Quy trình sản xuất phân vi sinh phân giải lân trong nông nghiệp

Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón đóng vai trò quan trọng quyết định cả về chất lượng và sản lượng thu hoạch. Hiện nay có rất nhiều dạng phân bón được sản xuất sử dụng trong nông nghiệp như: phân hoá học, phân hữu cơ, phân sinh học, phân vi sinh.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC CÔNG NGHỆ LÊN MEN SẢN XUẤT PHÂN VI SINH PHÂN GIẢI LÂN Nhóm: X Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2017 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình sản xuất sử dụng phân vi sinh .2 1.2 Phân lân 1.2.1 Các dạng phân lân 1.2.2 Sự chuyển hóa lân 1.2.3 Điều kiện ảnh hưởng đến khả phân giải lân .9 CHƯƠNG II: PHÂN LÂN VI SINH 11 2.1 Định nghĩa 11 2.2 Quy trình sản xuất chung 11 2.2.1 Phân lập tuyển chọn giống vi sinh vật phân giải lân 11 2.2.2 Nhân sinh khối, xử lí sinh khối tạo sản phẩm .13 2.2.3 Yêu cầu chất lượng công tác kiểm tra chất lượng 15 2.3 Quy trình sản xuất phân VSV phân giải lân từ chủng Bacillus 15 2.4 Ưu điểm nhược điểm phân lân vi sinh 17 2.5 Một số loại phân lân si sinh thị trường 17 2.6 Phương pháp bón phân lân vi sinh 19 CHƯƠNG III: KẾT LUẬN 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 MỞ ĐẦU Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón đóng vai trò quan trọng định chất lượng sản lượng thu hoạch Hiện có nhiều dạng phân bón sản xuất sử dụng nơng nghiệp như: phân hố học, phân hữu cơ, phân sinh học, phân vi sinh Ngành nông nghiệp nước ta chủ yếu sử dụng phân bón hóa học canh tác sản xuất Tuy nhiên sử dụng không cách, lạm dụng loại phân bón thuốc trừ sâu hóa học làm tăng dư lượng chất hóa học gây nhiễm môi trường đất, môi trường nước ảnh hưởng đến sinh vật người đồng thời làm đất canh tác bị bạc màu nhanh chóng Dưới tác động việc đẩy mạnh cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước góp phần làm diện tích đất nơng nghiệp ngày giảm Chính để tăng suất, sản lượng trồng đồng thời phải đảm bảo môi trường phát triển bền vững vấn đề cấp thiết Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật sống đất, nước vùng rễ có ý nghĩa quan trọng mối quan hệ trồng, đất phân bón Hầu q trình xảy đất có tham gia vi sinh vật (mùn hoá, khoáng hoá chất hữu cơ, phân giải, tổng hợp chất dinh dưỡng từ mơi trường, ) Phân bón vi sinh Noble Hiltner sản xuất Đức (1896) đặt tên Nitragin Sau phát triển sang số nước khác Mỹ (1896), Canada (1905), Nga (1907), Anh (1910) Thụy Điển (1914) Phân đạm vi sinh, phân vi sinh hỗn hợp, phân vi sinh vật phân giải phosphate khó tan có khả chuyển hố hợp chất phospho khó tan thành dễ tiêu cho trồng sử dụng, góp phần nâng cao suất chất lượng nông phẩm, không gây hại đến sức khoẻ người, động thực vật không ảnh hưởng xấu đến mơi trường sinh thái Phân bón vi sinh dựa vào chủng vi sinh vật phân giải chất hữu bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm công nông nghiệp,… tạo sinh khối, sinh khối tốt cho cho đất, giúp cải tạo làm đất tơi xốp Vậy phân lân vi sinh có đặc điểm, ưu điểm nhược điểm nào? Vai trò sao? Nhằm hiểu sâu vấn đề chúng em đã tìm hiểu phân lân vi sinh CHƯƠNG I TỔNG QUAN Tình hình sản xuất sử dụng phân vi sinh 1.1 Trong sản xuất nơng nghiệp, phân bón có vai trò quan trọng định chất lượng sản lượng thu hoạch Trên giới nước ta đã có nhiều