Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 254-259 Bước đầu nghiên cứu xử lý lõi ngô làm chất ni trồng nấm sị trắng (Pleurotus florida) Lưu Minh Loan*, Mạch Phương Thảo Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà nội, Việt Nam Nhận ngày 28 tháng năm 2016 Chỉnh sửa ngày 25 tháng năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 06 tháng năm 2016 Tóm tắt: Ngơ lương thực quan trọng trồng nhiều vùng sinh thái khác Trong hạt ngơ phần có giá trị người thu hái, thân, sử dụng làm thức ăn gia súc, lõi ngơ bị thải bỏ ngồi mơi trường gây nhiễm mà chưa tận dụng hợp lý gây lãng phí tài nguyên Đề tài tiến hành sử dụng lõi ngơ làm chất ni trồng nấm sị trắng Trong nghiên cứu khảo sát sinh trưởng hệ sợi, hình thành thể nấm sị loại chất lõi ngô nghiền mịn lõi ngô băm nhỏ Kết cho thấy lõi ngô nghiền mịn với tỷ lệ phối trộn dinh dưỡng 2% (cám gạo) công thức tối ưu cho sinh trưởng phát triển nấm sị Trong lõi ngô băm nhỏ cho suất kết Sau thu hoạch nấm phần chất bị thải bỏ, tiêu lý hóa học bã thải sau trồng nấm nghiên cứu phân tích, kết cho thấy bã thải đáp ứng điều kiện tiêu chuẩn để ủ phân compost Việc trồng nấm chất lõi ngô vừa làm giảm lượng lớn chất thải môi trường, vừa giúp người dân tăng thêm thu nhập xóa đói giảm nghèo Từ khóa: Lõi ngơ, xử lý lõi ngơ, trồng nấm, nấm sò Mở đầu∗ Trong năm qua, nhiều địa phương sử dụng nguồn phụ phẩm có sẵn rơm rạ, mùn cưa, bơng vải vụn (và số sử dụng lõi ngô) để trồng nấm, đáp ứng phần nhu cầu thị trường tăng thu nhập cho người dân Đây phương pháp khả thi kinh tế cho việc xử lý chất thải nông nghiệp giàu lignocellulose [4] Ngoài ra, nấm ăn xem loại thực phẩm người tiêu dùng ngồi nước ưa chuộng tính an tồn giá trị dinh dưỡng sức khỏe người Nhiều nghiên cứu nấm chứa nhiều axit amin thiết yếu cần thiết cho thể người [4] Lõi ngô phụ phẩm sinh từ sản xuất nông nghiệp với lượng lớn Hiện giới Việt Nam diện tích gieo trồng, suất hay sản lượng ngơ có xu hướng tăng hàng năm [1] Do có hàm lượng cellulose lignin cao nên lõi ngơ khó phân hủy, chúng bị thải môi trường phơi khô để làm nhiên liệu, chất đốt phục vụ sinh hoạt người dân [2, 3] Tuy nhiên việc đốt lấy nhiệt lượng lại gây ô nhiễm môi trường _ ∗ Tác giả liên hệ ĐT.: 84-982002836 Email: luuminhloan@hus.edu.vn 254 L.M Loan, M.P Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 254-259 Nấm sò nuôi trồng phổ biến Việt nam, loại nấm chủ lực để phát triển sâu rộng bền vững toàn quốc Bên cạnh nấm sị trắng (Pleurotus florida) có phổ nhiệt độ thích hợp rộng lại cho suất cao so với lồi nấm sị khác [5] Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến sinh trưởng hệ sợi hình thành thể nấm sị trắng chất lõi ngô với hai mẫu nghiên cứu lõi ngô băm nhỏ lõi ngô nghiền Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu - Lõi ngô