Chuyên đề 9 công nghệ sản xuất phân vi sinh

Chuyên đề 9: Công nghệ sản xuất phân vi sinh Phân vi sinh chế phẩm chứa vi sinh vật (VSV) sống có hoạt lực cao tuyển chọn, thông qua hoạt động tạo chất dinh dưỡng cho đất trồng làm cho trồng phát triển tốt Phân bón vi sinh Noble Hiltner sản xuất Đức năm 1896 đặt tên Nitragin Sau phát triển sản xuất số nước khác Mỹ (1896), Canada (1905), Nga (1907), Anh (1910) Thụy Điển (1914) Nitragin loại phân chế tạo vi khuẩn Rhizolium Beijerink phân lập năm 1888 Fred đặt tên vào năm 1889 dùng để bón cho loại thích hợp họ đậu Từ có nhiều công trình nghiên cứu nhằm ứng dụng mở rộng việc sản xuất loại phân bón vi sinh cố định nitơ mà thành phần phối hợp thêm số vi sinh vật có ích khác số xạ khuẩn, cố định nitơ sống tự Frankia spp, Azotobacter spp, vi khuẩn cố định nitơ sống tự clostridium, pasterium, Beijerinkiaindica, xạ khuẩn có khả giải cellulose, số chủng vi sinh vật có khả chuyển hóa nguồn dự trữ phospho kali dạng khó hoà tan với số lượng lớn có đất mùn, than bùn, quặng apatit, phosphoric v.v chuyển chúng thành dạng dễ hoà tan, trồng hấp thụ Ở Việt Nam, phân VSV cố định đạm họ đậu phân VSV phân giải lân nghiên cứu từ năm 1960 đến năm 1987 phân Nitragin chất mang than bùn hoàn thiện đến năm 1991 có 10 đơn vị nước tập trung nghiên cứu phân vi sinh vật Các nhà khoa học phân lập nhiều chủng vi sinh vật cố định đạm số VSV phân giải lân Hiện thị trường có nhiều loại phân VSV khác nhau, theo mật độ VSV hữu ích chia làm loại sau: - Phân VSV có mật độ VSV hữu ích cao (trên 108 tế bào/gam) chất mang trùng nên VSV tạp thấp Liều lượng bón từ 0,3-3kg/ha - Phân VSV có mật độ VSV hữu ích thấp (106-107 tế bào/gam) VSV tạp cao chất mang không trùng Liều lượng bón từ 100-1.000kg/ha  Chất mang gì? Chất mang chất để vi sinh vật cấy tồn (hoặc ) phát triển, tạo điều kiện thuận lợi cho vận chuyển, bảo quản sử dụng phân vi sinh Chất mang không chứa chất có hại cho người, động thực vật, môi trường sinh thái chất lượng nông sản NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT  Rác thải hữu cơ: loaị rác thải hữu sinh hoạt phân hủy  Than bùn hoạt hoá: bùn có khắp nơi cống rãnh, mương,hồ, Phế phẩm nông nghiệp-công 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 công nghiệp sản xuất bia, thức ăn gia súc, thực phẩm,  Quặng apatit hay phosphorit nghiền nhỏ Chế phẩm sinh học  Chất xúc tác sinh học MỐI QUAN HỆ GIỮA VI SINH VẬT VÀ PHÂN BÓN Vi sinh vật phân giải cellulose cenllulose thành phần chủ yếu tế bào thực vật, chiếm tới 50% tổng số hydratcacbon trái đất Trong vách tế bào thực vật, cenllulose tồn mối liên kết chặt chẽ với polisaccarit khác; Hemixenlulose, Pectin Lignin tạo thành liên kết bền vững - Cenllulose thường có mặt dạng sau: Phế liệu nông nghiệp: rơm rạ, cây, vỏ lạc, vỏ trấu, vỏ thân ngô… - Phế liệu công nghiệp thực phẩm: vỏ xơ quả, bã mía, bã cà phê, bã sắn… - Phế liệu công nghiệp chế biến gỗ: rễ cây, mùn cưa, gỗ vụn… - Các chất thải gia đình: rác, giấy loại… - Cenllulose thành phần chủ yếu tổ chức thực vật Cenllulose hợp chất vững bền, loại polysaccharide cao phân tử Trong tự nhiên có nhiều loại vi sinh vật có khả sinh enzyme làm xúc tác trình phân giải cenllulose Chúng có ý nghĩa lớn việc thực vòng tuần hoàn Cacbon tự nhiên, góp phần quan trọng việc nâng cao độ phì nhiêu đất • Vi sinh vật phân giải Nito (N) Nitơ nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không