cơng trình nghiên cứu giúp cho nông dân biết chọn lựa loại phân có ích cách sử dụng phân như: bón phân vào thời điểm liều lượng có hiệu cao Hiện có nhiều dạng phân bón khác đã sử dụng nơng nghiệp như: Phân hố học dạng đa lượng vi lượng, phân hữu cơ, phân sinh học, phân vi sinh Trong năm gần đây, nhiều nước giới, người ta đã tổ chức sản xuất công nghiệp số loại phân vi sinh vật đem bán thị trường nước Một số loại phân vi sinh vật bán rộng rãi thị trường giới Tuy nhiên, loại phân vi sinh vật phận nhỏ so với phân hoá học thị trường phân bón Ở Việt Nam, phân VSV cố định đạm họ đậu phân VSV phân giải lân đã nghiên cứu từ năm 1960 đến năm 1987 phân Nitragin chất mang than bùn hoàn thiện đến năm 1991 đã có 10 đơn vị nước tập trung nghiên cứu phân vi sinh vật Các nhà khoa học đã phân lập nhiều chủng vi sinh vật cố định đạm số VSV phân giải lân Trên sở tính tác dụng chủng loại VSV sử dụng, phân bón VSV gọi tên: - Phân VSV cố định nitơ (phân đạm vi sinh) chứa VSV sống cộng sinh với đậu, hội sinh vùng rễ trồng cạn hay tự đất, nước có khả sử dụng N từ khơng khí tổng hợp thành đạm cung cấp cho đất trồng - Phân VSV phân giải hợp chất phosphate khó tan (phân lân vi sinh) sản xuất từ VSV có khả chuyển hố hợp chất phosphate khó tan thành dễ tiêu cho trồng sử dụng - Phân VSV kích thích, điều hồ sinh trưởng thực vật chứa VSV có khả sản sinh hoạt chất sinh học có tác dụng điều hồ, kích thích q trình trao đổi chất - Phân VSV chức sản phẩm có chứa khơng VSV làm phân bón cố định nitơ, phân giải lân, kích thích sinh trưởng thực vật mà có loại VSV có khả ức chế, tiêu diệt VSV gây bệnh trồng Phân bón vi sinh vật sản xuất bằng cách nhân sinh khối VSV mơi trường điều kiện thích hợp để đạt mật độ định sau xử lý bảo quản đưa sử dụng trực tiếp phối trộn với chất hữu tạo sản phẩm phân hữu vi sinh vật Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu thuộc chương trình cơng nghệ sinh học giai đoạn 1991-2000 Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam đã phối kết hợp gần 20 quan nghiên cứu, giảng dạy công ty chuyên ngành đã xây dựng triển khai thành công qui trình sản xuất phân vi sinh vật cố định nitơ, phân vi sinh vật phân giải lân, phân vi sinh vật hỗn hợp cố định nitơ phân giải lân Sản phẩm phân bón VSV hội đồng khoa học nghiệm thu, đánh giá công nhận tiến kỹ thuật 1.2 Phân lân 1.2.1 Các dạng phân lân Lân hay phospho yếu tố cần thiết cho trồng Lượng lân dễ tiêu đất thường không đáp ứng nhu cầu trồng có suất cao Bón phân lân tăng cường độ hồ tan dạng lân khó tiêu đất biện pháp quan trọng sản xuất nơng nghiệp Bón phân hữu cơ, xác động vật vào đất mức độ định biện pháp tăng hàm lượng lân cho đất Lân đất gồm dạng chính: lân hữu lân vô  Lân hữu Lân hữu có thể động vật, thực vật, vi sinh vật thường gặp hợp chất chủ yếu phytin (phytin chất họ hàng: inositol, inositolmonophosphate, inositoltriphosphate), phospholipit, axit nucleic Trong không bào người ta thấy lân vơ dạng octhophosphate làm nhiệm vụ đệm chất dự trữ Cây trồng, vi sinh vật khơng thể trực tiếp đồng hố lân hữu Muốn đồng hoá chúng phải chuyển hoá thành dạng muối H3PO4  Lân vô Lân vô thường dạng khoáng apatit, phosphoric, phosphate sắt, phosphate nhôm, Muốn trồng sử dụng phải qua chế biến, để trở thành dạng dễ tan Nhờ vi sinh vật lân hữu vô hoá biến thành muối axit phosphoric Các dạng lân phần sử dụng, biến thành lân hữu cơ, phần bị cố định dạng lân khó tan Ca3(PO2)2, FePO4, AlPO4 Những dạng khó tan mơi trường có pH thích hợp, với tham gia vi sinh vật chuyển hoá thành dạng dễ tan 1.2.2 Sự chuyển hóa lân Trong đất thường tồn vi sinh vật có khả hồ tan lân Các vi sinh vật nhà khoa học đặt tên cho chúng là: HTL (hoà tan lân, tên tiếng anh PSM – phosphate solubilizing microorganisms) 1.2.2.1 Sự chuyển hố lân vơ  Vi sinh vật phân giải Vi khuẩn phân giải hợp chất lân vơ khó tan thường gặp giống: Pseudomonas, Alcaligenes, Micrococcus, Achromobacter, Agrobacterium, Aerobacter, Brevibacterium, Flavobacterium, Bên hình ảnh số giống tiêu biểu Hình 1.1: Giống Pseudomonas chi họ Pseudomonadaceae; vi khuẩn Gram âm, tế bào hình que, di động nhờ roi đầu khơng có bào tử Hình 1.2: Vi khuẩn Alcaligenes chi họ Alcaligenaceae; Gram âm, hiếu khí, hình que Hình 1.3: Micrococcus chi vi khuẩn họ Micrococcaceae; tế bào hình cầu Gram dương Bên cạnh vi khuẩn xạ khuẩn nấm có tác dụng q trình hồ tan hợp chất lân khó tan: Penicillium, Aspergillus, Rhizopus, Sclerotium  Cơ chế hoà tan phospho Đại đa số nghiên cứu cho rằng phân giải Ca3(PO4)2 có liên quan mật thiết với sản sinh axit q trình sống vi sinh vật Trong axit cacbonic quan trọng Chính H2CO3 hệ enzim phosphatase vi sinh vật tiết phân giải Ca3(PO4)2 Quá trình phân giải theo phương trình sau: Ca3(PO4)2 + 4CO2 + 4H2O Ca(H2PO4)2 + 2Ca(HCO3)2 Ngồi phosphate khó tan chuyển thành dạng dễ tan tác dụng axit hữu (carboxylic acids) vi sinh vật tiết Tuy nhiên mỗi loại vi sinh vật tiết loại axit khác có tác dụng chuyển hóa phosphate khác Một nghiên cứu tiến hành chủng Pseudomonas fluorescens (CB501, CD511 CE509) Trên môi trường thạch, hai chủng (CB501 CE509) có khả hòa tan loại phosphate Ca3(PO4)2, AlPO4.H2O FePO4.2H2O chủng CD511 cho thấy vùng quầng thạch phosphate có bổ sung sắt (FeP) Tuy nhiên, môi trường lỏng, tất chủng đã huy động lượng đáng kể phốt (P) phụ thuộc vào loại phosphate Calcium phosphate (Ca-P) hòa tan kết kết hợp độ pH carboxylic acids Tại pH = 7, đã hòa tan hầu hết axit hữu Tuy nhiên, tổng hợp carboxylic acids chế tham gia q trình hòa tan phosphate nhơm (Al-P) phosphate sắt (Fe-P) Cả hai đã huy động pH citrate, malate, tartrate, mức thấp nhiều với gluconate trans-aconitate Sau đó, thử nghiệm tiến hành giống ngô Zea mays, kết thu sử dụng thơng số bao gồm suất hấp thu P, kết cho thấy chủng CB501 tốt kết toàn với +37%, chủng CE509 (+21,2%) sau chủng CD511 (+16,7%) Ảnh hưởng carboxylic acids đến hòa tan phosphate phụ thuộc vào độ pH Calcium phosphate Ca-P hòa tan pH trung tính (pH = cho Ca3(PO4)2 ), Al-P Fe-P hòa tan điều kiện có tính axit (pH = cho FePO4 AlPO4 ) Chỉ citrate hòa tan đáng kể Ca-P, Tartrate trans-aconitate có hiệu lực nhẹ Vì vậy, đặc biệt sản xuất citrate chủng quan trọng để cải thiện khả phosphate kiềm đất trường hợp làm màu mỡ với đá phosphate Trong đất, vi khuẩn nitrat hoá vi khuẩn chuyển hố S có tác dụng quan trọng việc phân giải Ca3(PO4)2 1.2.2.2 Sự chuyển hoá lân hữu  Vi sinh vật phân giải Giống Bacillus: B megaterium, B subtilis, B malaberensis Hình 1.4: Bacillus megaterium, vi khuẩn hình thành bào tử hình que, Gram dương Hình 1.5: Bacillus subtilis (trực khuẩn cỏ), vi khuẩn Gram dương B megaterium khơng có khả phân giải hợp chất lân