sử dụng làm nguyên liệu để ni trồng nấm - Giống nấm sị trắng (Pleurotus florida) lấy Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Nấm – Viện Di truyền Nông Nghiệp Việt Nam 2.2 Phương pháp nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng kỹ thuật tạo ẩm khối nguyên liệu đến trình trồng nấm Để nghiên cứu ảnh hưởng kỹ thuật tạo ẩm chất đến trình trồng nấm, nguyên liệu xử lý theo cách khác nhau: + Cách tạo ẩm (TA1): Nguyên liệu tưới ẩm nước vơi lỗng (điều chỉnh đến pH = 11-13), ủ 3-4 ngày, hàng ngày kiểm tra bổ sung ẩm để đạt độ ẩm 62 – 67%; Cách xử lý áp dụng cho loại lõi ngô nghiền lõi ngô băm nhỏ [2, 6] + Cách tạo ẩm (TA2): Nguyên liệu ngâm ngập nước vơi lỗng ngày, vớt lên kệ, ủ - ngày kiểm tra độ ẩm đạt 6267% Cách áp dụng cho lõi ngô băm nhỏ Sau tạo ẩm phối trộn thêm chất dinh dưỡng cám gạo (theo tỷ lệ 2% khối lượng), chất đóng bịch, khử trùng nồi hấp áp lực 121oC 180 phút, để nguội, tiến hành cấy giống tủ cấy vô trùng chuyển vào nhà ươm sợi [2, 6] 255 Các tiêu theo dõi gồm tốc độ lan sợi (mm/ ngày) tỷ lệ nhiễm nấm bệnh (%) Khảo sát ảnh hưởng độ mịn chất đến trình trồng nấm Do độ mịn chất định tiêu tốn lượng trình trồng nấm nên nghiên cứu thử nghiệm kích cỡ chất lõi ngơ nghiền mịn (kích thước khoảng 0,2x0,3x0,3 cm) lõi ngơ băm nhỏ (kích thước khoảng 1,0x1,5x3 cm) nhằm tìm giải pháp kinh tế cho quy trình trồng nấm Tương ứng với chất nói quy trình xử lý ngun liệu thực sau: - Lõi ngô nghiền: Tưới ẩm nước vôi pH = 11-13, ủ đống thời gian ngày, đảo đống ủ, ủ sau – ngày sử dụng để ni trồng (cách TA1) - Lõi ngô băm nhỏ: Ngâm nước vôi pH = 11 – 13 vòng 24 giờ, ủ từ – ngày sau sử dụng để ni trồng (cách TA2) Nguyên liệu sau xử lý tiến hành bước trồng nấm nêu phần Chỉ tiêu theo dõi gồm: tốc độ lan sợi (mm/ngày), thời gian lan sợi kín 50% bịch 100% bịch, thời gian thể Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ dinh dưỡng bổ sung vào chất đến trình trồng nấm Cơ chất sau xử lý (giống phần kháo sát ảnh hưởng độ mịn) bổ sung dinh dưỡng cám gạo theo cơng thức (CT) khác (bảng 1) Tiếp tiến hành đóng túi, hấp khử trùng, để nguội cấy giống chuyển sang khu vực nuôi sợi Các tiêu theo dõi gồm tốc độ lan sợi (mm/ngày), thời gian lan sợi kín 50% bịch 100% bịch, thời gian thể, suất nấm tươi Bảng Tỷ lệ cám gạo phối trộn vào chất (% khối lượng) Loại chất Tỷ lệ cám gạo Công thức (CT1) Công thức (CT2) Công thức (CT3) Lõi ngô nghiền 0% 2% 6% Lõi ngô băm nhỏ 0% 2% 6% L.M Loan, M.P Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 254-259 256 Đánh giá chất lượng bã thải sau trồng nấm: Sau thu hoạch nấm phần chất bị thải bỏ Để có sở khoa học cho việc xử lý chất thải nghiên cứu phân tích tiêu lý hóa học bã thải sau trồng nấm pH, độ ẩm, hàm lượng cacbon hữu tổng số, nitơ tổng số, axit humic axit fulvic theo TCVN TCVN 