Nghiên cứu ứng dụng một số chủng vi sinh vật hữu ích để xử lý chất lót chuồng nuôi gia cầm làm giảm ô nhiễm môi trường từ các trại chăn nuôi

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT HOÀNG THỊ DUNG ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT HỮU ÍCH ĐỂ XỬ LÝ CHẤT LĨT CHUỒNG NUÔI GIA CẦM LÀM GIẢM Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG TỪ CÁC TRẠI CHĂN NUÔI” CHUYÊN NGÀNH: ĐỘNG VẬT (VI SINH VẬT) MÃ SỐ: 60 42 01 03 LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TĂNG THỊ CHÍNH Hà Nội - 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN .v LỜI CÁM ƠN vi MỤC DANH BẢNG vii MỤC DANH HÌNH viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .ix LỜI MỞ ĐẦU Chƣơng I TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3 1.1 Hiện trạng chăn nuôi gia cầm Thế giới Việt Nam 1.1.1 Hiện trạng chăn nuôi gia cầm giới………………… …… 1.1.2 Hiện trạng chăn nuôi gia cầm Việt Nam………………………… 1.2 Chất thải chăn nuôi .6 1.2.1 Thành phần chất thải chăn nuôi .6 1.2.2 Các vấn đề môi trường từ việc chăn nuôi gia cầm 10 1.3 Vai trò vi sinh vật khắc phục ô nhiễm môi trường chăn nuôi gia cầm 10 1.3.1 Vi sinh vật phân giải xenluloza 11 1.3.2 Vi sinh vật phân giải tinh bột 12 1.3.3 Vi sinh vật phân giải protein 14 1.3.4 Vi khuẩn lactic sinh tổng hợp axit lactic bacterioxin 14 1.4 Một số phương pháp xử lý ô nhiễm môi trường chăn nuôi gà .15 1.4.1 Công nghệ EM………… …………………………………………15 1.4.2 Công nghệ ozon……………………………………… ………… 16 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1.4.3 Sử dụng chế phẩm Balasa – N01 làm đệm lót chuồng chăn nuôi gà ………………………………………………………………………… 18 1.5 Hiện trạng môi trường chăn nuôi tỉnh Vĩnh Phúc 19 Chƣơng II PHƢƠNG PHÁP VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 21 2.1 Vật liệu 22 2.2 Phương pháp nghiên cứu .22 2.2.1 Phương pháp tuyển chọn vi sinh vật có hoạt tính sinh học .22 2.2.2 Phương pháp phân tích vi sinh vật 23 2.2.3 Phương pháp cấy truyền bảo quản chủng vi sinh vật 24 2.2.4 Phương pháp xác định hoạt tính phân giải hợp chất hữu chủng vi sinh vật 24 2.2.4.1 Xác định hoạt tính amylaza 24 2.2.4.2 Xác định hoạt tính proteaza 24 2.2.4.3 Xác định hoạt tính xenlulaza 25 2.2.5 Phương pháp xác định hoạt tính bacterioxin chủng vi khuẩn lactic 25 2.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện môi trường nuôi cấy lên sinh trưởng sinh tổng hợp enzym chủng vi sinh vật…………………… 25 2.2.7 Phương pháp thu mẫu khí phân tích khí NH3 H2S……….26 2.2.7.1 Phương pháp lấy mẫu khơng khí ……………………………… 26 2.2.7.2 Phương pháp phân tích ………………………………………… 27 2.2.8 Quy trình bổ sung chế phẩm vi sinh vật vào chất lót chuồng ni gia cầm …………………………………………………………………………….30 2.2.9 Bố trí thí nghiệm đánh giá hiệu xử lý chất lót chuồng ni gia cầm chế phẩm Sagi Bio-1 ……………………………………………… 31 Chƣơng III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Tuyển chọn số chủng vi sinh vật có khả phân giải hợp chất hữu sinh chất ức chế số vi sinh vật gây bệnh …………………….32 3.2 Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến khả sinh trưởng sinh enzym chủng vi sinh vật tuyển chọn…… ………………………… 32 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ…………………………………………….32 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.2.2 Ảnh hưởng pH ban đầu…………………………………….… 35 3.2.3 Ảnh hưởng nguồn Cacbon……………………………….