công nghệ sản xuất phân đạm vi sinh vật

Sản xuất phân đạm vi sinh PHẦN : MỞ ĐẦU Hàng năm nông phẩm toàn giới lấy từ đất hàng trăm triệu nitơ Bằng cách bón phân, người trả lại cho đất khoảng 50% Lượng thiếu hụt lại bổ sung nitơ loài vi sinh vật tổng hợp nên Vì nghiên cứu, sử dụng nguồn đạm sinh học xem giải pháp quan trọng ngành nông nghiệp Đặc biệt điều có ý nghĩa với nước nông nghiệp có công nghiệp hóa chưa phát triển Việt Nam Thêm vào đó, việc sử dụng phân hóa học, thuốc hóa học bảo vệ thực vật nhiều dẫn đến ô nhiễm môi trường đất, khiến cho đất không độ tơi xốp, khả hấp thụ giữ nước 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 NO 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 toàn PHẦN : NỘI DUNG CHƯƠNG I KHÁI NIỆM Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật sống đất, nước vùng rễ có ý nghĩa quan trọng mối quan hệ đất, trồng phân bón Hầu trình xảy đất có tham gia trực tiếp gián tiếp vi sinh vật (mùn hóa, khoáng hóa chất hữu cơ, phân giải, giải phóng chất dinh dưỡng vô từ hợp chất khó tan tổng hợp chất dinh dưỡng từ môi trường, ) Vì vậy, từ lâu vi sinh vật coi phận hệ thống dinh dưỡng trồng tổng hợp Phân bón vi sinh vật (gọi tắt phân vi sinh) sản phẩm chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống, tuyển chọn có mật độ đạt theo tiêu chuẩn hành Thông qua hoạt động chúng sau trình bón vào đất tạo nên chất dinh dưỡng mà trồng sử dụng ( N, P ,K, ) hay hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao suất chất lượng nông sản Phân vi sinh phải bảo đảm không gây ảnh hưởng xấu đến người, động thực vật, môi trường sinh thái chất lượng nông sản Phân vsv cố định nitơ (phân đạm vi sinh) sản phẩm chứa vsv sống cộng sinh với họ đậu (đậu tương, lạc, đậu xanh, đậu đen, v.v ), hội sinh vùng rễ GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang Sản xuất phân đạm vi sinh trồng cạn hay tự đất, nước có khả sử dụng nitơ từ không khí, tổng hợp thành đạm cung cấp cho đất trồng CHƯƠNG II NITƠ TRONG TỰ NHIÊN VÀ VAI TRÒ CỦA NITƠ Nitơ nguồn dinh dưỡng quan trọng thiếu động vật, thực vật loài vi sinh vật Dự trữ nitơ tự nhiên lớn: không khí, nitơ chiếm 78,16% thể tích Người ta ước tính rằng, bầu không khí bao trùm lên hecta đất đai chứa tới triệu nitơ Lượng nitơ cung cấp cho trồng tới hàng chục triệu năm (nếu trồng có khả đồng hóa nó) Trong thể loại sinh vật trái đất có khoảng 0,4 x 109 nitơ Trong vật trầm tích chứa khoảng x 1015 tỷ nitơ Đối với thực vật nói chung trồng nói riêng, N có vai trò sinh lý đặc biệt quan trọng sinh trưởng, phát triển hình thành suất N có mặt nhiều hợp chất hữu quan trọng có vai trò định trình trao đổi chất lượng, đến hoạt động sinh lý - N nguyên tố đặc thù protein mà protein lại có vai trò quan trọng + Protein thành phần chủ yếu tham gia cấu trúc nên hệ thống chất nguyên sinh tế bào, cấu tạo nên hệ thống màng sinh học, bào quan tế bào + Protein thành phần bắt buộc enzyme - N có thành phần acid nucleic (AND ARN) Ngoài chức trì truyền thông tin di truyền, acid nucleic đóng vai trò quan trọng trình sinh tổng hợp protein, phân chia sinh trưởng tế bào - N thành phần quan trọng chlorophyll, yếu tố định hoạt động quang hợp cây, cung cấp chất hữu cho sống sinh vật trái đất - N thành phần số phytohormone auxin cytokinin Đây chất quan trọng trình phân chia sinh trưởng tế bào - N tham gia vào thành phần ADP, ATP, có vai trò quan trọng trao đổi lượng GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang Sản xuất phân đạm vi sinh - N tham gia vào thành phần phytochrome có nhiệm vụ điều chỉnh trình sinh trưởng, phát triển có liên quan đến ánh sáng phản ứng quang chu kỳ, nảy mầm, tính hướng quang Vì nhạy cảm với N N có tác dụng hai mặt đến suất trồng, trồng thừa hay thiếu N có hại - Thừa N: khác với nguyên tố khác, việc thừa N có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng Cây sinh trưởng mạnh, thân tăng nhanh mà mô giới hình thành nên yếu, dễ lốp đổ, giảm suất nghiêm trọng có trường hợp thu hoạch - Thiếu N: thiếu N sinh trưởng kém, chlorophyl không tổng hợp đầy đủ, vàng, đẻ nhánh phân cành kém, sút giảm hoạt động quang hợp tích lũy, giảm suất Tùy theo mức độ thiếu đạm mà suất giảm nhiều hay Trong trường hợp có triệu chứng thiếu đạm cần bổ sung phân đạm sinh trưởng phát triển bình thường CHƯƠNG III VÒNG TUẦN HOÀN CỦA NITƠ TRONG TỰ NHIÊN Hình 3.1 : Vòng tuần hoàn nitơ tự nhiên 3.1 Khái niệm Chu trình nitơ trình mà theo nitơ bị biến đổi qua lại dạng hợp chất hóa học Việc biến đổi tiến hành hai trình GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang Sản xuất phân đạm vi sinh sinh học phi sinh học Quá trình quan trọng chu trình nitơ bao gồm cố định nitơ, khoáng hóa, nitrat hóa, khử nitrat Thành phần khí (khoảng 78%) nitơ, xem bể chứa nitơ lớn Tuy nhiên, nitơ khí có giá trị sử dụng hạn chế sinh vật, dẫn đến việc khan lượng nitơ sử dụng số kiểu hệ sinh thái Chu trình nitơ nhân tố đáng ý nhà sinh thái học chúng ảnh hưởng đến tốc độ phát triển trình sinh thái chính, sản lượng thứ cấp phân hủy Các hoạt động người đốt nhiên liệu hóa học, sử dụng loại phân bón nitơ nhân tạo thải nitơ nước thải làm biến đổi đáng kể đến chu trình nitơ trái đất *Vòng tuần hoàn Nitrogen (N2) gồm nguyên tố hóa học sau: Amoniac (NH3): hợp chất vô Ở điều kiện tiêu