5979:2007, TCVN 4048:2011, TCVN 9294:2012, TCVN 8557:2010 TCVN 8561:2010 Các thí nghiệm lặp lại lần thực phịng thí nghiệm Phân tích mơi trường, Khoa Mơi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐH Quốc gia Hà Nội Phòng Nghiên cứu nấm, Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Nấm, Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam Kết thảo luận Với phương pháp tạo ẩm khối chất khác tưới ẩm (TA1) ngâm (TA2), tốc độ phát triển hệ sợi nấm tỷ lệ nhiễm nấm bệnh thể bảng Kết cho thấy loại nguyên liệu tạo ẩm theo hai cách khác hệ sợi nấm sị phát triển Tuy nhiên, với cách xử lý TA1 nguyên liệu lõi ngô băm nhỏ: tốc độ mọc sợi không tốt cách xử lý thứ 2, tỷ lệ nhiễm cao rõ rệt, bên cạnh sợi nấm lan rộng phía ngồi ăn sâu vào tận lõi nguyên liệu lõi bịch Điều phương pháp tưới ẩm (TA1) chưa phù hợp với kích cỡ to lõi ngơ băm nhỏ, độ ẩm khơng đồng tồn khối nguyên liệu, dẫn đến sợi nấm không ăn sâu vào tận lõi ngun liệu chí khơng bung bám vào nguyên liệu Hơn độ ẩm nguyên liệu khơng đồng đều, ngun liệu khơng chín đều, chín kỹ nguyên nhân dễ bị nhiễm khuẩn, nhiễm mốc 3.1 Khảo sát ảnh hưởng kỹ thuật tạo ẩm khối nguyên liệu Bảng Ảnh hưởng phương pháp tạo ẩm khối nguyên liệu đến tốc độ phát triển hệ sợi tỷ lệ nhiễm nấm bệnh Chỉ tiêu theo dõi Tốc độ lan sợi trung bình (mm/ngày) Tỷ lệ nhiễm nấm bệnh (%) Nguyên liệu TA1 TA TA1 TA Lõi ngô nghiền Lõi ngô băm nhỏ 67 75 92 43 13 Bảng Ảnh hưởng độ mịn chất đến sinh trưởng phát triển hệ sợi Công thức Lõi ngô nghiền Lõi ngơ băm nhỏ Tốc độ lan sợi trung bình (mm/ngày) Thời gian lan ½ bịch(ngày) Thời gian lan kín bịch (ngày) Thời gian rạch bịch 6,8 13 25±2 25±2 8,5 10 20±2 27±2 Đặc điểm hệ sợi Sợi trắng, dày sợi Sợi trắng, dày sợi Thời gian xuất mầm thể (ngày) Tỷ lệ nhiễm nấm bệnh (%) 7-10 10 10-12 13 * Ghi chú: Thời gian rạch bịch hệ sơi lan kín bịch rạch bịch để mầm thể mọc từ vết rạch Tuy nhiên nguyên liệu lõi ngô băm nhỏ hệ sơi lan kín bịch lan kín bên chưa ăn sâu vào lõi bịch lõi nguyên liệu nên phải chờ khoảng – ngày để hệ sợi lan kín vào lõi nguyên liệu lõi bịch tiến hành rạch bịch Thời gian xuất mầm thể tính từ rạch bịch đến lúc mầm thể chui bịch L.M Loan, M.P Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 254-259 Như vậy, với lõi ngô nghiền phương pháp tạo ẩm phù hợp làm ướt nước vơi lỗng pH = 11 – 13, sau ủ – ngày Còn sử dụng lõi ngơ băm nhỏ cần lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp; tốt nên ngâm ngập lõi ngô ngun liệu nước vơi lỗng ngày, vớt lên kệ, ủ lại - ngày; kiểm tra độ ẩm đạt 62-67% tiến hành bước … 257 phải nuôi sợi thêm thời gian khoảng 5-7 ngày hệ sợi ăn sâu vào lõi nguyên liệu lõi bịch Do vậy, thời gian rạch bịch lõi ngô nghiền nhanh hơn, mặt khác tỷ lệ nhiễm lõi ngô nghiền thấp so với lõi ngơ băm nhỏ Ngun nhân kích thước