…… 37 3.2.4 Ảnh hưởng nguồn Nitơ……………………………………… 39 3.3 Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn Lactobacillus có khả sinh chất ức chế vi khuẩn gây bệnh chất thải chăn nuôi 42 3.3.1 Tuyển chọn sơ chủng vi khuẩn Lactobacillus có khả sinh chất ức chế vi khuẩn gây bệnh 42 3.3.2 Nghiên cứu khả đối kháng vi sinh vật gây bệnh chủng Lactobacillus LB1 tuyển chọn …………………… ………………………….43 3.3.3 Khả sinh tổng hợp bacterioxin chủng vi khuẩn Lactobacillus LB1 tuyển chọn ……………………………………………… 43 3.4 Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio-1 xử lý chất chất lót chuồng ni gia cầm….…………………………………….………………….45 3.4.1 Nghiên cứu điều kiện nhân sinh khối chủng vi sinh vật tuyển chọn…………………………………………………………………………….45 3.4.2 Quy trình tạo chế phẩm vi sinh…………………………………… 46 3.4.2.1 Nhân giống bình nón (giống cấp 1)………………… ……46 3.4.2.2 Nhân giống bình lên men 10 lít (giống cấp 2) ………… …46 3.5 Đánh giá hiệu chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio-1 xử lý chất lót chuồng ni gia cầm huyện Tam Dương tỉnh Vĩnh Phúc… ………………48 3.5.1 Kết khảo sát trạng môi trường chăn nuôi gia cầm huyện Tam Dương tỉnh Vĩnh Phúc trước tiến hành thử nghiệm.………… 48 3.5.2 Kết đánh giá hiệu chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio-1 …….50 3.5.2.1 Đánh giá hiệu xử lý mùi chế phẩm vi sinh bổ sung vào chất lót chuồng nuôi gia cầm …………………………………………………50 3.5.2.2 Đánh giá hiệu xử lý phân gia cầm chế phẩm vi sinh vật thông qua tiêu vi sinh vật …………………………………………… 51 Chƣơng IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 4.1 Kết luận……………………………………………………………….56 4.2 Kiến nghị, đề xuất…………………………………………………….57 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 66 LỜI CAM ĐOAN Tên tơi là: Hồng Thị Dung – Học viên cao học K15 Viện Sinh thái tài nguyên sinh vật Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu luận văn tốt nghiệp kết thực phịng Vi sinh vật mơi trường - Viện Công nghệ môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam hướng dẫn PGS TS Tăng Thị Chính Kết khơng chép từ cơng trình nghiên cứu khoa học cơng bố Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn PGS.TS Tăng Thị Chính – Trưởng phịng vi sinh vật mơi trường – Viện cơng nghệ mơi trường tận tình hướng dẫn, định hướng tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn Tôi xin cám ơn tập thể cán nghiên cứu, bạn đồng nghiệp phịng Vi sinh vật mơi trường - Viện cơng nghệ mơi trường có góp ý bổ ích cho thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo nhiệt tình giảng dạy giúp đỡ tơi suốt q trình học tập Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè ln cổ vũ, giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Do điều kiện thời gian trình độ cịn hạn chế, nên viết khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận góp ý thầy giáo tồn thể bạn để luận văn tơi hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Học viên Hoàng Thị Dung Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân bố số lượng gia súc, gia cầm giới năm 2009 Bảng 1.2 Thành phần hóa học phân gia súc, gia cầm Bảng 1.3 Khả khử số hợp chất mang mùi ozone .17 Bảng 1.4 Phân bổ số lượng gia súc, gia cầm huyện Tam Dương 20 Bảng 3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ lên sinh trưởng chủng vi sinh vật tuyển chọn 33 Bảng 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ lên khả sinh tổng hợp enzym chủng vi sinh vật tuyển chọn .33 Bảng 3.3 Ảnh hưởng pH lên sinh trưởng chủng vi sinh vật tuyển chọn 35 Bảng 3.4 Ảnh hưởng pH lên khả sinh tổng hợp enzym chủng vi sinh vật tuyển chọn 36 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nguồn cacbon lên sinh trưởng chủng vi sinh vật tuyển chọn 38 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nguồn cacbon lên khả sinh tổng hợp