chuẩn, chất khí độc, có mùi khai, tan nhiều nước NH3 có từ chất thải cá, tôm, tép , thức ăn thừa Nitrites (NO2) oxit nitơ: Được chuyển hóa từ amonia NH vi sinh Nitrosomonas Bacteria, độc tố, khiến sinh vật sống khó thở, chết nồng độ cao Nitrates (NO3) oxit nitơ: Được chuyển hóa từ NO vi sinh Nitrospira Bacteria, NO3 có độc tố nhẹ NO2, dễ hấp thụ Nitrogen (N 2): Ở điều kiện bình thường chất khí không màu, không mùi, không vị trơ tồn dạng phân tử N 2, chiếm khoảng 78,16% khí Trái Đất thành phần thể sống Nitơ tạo nhiều hợp chất quan trọng axit amin, amoniac, nitric xyanua Cây trồng không đồng hóa trực tiếp nitơ hữu cơ, mà phải nhờ loại vi sinh vật phân hủy chuyển hóa nguồn nitơ bền vững thành nitơ dạng dễ tiêu (NH NH4+, cung cấp nguồn dinh dưỡng nitơ cho trồng, trình gọi trình amôn hóa Tiếp nối trình amon hóa, loài vi sinh vật lại chuyển hóa tiếp từ NH thành NO3- gọi trình nitrat hóa Tiếp theo trình nitrat hóa, loại vi sinh vật lại chuyển hóa từ NO - thành N2 để bù trả nitơ cho không khí gọi trình phản nitrat hóa Dưới tác dụng loại vi sinh vật, nitơ không khí chuyển vào hợp chất hữu chứa nitơ gọi trình cố định nitơ phân tử GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang Sản xuất phân đạm vi sinh Tất trình: cố định – phân hủy- chuyển hóa phản nitrat hóa xảy tác dụng loài vi sinh vật tạo cân nitơ Nhờ mà khép kín vòng tuần hoàn nitơ tự nhiên CHƯƠNG IV QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH NITƠ PHÂN TỬ Cơ chế hóa sinh trình cố định N chưa sáng tỏ hoàn toàn, đa số nhà nghiên cứu đồng ý với giả thuyết cho NH sản phẩm đồng hóa sơ cấp N2 nêu giả thuyết đường cố định N vi sinh vật sống tự đất sau : Hình 4.1 : Sơ đồ giả thuyết đường trình cố định N2 Trong công nghiệp, nhờ chất xúc tác nên lượng dùng cho phản ứng cố định N2 giảm nhiều, vào khoảng 16-20 Kcalo/M, song lượng lượng lớn so với thể sinh vật Tốc độ phản ứng nhanh chóng tế bào vi sinh vật nhiệt độ thấp nhờ có hệ thống enzyme hydrogenase hoạt hóa H enzyme nitrogenase hoạt hóa N2 Năm 1961-1962, người ta tách từ Clostridium asteurrianum hai tiểu phần hoạt hóa H2 N2 Sau người ta tìm thấy Azotobacter có tiểu phần Trong trình hoạt hóa có tham gia nguyên tố khoáng Mo Fe Nguồn hydro để khử N2 hydro phân tử (H 2) Trong trường hợp tác dụng enzyme hydrogenase, điện tử truyền theo hệ thống GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang Sản xuất phân đạm vi sinh Nguồn cho điện tử hydro acid pyruvic Đáng ý trình truyền điện tử có tham gia tích cực feredocine (Fd) Fd cầu nối hệ enzyme hydrogenase nitrogenase để cố định N2 Sự cố định N2 vi khuẩn nốt sần xảy theo sơ đồ phức tạp Trong nốt sần có chất có chất hem giống với hemoglobin máu gọi leghemoglobin Nó dễ dàng liên kết với O2 để biến thành oxyhemoglobin Leghemoglobin tạo nên vi khuẩn sống cộng sinh với đậu, nuôi cấy tinh khiết Rhizobium không tạo leghemoglobin không cố định N2 *Những nghiên cứu gần trình cố định N2 cho thấy trình cố định đòi hỏi: - Có tham gia enzyme nitrogenase Có thể coi nhân tố chìa khóa cho trình Enzyme hoạt động điều kiện yếm khí - Có lực khử mạnh với khử cao (NAD, NADP, ) - Có lượng (ATP) đủ có tham gia nguyên tố vi lượng Nhóm hoạt động enzyme nitrogenase có chứa Mo Fe Vì sử dụng Mo Fe cho họ đậu thường có hiệu cao - Tiến hành điều kiện yếm khí Các chất khử NADH2 Fd với lượng hô hấp, quang hợp chủ cung cấp Sự cố định N2 cần nhiều lượng, cần 16 ATP để khử N2 NH3 tạo thành trình cố định N2 sử dụng dễ dàng vào trình amine hóa cetoacid để tổng hợp cách nhanh chóng acid amine, từ tham gia vào tổng hợp protein nhiều trình trao đổi chất khác *Điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng tới trình cố định nitơ phân tử: Cường độ cố định nitơ phân tử phụ thuộc nhiều vào yếu tố ngoại cảnh Ngoài đặc tính sinh học vi khuẩn nốt sần yếu tố ảnh hưởng lớn đến cường độ cố định nitơ phân tử là: khí hậu, thời tiết, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, nguyên tố dinh dưỡng môi trường sống, độ thoáng khí,… Ở vùng nhiệt đới bán nhiệt đới, cường độ cố định nitơ xảy mạnh vùng ôn đới hàn đới Về ánh sáng cần vừa đủ có tác dụng tốt cho hình thành nốt sần cố định nitơ GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang Sản xuất phân đạm vi sinh Điện OXH-K môi trường phù hợp từ 10-30V, lớn 30V gây ảnh hưởng xấu đến phát triển vi khuẩn nốt sần Tùy loại vi sinh vật cố định nitơ khác mà thích ứng với môi trường đất khác nhau, nhìn chung pH thích hợp từ 6,5-7,5 Số lượng vi khuẩn cố định nitơ phân tử chuyên tính có đất ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu lực trình Để xâm nhiễm vào rễ họ đậu tốt, số lượng vi khuẩn nốt sần chuyên tính đất phải đạt 104 tế bào/1g đất khô Phương thức canh tác hợp lí, làm cho đất tơi xốp, thoáng khí, chế độ tưới tiêu phù hợp, bón phân hợp lí cường độ cố định nitơ phân tử cao ngược lại 4.1 Quá trình amon hóa Trong thiên nhiên tồn dạng hợp chất Nitrogen hữu cơ, protein, acid amin,… hợp chất vào đất từ nguồn xác động, thực vật, loại phân chuồng, phân xanh, rác thải hữu Thực vật đồng hóa dạng nitrogen hữu phức tạp trên, sử dụng sau trình amon hóa Quá trình amon hóa trình phân hủy chuyển hóa hợp chất nitrogen hữu (hợp chất hữu có chứa N) tác dụng loài vi sinh vật thành NH 4+(NH3) cung cấp dinh dưỡng cho trồng 4.1.1 