nguyên liệu to dẫn đến khử trùng nguyên liệu chín khơng đều, khơng kỹ dễ gây nhiễm khuẩn, nhiễm mốc Để giảm tỷ lệ nhiễm, cần ý trình xử lý nguyên liệu trình hấp khử trùng 3.2 Khảo sát ảnh hưởng độ mịn chất Nấm sò loại nấm dễ trồng có điều kiện thích nghi rộng, nghiên cứu thực trồng nấm chất lõi ngơ với loại kích cỡ khác lõi ngô nghiền lõi ngô băm nhỏ Sự sinh trưởng hệ sợi tỷ lệ nhiễm loại chất thể bảng Kết khảo sát độ mịn chất cho thấy lõi ngơ nghiền mịn có thời gian lan sợi chậm so với mẫu lại song hệ sợi phát triển toàn khối nguyên liệu Đối với mẫu băm nhỏ hệ sợi phát triển mạnh mẽ, dầy đặc độ xốp nguyên liệu tốt hơn, nhiên 3.3 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn chất dinh dưỡng Ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển hệ sợi Tiến hành cấy giống nấm sị cơng thức phối trộn dinh dưỡng khác nhau, nuôi sợi điều kiện để theo dõi sinh trưởng hệ sợi Kết thu trình bày bảng Bảng Ảnh hưởng tỷ lệ chất dinh dưỡng đến tốc độ phát triển hệ sợi Lõi ngô nghiền Lõi ngô băm nhỏ Thời gian lan ½ bịch (ngày) CT1 CT CT Thời gian lan kín Tốc độ lan sợi bịch (ngày ± 2) (mm/ngày) CT CT CT CT CT CT 14 16 18 25 27 29 5,8 5,4 5,0 10 13 16 23 24 27 6,3 6,0 5,4 Từ kết cho thấy sinh trưởng phát triển hệ sợi công thức gần nhau, khơng có khác biệt rõ nét tỷ lệ chất dinh dưỡng phối trộn vào nguyên liệu Bảng Ảnh hưởng tỷ lệ chất dinh dưỡng đến suất nấm tươi Ảnh hưởng đến suất nấm tươi Ngoài tiêu theo dõi sinh trưởng phát triển nấm tốc độ sinh trưởng hệ sợi, đặc điểm sợi, tỷ lệ nhiễm nấm bệnh suất yếu tố quan trọng việc định lựa chọn công thức nuôi trồng Theo dõi suất nấm tươi thu hoạch công thức nghiên cứu thu kết bảng Thời gian mầm thể (ngày) CT CT CT 119-11 7-10 13 121310-12 14 15 Lõi ngô nghiền Lõi ngô băm nhỏ Năng suất nấm tươi (kg/kg nguyên liệu khô) CT1 CT2 CT3 0,35 0,46 0,36 0,32 0,41 0,34 Kết cho thấy CT2 (phối trộn 2% cám gạo) tất nguyên liệu có suất cao CT1 (phối trộn 0% cám gạo) CT3 258 L.M Loan, M.P Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 254-259 (phối trộn 6% cám gạo) Nguyên nhân thành phần cám gạo chứa nhiều chất dinh dưỡng vitamin, khoáng chất, đường, đạm, … nên không bổ sung cám gạo (CT1) làm cho nấm phát triển chậm Ngược lại, tỷ lệ C/N lõi ngô cao nên bổ sung nhiều cám gạo (CT3) làm cho tỷ lệ C/N vượt tỷ lệ phát triển tối ưu nấm sò (khoảng 20 – 30) dẫn đến tốc độ tăng trưởng chậm lại [6] Bên cạnh số liệu bảng cho thấy chất lõi ngô nghiền với tỷ lệ phối trộn dinh dưỡng 2% (CT2) cho suất nấm cao Kết lõi ngơ băm nhỏ có đặc điểm chất cứng, hệ sợi nấm khó ăn sâu vào lõi nên ảnh hưởng tới hấp thu chất dinh dưỡng Mặt khác, tỷ lệ nhiễm lõi ngô băm nhỏ cao so với lõi ngơ nghiền dẫn đến suất thấp Như vậy, lõi ngô nghiền với tỷ lệ phối trộn 2% dinh dưỡng cho thấy kết hẳn sinh trưởng phát triển