vơ mà có khả phân giải hợp chất lân hữu Người ta dùng B megaterium làm phân vi sinh vật Ngồi giống Serratia, Proteus, Arthrobscter, Nấm: Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Cunnighamella, Xạ khuẩn: Streptomyces Hình 1.6: Penicillium chi nấm có tầm quan trọng lớn mơi trường Hình 1.7: Streptomyces chi lớn ngành Xạ khuẩn chi thuộc nhánh Streptomycetaceae  Cơ chế phân giải Sự chuyển hóa hợp chất lân hữu thành muối cảu H3PO4 theo sơ đồ sau: Nucleoprotein Protein Axit nucleic Axit amin 4C5H10O5 C6H5O5 C5H5O5O C5H5O5O2 C4H5O5O 4H3PO4 NH3 CO2 H2 O H2 S Chất khác Hình 1.8: Sơ đồ quy trình phân giải Nucleoprotein Vi sinh vật phân giải lân hữu chủ yếu gồm chủng Bacillus Pseudomonas Ngoài số loại xạ khuẩn nấm mốc khác Đáng ý B megaterium var phosphatsum có khả phân giải lân hữu cao Đồng thời B megaterium có khả hình thành bào tử nên sức sống mạnh 1.2.3 Điều kiện ảnh hưởng đến khả phân giải lân Độ pH: nhìn chung pH ảnh hưởng đến khả phân giải lân Nhìn chung pH 7,8 - 7,9 ảnh hưởng tốt đến phát triển hệ vi sinh vật phân giải lân Độ ẩm: nơi có ẩm độ cao, hoạt động vi sinh vật mạnh nên tạo nhiều acid hữu làm tăng trình phân giải lân Nhiệt độ: chủng vi sinh vật có nhiệt độ thích hợp cho q trình phân giải lân khác Nhìn chung khoảng nhiệt độ thích hợp nằm khoảng 20 – 40oC Hợp chất hữu cơ: Hàm lượng chất hữu mùn hố khơng ảnh hưởng đến trình phân giải lân Hợp chất hữu tươi làm tăng sinh trưởng hệ vi sinh vật, dẫn đến tăng q trình hồ tan hợp chất lân khó tan Hệ rễ: Hệ rễ trồng kích thích sinh trưởng vi sinh vật Do phân giải hợp chất lân khó tan tăng cường Tuy nhiên số loài tiết chất độc ngăn chặn sinh trưởng, phát triển vi sinh vật 10 CHƯƠNG II PHÂN LÂN VI SINH 2.1 Định nghĩa Phân lân vi sinh (phân vi sinh vật phân giải phosphate khó tan) sản phẩm có chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống đạt tiêu chuẩn đã ban hành có khả chuyển hố hợp chất phospho khó tan thành dễ tiêu cho trồng sử dụng, góp phần nâng cao suất chất lượng nơng phẩm Phân lân vi sinh vật không gây hại đến sức khoẻ người, động thực vật không ảnh hưởng xấu đến mơi trường sinh thái 2.2 Quy trình sản xuất chung 2.2.1 Phân lập tuyển chọn giống vi sinh vật phân giải lân Chủng vi sinh vật phân giải lân phân lập, tuyển chọn từ đất từ vùng rễ trồng loại đất hay chất giàu hữu theo phương pháp nuôi cấy pha loãng mơi trường Pikovskaya Trong q trình nuôi cấy môi trường Pikovskaya chủng vi sinh vật phân giải lân tạo vòng phân giải (vòng tròn suốt bao quanh khuẩn lạc) Vòng phân giải hình thành nhờ khả hồ tan hợp chất phospho không tan bổ sung vào môi trường nuôi cấy Bảng 2.1: Môi trường Pikosvkaya, dùng để phân lập giữ giống nghiên cứu khả phân giải photphat chủng vi sinh vật Thành phần Đơn vị (g/l) Glucoza 10 Ca3(PO4)2 MgSO4 0,1 KCl 0,2 FeSO4.H2O Vết NaCl 0,2 MnSO4 Vết Yeast extract (cao nấm men) 0,5 11 Agar 20 Nước máy 1000 ml Khử trùng 0,8 atm/30 phút Bảng 2.2: Môi trường Pikosvkaya, dùng để nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả sinh trưởng phát triển vi sinh vật phân giải lân khó tan Thành phần Đơn vị (g/l) Glucoza 10 Ca3(PO4)2 MgSO4 0,1 KCl 0,2 FeSO4.H2O Vết NaCl 0,2 MnSO4 Vết Yeast extract (cao nấm men) 0,5 Nước máy 1000 ml Khử trùng 0,8 atm/30 phút Dựa vào đường kính vòng phân giải, thời gian hình thành độ vòng phân giải ta đánh