Quá trình amon hóa ure • Khái niệm Ure loại hợp chất hữu đơn giản chứa 46,6% N, sản xuất nhà máy phân bón cách tổng hợp: Lượng hữu vùi vào đất lớn , hàm lượng chất nằm đất nhiều trồng hấp thụ trực tiếp từ chất hữu đó, mà phải thông qua trình phân hủy chuyển hóa loài vi sinh vật để hình thành chất dinh dưỡng trồng đễ hấp thụ Nếu trình amôn hóa dù có giàu hữu đến đâu vô hiệu với trồng gây độc hại cho môn sinh Đơn giản lượng ure chứa nước tiểu Người ta tính nước tiểu có khoảng 2% ure Vậy nhân loại ngày thải hang vạn ure, chưa kể lượng ure loài động vật thải Trái Đất bị hủy diệt nào? • Cơ chế trình amon hóa ure GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang Sản xuất phân đạm vi sinh Dưới tác dụng men ureaza vi sinh vật tiết làm xúc tác cho trình chuyển hóa ure: vi sinh vật CO(NH2)2 +2H2O → (NH4)2CO3 Ureaza(40 °C , pH 7.) (NH2)2CO3 → 2NH3 + CO2 + H2O Vi khuẩn ure có khả phân giải axit uric xianamit canxi Axit uric chất hữu chứa nitơ có nước tiểu ( lít nước tiểu có khoảng 0,5 gam axit uric) Vi sinh vật có khả phân giải urê thường có khả phân giải axit uric Dưới tác dụng vi sinh vật, axit uric chuyển hoá thành urê axit tactronic sau urê tiếp tục phân giải Xianamit canxi phân giải sau: CNNCa + H2O → CN-NH2 + Ca(OH)2 CN-NH2+ H2O → CO(NH2)2 Sau sản phẩm ure lại phân giải phưng trình để giải phóng NH *Các loại sinh vật phân giải ure Pasteur người phát vi khuẩn phân giải ure (1862) Cho đến người ta phát phân lập nhiều chủng vi khuẩn : Planosarcina ureae, Micrococcus eurae, Sarcina hansenii, Bacillus pasteurii, Bac.hesmogenes, … Nhiều loại nấm mốc xạ khuẩn có khả phân giải ure Vi khuẩn phân giải ure thường thuộc loại hiếu khí kị khí không bắt buộc, chúng phát triển tốt PH = 6,5- 8,5 4.1.2 Quá trình amon hóa protein *Khái niệm Protein thành phần chất nguyên sinh, hàng trăm protein đưa vào đất với số lượng rât lớn (cùng với xác hữu cơ, phân chuồng, phân xanh, phân rác ) Trong protein có chứa khoảng 15-17% nitơ Quá trình phân hủy chuyển hóa hợp chất hữu (protein ) để tạo NH cung cấp dinh dưỡng cho trồng tác dụng loài sinh vật gọi trình amon hóa protein GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang Sản xuất phân đạm vi sinh *Cơ chế trình Dưới tác dụng proteaza, protein phân giải thành hợp chất đơn giản hơn.(polypeptit, olygopeptit) Các chất tiếp tục phân giải thành axit amin nhờ tác dụng men peptidaza ngoại bào Các chất trực tiếp hấp thụ vào tế bào vi sinh vật, sau tiếp tục chuyển hóa thành axit amin Các axit amin sử dụng phần vào trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật, phần tiếp tục phân giải để tạo thành NH3, CO2 nhiều sản phẩm trung gian khác Quá trình khử amin sảy theo phản ứng sau: Khi phân giải axit amin chứa S (như metionin, xistin, xistein) vi sinh vật giải phóng H2S tích lũy nhiều đất làm thối rễ trồng Khi phân giải tryptophan, số vi sinh vật sinh chất có mùi thối indon scaton Một số amin sinh trình khử cacboxyl axit amin độc với người gia súc, đáng ý histamin, acmatin, putrexin, cadavein *Vi sinh vật Vi khuẩn gồm: Bacillus mycoides, B.mesentercus, B.subtilis, ptoteus vulgaris, Chromobacterium prodogiosum, Psedomonas fluorescens, Escherichia coli, Clostridium sporogenes Xạ khuẩn gồm: Steptomyces griseus, S.rimesus Nấm mốc : Aspergillus oryazae, A.flavus, A.terricoda, A.niger, Penicillum camomberli, mucor Các vi sinh vật sản sinh vào môi trường men proteaza, proteinaza, peptidaza, chúng xúc tác trình thủy phân lien kết peptit số liên kết khác 4.1.3 Quá trình amon hóa kiti *Khái niệm Kitin hợp chất cao phân tử bền vững Cấu trúc kitin gần với cấu trúc xenlulose, phân tử gốc gluco, người ta thấy gốc hydroxin nguyên tử cacbon thứ thay gốc amin axetin hóa Kitin có mặt thành tế bào nhiều loại nấm (nhất Acomycetes Basidimomycetes), vỏ nhiều loại côn trùng Hàng năm có tới vài triệu kitin giáp xác hình thành đại đương GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang Sản xuất phân đạm vi sinh Kitin có số lượng không nhỏ đất Với khối lượng lớn vậy, nhờ có vi sinh vật, kitin phân giải chuyển hóa để thành chất hữu đơn giản, sau tiếp tục phân giải dinh dưỡng cung cấp cho trồng *Cơ chế phân giải kitin Dưới tác dụng enzym kitinaza phân giải kitin thành N-acetyl-glucozamin *Những vi sinh vật phân giải kitin Có nhiều loại vi sinh vật phân giải kitin như: - Vi khuẩn gồm: Achoromobacter, Flavobacterium, Bacillus, Cytophaga, Pseudomonas, Nocardia, Micromonospora - Nấm gồm: Aspergillus, Mortierella - Xạ khuẩn gồm: Steptomyces gricecus 4.2 Quá trình nitrat hoá *Khái niệm: Quá trình nitrat hóa trình oxy hoá sinh học NH muối amon thành NO3¯ Vi sinh vật nhận lượng cho hoạt động sống thông qua trình Việc oxy hoá kèm với việc đồng hoá CO2 *Cơ chế trình nitrat hoá: Gồm hai giai đoạn a Giai đoạn 1: giai đoạn oxy hoá amoniac, muối amon thành acid nitrit, xúc tác enzyme nitratereductase 2NH3 + 3O2 →2H+ + 2NO2¯ + 2H2O + 158cal Thực chất trình xảy giai đoạn trung gian tạo sản phẩm trung gian khác nhau: NH3 → NH2OH→ HNO → HN(OH)2 → HNO2 Trong giai đoạn tạo lượng lượng định Năng lượng vi khuẩn sử dụng trình phát triển chúng b Giai đoạn 2: giai đoạn oxy hoá nitrit thành nitrat 2NO2¯+O2 → 2NO3¯ + 48cal Quá trình qua giai đoạn trung gian khác HNO2 → N(OH)3→ HNO3 GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 