với trồng mà vi sinh vật Nguồn dự trữ nitơ tự nhiên lớn, tính riêng không khí nitơ chiếm khoảng 78,16% thể tích Người ta ước tính bầu không khí bao trùm lên đất đai chứa khoảng triệu nitơ, lượng nitơ cung cấp dinh dưỡng cho trồng hàng chục triệu năm trồng đồng hóa chúng •Giai đoạn 1: Tạo nguyên liệu cho sản xuất gọi chất mang Chất mang dùng hợp chất vô (bột photphorit, bột apatit, bột xương, bột vỏ sò, ) hay chất hữu (than bùn, bã nấm, phế thải nông nghiệp, rác thải, ) Chất mang ủ yếm khí hiếu khí nhằm tiêu diệt phần VSV tạp trứng sâu bọ, bay hợp chất dễ bay phân giải phần nhỏ chất hữu khó tan • Giai đoạn 2: Cấy vào nguyên liệu chủng vi sinh vật khiết điều kiện định để đạt hiệu suất cao Mặc dù VSV nhỏ bé điều kiện thuận lợi: đủ chất dinh dưỡng, có độ pH thích hợp, CO2 nhiệt độ môi trường tối ưu chúng phát triển nhanh chóng (hệ số nhân đôi 2-3giờ); Ngược lại điều kiện bất lợi chúng không phát triển bị tiêu diệt, dẫn đến hiệu phân bị giảm sút Để cho phân vi sinh sử dụng rộng rãi, người ta thường chọn chủng vi sinh có khả thích nghi rộng dùng nhiều chủng loại phân • Như vậy, qui trình sản xuất phân vi sinh trước tiên tạo thành phân mùn hữu cao cấp Tùy địa phương sở sản xuất cụ thể mà lựa chọn nguyên liệu để sản xuất phân hữu cao cấp khác than bùn, mùn rác thành phố (phân rác lên men), phân bắc (hầm cầu), phân gà công nghiệp, phân heo, trâu, bò, dê, phân từ nguồn phế thải trình chế biến nhà máy mía, mụn dừa, vỏ trái cây, Nói chung từ nguyên liệu biến thành mùn Sau trình phối trộn, cấy chủng vi sinh vào mùn • Phân phức hợp hữu vi sinh sản xuất từ phế thải nhà máy đường theo công nghệ FITOHOOCMON Bộ Khoa học công nghệ cấp Bằng độc quyền giải pháp hữu ích “Quy trình sản xuất phân phức hợp hữu vi sinh”, sau: • - Giai đoạn lên men nguyên liệu: Nguyên liệu bùn mía, tro lò, than bùn lên men tạo thành mùn hữu cao cấp - Giai đoạn phối trộn cấy vi sinh vật hữu ích: Phối trộn theo công thức định sẵn tùy theo yêu cầu chất lượng phân cấy VSV khiết vào môi trường mùn hữu Các nhà khoa học nghiên cứu sản xuất phân bón hữu vi sinh từ nguồn nguyên liệu mụn dừa phong phú Bến Tre phế thải sở sản xuất xơ dừa Quy trình sản xuất phân hữu vi sinh từ mụn dừa mô tả sau: - Giai đoạn sản xuất giá thể (đất sạch): Nguyên liệu mụn dừa xử lý để giảm hàm lượng muối (giảm EC) giảm hàm lượng Tanin Sấy phơi khô, sau phối trộn với chất dinh dưỡng chậm tan chất phụ gia Ép đóng thành bánh đóng bao để dễ dàng vận chuyển - Sản xuất phân bón: Chế phẩm vi sinh gốc nhân sinh khối, sau tưới vào nguyên liệu mụn dừa Ủ hảo khí để có nguyên liệu bán thành phẩm - Từ mụn dừa bán thành phẩm phối trộn vi sinh vật hữu ích để có sản phẩm phân hữu vi sinh Vỏ trái ca cao đề tài nghiên cứu sản xuất phân bón thức ăn cho bò thực giai đoạn thử nghiệm mô hình Ở quy mô hộ gia đình sản xuất phân hữu vi sinh có mật độ thấp đáp ứng nhu cầu phân bón cách tận dụng rác thải, phân chuồng ủ thành đống thời gian thành mùn (phân compost), sau trộn với vi sinh để bón cho trồng Tạo đống ủ cách đào lỗ (nơi không ngập nước) khoanh liếp tre ví lúa, Nguyên liệu cần chặt bằm, xay nhỏ tốt Tưới dung dịch E.M (chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu) cho đều, thử độ ẩm thích hợp cách bóp nguyên liệu ủ nắm tay vừa ướt, vón cục không chảy nước Nén chặt đậy đống ủ bao bố cũ đậy chuối dùng bùn phủ lên lớp mỏng Giữa đống ủ cắm khúc để thăm dò nhiệt độ đống ủ, đồng thời để bổ sung ẩm (bù lượng nước hao hụt ngày khô hạn) Khoảng tháng vỡ ra, trộn lại đống ủ bổ sung dung dịch E.M, ủ tiếp (có thể thêm phân đạm, lân hòa với nước) Chế phẩm vi sinh vật tương đối dễ tìm rẻ E.M có bán Viện Khoa học Nông nghiệp, Trung tâm ứng dụng tiến khoa học công nghệ, Đối với nguyên liệu có khả tạo thành chất chua bả đậu, hèm rượu, thạch dừa hư, thiết phải bổ sung vôi để khử chua hạn chế tạp khuẩn, đồng thời bổ sung chế phẩm vi sinh thường xuyên để phân huỷ nhanh cạnh tranh với men tạp • Ở số nơi, người ta ngâm nguồn nguyên liệu hữu giàu đạm nước (cá vụn, bánh dầu, ) để thời gian tưới cho trồng, kiểng Làm gây ô nhiễm môi trường mùi hôi, ruồi, dòi, tác động xấu đến không khí xung quanh, làm dơ nguồn nước Nên ngâm vật chứa kín tháng pha với dung dịch EM bán thị trường tỷ lệ 1/1.000, sử dụng thêm chế phẩm protease (men phân huỷ protein) thời gian phân huỷ rút ngắn đạm nước tưới dễ tiêu • Trong điều kiện loại vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm ngày có nguy phát tán H5N1, bệnh heo tai xanh, Chúng ta nên hạn chế cách ngâm nước tuyệt đối không ngâm súc vật chết mà phải chôn đất, có khử trùng vôi hóa chất khử trùng mạnh • Phân hữu vi sinh thật gần gũi nguồn nguyên liệu hữu có chung quanh thật lạ lẫm nguồn vi sinh khó tiếp cận! Không chế phẩm vi sinh ngày phổ biến Tricoderma có hoạt tính xenlulaza cao (phân huỷ chất xơ), chế phẩm EM gồm 80 loài vi sinh vật có ích có bán nhiều nơi  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 NO3 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 -Góp phần làm giảm vấn đề ô nhiễm môi trường, gây nhiễm độc hoá chất loại nông 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 hoá học - Hiệu vi sinh vật việc làm tăng khả sinh trưởng phát triển trồng, tiết kiệm phân bón hoá 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 thông 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 phụ thuộc nhiều vào nước -Trình độ sản xuất yếu kém, chất lượng sản phẩm thấp [...]... vi sinh được sử dụng rộng rãi, người ta thường chọn các chủng vi sinh có khả năng thích nghi rộng hoặc dùng nhiều chủng trong cùng một loại phân • Như vậy, qui trình sản xuất phân vi sinh trước tiên là tạo thành phân mùn hữu cơ cao cấp Tùy từng địa phương và cơ sở sản xuất cụ thể mà lựa chọn nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ cao cấp khác nhau như than bùn, mùn rác thành phố (phân rác lên men), phân. .. nhân sinh khối, sau đó được tưới đều vào nguyên liệu mụn dừa Ủ hảo khí để có nguyên liệu bán thành phẩm - Từ mụn dừa bán thành phẩm sẽ phối trộn các vi sinh vật hữu ích để có được sản phẩm phân hữu cơ vi sinh Vỏ trái ca cao cũng là đề tài nghiên cứu sản xuất phân bón và thức ăn cho bò đang được thực hiện trong giai đoạn thử nghiệm mô hình Ở quy mô hộ gia đình cũng có thể sản xuất phân hữu cơ vi sinh. .. hạ - Có thể sản xuất được tại địa phương và giải quyết được vi c làm cho một số lao động, ngoài ra cũng giảm được một phần chi phí ngoại tệ nhập khẩu phân hoá học - Hiệu quả của vi sinh vật trong vi c làm tăng khả năng sinh trưởng và phát triển cây trồng, tiết kiệm phân bón hoá học cũng như tăng năng suất, chất lượng nông sản - Các sản phẩm vi sinh như phân bón vi sinh vật cố định nitơ, phân giải photphat... cầu), phân gà công nghiệp, phân heo, trâu, bò, dê, hoặc phân từ nguồn phế thải của quá trình chế biến của các nhà máy