kích thích sinh trưởng (E cloaceae, A radiobacter, A bejerinckii,E Aerogenes), vi sinh vật đối kháng vi khuẩn, nấm bệnh (B subtilis, Pseudomonas sp,Bacillus sp) Ngoài ra còn có một số chủng vi sinh vật có lợi khác như: Bacilluslicheniformis, Bacillus subtilis, Lactobacillus acidophilus, Pseudomonas putida,Saccharomyces cerevisiace

Trong phân bón, các ứng dụng mong muốn thêm phương pháp xử lý vi sinh vào các sảnphẩm nông nghiệp hiện có để đơn giản hóa việc sử dụng và cải thiện sự thích ứng của kháchhàng và tuân thủ liều lượng Phần lớn các sản phẩm xử lý vi sinh vật được bán trên thịtrường dưới dạng bổ sung, yêu cầu một ứng dụng riêng biệt, xử lý hoặc sử dụng bước

Ví dụ: sản phẩm Agrinos HYTTM được khuyến nghị áp dụng thông qua phun hoặc qua hệthống tưới SERENADE (R) được khuyên dùng cho lá ứng dụng phun như một biện phápkiểm soát bệnh Novozymes Biologicals JumpStart (R) sẽ được áp dụng cho hạt giống câytrồng trước trồng cây Ứng dụng được đề xuất cho Biota MaxTM, Được bán bởi CustomBio, là để hòa tan một viên thuốc trong nước và phun đất xung quanh gốc cây Vấn đềOHHIRAS OTICS BTO được tiêm vào đất dưới dạng dung dịch trộn với rỉ mật

Tất cả các sản phẩm này yêu cầu ứng dụng riêng từ việc sử dụng phân bón truyền thống, tăngđộ phức tạp và chi phí cho người dùng cuối.

2 Sự hình thành NPK- vi sinh

Năm 2007 tại Hoa Kì, Westbrook và Warren quan tâm đến các chế phẩm dạng hạt phủ kínvới một lượng lớn vi khuẩn phân tán trong đó và chất nền dạng hạt có thể được chọn từ hóachất Thành phần N-P -K Không rõ từ nghệ thuật này làm thế nào lớp phủ được áp dụng hoặcnếu có một tập hợp các điều kiện quy trình ưa thích để có được một lớp phủ tối ưu

Năm 2008 tại Mỹ, các nhà nghiên cứu tiết lộ việc sử dụng Bacillus subtilis WG6 14 để bảovệ cây chống lại mầm bệnh hoặc tăng cường sự phát triển của cây trồng Trong các thửnghiệm thực địa với vật liệu này, thực vật là phun với một nền văn hóa nước dùng bao gồmmột bổ sung bước để áp dụng phân bón Việc sử dụng các chất bổ sung vi sinh vật, đượcthêm vào như sản phẩm riêng biệt từ phân bón truyền thống, giới thiệu com tính linh hoạttrong các ứng dụng mục tiêu của nông học

Năm 2009 tại Mỹ, Wendt đưa ra phương pháp nghiên cứu cho việc kết hợp vi khuẩn hoặc cácchế phẩm vi sinh vật Mô tả chuẩn bị phân NPK chứa bào tử Bacillus, phân chuồng và axithumic Decontami phân nated và axit humic được trộn dưới dạng các thành phần khô với Ca(H2PO), KCl và Urea sau đó được cho vào một agglomera tor Đình chỉ 50% dung dịch bàotử Bacillus là phun vào chất kết tụ và làm ẩm các thành phần hình thành thành prills trongmột hầm sấy quay vòng CHÚNG TA 2011/00268A1 dạy phủ một loại phân bón hoặc thứcăn chăn nuôi hạt có 5-35% khối lượng% khối lượng sinh khối khô với kích thước hạt dưới400 micron và dầu hoặc sáp dựa phân tán

Porubcan (Hoa Kỳ) tiết lộ thành phần phân bón bao gồm phân khử trùng và bào tử Bacilluskết hợp với một dẫn xuất axit humic tive và, tùy ý, một hoặc nhiều hợp chất của N P K Cácthành phần khô đầu tiên được trộn sau đó nghiền thành lưới 100-150 Các bào tử Bacillusđược phun vào và sản phẩm tạo ra priled thông qua một máy sấy quay

3 Ưu điểm

Việc sử dụng các chất bổ sung vi sinh vật, được thêm vào như sản phẩm riêng biệt từ phânbón truyền thống, giới thiệu tính linh hoạt trong các ứng dụng mục tiêu của nông học và thỏahiệp thích ứng của khách hàng và tuân thủ liều lượng Sáng chế này cung cấp các chế phẩmphân bón giúp tăng năng suất của cây và hoặc giảm nhu cầu nitơ Ngoài ra, các thành phầncủa hiện tại còn chống chất chống oxy hóa Các vi sinh vật thúc đẩy sức khỏe cây trồng đượccải thiện và năng suất cao hơn trên mỗi mẫu Anh Giảm độ phức tạp trong việc sử dụng phânvà chi phí Mặc dù có thể đạt được những lợi ích của phát minh hiện tại bằng cách đơn giản làtrộn lẫn những khác nhau hoặc bằng cách trộn chỉ phân bón NPK và vi sinh vật, nó là một đốitượng của sáng chế cung cấp các sản phẩm phân bón sẵn sàng chứa cả hai các hạt NKP và visinh vật Trong một ưu tiên hiện thân của các sản phẩm phân bón bao gồm các hạt phủ vớihỗn hợp vi sinh vật của sáng chế Các hạt có hình dạng gần như hình cầu với đường kính từkhoảng 1 đến khoảng 20 mm, tốt hơn là từ khoảng 2 đến khoảng 8 milimét và trọng lượngriêng từ 0,5 và 1 g / cm

III CÁC TIÊU CHUẨN (QUI ĐỊNH) VỀ PHÂN BÓN NPK VI SINH

1 Quy chuẩn về chất lượng phân bón NPK – vi sinh

Bảng 3 Chỉ tiêu chất lượng chính và mức sai lệch so với mức đăng ký được chấp nhận về chỉ

tiêu chất lượng chính đối với phân bón vô cơ nhiều thành phần bón rễ [CITATION THÔ19 \l 1066 ]

Chỉ tiêu chất lượng chínhMức sai lệch so

với mức đăng kýđược chấp nhậnvề chỉ tiêu chấtlượng chính

định

Tổng hàm lượng đạmtổng số, lân hữu hiệu,kali hữu hiệu hoặcđạm tổng số, lân hữu

Tổng % khốilượng Nts, P2O5hh,K2Ohh hoặc Nts,P2O5hh hoặc Nts,