giá định tính khả phân giải mạnh hay yếu các chủng vi sinh vật phân lập Để đánh giá xác mức độ phân giải hợp chất phospho khó tan vi sinh vật, ta phải xác định định lượng hoạt tính phân giải chúng bằng cách phân tích hàm lượng lân dễ tan mơi trường ni cấy có chứa loại phosphate không tan Tỉ lệ (%) hàm lượng lân tan lân tổng số môi trường gọi hiệu phân giải Để sản xuất phân lân vi sinh ta cần tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả phân giải nhiều loại hợp chất phospho khác có ảnh hưởng tốt đến trồng Vì ngồi hoạt tính phân giải lân, nhiều chủng vi sinh vật có hoạt tính sinh học khác gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng, phát triển suất trồng Chính 12 sau đánh giá khả phân giải lân chủng vi sinh vật dùng để sản xuất phân lân vi sinh ta cần phải đánh giá ảnh hưởng chúng đến đối tượng trồng sử dụng Chỉ sử dụng chủng vi sinh vật vừa có hoạt tính phân giải lân cao vừa không gây ảnh hưởng xấu đến trồng mơi trường sinh thái Ngồi tiêu quan trọng ta phải đánh giá đặc tính sinh học như: thời gian mọc; kích thước tế bào, khuẩn lạc; khả thích ứng pH; khả cạnh tranh, Để tạo loại phân lân vi sinh mang đặc tính tốt 2.2.2 Nhân sinh khối, xử lí sinh khối tạo sản phẩm Trong trình sản suất phân lân vi sinh hiên người ta sử dụng chủng giống vi sinh lựa chọn (chủng gốc), tiến hành nhân sinh khối, xử lý sinh khối tạo sản phẩm phân lân vi sinh Thông thường để sản xuất phân lân vi sinh từ vi khuẩn người ta sử dụng phương pháp lên men chìm (Submerged culture) nồi lên men sản xuất phân lân vi sinh từ nấm người ta sử dụng phương pháp lên men xốp Sản phẩm tạo phương pháp lên men xốp chế phẩm dạng sợi chế phẩm bào tử Quy trình chung cho sản xuất phân vi sinh vật từ vi khuẩn theo phương pháp lên men chìm sau: 13 Giống gốc Cây giống Chuẩn bị môi trường lên men cấp Lên men cấp Chuẩn bị môi trường lên men cấp Chất mang Lên men cấp Phối trộn Sinh khối VSV Kiểm tra Chế phẩm Xử lí Chế phẩm dạng lỏng chất mang Chế phẩm dạng đông Chế phẩm dạng khô khơ, đơng lạnh Hình 2.1: Quy trình chung cho sản xuất phân vi sinh vật từ vi khuẩn theo phương pháp lên men chìm Chất mang: Là chất rắn trơ dùng để hòa loãng sản phẩm kỹ thuật trình gia cơng dạng khơ bột, bột thấm nước hạt, nhằm làm cho việc rãi lượng chất độc nhỏ lên diện tích lớn dễ dàng Chất mang thường sử dụng than bùn, bột talt, kao lanh, đất sét trơ, pyrophylit, bentonit, diatonit Bảng 2.3: Môi trường lên men giống cấp (môi trường Sabouraud cải tiến) Thành phần Khối lượng Agar 20g 14 Glucose 40g Pepton 10g H2 O 1000ml pH MgSO4 + 7H2O 0,5g KH2PO4 1g Chế phẩm lân vi sinh vật sử dụng loại phân bón vi sinh vật bổ sung vào phân hữu dạng chế phẩm vi sinh vật làm giàu phân ủ, qua nâng cao chất lượng phân ủ Ở nước ta, sản xuất phân lân vi sinh vật chất mang không khử trùng nhà sản xuất thường sử dụng bột quặng photphorit bổ sung vào chất mang Việc làm tận dụng nguồn quặng tự nhiên sẵn có làm phân bón qua giảm chi phí q trình sản xuất Tuy nhiên để phân bón có hiệu cần phải kiểm tra đánh giá khả phân giải quặng chủng vi sinh vật sử dụng khả tồn chúng chất mang bổ sung quặng 2.2.3 Yêu cầu chất lượng công tác kiểm tra chất lượng Yêu cầu chất lượng phân lân vi sinh tương tự yêu cầu chất lượng phân vi sinh vật cố định nitơ, phân lân vi sinh vật coi có chất lượng tốt có chứa hay