10 Sản xuất phân đạm vi sinh Môi trường phân lập: môi trường Ashby, môi trường số vi khuẩn khác phát triển Baccillus oligonitrophilus, B muciliginosus sống ký sinh khuẩn lạc Azotobacter Vì ta thay đường Natri benzoate (0,15%) Môi trường Ashby: - Manit 20 g ( benzoate natri 0,15%) - K2HPO4 0,2 g - MgSO4 0,2 g - NaCl 0,2 g - K2SO4 0,2 g - CaCO3 g - Thạch 20 g - Nước vô đạm 1000 ml Môi trường nhân giống: nước chiết đậu tương 10% có bổ sung thêm chất vi lượng, đường 1% Quá trình tiến hành: Lấy muỗng cà phê đất nghiền nhỏ, pha loãng nồng độ khác Cấy nồng độ khác đĩa petri có chứa môi trường riêng rẽ Nuôi chúng tủ ấm nhiệt độ 25-30oC từ 4-5 ngày Lấy mẫu quan sát thấy khuẩn lạc nhầy, Azotobacter ( thời gian ủ lâu cần cho tạo bào nang) 6.1.1.3 Vi khuẩn tự do: Azospirillum Nguồn phân lập: đất trồng rễ lúa bắp, mía… Môi trường tăng sinh: Bán rắn NFb (Nitro free base, môi trường không chứa N) Môi trường phân lập: trình nuôi cấy ta dùng môi trường: NFb bán rắn rắn, môi trường thu sinh khối (Dobereiner cộng sự) Nguyên tắc: dựa vào đặc tính khuẩn lạc, khuẩn lạc có màu hồng bổ sung màu đỏ cong-go vào môi trường Quá trình tiến hành: Cân khoảng 10g đất cho vào erlen chứa 100 ml nước cất, lắc 2h, để lắng 15 phút, hút 1ml dịch nỗi bên cho vào 50 ml môi trường NFb bán rắn, ủ khoảng – ngày GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 20 Sản xuất phân đạm vi sinh Sau – ngày, lấy quan sát thấy có váng trắng nỗi lên sát bề mặt môi trường Dùng que cấy lấy tế bào từ váng cấy lên đĩa Petri chứa môi trường NFb có bổ sung 15% đỏ cong-go Ủ đĩa Petri 30 35 oC, từ – ngày để khuẩn lạc mọc riêng lẻ Nhận diện sơ lạc khuẩn Azospirillum Sau ủ – ngày, lấy đĩa Petri quan sát có khuẩn lạc màu trắng, có số màu đỏ Khuẩn lạc Azospirillum thường có màu đỏ − Nguồn phân lập: đất trồng hay đất ao hồ − Môi trường tích lũy: Augier − Thành phần môi trường Augier: Dung dịch Vinogradaski: 1000 ml Thành phần dung dịch Vinogradaski: - K2HPO4 0,5 g - MgSO 0,5 g - FeSO4 0,05 g - MnSO4 0,05 g - Nước cất 1000 ml - Manit: 10 g - Nước chiết đất: 10 ml Lấy 500g đất làm khô + 100 ml NaCO3 0,1% hấp 80oC /1h -> lọc giấy lọc -> lấy dịch thêm nước 1000 ml Hỗn hợp nguyên tố vi lượng: 1ml Hỗn hợp có thành phần sau: - K2HPO4 0,5 g - NaB4O4 0,2 g - CoSO4 0,1 g - CuSO4 0,1 g - CdSO4 0,1 g - KI 0,1 g - NaB2 0,1 g - ZnSO4 0,05 g GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 21 Sản xuất phân đạm vi sinh - Nước cất 1000 ml - Thạch: 20 g 6.1.2 Phân lập khiết: 6.1.2.1 Vi khuẩn Rhizobium Làm thuần: Tách tế bào riêng lẽ pha loãng nước cất vô trùng, trải mặt thạch đến quan sát dang khuân lạc có màu sắc kích thước tương đối giống Kiểm tra: Nhuộm đơn để xem hình dạng Nhuộm Gram 6.1.2.2 Vi khuẩn Azotobacter: Huyền phù hóa tế bào vi khuẩn vào nước muối sinh lý vô trùng, sau pha loãng dịch huyền phù đến 104- 105 lần trải petri có môi trường nuôi cấy khô mặt thạch, gạt đều, ủ 28-30oC 4-7 ngày Sau ủ chọn đĩa petri có 10 khuẩn lạc, đem quan sát kính hiển vi cách nhuộm đơn xem giống chưa Ta thực thêm 2-3 lần giống ngưng ( thoả mãn trạng thái ban đầu đồng nhất) 6.1.2.3 Vi khuẩn Azospirillum: Giống vi sinh vật khiết giống tạo thành từ tế bào, bào tử hay khuẩn ty Vì Azospirillum khả tạo bào tử nên để khiết chúng, tế bào, chọn khuẩn lạc riêng lẻ huyền phù nước cất vô trùng, pha loãng với nhiều nồng độ khác Mỗi nồng độ quan sát kính hiển vi có số tế bào (khoảng 10 tế bào) Trãi đĩa Petri quan sát độ lạc khuẩn Kiểm tra độ thuần: Trích khuẩn lạc đặc trưng chọn, pha loãng trãi môi trường đỏ cong-go Nhận định sơ đồng hình dáng va màu sắc lạc khuẩn Tiến hành kiểm tra hiển vi cách quan sát hình dạng nhuộn Gram Tiến hành kiểm tra đặc tính hình thái, sinh lý, sinh hóa giống Nếu thỏa mãn điều kiện ta tiến hành cấy chuyền để giữ giống GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 22 Sản xuất phân đạm vi sinh 6.2 Giữ giống 6.2.1 Vi khuẩn Rhizobium: Do Rhizobium có khả sống điều kiện thoáng khí thấp nên bảo quản chúng thạch lớp dầu khoáng Dưới lớp dầu khoáng, chủng phát triển tốc độ chậm, oxi khuếch tán qua lớp dầu khoáng Khi cấy giống hây cấy chuyền, ta dùng que cấy cắm xuyên qua lớp dầu khoáng để lấy sinh khối mà không làm hư điều kiện bảo quản 6.2.2 Vi khuẩn Azotobacter Vì chủng không tạo bào tử nên sử dụng phương pháp cát phương pháp lớp dầu khoáng lâu không thuận tiện nên phương pháp bảo quản tốt đông lạnh đông khô Phương pháp dựa sở ức chế vi sinh vật để giữ chủng thời gian dài Sự phân chia tế bào không xảy điều kiện đông lạnh hay tốt đông lạnh kết hợp với sấy khô Phương pháp đông lạnh: Nhũ tương hoá vi sinh vật: chất nhũ hoá dung dịch glycerol 15% nước + huyết ngựa + dung dịch saccarose 10% với gelatin 1%, pH 6,7-7,0 dung dịch chứa glucose, lactose 10-15% sữa Cho 1-2% nhũ dịch vào ống nghiệm để bảo quản lạnh, làm lạnh đến âm 20-25 o C thấp hơn, phải giữ tốc độ làm lạnh không qua 1-2oC /phút Giữa ống đông lạnh cần phải qui định thời gian cấy truyền Nhiệt độ ( oC) -30 -40 -50 ÷-60 -70 ÷ -80 Bảng : Nhiệt độ thời gian giữ giống Thời gian giữ giống 6-9 tháng năm năm 10 năm Khi làm tan băng cần thực nhanh chóng cách đặt ống nghiệm vào nồi cách thủy 37oC, không nên thực nhiều lần làm giảm sức sống chủng Phương pháp đông khô: Làm tan băng phần nước có mô trường, nhũ hoá điều kiện chân không Những nguyên liệu đông lạnh: giống đông khô dễ dàng cấy truyền bảo quản, GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 23 Sản xuất phân đạm vi sinh biến tính protein tế bào sinh vật phá huỷ hệ thống enzyme trình làm khô nhanh Nồng độ muối chất hoà tan khác nhũ hoá sơ làm đông khô cần phải: − Bảo đảm đông lạnh cho môi trường đông khô khối đặc − Có chất bảo vệ cho giống khỏi bị khô mức (< 1%) − Có chất trung hoà nhóm -COOH Chất nhũ hoá dùng môi trường Mist- Desscans huyết ngựa 10%, saccarose gelatin 1% môi trường có pepton, acid amin…cũng chất bảo vệ chống khô mức saccharose, glucose Chủng đông khô chủng trưởng thành không già, nhiệt độ lạnh tức từ 10-20oC thời gian 1-3 phút, sau tăng đến 10oC /phút Khi làm khô cần giữ nguyên nhiệt độ âm 30- 40oC Chú ý: tan băng sấy khô Phục hồi giống: giống bảo quản ống đông khô, lần đập ống phải giữ hoạt tính, giữ tủ lạnh 1-5oC để sử dụng dần sản xuất 6.2.3 Vi khuẩn Azospirillum: Đối với Azospirillum ta tiến hành bảo quản sau: Bảo quản thạch lớp dầu khoáng, Azospirillum có khả sinh sống điều kiện không khí thấp, chủng giai đoạn log phase dễ bảo đảm đặc tính giống Sử dụng môi trường phù hợp để nuôi cấy chủng sau phủ lên bề mặt lớp dầu khoáng, bảo quản nhiệt độ lạnh 4-70C Dưới lớp dầu khoáng, chủng phát triển tốc độ chậm, oxi khuếch tán qua lớp dầu khoáng Khi cấy giống hây cấy chuyền, ta dùng que cấy cắm xuyên qua lớp dầu khoáng để lấy sinh khối mà không làm hư điều kiện bảo quản Cấy chuyền 12 tháng 6.3 Nhân sinh khối Từ chủng vi sinh vật lựa chọn (chủng gốc) người ta tiến hành nhân sinh khối vi sinh vật phương pháp lên men chìm lên men xốp Sinh khối vi sinh vật cố định nit nhân qua cấp 1, 2, điều kiện phù hợp với chủng vi sinh GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 24 Sản xuất phân đạm vi sinh vật mục đích sản xuất Các sản phẩm phân vi sinh sản xuất từ vi khuẩn tạo chủ yếu phương pháp lên men chìm (Submerged culture) Các chế phẩm phân vi sinh : Trong chế phẩm phân vi sinh, nguyên liệu vi sinh vật có khả cố định đạm, người ta sử dụng chất mang Chất mang vật liệu cố định vi sinh vật tạo nên hình dạng cho chế phẩm để dễ nhận thấy bảo quản Thường làm chế phẩm phân vi sinh, người ta sử dụng chất mang than bùn Vì phân bón sản xuất từ than bùn có nhiều ưu điểm có tác dụng tốt với đất đai, trồng Đặt biệt có hiệu tốt đất xám bạc màu, loại đất có thành phân giới nhẹ (tỉ lệ cát cao) Tính chất than bùn có chứa acid hữu (chủ yếu acid humic) kết hợp với nguyên tố vi lượng tạo thành humate Chính thành phân humate tạo điều kiện cho trồng hấp thu dinh dưỡng tốt Tránh tượng rửa trôi nguyên tố dinh dưỡng Ngoài humate có tác dụng kích thích rễ thực vật phát triển tốt Đặc biệt Việt Nam có trữ lượng than bùn cao chất lượng tốt Các bước thực chất mang: − Than bùn phơi khô, nghiền nhỏ, − Chỉnh pH trung tính CaCO3 hay NH4OH − Cho vào lọ thủy tinh hấp khử trùng 0,5 atm − Bổ sung dinh dưỡng vào môi trường loãng Dobereneir với tỉ lệ 1ml/10g chất mang − Cấy kiểm tra số lượng vi sinh vật than bùn GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 25 Sản xuất phân đạm vi sinh CHƯƠNG VII CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM VI SINH VẬT 7.1 Sơ đồ quy trình công nghệ chung 7.2 Các loại phân bón vi sinh cố định đạm 7.2.1.Phân vi sinh Azotobacter Nhân giống chủng Azotobacter khiết qua nhiều giai đoạn trung gian, thu sinh khối cấy vi khuẩn vào chất mang vừa làm môi trường sống giống: thường than bùn khử trùng Cần tạo độ ẩm thích hợp giống lượng tế bào than bùn cho lượng tế bào chết không cao (7%) sinh khối đạt khoảng 30% so với môi trường Sau đó, giữ độ ẩm môi trường khoảng 10% đóng gói cần kiểm tra hoạt tính chất lượng sản phẩm trước sử dụng Azotobacter có tác dụng tăng cường nguồn thức ăn N cho trồng, trung bình tiêu thụ 1g chất sinh lượng, Azotobacter có khả đồng hoá khoảng 1015 mg N phân tử Bón rơm rạ, hay phân xanh vào ruộng cung cấp nguồn lượng cho Azotobacter hoạt động Azotobacter làm giàu N cho đất Các biện pháp kỹ thuật bón vôi để trung hoà đất, bón lân tưới nước làm tơi xốp đất, phơi đất…đều làm tăng cường rõ rệt phát triển cố định N Azotobacter đất GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 26 Sản xuất phân đạm vi sinh Tác động Azotobacter trồng chứng minh khả kích thích sinh trưởng chúng Những thí nghiệm nhiễm dịch nuôi cấy Azotobacter lên hạt cho thấy có khả làm nâng cao rõ rệt tỷ lệ nảy mầm tốc độ phát triển hạt Người ta cho Azotobacter có khả làm tích luỹ môi trường nuôi cấy nhiều loại chất hoạt tính sinh học có giá trị Trong nghiên cứu cho thấy 1g tế bào Azotobacter tích luỹ 50-100 mi tiamim, 240-600 mi acid nicotine Azotobacter có khả tổn hợp chất sinh trưởng giberellin Azotobacter có khả tiết chất chống nấm -> tác dụng có lợi Azotobacter giải thích chủ yếu khả ức chế nấm tạo hàng loạt chất sinh trưởng, vitamin (B1, B2, B6, B12),auxin, nicotic acid,… 7.2.2.Phân vi sinh Azospirillum Chế phẩm Rizolu: Quy trình sản xuất chế phẩm sau: cấy dịch nuôi vi khuẩn Azospillum vào môi trường xốp than bùn với tỉ lệ 1ml : 80g Sau ngày ủ, chế phẩm đạt 109 tế bào/g Có thể bảo quản sản phẩm tháng nhiệt độ phòng Phương pháp sử dụng chế phẩm: 4g/l sào mạ cấy, xử lý qua bước: trộn vào lúa trước gieo hồ vào rễ mạ trước cấy Chế phẩm Azogin: Môi trường dobereiner cải tiến phân phối vào erlen 250-500 ml mức 1/3 thể tích bình Thanh trùng nước 1atm 30 phút Lượng giống cấy vào chiếm 15% thể tích môi trường, sau 48-72 nuôi cấy máy lắc thùng lên men có sục khí, nhiệt độ 30-470C, mật độ đạt 10 9-1010 tế bào/ml chủng vi sinh khác nuôi cấy riêng lẻ chuyển cách vô trùng vào bồn chứa Từ cấy vào chất mang trùng trước để tạo sản phẩm Chất mang sử dụng quy trình than bùn chất hữu với tỉ lệ 1:1, nghiền mịn qua ray 0.1mm trùng tia gamma Giải pháp HI0103: Đây quy trình sản xuất phân đạm sinh học từ Azospirillum lipoferum: môi trường phân sinh khối cho vào chai thủy tinh chứa khoảng 1/3 thể tích chai, sau trùng nồi áp suất 60 phút kể từ lúc sôi Sau trùng, để nguội, cấy vào chai ½ lọ giống Azospirillum để vào nơi thoáng mát nhà Sau 24 lấy lắc GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 27 Sản xuất phân đạm vi sinh mạnh để trộn môi trường nuôi cấy.tiếp tục ủ sau 24- 48 ta thu sinh khối với mật đạt 108-109 tế bào/ml dùng sinh khối trộn vào mạ trước cấy, trộn với đất phân chuồng ủ chín với tỉ lệ 1:1 để tạo chế phẩm 7.2.3.Sản xuất nitragin từ vi khuẩn nốt sần Rhizobium Chế phẩm vi khuẩn nốt sần rễ đậu có tên nitragin sản xuất sử dụng rộng rãi Liên Xô cũ, Trung Quốc , Ba Lan, Pháp, Bỉ Nitragin có hiệu rõ rệt phổ biến Tuỳ nhà máy, nuớc mà Nitragin sản xuất với nhiều hình thức khác nhau: thạch, dịch thể, hấp thụ vào than bùn, vào đất vườn… Khó khăn lớn việc đảm bảo chất lượng từ sản xuất sử dụng Rhizobium loại bào tử nên dễ dàng bị chết Để khắc phục khó khăn ta sản xuất chế phẩm đông khô tốn khó khăn việc mở rộng sản xuất 7.3 Công nghệ sản xuất Nitragin 7.3.1 Tác động Nitragin đến thực vật • Tăng cường hấp thụ nitơ chất dinh dưỡng khác • Mật độ cao độ dài lông rễ • Cao tỷ lệ xuất rễ • Khả chịu hạn tốt vừa • Tăng sinh khối • Tăng số lượng hạt/ m2 • Tăng hiệu suất • Đánh giá Nitragin có tác động tốt giai đoạn đầu (giai đoạn sinh trưởng) Được biết, hạn chế tốc độ tăng trưởng trồng lúa mì thời gian tác động sau: - Sự tăng trưởng nghèo chồi rễ - Các hạt giống phẩm chất làm cho hình thành thể phẩm chất từ hình thành môi trường nghèo dinh dưỡng GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 28 Sản xuất phân đạm vi sinh Vì quan trong việc thúc đẩy hỗ trợ trình giai đoạn đầu phát triển hệ rễ trồng cho sinh trưởng phát triển tiền đề sau Để thực điều này, cần thiết phải làm cho trồng: • Được thành lập mà giảm số lượng trồng (phù hợp cấy), • Phát triển tốc độ tăng trưởng không suy giảm phận không (lá chồi) mặt đất (rễ) • Hoàn thành hình thành thành phần suất 7.3.2.Công nghệ sản xuất Nitragin 7.3.2.1.Chủng giống Theo nghiên cứu Rhizobium japonicum Arya K Bal cộng sử năm 1977 cấu tạo vi khuẩn vùng rễ mối liên quan đến việc phát triển chúng vùng rễ , việc nuôi cấy chủng R japonicum Nitragin 61A76 phát triển nghiên cứu nuôi môi trường dinh dưỡng nước chiết nấm men- manitol (Ultrastructure of Rhizobium japonicum in Relation to its attachment to root hairs – Arya K.Bal, S.Shantharam, and S Ratnam- Canada A1B3X9-1977).Sự phát triển chủng môi trường nước chiết nấm men- mannitol điều kiện nhiệt độ 23oC pH=7,2 thời gian khác cho kết tăng dần từ 1-13h sau tăng từ 13h-15h, sau không tăng Tăng trưởng R.japonicum niragin 61A76 môi trường dinh dưỡng nước chiết nấm men- manitol 23oC GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 29 Sản xuất phân đạm vi sinh Những nghiên cứu nhà khoa học Mỹ vào năm 1983 tiến hành môi trường nước chiết nấm men- manitol khảo sát yếu tố cạnh tranh 31 chủng Rhizobium leguminosarum dành cho họ đậu Nghiên cứu cho thấy có nhiều sư tác động ảnh hưởng lên chủng, có tương thích chủng vi sinh vật chủ Tuy nhiên từ hai nghiên cứu thấy việc nuôi cấy chủng vi khuẩn vùng rễ sinh nốt sần tiên hành môi trường nước chiết nấm men- mannitol Trong chế phẩm Nitragin có chứa vi khuẩn Bradyrhizobium japonicum phát triển hãng sản xuất Nitragin Mỹ kết hợp phát triển với Novozyme cụ thể cho đậu tương, phát triển hai trung tâm: Milwaukee, Wisconsin (Mỹ) Pilar, Buenos Aires (Argentina) chứng nhận theo tiêu chuẩn chất lượng thị trường Nó có kết tích cực hỗ trợ đánh giá lĩnh vực kể từ năm 1991 Hoa Kỳ, Canada, Argentina, Brazil, Paraguay, Bolivia Uruguay Nitragin công cụ tốt để cố định đạm tối đa cho suất tối đa Công thức ban đầu nồng độ lớn x 10 cfu / ml, lại 1000 triệu vi khuẩn ml vào cuối hạn đảm bảo 500 000 vi khuẩn hạt giống 7.3.2.2.Môi trường nuôi cấy nghiên cứu nhân giống sơ cấp Mặc dù có nhiều loại vi sinh vật có khả cố định đạm sử dụng làm phân bón vi sinh hầu hết loài vi sinh vật vùng rễ Rhizobium sử dụng môi trường nước chiết nấm men – Mannitol Rhizobium : Yeast extract mannitol broth − Mannitol 10.0g − K2HPO4 0.5g − MgSO4.7H2O 0.2g − NaCl 0.1g − Yeast 0.5g − Agar 20.0g Thể tích cuối sau hòa tan định mức với nước : 1000.0ml Thêm 10ml Congo đỏ(250mg congo đỏ 100ml nước) vào môi trường để 1lít sau pH đạt 6.8 trước thêm agar GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 30 Sản xuất phân đạm vi sinh Nhân giống chuẩn bị thứ cấp: Chuẩn bị môi trường cho lên men lỏng thể tích tăng từ 250ml, 500l, lít lít Nuôi thu sinh khối vi khuẩn bình 250ml điều kiện nuôi lắc(250rpm) thời gian 5-7 ngày Theo dõi phát triển vi