enzym chủng vi sinh vật tuyển chọn .38 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nguồn nitơ lên sinh trưởng chủng vi sinh vật tuyển chọn 40 Bảng 3.8 Ảnh hưởng nguồn nitơ lên khả sinh tổng hợp enzym chủng vi sinh vật tuyển chọn .41 Bảng 3.9 Khả đối kháng vi sinh vật gây bệnh chủng vi khuẩn Lactobacillus LB1 .43 Bảng 3.10 Điều kiện thích hợp nhân sinh khối chủng vi sinh vật tuyển chọn 46 Bảng 3.11 Sự sinh trưởng hỗn hợp VK XK bình lên men 10 lít 47 Bảng 3.12 Kết phân tích mẫu khảo sát hộ gia đình thị trấn Hợp Hòa, huyện Tam Dương 529 Bảng 3.13 Kết phân tích mẫu khí VSV mẫu chất thải chăn nuôi sau 55 ngày bổ sung chế phẩm VSV .54 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Quy trình cơng nghệ bổ sung chế phẩm vi sinh vật vào chất lót chuồng chăn ni gia cầm 32 Hình 3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ lên sinh trưởng chủng vi sinh vật tuyển chọn 34 Hình 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ lên khả sinh tổng hợp enzym xenlulaza chủng xạ khuẩn C3 .34 Hình 3.3 Ảnh hưởng pH ban đầu lên sinh trưởng chủng vi sinh vật tuyển chọn 36 Hình 3.4 Ảnh hưởng pH ban đầu lên khả sinh tổng hợp enzym chủng vi sinh vật tuyển chọn .36 Hình 3.5 Ảnh hưởng nguồn cacbon lên sinh trưởng chủng vi sinh vật tuyển chọn 38 Hình 3.6 Ảnh hưởng nguồn cacbon lên khả sinh tổng hợp enzym amylaza chủng vi khuẩn NB-4 39 Hình 3.7 Ảnh hưởng nguồn nitơ lên sinh trưởng chủng vi sinh vật tuyển chọn 41 Hình 3.8 Ảnh hưởng nguồn nitơ lên khả sinh tổng hợp enzym amylaza chủng vi khuẩn NB-4 enzym proteaza chủng CHP-6 41 Hình 3.9 Khả sinh chất ức chế vi khuẩn E.coli chủng vi khuẩn Lactic LB1, LB2, LB3 42 Hình 3.10 Khả sinh bacterioxin ức chế số vi sinh vật gây bệnh chủng vi khuẩn Lactobacillus LB1 45 Hình 3.11 Sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật xử lý chất lót chuồng ni gia cầm 48 Hình 3.12 Một số hình ảnh khảo sát hộ chăn ni gà Tam Dương 529 Hình 3.13 Nồng độ khí NH3 khu vực chăn ni gia cầm .51 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 3.14 Nồng độ khí H2S khu vực chăn ni gia cầm 51 Hình 3.15 Mật độ nấm mốc chất thải chăn nuôi gia cầm 52 Hình 3.16 Mật độ Salmonella chất thải chăn nuôi gia cầm 52 Hình 3.17 Mật độ nấm mốc chất thải chăn ni gia cầm mẫu thí nghiệm mẫu đối chứng 52 Hình 3.18 Mật độ Coliform chất thải chăn nuôi gia cầm 53 Hình 3.19 Mật độ E.coli chất thải chăn ni gia cầm .53 Hình 3.20 Mật độ Xạ khuẩn chất thải chăn nuôi gia cầm .53 Hình 3.21 Mật độ vi khuẩn Lactobacillus chất thải chăn ni gia cầm 54 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Khí H2S (mg/L) 20,02 19,08 22,40 11,2 Chú thích: Ký hiệu mẫu M1: Mẫu lấy chuồng gà cơng nghiệp đẻ trại gà nhà Ơng Nguyễn Ngọc Quyền; M2: Mẫu lấy chuồng gà công nghiệp đẻ trại gà nhà Ông Nguyễn Như Cương; M3: Mẫu lấy chuồng gà Ai cập đẻ trại gà nhà Ông Nguyễn Ngọc Quyền; M4: Mẫu lấy chuồng gà Ai cập hậu bị trại gà nhà Ông Nguyễn Thanh Tuấn Từ bảng tổng hợp kết khảo sát cho thấy nồng độ khí NH 3, H2S –trong mơi trường khơng khí xung quanh khu vực chăn nuôi mẫu khảo sát mức cao Mật độ loại vi sinh vật gây bệnh Salmonella, Coliform, E.coli, nấm mốc mẫu chất thải lấy hộ gia đình lớn Đây nguy gây nên bệnh dịch cho vật nuôi người để tiếp xúc với nguồn nước sinh hoạt hay thực phẩm Xạ khuẩn xuất mẫu khảo sát với mật độ không nhiều 1,0.103 CFU/g Trong chủng vi sinh vật có lợi lại gần khơng tồn tại, bị vi sinh vật gây bệnh phát triển mạnh gây ức chế Vấn đề đặt phải bổ sung vi sinh vật có lợi vào chất lót chuồng từ ban đầu với mật độ cao nhằm chiếm lĩnh môi