nhiều loại VSV có hoạt tính phân giải lân cao có ảnh hưởng tốt trồng với mật độ 108-109 tế bào VSV/g hay mililit phân bón loại phân bón chất mang khử trùng 106 tế bào VSV/gam hay mililit phân bón chất mang khơng khử trùng Để phân bón vi sinh vật đạt chất lượng cao sau mỗi công đoạn sản xuất cần tiến hành kiểm tra chất lượng sản phẩm tạo 2.3 Quy trình sản xuất phân VSV phân giải lân từ chủng Bacillus Trên sở kết nghiên cứu nhân sinh khối VSV phân giải lân bằng biện pháp lên men chìm, chế tạo chất mang phối trộn tạo chế phẩm, phân hữu VSV phân giải lân, Viện Khoa học nơng nghiệp Việt Nam đã xây dựng hồn thiện quy trình sản xuất chế phẩm VSV phân giải lân từ hỗn hợp chủng Bacillus Chế phẩm kiểm tra chất lượng xác định mật độ VSV phân giải lân đạt > 109 CFU/g 15 Chủng Chủng Chủng B.polymixa B.polyfermenticus B.subtilis Nhân sinh khối Nhân sinh khối Nhân sinh khối cấp cấp cấp Môi trường Môi trường Môi trường Pykovskya, pH: Pykovskya, pH: Pykovskya, pH: Thời gian nhân Thời gian nhân Thời gian nhân nuôi 48h nuôi 48h nuôi 48h Nhân sinh khối Nhân sinh khối Nhân sinh khối cấp cấp cấp Môi trường PGL, Môi trường PGL, Môi trường PGL, pH: 6,4-7, nhiệt độ pH: 6,4-7, nhiệt độ pH: 6,4-7, nhiệt độ 29-30oC 29-30oC 29-30oC Lưu lượng khí cấp: Lưu lượng khí cấp: Lưu lượng khí cấp: 0,5 dm3KK/lítMT 0,5 dm3KK/lítMT 0,5 dm3KK/lítMT Tỷ lệ tiếp giống 5% Tỷ lệ tiếp giống 5% Tỷ lệ tiếp giống 5% Thời gian nhân Thời gian nhân Thời gian nhân nuôi 40h nuôi 40h nuôi 40h Than bùn Nghiền mịn, sàng qua lưới 0,25mm, trung hòa pH: Khử trùng 121oC 30 phút Phối trộn Tỉ lệ 1:1:1:2 (W/W) Đóng gói Chế phẩm Hình 2.2: Quy trình sản xuất chế phẩm VSV phân giải lân chất mang 16 Ưu điểm nhược điểm phân lân vi sinh 2.4 Nhìn chung dòng phân lân vi sinh thị trường có chung ưu điểm như: phân giải lân khó tiêu thành dễ tiêu, tăng yếu tố dinh dưỡng cải thiện chất lượng đất trồng, nâng cao chất lượng nơng sản an tồn cho người tiêu dùng, giá thành hạ thân thiện với môi trường,… Tuy nhiên tùy theo loại phân khác mà chúng có ưu điểm khác phần Nhược điểm: bên cạnh ưu điểm phân lân vi sinh có nhực điểm như: khơng ổn định chất lượng, yếu tố đảm bảo chất lượng phân hàm lượng vi sinh vật chủng vi sinh vật phân, phân không đảm bảo hàm lượng vi sinh vật chủng vi sinh vật dẫn đến phân chất lượng mặt khác ta sử dụng không đúng, hay chủng vi sinh vật không phù hợp ảnh hưỡng đến hệ vi sinh vật đất đồng thời gây ô nhiễm môi trường,… Hiện thị trường chủ yếu phân vi sinh hỡn hợp tác dụng chun hóa hiêu khơng cao, tác dụng chậm chủ yếu dùng để bón lót, chưa nhà nơng sử dụng rộng rãi so với phân vô Một số loại phân lân si sinh thị trường 2.5 Trên thị trường dòng phân lân vi sinh túy ít, chủ yếu dạng phân vi sinh hỡn hợp kết hợp dòng vi sinh vật có khả phân giải nitơ, phospho, kali, Sau số sản phẩm có chứa vi sinh vật phân giải lân:  Phân hữu vi sinh Trichomix (Lân vi sinh) Sản xuất từ nguồn vi sinh vật phân giải lân cellulose Tác dụng: - Hạ phèn, cải tạo đất, hạn chế ngộ độc hữu - Phân giải lân khó tiêu thành lân dễ tiêu - Phòng ngừa nấm bệnh hại rễ  Phân vi sinh Bio-Gro Thành phần: 17 - Vi sinh vật cố định nitơ: > 1.0 x 106 - 107 - Vi sinh vật cố định nitơ: 4.0 x 106 - 107 - Chất mang hữu > 8.4% - Độ ẩm: 20 - 25% Tác dụng: - Tăng độ khỏe cây, khả chống chịu sâu bệnh tốt - Giảm lượng NO3- nông