khuẩn đến mật độ té bào đạt môi trường cấy gióng ban đầu tiếp tục nhân giống môi trường lớn 500ml, 3l 5l Cấp giống tỷ lệ từ 1-2% tùy thuộc vào chất lượng giống 7.3.2.3.Thiết bị trình lên men Quá trình lên men tiến hành điều kiện nhiệt độ tối ưu trình lên men nhân giống, thiết bị điều khiển tự động thông số điều chỉnh nhiệt độ, pH, tốc độ khuấy sục khí Trong trình lên men kiểm tra phát triển vi khuẩn kiểm tra nhiễm tạp Kết thúc trình lên men mật độ tế bào môi trường đạt 109 tế bào /ml Để hạn chế nhiễm tạp cần tiến hành xử lý dịch lên men trước 24h sau lên men lưu trữ lạnh 4oC chưa xử lý Trong sản xuất phân bón sinh học trang thiết bị sở hạ tầng chi phí lớn chiếm tới 70% vốn Trong quy mô sản xuất thử nghiệm thiết bị quy mô nhỏ sử dụng như: nồi hấp, thiết bị lên men, tủ sấy, thiết bị cấp khí,… 7.3.4.Chuẩn bị chất mang Nếu chế phẩm dạng lỏng cần thêm chất kết dính để vi sinh vật bám dính hạt rễ Nếu chế phẩm dạng rắn cần chuẩn bị chất mang, chất mang thường dùng than bùn, than non, phân chuồng trại chăn nuôi xử lý, hay hỗn hợp bột đất xử lý dùng làm vật liệu chất mang Việc lựa chọn chất mang tốt than bùn non, cần xem xét yếu tố kinh tế hiệu để lựa chọn, việc lựa chọn dựa tiêu chí: - Vật liệu chất mang rẻ - Có sẵn địa phương - Hàm lượng hữu cao - Không có hóa chất độc hại - Khả giữ ẩm cao 50% - Dễ dàng thao tác công nghệ: nghiền, sấy, đóng gói,… GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 31 Sản xuất phân đạm vi sinh - Kích thước lọt sàng 212µm - pH 4-5 - Tỷ lệ dinh dưỡng đảm bảo trì sống cho vi sinh vật có lợi cho trồng 7.3.2.5.Bao gói, bảo quản sử dụng Chế phẩm thô sau trình xử lý dịch lên men phối trộn kiểm tra thông số kỹ thuât mật độ tế bào, nồng độ chất phụ trợ đưa vào can (chế phẩm lỏng) túi (chế phẩm rắn) đảm bảo có lớp vỏ ngăn ánh sáng Sản xuất phân bón vi sinh có hai dạng chế phẩm lỏng chế phẩm dạng rắn, chế phẩm dạng lỏng áp dụng sử dụng theo cách: - Xử lý hạt giống - Ngâm rễ - Bón vào đất Trong việc sử dụng xử lý hạt thường sử dụng cho hầu hết dạng hạt dễ sử dụng mang lại hiệu kinh tế 7.3.2.6 Thương phẩm Nitragin hiệu suất a Chế phẩm Nitragin sử dụng cho ngô: Sản phẩm dùng để thúc đẩy tăng trưởng sinh học, ứng dụng đặc biệt ngô Liều dùng khuyến cáo 1,2 lít cho 100 kg hạt giống ( 12ml/kg), sử dụng vòng 24 trước trồng Tác dụng sản phẩm tăng trưởng rễ phận phía giai đoạn đầu mùa vụ, tác động lên vùng rễ làm cho trình hấp thu nước chất dinh dưỡng có hiệu quả, với việc sản xuất chất tăng cường hoạt động vi sinh cải thiện giai đoạn sinh trưởng trồng sản lượng cao Đánh giá năm mùa giải (2002-2006) 110 lô sản xuất chứng minh lợi ích việc sử dụng chế phẩm này, sản lượng ngô tăng khoảng 470 kg / sảnlượng ngũ cốc tương đương tăng 5,7% sản lượng so với ngũ cốc không sử dụng 85% trường hợp có biểu tốt Bên cạnh việc cải tiến có hiệu tốc độ tăng trưởng ban đầu trồng không gốc rễ GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 32 Sản xuất phân đạm vi sinh Hình 7.3.2.6 : Hiệu suất ngô xử lý hạt giống với 110 lô Nitragin ngô tăng trưởng kích thước rễ b Nitragin đậu tương: Cải thiện tăng trưởng đậu tươngtừ - 9% tăng chiều dài rễ - % Phương pháp điều trị kích thích rễ nhánh kích thước nốt sần Kết cho thấy nốt sần tăng số lượng lẫn kích thước CHƯƠNG VIII KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ Việc sử dụng chế phẩm Nitragin có hiệu tích cực nông nghiệp.Ứng dụng công nghệ tối ưu hóa Nitragin mang lại lợi ích rõ rệt Những lợi ích cho phép: − Nâng cao hiệu cố định đạm khí − Được sử dụng hiệu cung cấp nước dinh dưỡng cho trồng − Tăng tốc độ tăng trưởng − Tăng sản lượng ngũ cốc − Độ bao phủ tán sớm Nhu cầu sử dụng phân bón hữu vi sinh ngày tăng vì: - Sử dụng phân bón hữu vi sinh thay dần việc bón phân hoá học đồng ruộng, đất trồng trọt mà đảm bảo nâng cao suất thu hoạch - Sử dụng phân bón hữu vi sinh lâu dài trả lại độ phì nhiêu cho đất làm tăng lượng phospho kali dễ tan đất canh tác, cải tạo, giữ độ bền đất trồng nhờ khả cung cấp hàng loạt chuyển hoá chất khác liên tục nhiều quần thể vi sinh vật khác tạo GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 33 Sản xuất phân đạm vi sinh - Việc sử dụng phân bón hữu vi sinh có ý nghĩa lớn tăng cường bảo vệ môi trường sống ,giảm tính độc hại hóa chất nông sản thực phẩm lạm dụng phân bón hóa học -Giá thành hạ,nông dân dễ chấp nhận ,có thể sản xuất địa phương giải việc làm cho số lao động ,ngoài giảm phần chi phí ngoại tệ nhập phân hóa học -Phân bón mang lại lợi nhuận cho người nông dân.Nhưng lạm dụng vô ý thức loại phân gây số bệnh hiểm nghèo ung thư -Nên sử dụng số loài phân vi sinh để tăng suất nông sản tránh làm thoái hóa đất TÀI LIỆU THAM KHẢO Sinh thái môi truờng đất Lê Văn Khoa Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội Vi sinh vật học.Gs.Nguyễn Lân Dũng, NXB Giáo dục Vi sinh vật học đại cương- Gs Nguyễn Như Thanh, Trường ĐH Nông Nghiệp Hani Antoun1;2;_, Chantal J Beauchamp3, Nadia Goussard1;2, Rock Chabot and Roger Lalande41;2- Potential of Rhizobium and Bradyrhizobium species as plant growth promoting rhizobacteria on non-legumes: Effect on radishes (Raphanus sativus L.) Ultrastructure of Rhizobium japonicum in Relation to its attachment to root hairs – Arya K.Bal, S.Shantharam, and S Ratnam- Canada A1B3X9-1977 Competition among Rhizobium leguminosarum strains for nodulation of lentils (lens esculenta) Sheila N May and B Ben Bohlool – Honolulu Hawaii 1982 http://www.nitragin.com.ar/ http://www.fyo.com/general/ampliar.asp?IdNoticia=92851&idtipoinformacion=2 GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 34 [...]