Nghiên cứu lựa chọn cơ chất hữu cơ để sản xuất phân hữu cơ vi sinh cho cây chè Shan tại tỉnh Yên Bái

BỘ GIÁO DỤC VÀO ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT -* - NGUYỄN THỊ YÊN NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CƠ CHẤT HỮU CƠ ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ VI SINH CHO CÂY CHÈ SHAN TẠI TỈNH YÊN BÁI LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC HÀ NỘI – 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nguyễn Thị Yên LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn với cố gắng, nỗ lực thân xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Lê Như Kiểu, Phó Viện trưởng, Cô Lê Thị Thanh Thủy, Phó Trưởng Bộ môn Vi sinh vật, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa tận tình hướng dẫn suốt trình hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô giáo Viện Sinh thái tài nguyên sinh vật, Trường Đại Học Thái Nguyên tận tình truyền đạt cho Tôi kiến thức suốt năm học tập, tảng cho Tôi trình nghiên cứu luận văn, hành trang qúy báu theo suốt đời Tôi xin chân thành cảm ơn Cô, Chú, Anh ,Chị công tác Bộ môn Vi sinh vật, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa giúp đỡ Tôi trình hoàn thành luận văn Cuối Tôi xin kính chúc quý Thầy, Cô, Anh, Chị gia đình dồi sức khỏe, thành công nghiệp! Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng 10 năm 2012 Học viên Nguyễn Thị Yên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nguyễn Thị Yên LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực, chưa sử dụng cho bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho hoàn thành luận văn cảm ơn Các thông tin, tài liệu trình bày luận văn ghi rõ nguồn gốc Tác giả Nguyễn Thị Yên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nguyễn Thị Yên MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục đích yêu cầu 3 Nội dung nghiên cứu CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Cở sở khoa học thực tiễn đề tài 1.1 Cơ sở khoa học 1.2 Cơ sở thực tiễn Tổng quan trình ủ compost 2.1 Khái niệm 2.2 Các yếu tố tham gia vào trình ủ compost 2.3 Cơ sở lý, hóa học trình ủ compost 2.4 Điều khiển trình ủ compost 10 2.5 Các tiêu đánh giá chất lượng compost 12 2.6 Những lợi ích hạn chế trình ủ compost 13 Những nghiên cứu nƣớc xử lý chất hữu 14 Những nghiên cứu nƣớc xử lý chất hữu 18 Điều tra nguồn than bùn phụ phẩm nông nghiệp tỉnh Yên Bái 20 5.1 Than bùn 20 5.2 Nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp 22 Phân hữu vi sinh 24 CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 27 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nguyễn Thị Yên Đối tƣợng, vật liệu nghiên cứu 27 Thời gian, địa điểm nghiên cứu 27 Phƣơng pháp nghiên cứu 27 3.1 Các môi trường dùng nghiên cứu: 27 3.2 Các phương pháp nghiên cứu 28 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 Nghiên cứu tuyển chọn chủng giống cho sản xuất chế phẩm vi sinh phân giải cellulose …………………………………………………….34 1.1 Tuyển chọn chủng VSV có khả phân giải cellulose 34 1.2 Tổ hợp chủng vi sinh vật phân giải cellulose 36 1.3 Một số đặc điểm sinh học chủng vi sinh vật tuyển chọn 38 1.4 Đánh giá độ an toàn sinh học chủng vi sinh vật tuyển chọn 39 1.5 Định danh chủng VSV lựa chọn 40 Ảnh hƣởng yếu tố môi trƣờng đến sinh trƣởng, phát triển khả phân giải cellulose chủng vi sinh vật tuyển chọn 41 2.1 Ảnh hưởng oxy 41 2.2 Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy 42 2.3 Ảnh hưởng pH 44 2.4 Ảnh hưởng nhiệt độ 45 Nghiên cứu xử lý nguyên liệu hữu làm chất hữu cho sản xuất phân hữu vi sinh (HCVS) cho chè Shan 46 3.1 Biến động nhiệt độ 46 3.2 Sự thay đổi pH thùng ủ 47 3.3 Biến động quần thể VSV 49 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nguyễn Thị Yên 3.4 Hàm lượng chất dinh dưỡng trước sau ủ 51 3.5 Đặc điểm cảm quan sản phẩm sau xử lý 54 3.6 Đánh giá độ hoai mục độ an toàn sản phẩm sau ủ 54 Nghiên cứu bổ sung dinh dƣỡng (đa, trung, vi lƣợng) để nâng cao chất lƣợng phân HCVS cho chè Shan 57 4.1 Xác định tỷ lệ phối trộn nguyên tố đa, trung, vi lượng 57 4.2 Xác định tỷ lệ phối trộn VSV 59 CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 62 Kết luận 62 Đề nghị 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nguyễn Thị Yên DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TT Ký hiệu Diễn giải HCVS Hữu vi sinh PPP Phế phụ phẩm PTNT Phát triển nông thôn TCN Tiêu chuẩn ngành TCVN VPG Vòng phân giải VSV Vi sinh vật Tiêu chuẩn Việt Nam Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nguyễn Thị Yên DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Động thái nhiệt độ trình ủ compost với