trường, gây ức chế sinh trưởng, phát triển chủng vi sinh vật gây hại từ ban đầu 3.5.2 Đánh giá hiệu chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio-1 3.5.2.1 Đánh giá hiệu xử lý mùi chế phẩm vi sinh bổ sung vào chất lót chuồng ni gia cầm Chất lót chuồng ni gia cầm (vỏ trấu) trải lên mặt sàn chuồng ni, sau phun chế phẩm vi sinh lên bề mặt chất lót chuồng với liều Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ lượng 05 lít chế phẩm cho 100 m2 sàn chuồng Trong q trình ni quan sát thay đổi độ ẩm chất lót chuồng để tiến hành bổ sung thêm Thí nghiệm bố trí trình bày mục 2.2.9 Trong q trình thí nghiệm, định kỳ tiến hành lấy mẫu phân tích để đánh giá hiệu khử mùi thí nghiệm thấy mùi hôi thối, mùi khai giảm mạnh chuồng thí nghiệm so với chuồng đối chứng, lượng ruồi nhặng chuồng thí nghiệm giảm rõ rệt so với chuồng đối chứng Các kết phân tích cụ thể biểu diễn qua ĐC TN ĐC TN2 Nồng độ khí H2S (mg/m3) Nồng độ khí NH3 (mg/m3) đồ thị hình 3.13 hình 3.14 14 12 10 TN TN2 30 25 20 15 10 0 11 20 32 39 46 55 11 20 32 39 Thời gian trì (ngày) Hình 3.13 Nồng độ khí NH3 khu vực chăn nuôi gia cầm 46 55 Thời gian trì (ngày) Hình 3.14 Nồng độ khí H2S khu vực chăn nuôi gia cầm Từ đồ thị hình 3.13 hình 3.14 cho thấy, nồng độ khí NH3, H2S chuồng đối chứng có xu hướng tăng cao so với thí nghiệm có bổ sung chế phẩm vi sinh vật theo thời gian Đến ngày thứ 55 sau phun chế phẩm, nồng độ khí NH3, H2S chuồng thí nghiệm 1/3 so với chuồng đối chứng Đây sở để giải thích cho giảm mùi thối rõ rệt chuồng thí nghiệm so với chuồng đối chứng Từ khẳng định hiệu chế phẩm vi sinh vật bổ sung vào chất lót chuồng chăn ni gia cầm việc hạn chế gia tăng nồng độ khí NH3, H2S, từ làm giảm rõ rệt mùi thối q trình chăn ni Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.5.2.2 Đánh giá hiệu xử lý phân gia cầm chế phẩm vi sinh vật thông qua tiêu vi sinh vật Để đánh giá hiệu xử lý chất thải chăn nuôi gia cầm chế phẩm vi sinh vật sau bổ sung vào chất độn lót chuồng, chúng tơi tiến hành lấy mẫu phân tích tiêu vi sinh vật gây bệnh Các kết phân tích biểu diễn qua đồ thị hình 3.15 hình 3.16 TN ĐC TN1 Mật độ Salmonella (CFU/g) Mật độ Nấm mốc (CFU/g) ĐC 1.00E+06 1.00E+05 1.00E+04 1.00E+03 1.00E+02 1.00E+01 1.00E+00 11 20 32 39 46 TN TN1 1.00E+06 1.00E+05 1.00E+04 1.00E+03 1.00E+02 1.00E+01 1.00E+00 55 11 20 32 39 Hình 3.15 Mật độ nấm mốc chất thải chăn nuôi gia cầm ĐC 46 55 Thời gian (ngày) Thời gian (ngày) Hình 3.16 Mật độ vi khuẩn Salmonella chất thải chăn ni gia cầm TN Hình 3.17 Mật độ nấm mốc chất thải chăn nuôi gia cầm mẫu thí nghiệm mẫu đối chứng Từ kết hình 3.15 3.16 cho thấy, mật độ nấm mốc, Salmonella mẫu thí nghiệm giảm thấp từ 103 – 104 CFU/g so với mẫu đối chứng Có chênh lệch chủng vi sinh vật chế phẩm cạnh tranh dinh dưỡng ức chế phát triển nấm mốc Salmonella Việc hạn Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ chế phát triển nấm mốc Salmonella chất thải chăn nuôi gia cầm có ý nghĩa lớn việc phịng trừ dịch bệnh hô hấp, tiêu chảy vật nuôi, làm giảm chi phí, tăng hiệu chăn ni hiệu kinh tế cho trang trại Mật độ Salmonella giảm cịn góp phần làm giảm phát sinh khí H2S Mật độ E.coli (MPN/g) Mật độ Coliform (MPN/g) q trình chăn ni, làm giảm mùi thối 1.00E+09 1.00E+08 1.00E+07 1.00E+06 1.00E+05 1.00E+04 1.00E+03 1.00E+08 1.00E+07 1.00E+06 1.00E+05 1.00E+04 1.00E+03 1.00E+02 1.00E+02 1.00E+01 1.00E+01 1.00E+00 1.00E+00 11 ĐC 20 TN 32 TN1 39 46 11 55 Thời gian trì (ngày) Hình 3.18 Mật độ Fecal Coliform chất thải chăn nuôi gia cầm ĐC 20 TN 32 TN1 39 46 55 Thời gian trì (ngày) Hình 3.19 Mật độ E.coli chất thải chăn ni gia cầm Mật độ vi khuẩn gây bệnh Coliform E.coli chất thải chăn nuôi gia cầm trình bày Hình 3.18 Hình 3.19 Kết cho thấy, số Coliform chuồng thí nghiệm giảm theo thời gian thấp chuồng đối chứng từ 103 - 104 CFU/g Đây sở khoa học để khẳng định hiệu chế phẩm vi sinh vật việc xử lý chất thải chăn nuôi gia cầm, cụ thể việc hạn chế phát triển vi sinh vật gây bệnh, từ làm giảm mật độ chúng chất thải Việc hạn chế phát triển vi sinh vật gây bệnh làm tăng sức đề kháng vật nuôi, giảm dịch bệnh đảm bảo suất chăn nuôi hiệu kinh tế cho hộ chăn ni Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 3.20 Mật độ xạ khuẩn chất thải ni gia cầm Từ kết hình 3.20 cho thấy, mật độ xạ khuẩn chuồng thí nghiệm trì mức cao so với chuồng đối chứng từ 102 – 103 CFU/g, bổ sung từ chế phẩm vi sinh vật Điều cho thấy chủng xạ khuẩn có chế phẩm vi sinh vật chủng có hoạt tính mạnh, tồn phát triển tốt môi trường chất thải chăn ni gà, góp phần xử lý chất lót chuồng chăn nuôi, giảm mùi hôi thối, ức chế phát triển chủng vi khuẩn gây bệnh Mật độ vi khuẩn Lactobacillus (CFU/g) ĐC TN TN1 1.00E+12 1.00E+11 1.00E+10 1.00E+09 1.00E+08 1.00E+07 1.00E+06 1.00E+05 1.00E+04 1.00E+03 1.00E+02 1.00E+01 1.00E+00 11 20 32 39 46 55 Thời gian trì (ngày) Hình 3.21 Mật độ vi khuẩn Lactobacillus chất thải chăn nuôi gia cầm Mặt khác, mật độ vi khuẩn Lactobacillus chất thải chăn nuôi thể Hình 3.21 cho thấy, mẫu thí nghiệm cao mẫu đối chứng Vi khuẩn Lactobacillus có tác dụng ức chế phát triển vi sinh vật gây bệnh, ngăn ngừa bệnh tiêu chảy, tăng cường miễn dịch cho vật nuôi Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Bảng 3.13 Kết phân tích mẫu khí VSV mẫu chất thải chăn nuôi sau 55 ngày bổ sung chế phẩm vi sinh vật STT Chỉ tiêu phân tích Khí NH3 (mg/m3) ĐC 12.7 TN 5.1 TN1 4.2 14.2 6.2 6.02 2,6.1010 5,1.1010 4,3.1010 Khí H2S (mg/m3) Vi sinh vật tổng số (CFU/g) Nấm men (CFU/g) 7,0.103 6,1.103 Xạ khuẩn (CFU/g) 1,0.101 7,0.105 6,4.105 Lactobacillus (CFU/g) 5,0.107 3,6.109 3,4.109 Salmonella (CFU/g) 3,1.105 1,1.101 1,0.101 Nấm mốc (CFU/g) 2,0.105 2,1.102 1,2.102 Coliform (MPN/g) 5,4.108 2,3.103 1,6.103 10 E.coli (MPN/g) 1,6.107 2,3.102 2,0.102 Chú thích : ĐC: Đối chứng TN: Thí nghiệm TN1: Thí nghiệm Qua bảng 3.13 chúng tơi nhận thấy, sau 55 ngày phun chế phẩm vi sinh vật vào chất lót chuồng, nồng độ khí NH3, H2S giảm khoảng 50%; mật độ vi sinh vật gây bệnh giảm từ 102 – 103 MPN/g; mật độ vi sinh vật có ích (Lactobacillus, xạ khuẩn) tăng từ 102 – 103 CFU/g Đây sở khoa học để giải thích cho việc giảm mùi hôi thối, mùi khai ruồi nhặng khu vực chăn nuôi khu vực xung quanh Việc giảm đáng kể mật độ vi sinh vật gây bệnh tăng mật độ vi sinh vật có lợi làm giảm dịch bệnh, nâng cao sức đề kháng cho vật nuôi, làm tăng khả xử lý chất thải chăn nuôi, không làm xáo trộn gà đẻ, nâng cao suất hiệu kinh tế cho người chăn nuôi Từ kết theo dõi đánh kết đợt thí nghiệm sử dụng chế phẩm vi sinh vật bổ sung vào chất lót chuồng ni gia cầm trại ni gà Tam Dương, Vĩnh Phúc với quy mô chăn nuôi lớn nhỏ khác nhau, nhận phản hồi tích cực bà nơng dân hiệu chế phẩm vi sinh vật việc khử mùi hôi xử lý chất thải chăn ni gia cầm, Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ làm giảm rõ rệt mùi hôi thối gây ô nhiễm môi trường chăn nuôi gia cầm địa phương, cách sử dụng đơn giản, dễ thực hiện, không gây xáo trộn cho gà đẻ, thân thiện với môi trường, vật nuôi người, kéo dài thời gian thay chất lót chuồng ni từ 2-3 tháng Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Chƣơng IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ chủng giống Phịng vi sinh vật mơi trường – Viện Công nghệ môi trường chọn chủng vi sinh vật để nghiên cứu, ứng dụng xử lý chất lót chuồng ni gia cầm Các chủng vi sinh vật chủng xạ khuẩn C3 có khả phân giải mạnh xenluloza, hai chủng vi khuẩn có khả phân giải mạnh tinh bột, protein NB-4,CHP-6 chủng vi khuẩn Lactobacillus brevis LB1 có khả ức chế vi sinh vật gây bệnh Đã xác định điều kiện môi trường nuôi cấy tối ưu cho sinh trưởng sinh tổng hợp enzym phân giải hợp chất hữu chủng vi sinh vật tuyển chọn sau: - Chủng XK C3: Nhiệt độ (37oC), pH ban đầu (pH 8), nguồn cacbon (glucoza xenluloza), nguồn nitơ (cao thịt) - Chủng NB-4: Nhiệt độ (30oC), pH ban đầu (pH 7), nguồn cacbon (glucoza tinh bột), nguồn nitơ (cao thịt pepton) - Chủng CHP-6: Nhiệt độ (30oC), pH ban đầu (pH 7), nguồn cacbon (glucoza tinh bột), nguồn nitơ (cao thịt) Chủng vi khuẩn Lactobacillus brevis LB1 có khả kháng khuẩn nhanh 72h tiếp xúc chủng vi khuẩn có khả sinh bacterioxin ức chế số vi sinh vật gây bệnh E.coli, Salmonella, S.aureus, Nấm mốc Đã đưa điều kiện thích hợp nhân sinh khối chủng vi sinh vật tuyển chọn: Thời gian nhân sinh khối chủng XK 72h, chủng vi khuẩn NB-4, CHP-6, LB1 48h tỷ lệ giống gốc bổ sung thích hợp 3-5% Sản xuất thử chế phẩm vi sinh để bổ sung vào chất lót chuồng ni gia cầm Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Kết đánh giá hiệu chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio-1 xử lý chất lót chuồng ni gia cầm huyện Tam Dương – Vĩnh Phúc: Nồng độ khí NH3, H2S khu vực chăn nuôi giảm khoảng 50% sau phun chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio-1 vào chất lót chuồng Mật độ vi sinh vật gây bệnh chất thải chăn nuôi gia cầm như: Salmonella, nấm mốc, Coliform, E.coli giảm từ 102 – 103 MPN/g sau bổ sung chế phẩm vi sinh vật vào chất lót chuồng Mật độ vi sinh vật có lợi chất thải chăn nuôi gia cầm như: xạ khuẩn, vi khuẩn Lactobacillus tăng từ 103 – 104 CFU/g sau bổ sung chế phẩm vi sinh vật vào chất lót chuồng Điều có ý nghĩa thực tiễn quan trọng cơng tác bảo vệ mơi trường chăn ni nói chung chăn ni gia cầm nói riêng Qua trình theo dõi đánh giá cảm quan hàng ngày nhận thấy mùi hôi thối, lượng ruồi nhặng khu vực chăn nuôi khu vực xung quanh giảm đáng kể sau phun chế phẩm vi sinh vật 4.2 Kiến nghị, đề xuất Do thời gian triển khai ngắn nên chưa thể đánh giá hiệu chế phẩm vi sinh vật điều kiện thời tiết khác nên mong muốn tạo điều kiện để triển khai mơ hình quy mô rộng lớn thời gian dài nhằm có đủ sở để đánh giá cụ thể hiệu chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio-1 khả phòng trừ giảm dịch bệnh, tăng cường sức đề kháng cho vật ni, kéo dài thời gian sử dụng chất lót chuồng làm tăng lợi ích kinh tế, mơi trường sức khỏe cộng đồng Nghiên cứu sử dụng chất lót chuồng nuôi gia cầm sau xử lý sản xuất nơng nghiệp Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN Tăng Thị Chính, Dương Hồng Phú, Hoàng Thị Dung, “Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio xử lý mùi chuồng trại chăn nuôi gia cầm” Tạp chí khoa học cơng nghệ 50 (2B) (2012) Tr 221-228 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu tiếng Việt Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị (1992), Hóa sinh học, NXB Giáo dục GS.TS Trần Ngọc Chấn (2002), Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải – tập 1: Ơ nhiễm khơng khí tính tốn khuếch tán chất nhiễm Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Tăng Thị Chính, Đặng Đình Kim, Phan Thị Tuyết Minh, Lê Thanh Xuân (2006) Nghiên cứu ứng dụng số chế phẩm vi sinh vật để xử lý chất thải hữu TC khoa học – Đại học Quốc gia Hà Nội Tăng Thị Chính, Hồng Đại Tuấn Đặc điểm phân loại chủng Lactobacillus phân lập từ nem chua Thanh Hóa để sản xuất chế phẩm vi sinh BIOFF – HUDAVIL Tạp chí khoa học cơng nghệ, tập 48 số 4A, 2010, trang 457-463 Tăng Thị Chính, 2001, Nghiên cứu vi sinh vật phân giải xenluloza phân hủy rác thải hiếu khí ứng dụng, Luận án tiến sỹ sinh học, Hà Nội, 2001 Võ Văn Cường (2009), Cảnh báo ô nhiễm môi trường từ chăn nuôi, giải pháp phát triển Sở nông nghiệp & PTNT Quảng Nam Nguyễn Lân Dũng (1983) Một số sản phẩm vi nấm, NXB Khoa học Kỹ thuật, tr.5-30 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Anh Đức, Đỗ Hồng Miên, Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (1976) Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học tập II, NXB Khoa học Kỹ thuật Phạm Ngọc Đăng (1997), Mơi trường khơng khí NXB Khoa học kỹ thuật 10 Đinh Hữu Đại (2010), Công nghệ ozon Công ty TNHH Môi trường Phương Nam 11 PGS.TS Bùi Hữu Đoàn, PGS.TS Nguyễn Xuân Trạch, PGS.TS Vũ Đình Tơn (2011), Bài giảng Quản lý chất thải chăn ni NXB Nơng Nghiệp Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 12 Tăng Văn Đoàn, Trần Đức Hạ (1995), Giáo trình kỹ thuật mơi trường NXB Giáo dục 13 PGS.TS Lê Đức, PGS.TS Trần Khắc Hiệp, TS Nguyễn Xuân Cự, ThS Phạm Văn Khang, CN Nguyễn Ngọc Minh, Một số phương pháp phân tích mơi trường Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 14 Phạm Bích Hiên, Nghiên cứu vi sinh vật để xử lý chất thải chăn ni dạng rắn 15 Đồn Đức Lâm (2005), Chế phẩm EM – Một sản phẩm độc đáo công nghệ sinh học Nhật Bản Đề tài nghiên cứu khoa học Đại học Tây Bắc 16 Phan Tuyết Minh, 2005, Phân lập tuyển chọn số chủng phân giải mạnh hợp chất hữu từ đầm nuôi tôm, Luận văn Cao học Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật 17 Ngô Kế Sương, Nguyễn Lân Dũng, (1997) Sản xuát khí đốt (Biogas) kỹ thuật lên men kị khí, Nxb nơng nghiệp, Tp Hồ Chí Minh 18 Báo cáo tổng quan: Các nghiên cứu ngành chăn nuôi Việt Nam Viện Kinh tế nông nghiệp, 2005 19 Tạp chí số - 2004, Cơng nghệ EM – Một giải pháp phòng bênh cho gia cầm có hiệu Tạp chí hoạt động khoa học 20 Thông tư liên tịch số 69/2000/TTLT – BNN – TCTK ngày 26/3/2000 Liên Bộ Nông Nghiệp – Tổng cục thống kê B Tài liệu tiếng anh 21 Alois S., et al, 1997 Production of hemicelllose and cellulose degrading enzymes by various strains of Sclerotium rolfsii, Applied Biochem Biotech , 63-65, pp 189-201 22 Cross F.L (1973), Handbook on air pollution control Technomic, USA 23 Forgaty W M and Kelly C.T (1990) Amylases, amyloglucosidase and related glucanase, In: “ Microbial enzym and Biotechnology 2nd Ed, ed By W.M Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Forgaty and C,T Kelly, Elsevier Applied Science, London and New York., pp.71183 24 Kundu R., Dube S and Dube D., 1989 Extracellular cellulytic enzymes systems of A japonicus Isolation, purification and characterization of multiple forms of endoglucanase, Enzyme Microbiol Tecnol, (10), pp 100-108 25 Lutzen, N.V and m.H Nielson (1983) Cellulose and their application in the conversion lignocellulose to fermentable surgurs Research and Sciene, London, Vol 300, pp:283-291 26 Pradyot Patnaik (1997), Handbook of Environmental Analysis Lewis Publishers 27 Rao Mala B., Aparna M Tanksale, Mohini S Ghatge and Vasantin V Deshpande (1998) Molecular and biotechnological aspects of microbial proteases, Microbiology and molercular biology reviews, 62(3), pp 597-635 28 Teruo