... vi sinh vật trên than bùn GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 25 Sản xuất phân đạm vi sinh CHƯƠNG VII CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM VI SINH VẬT 7.1 Sơ đồ quy trình công nghệ chung 7.2 Các loại phân bón vi sinh cố định đạm 7.2.1 .Phân vi sinh của Azotobacter Nhân giống chủng Azotobacter thuần khiết qua nhiều giai đoạn trung gian, thu được sinh khối cấy vi khuẩn vào chất mang vừa làm môi trường sống của giống:... Hương Trang 24 Sản xuất phân đạm vi sinh vật và mục đích sản xuất Các sản phẩm phân vi sinh sản xuất từ vi khuẩn được tạo ra chủ yếu bằng phương pháp lên men chìm (Submerged culture) Các chế phẩm phân vi sinh : Trong chế phẩm phân vi sinh, ngoài nguyên liệu là vi sinh vật có khả năng cố định đạm, người ta còn sử dụng chất mang Chất mang là vật liệu cố định vi sinh vật tạo nên hình dạng cho chế phẩm... lấy sinh khối mà không làm hư điều kiện bảo quản Cấy chuyền trong 12 tháng 6.3 Nhân sinh khối Từ các chủng vi sinh vật được lựa chọn (chủng gốc) người ta tiến hành nhân sinh khối vi sinh vật bằng phương pháp lên men chìm hoặc lên men xốp Sinh khối vi sinh vật cố định nit ơ được nhân qua cấp 1, 2, 3 trong các điều kiện phù hợp với từng chủng vi sinh GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 24 Sản xuất phân đạm vi. .. do nhiều quần thể vi sinh vật khác nhau tạo ra GVHD: Nguyễn Thúy Hương Trang 33 Sản xuất phân đạm vi sinh - Vi c sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh còn có ý nghĩa rất lớn là tăng cường bảo vệ môi trường sống ,giảm tính độc hại do hóa chất trong các nông sản thực phẩm do lạm dụng phân bón hóa học -Giá thành hạ,nông dân dễ chấp nhận ,có thể sản xuất được tại địa phương và giải quyết được vi c làm cho một... *Vi sinh vật tham gia vào quá trình nitrit hóa Những đại diện của chủng vi sinh vật Nitrosomonas có thể biến đổi amoniac thành nitrit, một chất độc thậm chí với hàm lượng rất nhỏ Những vi sinh vật nitrit hoá đều là những sinh vật tự dưỡng hoá tổng hợp, lấy năng lượng từ quá trình oxy hoá Nitrosomonas khi chuyển hóa amoniac thành NO2- sinh ra năng lượng 65 Cal/mol CHƯƠNG V CÁC VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM... Nếu thấy xuất hiện những vạch tương đương với enzyme chuẩn thì xác định chúng có enzyme Nitrogenase hay có khả năng cố định đạm Nuôi cấy Rhizobium trên môi trường Dobereiner và sử dụng để định đạm tổng số với đối chứng (môi trường không nuôi cấy) nếu có sự gia tăng hàm lượng đạm chứng tỏ chúng có khả năng cố định đạm CHƯƠNG VI CÁC PHƯƠNG PHÁP TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM VI SINH VẬT 6.1 Phân lập... khẩu phân hóa học -Phân bón mang lại lợi nhuận cho người nông dân.Nhưng lạm dụng vô ý thức các loại phân có thể gây một số bệnh hiểm nghèo như ung thư -Nên sử dụng một số loài phân vi sinh để tăng năng suất nông sản và tránh làm thoái hóa đất TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Sinh thái và môi truờng đất Lê Văn Khoa Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Hà Nội 2 Vi sinh vật học.Gs.Nguyễn Lân Dũng, NXB Giáo dục 3 Vi sinh vật. . .Sản xuất phân đạm vi sinh *Các nhóm vi sinh vật tham gia quá trình nitrat hoá: là vi sinh vật tự dưỡng hoá năng vô cơ và thuộc loại hiếu khí bắt buộc: +Nhóm thứ nhất (vi khuẩn nitrit hoá) thuộc các chi: Nitrosomonas, Nitrosolobus, Nitrocystic, Nitrosospira… Nitrosomonas - Ở giai đoạn này thì pH thích hợp là 8,5 Nhiệt độ thích hợp từ 30-37oC - Loài vi khuẩn nitrit hóa này thường... Trang 12 Sản xuất phân đạm vi sinh NO3¯ →NO2¯ → NO → N2O → N2 Trong điều kiện có hợp chất hữu cơ vi sinh vật tiến hành như sau: C6H12O6 +6H2O → 6CO +24H+ 24H+ + 4NO3- → 6H2O + 6CO2 + 2N2 Trong điều kiện không có hợp chất hữu cơ nó dùng oxy của NO 3- để oxy hoá S khử NO3thành N2 5S + 6KNO3 + 2CaCO3 → 3K2SO4 + 2CaSO4 + 2CO2 +3N2 Thiobacillus dentrificans là vi sinh vật dị dưỡng hoá năng oxy hoá phân tử... bùn, vào đất vườn… Khó khăn lớn nhất hiện nay là vi c đảm bảo chất lượng từ khi sản xuất cho đến khi sử dụng do Rhizobium là loại không có bào tử nên dễ dàng bị chết đi Để khắc phục khó khăn này ta có thể sản xuất chế phẩm đông khô nhưng rất tốn kém và khó khăn trong vi c mở rộng sản xuất 7.3 Công nghệ sản xuất Nitragin 7.3.1 Tác động Nitragin đến thực vật • Tăng cường hấp thụ nitơ và các chất dinh dưỡng ... ly sinh m khụng lm h iu kin bo qun Cy chuyn 12 thỏng 6.3 Nhõn sinh T cỏc chng vi sinh vt c la chn (chng gc) ngi ta tin hnh nhõn sinh vi sinh vt bng phng phỏp lờn men chỡm hoc lờn men xp Sinh vi. .. Sinh vi sinh vt c nh nit c nhõn qua cp 1, 2, cỏc iu kin phự hp vi tng chng vi sinh GVHD: Nguyn Thỳy Hng Trang 24 Sn xut phõn m vi sinh vt v mc ớch sn xut Cỏc sn phm phõn vi sinh sn xut t vi khun... oxy húa sinh hc di tỏc dng ca vi khun nitrit oxy húa amoniac thnh nitrit *C ch: vi sinh vt 2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O *Vi sinh vt tham gia vo quỏ trỡnh nitrit húa Nhng i din ca chng vi sinh vt