hệ sợi suất nấm tươi so với lõi ngô băm nhỏ với cơng thức phối trộn dinh dưỡng cịn lại 3.4 Đánh giá đặc tính bã thải sau trồng nấm đề xuất biện pháp xử lý Sau thu hoạch, nghiên cứu phân tích số tiêu hóa lý bã thải trồng nấm (từ chất lõi ngô nghiền mịn, xử lý theo TA1 CT2) thu kết sau: Bảng Kết phân tích số tiêu hóa lý nguyên liệu trước sau trồng nấm Chỉ tiêu phân tích Độ ẩm (%) pH Cacbon hữu tổng số (%) Nitơ tổng số (%) Tỷ lệ C/N Axit humic (%) Axit fulvic (%) 47 7,1 Nguyên liệu sau trồng nấm 67,23 6,7 35,86 27,59 0,308 116,43 0,17 0,09 0,616 44,79 0,98 0,47 Nguyên liệu trước trồng nấm Với 10 kg nguyên liệu ban đầu (nguyên liệu khô), sau q trình trồng nấm khối lượng cịn khoảng nửa, chất hữu có lõi ngơ phân hủy chuyển hóa vào sinh khối nấm Sự phân hủy, chuyển hóa chất dẫn đến thay đổi hàm lượng cacbon hữu tổng số nitơ tổng số với tỷ lệ khác hay nói cách khác lượng cacbon hữu nhiều so với nitơ nên tỷ lệ C/N giảm rõ rệt hàm lượng nitơ tổng số (tính theo % chất) tăng lên Ngồi theo kết phân tích bảng hàm lượng cacbon hữu tổng số giảm, axit humic axit fulvic tăng với tỷ lệ cao, điều cho thấy nguyên liệu ban đầu enzyme nấm phân giải theo xu hướng bẻ gẫy liên kết mạch dài lignocellulose chất hữu khác để tạo sản phẩm dễ phân hủy dễ hấp thu trồng axit humic axit fulvic, … Xem xét điều kiện tiêu chuẩn để ủ phân compost như: pH phải đạt 6,5 – 7,5, độ ẩm 50 60% tỷ lệ C/N = (20 – 30)/1 so sánh với kết đạt cho thấy bã thải trồng nấm chất lõi ngô đạt tiêu chuẩn để ủ phân compost như: pH đạt yêu cầu, độ ẩm cao mức tiêu chuẩn song không nhiều điều chỉnh số biện pháp đơn giản phơi khơ nhiệt độ phịng… Tỷ lệ C/N giảm nhiều (giảm 60%) cịn cao ủ ta cần bổ sung thêm nguồn nitơ để đạt điều kiện tối ưu cho trình ủ Kết luận - Lõi ngơ nghiền mịn ngun liệu thích hợp để trồng nấm sị - Đối với lõi ngơ băm nhỏ cho thấy phát triển hệ sợi, hình thành thể thu suất nấm, nhiên kết cịn Như cần có nghiên cứu sâu (như phối trộn thêm nguyên liệu khác, …) để đạt suất nấm cao - Bã thải sau thu hoạch có khối lượng giảm khoảng 50% so với chất lõi ngô ban đầu Bên cạnh đó, bã thải q trình trồng nấm có L.M Loan, M.P Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 254-259 hàm lượng axit humic fulvic tăng cao so với nguyên liệu ban đầu đáp ứng điều kiện tiêu chuẩn để ủ phân compost - Như việc trồng nấm chất lõi ngô vừa giúp giải vấn đề môi trường, giảm lượng chất thải giàu sinh khối bị thải bỏ, vừa giúp người dân tăng thêm thu nhập xóa đói giảm nghèo Tài liệu tham khảo [1] Hồ Cao Việt, Lê Văn Gia Nhỏ, Lê Quý Kha, Thị trường lợi so sánh sản xuất ngô lai đồng Sông Cửu Long, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, 2015 [2] Nguyễn Lân Dũng , Công nghệ nuôi trồng nấm (tập I, II), Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội, 2005 259 [3] Nguyễn Song Tùng , Vấn đề quản lý chất thải rắn nông nghiệp địa bàn Hà Nội, Kỷ yếu Hội nghị Mơi trường Tồn quốc lần thứ IV, Bộ Tài nguyên Môi trường, Hà Nội, (2015) [4] S A Ahmed, J.A.Kadam, V.P Mane, S.S Patil and M.M.V Baig, Biological Efficiency And Nutritional Contents Of Pleurotus florida (Mont.) Singer Cultivated On Different Agro-wastes¸ Nature and Science 7(1)(2009) 44 [5] MushWorld, Mushroom Growers’ Handbook 1: Oyster Mushroom cultivation, MushWorld HEINEART Inc., Seoul, Korea, 2004 [6] Đinh Xuân Linh, Thân Đức Nhã, Nguyễn Hữu Đống, Nguyễn Thị Sơn, Nguyễn Duy Trình, Ngơ Xn Nghiễn , Kỹ thuật trồng, chế biến nấm ăn nấm dược liệu, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội, 2012 Preliminary Investigation on Utilization of Corn-cobs as Substrate in Cultivation of Oyster Mushroom (Pleurotus florida) Luu Minh Loan, Mach Phuong Thao Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Abstract: Corn is an important food crop grown in many different ecoregions While corn kernels are the valuable part being collected by human, stems and leaves are used as animal fodder, corn-cobs are not utilized properly and discarded to the environment leading to waste of natural resource and pollution This study examined the use of corn-cobs as substrates for oyster mushroom cultivation In the study, the development of mycelium system, the forming of mushroom caps was investigated on two types of substrates (pounded and chopped corncobs) The results showed that the optimum substrate for oyster mushroom cultivation contained pounded corncob mixed with 2% rice bran as nutrient supplement factor Oyster mushroom could be cultivated on chopped corncobs but its yield was worse than that on pounded corncob After harvesting, the substrate residue was analized for its physico-chemial properties Substrate residue was shown to be suitable for composting Cultivation of mushroom on corncob substrate could not only reduce a large amount of waste to the environment but also bring more income for farmers, which inturn mitigates the poverty Keywords: Corn-cobs, utilization of corn-cobs, mushroom cultivation, oyster mushroom ... liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu - Lõi ngô sử dụng làm nguyên liệu để nuôi trồng nấm - Giống nấm sò trắng (Pleurotus florida) lấy Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Nấm – Viện Di truyền... Khảo sát ảnh hưởng độ mịn chất Nấm sò loại nấm dễ trồng có điều kiện thích nghi rộng, nghiên cứu thực trồng nấm chất lõi ngơ với loại kích cỡ khác lõi ngô nghiền lõi ngô băm nhỏ Sự sinh trưởng... lồi nấm sị khác [5] Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến sinh trưởng hệ sợi hình thành thể nấm sị trắng chất lõi ngô với hai mẫu nghiên cứu lõi ngô băm nhỏ lõi ngô