Higa (2002) Technology of Effective Microorganisms: Concept and Phisiology Royal Agricultural College, Cirencester, UK 29 Terter R.F., Karkalas J., and Qi.X., 2004 Strarch structure and digestibility enzyme- Substrate relationship World’s Poultry Science Journal, Vol.60, pp.1886-1995 30 Thangam E Berla and Rajkumar G Suseela (2002) Purification and characterization of alkaline protease from alcaligenes faecalis , Biotechonlogycal applied biochemistry, 35, pp.149-154 31 Wood T M and Vicent G.C., (1994) Enzymes and mechanisms involved in microbial cellulolysis, Biochemistry of microbial degradation, pp 197-232 C Tài liệu internet 32 http://www.vcn.vnn.vn/PrintPreview.aspx?ID=11266 33 http://nnptntvinhphuc.gov.vn/index.php?actPTNT09L ion=details&&idmuc 34 http://www.traigavietcuong.com/Detail/Default.aspx?NewsID=76 35 http://bannhanong.vn/danhmuc/NQ==/baiviet/Su-dung-che-pham-BalasaN01-lam-dem-lot-chuong-trong-chan-nuoi-ga/MTAwMQ==/index.bnn 36 http://sanglaptop.roll.tv/t1078-topic?highlight=men+vi+sinh+ym Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 37 http://www.cucchannuoi.gov.vn/Breeding.aspx?type=g&id=685 38 http://vnexpress.net/gl/khoa-hoc/bao-ve-moi-truong/2012/05/giai-bai-toan-onhiem-moi-truong-trong-chan-nuoi/ PHỤ LỤC Thành phần môi trƣờng nuôi cấy vi sinh vật nghiên cứu 1.1 Môi trƣờng Czapek NaNO3 : 3,5g K2HPO4 : 1,5g MgSO4 : 0,5g KCl : 0,5g FeSO4 : 0,01g Đường kính : 30g Thạch : 20g Nước máy :1000ml 1.2 Môi trƣờng Hansen Glucoza : 50g Pepton : 10g K2HPO4 : 3g KHPO4 : 3g MgSO4.7H2O : 4g Cao nấm men : 1g Thạch : 20g Nước máy : 1000ml 1.3 Môi trƣờng Gause Tinh bột tan K2HPO4 MgSO4.7H2O KNO3 NaCl FeSO4 Thạch Nước máy : 20g : 0,5g : 0,5g : 1g : 0,5g : 0,01g : 20g : 1000ml 1.4 Môi trƣờng MPA Cao thịt Pepton NaCl Thạch Nước máy : 3g : 5g : 5g : 20g : 1000ml 1.5 Môi trƣờng MRS Pepton Cao thịt Cao nấm men Đường glucoza K2HPO4 Twen 80 Diamonium citrate Axetat natri MgSO4 Nước pH Thạch 1.6 Môi trƣờng phân lập salmonella Cao thịt : 5g Số hóa Trung tâm Học liệu : 10g : 8g : 4g : 20g :2g : 1ml : 2g : 5g : 0,2g : 1000ml : – 6,5 : 20g 1.7 Môi trƣờng phân lập E.coli Coliform http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Peptone Lactose Bile salts (rỉ đường) CH3COONa Na2S2O3 Ferric citrcite Beilliant green Neutral red (phenol đỏ) Thạch Nước máy : 5g : 10g : 8,5g : 8,5g : 8,5g : 1g : 0,33mg : 25mg : 20g : 1000ml Nước thịt peptone : 1000ml Lactoza : 10g Chỉ thị phenol đỏ : 75ml Nước cất : 2000ml Phân bố ml vào ống nghiệm có đặt sẵn ống Durham khử 1210C 15 phút Cách pha thị phenol đỏ Phenol đỏ : 0,2g NaOH : 6,3g Nước cất : 1000ml Nước muối sinh lý (pha loãng mẫu nước) NaCl : 85g Nước cất : 1000ml Dung dịch đệm phosphate (pha loãng mẫu rắn) Dung dịch A: Na2HPO4.2H2O : 11,876g Nước cất :1000ml Dung dịch B: K2HPO4 : 9,078g Nước cất : 1000ml Dung dịch đệm = Dung dịch A + Dung dịch B Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... tài: ? ?Nghiên cứu ứng dụng số chủng vi sinh vật hữu ích để xử lý chất lót chuồng ni gia cầm làm giảm ô nhiễm môi trường từ trại chăn nuôi? ?? với nội dung sau: - Tuyển chọn số chủng vi sinh vật có... bệnh Từ chủng vi sinh vật phịng Vi sinh vật mơi trường – Vi? ??n Công nghệ môi trường tiến hành chọn số chủng vi sinh vật có khả phân giải mạnh hợp chất hữu số chủng có khả sinh chất ức chế số vi sinh. .. phịng Vi sinh vật mơi trường – Vi? ??n Công nghệ môi trường chọn số chủng vi sinh vật có khả phân giải mạnh đồng thời hợp chất hữu số chủng có khả sinh chất ức chế vi sinh vật gây bệnh Các chủng vi sinh