sản - Phục hồi độ màu mỡ đất, giữ độ ẩm cho đất, hạn chế rữa trôi chất dinh dưỡng cho đất  Phân vi sinh Bio-Plant Trong 1ml phân chứa 109 tế bào vi sinh vật, chia thành nhóm: - Nhóm vi sinh vật cố định đạm - Nhóm vi sinh vật chuyển hố Photpho - Nhóm vi sinh vật chuyển hố Kali - Nhóm vi sinh vật chuyển hố chất khác: Magiê, Canxi, Sắt, Borom,… Tác dụng: - Tăng yếu tố dinh dưỡng cải thiện chất lượng đất trồng - Kích thích tăng trưởng - Tạo chất kích thích cho sinh trưởng - Tăng sức đề kháng sâu bệnh  Phân bón Humix Thành phần: - Nguồn nguyên liệu hữu cơ: phân chuồng, bột (tôm, cua, cá, ghẹ), bột protein, bột xương động vật, mùn giun quế, rong biển, than bùn - Các khoáng chất giàu dinh dưỡng: đa lượng: N, P, K; trung lượng: Ca, Mg, S; vi lượng: Fe, Zn, Bo, Mo, Cu, - Các vi sinh vật có ích: vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật chuyển hóa lân, vi sinh vật phân hủy chất xơ, vi sinh vật đối kháng 18  Chế phẩm đặc chế HUMIX Là hỗn hợp enzym chiết xuất từ vi sinh vật hoạt chất nhập từ nước Tác dụng: - Trả lại độ phì nhiêu cho đất sau trình canh tác - Tái tạo hệ sinh thái đất nhờ tập đồn vi sinh vật hữu ích - Cung cấp kịp thời đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết cho trồng, nâng cao chất lượng nông sản an toàn cho người tiêu dùng thân thiện với môi trường  Phân vi sinh siêu đậm đặc trichomix Thành phần gồm hỡn hợp vi sinh vật có ích: Bacillus suptilis, Pseudomonas SP, Streptomyces SPP Tác dụng: - Phòng ngừa nấm bệnh vàng lá, thối rễ, chạy dây, chết con, thối trái - Phân hủy nhanh rơm rạ, hạn chế ngộ độc hữu - Phân giải lân, chất khó tiêu thành dễ tiêu - Kích thích rễ phát triển mạnh, dưỡng xanh tốt - Dùng để ủ phân hữu cơ, phân chuồng, xác bã thực vật - Khử mùi chuồng trại, rác thải Phương pháp bón phân lân vi sinh 2.6 Phân lân vi sinh thường bón trực tiếp vào đất, người ta dùng loại phân để trộn vào hạt Có nhiều cách bón khác nhau: - Có thể trộn chế phẩm với đất nhỏ tơi, sau đem rắc vào luống trước gieo hạt (nếu ruộng cạn); rắc mặt ruộng (nếu ruộng nước) - Có thể đem chế phẩm ủ trộn với phân chuồng hoai, sau bón vào luống gieo hạt (nếu ruộng cạn); rắc mặt ruộng (nếu ruộng nước) - Có thể trộn chế phẩm VSV với đất với phân chuồng hoai, sau đem bón thúc sớm cho (càng bón sớm tốt) 19 Phương pháp nhằm tăng số lượng vi sinh vật hữu ích vào đất  Hiệu phân lân vi sinh Hàm lượng lân hầu hết loại đất thấp, việc bón lân cho đất nhằm nâng cao suất trồng việc làm cần thiết Phân vi sinh vật phân giải phosphate khó tan khơng có tác dụng nâng cao hiệu phân bón lân khống nhờ hoạt tính phân giải chuyển hố chủng vi sinh vật mà có tác dụng tận dụng nguồn photphate địa phương có hàm lượng lân thấp Nhiều cơng trình nghiên cứu châu Âu Mỹ nước châu Á cho thấy hiệu to lớn phân vi sinh vật phân giải lân Tại ấn Độ, vi sinh vật phân giải lân đánh giá có tác dụng tương đương với 50 kg P2O5/ha Sử dụng vi sinh vật phân giải lân quặng phosphate thay 50% lượng lân khống cần bón mà khơng ảnh hưởng đến suất trồng Hiện Trung Quốc Ấn Độ hai quốc gia đẩy mạnh chương trình phát triển ứng dụng công nghệ sản xuất phân lân vi sinh vật quy mơ lớn với diện tích sử dụng hàng chục triệu Tại Việt Nam, cơng trình nghiên cứu gần cho biết gói chế phẩm vi sinh vật phân giải lân (50g) sử dụng cho cà phê vùng đất đỏ Bazan có tác dụng