Ứng dụng vi sinh vật xử lý mùn cưa làm cơ chất nuôi trồng mộc nhĩ và tái sử dụng bã thải trồng nấm sò

Hợpchấtligno -xenluloza

Vi khuẩn phân giải xenluloza bao gồmClostridium, Bacteroidessucinogenes,Butyrivibriofibrisolvens,Ruminococcusalbus,Me thanobrevibacterruminatium,Siphonobacteraquaeclarae,Cellulosimicrob iumfunkei,Paracoccussulfuroxidans,Ochrobactrumcytisi,Ochorobactrum Haematophilum,Kaistiaadipata,Desvosiariboflavia, Labrys neptuniae,Ensifer adhaerens, Shinella zoogloeoides,Citrobacter freundii,vàPseudomonas nitroreducens.Các loài này phầnlớn thuộc nhóm vi sinh vật kị khí, được phân lập chủ yếu từ hệ thống tiêuhóa của động vật ăn thực vật (Huanget al., 2012;Milalaet al., 2005;Schwarz,2001). Cho đến năm 1990, laccaza mới được biết đến với vai trò phân giảicác hợp chất phenol của lignin và hiện nay các nhà khoa hoc đã nhận thấydảicơchấtcủalaccazacóthểmởrộngđốivớicáctiểuphầnkháckhôngcó bản chất phenol của lignin (non-phenolic) khi có mặt chất trung gian(mediator)thíchhợp.Cácchấttrunggiangồm2,2’- azino-bis3-etylthiazolin-6sunfonat(ABTS),guaiacol,syringaldazine.ABTS,guaiacol, syringaldazine đóngvaitròlà chấtvậnchuyểnđiệnt ử t r u n g gian, có khả năng oxy hóa các tiểu phần không có bản chất phenol (PetrBaldrian,2005).

Vậtliệu nghiêncứu 1. Vậtliệu

G250 (Merk, Đức); MgSO4; MgCl2, CaCl2, NaOH, NaCl, axetát kali, axitaxêtic, sunphat amôn, glucoza, bộ kit tinh sạch ADN (Qiagen, Đức), SDS,Tris-HCl, EDTA (Serva, Đức), glycerol, agaroza, polyacrylamit, triton X- 100,lysozym(Gribco,Mỹ),caonấmmen,pepton,Deoxynucleosittriphosphat(Sigma, Mỹ),carboxymethyl celluloza(Sigma,Mỹ).

Phươngphápnghiêncứu 1. Phươngphápvi sinhvật

(KTCC), khuẩn ty khí sinh (KTKS) và sắc tố tan tiết ra môi trường) khinuôi cấy trên môi trường ISP theo Shirling và Gottlieb, (1966), hình dạngcuống sinh bào tử và bào tử quan sát dưới kính hiển vi điện tử và các phảnứngsinhhóa khisửdụngcácnguồncacbonkhácnhau. Hoạt độ xenlulazađược xác địnhdựa trên sự thủy phân CMC bằngdịch xenlulaza sau đó bất hoạt enzyme và tạo phản ứng màu bằng DNS.Lượng glucoza tạo ra được xác định bằng phương pháp đo độ hấp thụ ởbướcsóng540nmtheophươngphápcủaMiller,(1959).Đơnvịhoạttính. Hoạt độ lignin peroxidaza được xác định dựa trên sự oxy hóa O-Dianisidine biểu hiện bằng sự gia tăng hấp thụ ở bước sóng 460 nm theoMercer et al., (1996), trong đó đơn vị hoạt độ Lignin peroxidaza (LiP) làlượngen zy me c ầ n t h i ế t đểoxyhóa1μMMO-.

Hoạt độ manganese peroxidaza được xác định dựa trên sự oxy hoáphenol đỏ của enzyme MnP tạo thành hợp chất hấp thụ mạnh ở bước sóng610 nm theo Mercer et al., (1996), trong đó đơn vị hoạt độ MnP là lượngenzyme cần thiết để oxy hoá phenol đỏ tạo thành 1 àM sản phẩm hấp thụbướcsúng610nmtrongthời gian1phỳt, ởđiềukiệnphòng thínghiệm. Hàm lượng nitơ tổng số được xác định bằng phương pháp Kjeldahlcải tiến (Viện Thổ nhưỡng nông hóa, 1999) theo nguyên lý: Tất cả cácdạng đạm hữu cơ được chuyển vào NH4+bởi H2SO4với hon hợp xúc tác(K2SO4; Cu SO4.5H2O, Se) và đẩy NH4+bằng dung dịch kiềm, hứng NH3+thoát ra bằng dung dịch axit và chuẩn độ bằng axitt chuẩn H2SO4hoặc HCl0,02N. Đ ể t í n h t oá nt hố ng kê , cácb i ế n X i được mã hóa là xi theo phép biến đổi sau:xi= Xi –Xo/δX, trong đó xi làX, trong đó xi làgiá trị được mã hóa vô hướng của biến số Xi, Xo là giá trị của Xi tại tâmđiểm vàδX, trong đó xi làXlàbước thay đổi(bướcnhảy).Đểtốiưuthànhphầnm ô i trường, người ta sử dụng thiết kế có 2k yếu tố.