số phế phụ phẩm nông nghiệp, chế biến (oC) Bảng 2: Mức độ phân giải tối đa số nguyên liệu compost 10 Bảng 3: Một số tiêu chất lượng than bùn Phù Nham, Yên Bái 21 Bảng 4: Phân tích thành phần hóa học PPP tỉnh Yên Bái năm 2011 22 Bảng 5: Thành phần hoá học số loại phân gia súc, gia cầm 24 Bảng 6: Các công thức thí nghiệm 32 Bảng 7: Khả phân giải cellulose chủng VSV tuyển chọn 34 Bảng 8: Tỷ lệ giảm khối lượng rơm bình ủ 37 0C sau ngày 36 Bảng 9: Khả tác động tương hỗ chủng VSV tuyển chọn 37 Bảng 10: Mật độ tế bào (CFU/g) hoạt tính phân giải cellulose chủng VSV chất mang 37 Bảng 11: Một số đặc điể chủng VSV tuyển chọn 38 Bảng 12: Tình trạng sức khoẻ chuột thời gian thí nghiệm 39 Bảng 13: Trọng lượng chuột thời gian thí nghiệm 40 41 Bảng 15: Mật độ tế bào chủng VSV điều kiện nuôi cấy lắc nuôi tĩnh sau 48 nuôi cấy 42 Bảng 16: Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy tới mật độ 43 chủng VSV lựa chọn 43 Bảng 17: Mật độ tế bào (CFU/ml) chủng VSV lựa chọn điều kiện pH khác sau thời gian nuôi cấy* 44 Bảng 18: Mật độ tế bào (CFU/ml) chủng VSV lựa chọn điều kiện nhiệt độ khác sau thời gian nuôi cấy* 45 Bảng 19: Biến động nhiệt độ thùng ủ compost 46 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nguyễn Thị Yên Bảng 20: Sự thay đổi pH thùng ủ compost 48 Bảng 21: Mật độ tế bào hoạt tính phân giải cellulose 49 chủng VSV chế phẩm vi sinh 49 Bảng 22: Biến động quần thể VSV thùng ủ compost 50 Bảng 23: Hàm lượng chất dinh dưỡng than bùn trước sau ủ 51 Bảng 24: Hàm lượng chất dinh dưỡng rơm rạ trước sau ủ 52 Bảng 25: Hàm lượng chất dinh dưỡng phân chuồng trước sau ủ52 Bảng 26: Hàm lượng chất dinh dưỡng thân, lạc trước sau ủ 53 Bảng 27: Hàm lượng chất dinh dưỡng thân, đậu tương trước sau ủ 53 Bảng 28: Tính chất cảm quan sản phẩm sau ủ 54 Bảng 29: Khả sinh trưởng hạt cải phân ủ compost sau ngày 55 Bảng 30: Kết kiểm tra nhiệt độ túi phân ủ 56 Bảng 31: Một số kết tổng hợp từ trình ủ compost 57 Bảng 32: Mật độ hoạt tính sinh học chủng VSV hữu ích trước nhiễm vào chất mang 58 Bảng 33: Mật độ hoạt tính sinh học chủng VSV hữu ích phân HCVS chất mang khác 59 Bảng 34: Mật độ tế bào hoạt tính sinh học chủng VSV công thức phối trộn chất mang than bùn 60 Bảng 35: Mật độ tế bào hoạt tính sinh học chủng VSV công thức phối trộn chất mang rơm rạ 61 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nguyễn Thị Yên MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Việt Nam quốc gia có tới 80% dân số sống nghề nông nghiệp, lượng phế thải thải từ nông nghiệp hàng năm lớn gồm (40 triệu rơm rạ, 30 triệu mía, 3,5 triệu thân ngô, triệu thân lạc, triệu thân đậu tương, 0,5 triệu vỏ cà phê triệu thân khoai tây, khoai lang, dưa loại, dứa ) tương đương với 639.000 N, 212.000 P2O5, 835.000 K2O [11] Phế phụ phẩm nông nghiệp phần lớn hợp chất hữu giàu cacbon Sản phẩm sau trình phân hủy chúng tác dụng cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho trồng có khả làm cho đất tơi xốp, cải thiện đặc tính đất, khả giữ nước Phế phụ phẩm nông nghiệp bao gồm hợp chất hydratcacbon, protein, lipit số hợp chất hữu khác, chúng chứa số chất có giá trị dinh dưỡng trình sinh trưởng phát triển cuả trồng Theo phương thức sản xuất nông nghiệp truyền thống, lượng phế phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch chuyển nhà sử dụng nguồn nguyên liệu để đun nấu nông hộ… ngày thay hầu hết hộ nông dân sử dụng nguồn nguyên liệu khác than, gas, điện cho việc nấu nướng nên phần lớn lượng phế phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch người nông dân đốt đồng ruộng việc đốt lượng phế phụ phẩm nông nghiẹp đồng ruộng dần hình thành thói quen xấu, gây ảnh hưởng xấu tới môi trường sinh thái mà lãng phí nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật Sản xuất phân bón nước đáp ứng 30% nhu cầu phân đạm, 65% nhu cầu phân lân sản xuất nông nghiệp, lại phải nhập phân bón từ nước ngoài, đặc biệt phân kali phải nhập 100% Trong giai đoạn 2005-2010 dự tính hàng năm nhu cầu sản xuất cần 1.504.000 N data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... pH 44 2.4 Ảnh hưởng nhiệt độ 45 Nghiên cứu xử lý nguyên liệu hữu làm chất hữu cho sản xuất phân hữu vi sinh (HCVS) cho chè Shan 46 3.1 Biến động nhiệt độ 46... trường dùng nghiên cứu: 27 3.2 Các phương pháp nghiên cứu 28 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 Nghiên cứu tuyển chọn chủng giống cho sản xuất chế phẩm vi sinh phân giải cellulose... an toàn sản phẩm sau ủ 54 Nghiên cứu bổ sung dinh dƣỡng (đa, trung, vi lƣợng) để nâng cao chất lƣợng phân HCVS cho chè Shan 57 4.1 Xác định tỷ lệ phối trộn nguyên tố đa, trung, vi lượng