như mía, mụn dừa, vỏ trái cây, Nói chung là đi từ nguyên liệu nào có thể biến thành mùn Sau đó là quá trình phối trộn, cấy các chủng vi sinh vào mùn • Phân phức hợp hữu cơ vi sinh được sản xuất từ phế thải của nhà máy đường theo công nghệ của FITOHOOCMON được Bộ Khoa học và công nghệ. .. trình sản xuất phân phức hợp hữu cơ vi sinh , như sau: • - Giai đoạn lên men nguyên liệu: Nguyên liệu là bùn mía, tro lò, than bùn được lên men tạo thành mùn hữu cơ cao cấp - Giai đoạn phối trộn và cấy vi sinh vật hữu ích: Phối trộn theo công thức định sẵn tùy theo yêu cầu chất lượng phân và cấy VSV thuần khiết vào môi trường mùn hữu cơ Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh. .. cơ sở sản xuất chỉ xơ dừa Quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ mụn dừa được mô tả như sau: - Giai đoạn sản xuất giá thể (đất sạch): Nguyên liệu mụn dừa được xử lý để giảm hàm lượng muối (giảm EC) và giảm hàm lượng Tanin Sấy hoặc phơi khô, sau đó được phối trộn với chất dinh dưỡng chậm tan và chất phụ gia Ép đóng thành bánh hoặc đóng bao để dễ dàng vận chuyển - Sản xuất phân bón: Chế phẩm vi sinh. .. trúc và bản chất Phân tử xilan có cấu tạo bởi các đơn vị có gốc β-xilô, liên kết với nhau bằng các dây nối 1 – 4 glucozit Một số xilan có chứa các thành phần bổ xung khác: arabino, gluco, galacto, axit glucuronic  -Vi sinh vật phân giải xilan: có nhiều loại vi sinh vật có khả năng phân giải xilan Các vi sinh vật có khả năng phân giải xenlulo khi sản sinh ra enzym celuloza, thường sinh ra enzym xilanaza... thật lạ lẫm vì nguồn vi sinh khó tiếp cận! Không sao cả vì hiện nay các chế phẩm vi sinh ngày càng phổ biến như Tricoderma có hoạt tính xenlulaza cao (phân huỷ chất xơ), chế phẩm EM gồm 80 loài vi sinh vật có ích đang có bán ở nhiều nơi  ƯU ĐIỂM: - Phân bón được bán rộng rãi trên thị trường thế giới -Sử dụng phân bón có thể tăng năng suất cây trồng lên rất nhiều -Sử dụng phân bón vi sinh giúp trả lại... Nhờ sự phân giải của vi sinh vật, S hữu cơ sẽ được chuyển hóa thành H2S H2S và các hợp chất vô cơ khác có trong đất sẽ được Oxy hóa bởi các nhóm vi khuẩn tự dưỡng thành S và SO4 2-, một phần được tạo thành S hữu cơ của tế bào vi sinh vật 2 H2S + O2 →2 H2O + 2 S + Q 2 S + 3 O2 + 2 H2O → H2SO4+ Q -Trong đó các nhóm vi sinh vật đóng vai trò quan trọng không thể thiếu được Các loại vi sinh vật phân giải... ceae… Vi sinh vật phân giải PhotPho (P): Trong tự nhiên, P nằm trong nhiều dạng hợp chất khác nhau Các hợp chất P hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ xác động vật, thực vật, phân xanh, phân chuồng…Những hợp chất P hữu cơ này được vi sinh vật phân giải tạo thành những hợp chất P vô cơ khó tan, một số ít được tạo thành ở dạng dễ tan Hợp chất P hữu cơ quan trọng nhất được phân giải ra từ tế bào vi sinh vật ... phức hợp hữu vi sinh sản xuất từ phế thải nhà máy đường theo công nghệ FITOHOOCMON Bộ Khoa học công nghệ cấp Bằng độc quyền giải pháp hữu ích “Quy trình sản xuất phân phức hợp hữu vi sinh , sau:... hữu ích để có sản phẩm phân hữu vi sinh Vỏ trái ca cao đề tài nghiên cứu sản xuất phân bón thức ăn cho bò thực giai đoạn thử nghiệm mô hình Ở quy mô hộ gia đình sản xuất phân hữu vi sinh có mật... ngoại tệ nhập phân hoá học - Hiệu vi sinh vật vi c làm tăng khả sinh trưởng phát triển trồng, tiết kiệm phân bón hoá học tăng suất, chất lượng nông sản - Các sản phẩm vi sinh phân bón vi sinh vật