Mô hình tái sử dụng bã thải trồng mộc nhĩ để trồng nấm sò được tiếnhành tại 3 địa điểm thuộc các huyện Yên Khánh, Yên Mô và Hoa Lư tỉnhNinh Bình, trong đó moi mô hình sử dụng 1000 bịch nấm sò trồng trên bãthải trồng mộc nhĩ ủ tự nhiên và ủ sử dụng chế phẩm vi sinh vật.

Sửdụng chếphamxạkhuanủ mùncưa làmcơchấttồng mộcnhĩ 1. Điềukiệnsửdụngchếphẩmxạ khuẩnủmùncưa

Kết quả nghiên cứu của đề tài tương đồng với các công bố trước đâycủa của Tăng Thị Chính, (2001), Trần Đình Toại, (2008), Phạm Thị BíchHiên, (2011) và Đào Văn Thông, (2013) cho rằng các dinh dưỡng bổ sungcó tác dụng gia tăng sinh trưởng, phát triển của các vi sinh vật trong khối ủ,bao gồmcảvisinhvật khởiđộngcónguồngốctừchếphẩmxạkhuẩn. Kết quả trồng mộc nhĩ trên mùn cưa ủ bổ sung chế phẩm xạ khuẩntổng hợp trong bảng 3.16 cho thấy sau cấy giống 5 tuần, mộc nhĩ có hệ sợimàu trắng, mật độ sợi nấm dày, tốc độ lan sợi nhanh đạt trung bình 6,9mm/ngày và moc kín bịch nấm sau 32 ngày, nhanh hơn 4 ngày so với mộcnhĩ trồng ở mùn cưa ủ tự nhiên 4 tháng. Kết quả phân tích chất lượng bã thải trồng mộc nhĩ trước và sau ủtổng hợp tại bảng 3.22 cho thấy, hàm lượng cacbon tổng số của bã thảitrồng mộc nhĩ ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn thấp hơn bã thải trồng mộc nhĩ ủtựnhiên, trong khi hàm lượng nitơ tổng sốlại caohơn, qua đótỷ lệC / N của mùn cưa ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn đã giảm từ 36,8/1 xuống còn26,6/1, trong khi bã thải trồng mộc nhĩ ủ tự nhiên tỷ lệ C/N chỉ giảm từ36,8/1xuống34,8/1.

Kếtquảtheodừinăngsuấtmộcnhĩtrồngtrờnmựncưaủbằngcỏckỹ thuật khỏc nhau tổng hợp trong bảng 3.28 cho thấy năng suất mộc nhĩsau 2 đợt thu hoạch và từng đợt thu hoạch ở mô hình trồng trên mùn cưa ủbằng chế phẩm xạ khuẩn đều cao hơn mô hình trồng mộc nhĩ trên mùn cưaủ theo kỹ thuật truyền thống và cao hơn từ 8,0 kg đến 14,3 kg ở moi môhình, trong đó cao nhất ở mô hình tại huyện Yên Khánh đạt 79,3 kg và thấpnhấtởmôhìnhtạihuyện Hoa Lưđ ạ t 62,92kg. Kếtquảphântíchhiệu qu ảkinhtếcủamô h ì n h tổnghợptạibảng 3.29 cho thấy, mô hình trồng mộc nhĩ trên mùn cưa ủ bằng chế phẩm xạkhuẩn có mức đầu tư cao hơn so với mô hình trồng mộc nhĩ trên mùn cưa ủtheo kỹ thuật truyền thống 100.000 đồng do chi phí sử dụng chế phẩm xạkhuẩn, nhưng mang lại lợi nhuận cao hơn do bội thu về năng suất mộc nhĩ.Lợi nhuận trồng mộc nhĩ trên mùn cưa ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn cao hơnmô hình trồng mộc nhĩ trên mùn cưa ủ theo kỹ thuật truyền thống tại YênKhánh là 2.522 triệu đồng, tại Hoa Lư là 1.403,6 triệu đồng và tại Yên Môlà1.118triệuđồng. Từ các kết quả nghiên cứu nêu trên có thể thấy mộc nhĩ trồng trênmùn cưa ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn có tỷ lệ bịch hỏng thấp, năng suất vàsản lượng thu hoạch cao hơn mộc nhĩ trồng trên mùn cưa ủ theo kỹ thuậttruyền thống, qua đó mang lại lợi nhuận cao hơn cho người trồng mộc nhĩ.Bên cạnh đó việc sử dụng chế phẩm xạ khuẩn ủ mùn cưa làm cơ chất trồngmộc nhĩ giúp rút ngắn thời gian ủ, thời gian nuôi.

Kết quả đánh giá năng suấtmô hình trồng nấm sò trên bã thải trồng mộc nhĩ ủ bằng chế phẩm xạ khuẩntổng hợp trong bảng 3.29 cho thấy, nấm sò trồng trên bã thải trồng mộc nhĩủ bằng chế phẩm xạ khuẩn có năng suất trung bình đạt 328,9 kg/1000 bịchnấm cao hơn nấm sò trồng trên bã thải trồng mộc nhĩ ủ tự nhiên 38,83kg/1000 bịch nấm, tương đương 13,38%, trong đó mức chênh lệch cao nhấttại trang trại ở huyện Hoa Lư.