tương đương với 34,3 kg P2O5 /ha Bón phân lân vi sinh có tác dụng làm tăng số lượng vi sinh vật phân giải lân đất, dẫn đến tăng cường độ phân giải lân khó tan đất 23 - 35% Cây trồng phát triển tốt hơn, thân mập hơn, to hơn, dầy hơn, tăng sức đề kháng sâu bệnh, tăng suất đậu tương - 11%, lúa 4,7 - 15% so với đối chứng 20 CHƯƠNG III KẾT LUẬN Phân bón VSV đã nghiên cứu sản xuất sử dụng rộng rãi hầu giới, có Việt Nam nhiên mức độ thấp Sản phẩm không cung cấp phần đáng kể chất dinh dưỡng cần thiết cho trồng mà có tác dụng nâng cao hiệu sử dụng phân khoáng đồng thời tăng cường sức chống chịu trồng sâu bệnh điều kiện thời tiết không thuận lợi, đặc biệt phân VSV chức có tác dụng trực tiếp việc hạn chế bệnh vùng rễ trồng Phân bón VSV mang lại hiệu kinh tế cao cho người sử dụng, đồng thời có tác dụng tích cực việc cải thiện môi trường phát triển bền vững Nhu cầu sử dụng phân bón hữu vi sinh ngày tăng Sử dụng phân bón hữu vi sinh thay dần việc bón phân hố 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 Việc sử dụng phân bón hữu vi sinh có ý nghĩa lớn tăng cường bảo vệ môi trường sống, giảm tính độc hại hố chất loại nơng sản thực phẩm lạm dụng phân bón hóa học Giá thành hạ, nơng dân dễ chấp nhận, sản xuất địa phương giải việc làm cho số lao động, giảm phần chi phí ngoại tệ nhập phân hố học Phân bón mang lại lợi nhuận cho người nông dân Nhưng để hạn chế ảnh hưởng phân bón đến mơi trường sức khỏe người nhà nơng cần hạn chế sử dụng phân bón vơ 21 Đẩy mạnh nghành sản xuất phân vi sinh để tạo môi trường trong sản xuất, ổn định thi trường phân bón, phát triển nơng nghiệp bền vững Đẩy mạnh cơng tác nghiên cứu tìm chủng vi sinh vật có hiệu phân giải cao thân thiện với môi trường Tăng cường công tác đầu tư xây dưng sở hạ tầng thành lập trung tâm nghiên cứu khảo sát, ứng dụng chuyển giao công nghệ tạo điều kiện thúc đẩy phát triển nghành phân vi sinh 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Như Thanh, Dương Đức Tiến, 2004 “Vi Sinh Vật Học Nông Nghiệp” Nhà xuất Đại Học Sư Phạm [2] Nguyễn Xuân Thành, Lê Văn Hưng, Phạm Văn Toản, 2003 “Công nghệ vi sinh vật sản xuất nông nghiệp xử lý ô nhiễm môi truờng” Nhà xuất nông nghiệp Hà Nội [3] Phan Văn Thuần, 2011 “Bài giảng công nghệ vi sinh” Khoa Khoa Học Tự Nhiên Trường ĐH Thủ Dầu Một [4] African Journal of Microbiology Research Vol.(2) pp 171-178, July, 2008 [5] Gaur.A.C (1992), Phosphate solubilizing microorganisms as biofertilize, New Dehli [6] Havlin, J.L., Beaton, J.D., Tisdale, S.L and Nelson, W.L (1999), Soil fertilizer ans fertilizer, Prentice Hall [7] Murphy, L., Sanders, L., Gordon, B and Tindall, T (2003), “improving fertilizer photphorus use efficiency with Avail polymer technology”, National workshop on improving the efficiency of management and use fertilizer in Vietnam, Cantho 5/3/2013 [8] Nguyễn Ngọc Quyên, (2000), “Quỹ gen VSV nông nghiệp”, Nông Nghiệp – CNTP, 451, 29-30 [9] Richardson AE (2001), “Prospects for using soil microorganisms to improve the acquisition of photphorus by plant” Austrlia Journal of plant physiology, 28, 897-906 [10] Rupela OP., gopalakrishnan S., Krajewski M., Sriveni M (2003), “A novel method for indentification and enummeration of microoganisms with potential for suppressing fungal plant pathogens” , Biol.Fertil.Soil, 39, 131-134 23