II. CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRỒNG TRỌT
25. Tiến bộ kỹ thuật “Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EMINA
phục vụ chăn nuơi và xử lý mơi trường chăn nuơi”
Xuất xứ: Đề tài nghiên cứu độc lập cấp Nhà nước năm 1998 - 2000 “Nghiên cứu thử nghiệm và tiếp thu cơng nghệ vi sinh vật hữu hiệu (EM) trong nơng nghiệp và vệ sinh mơi trường”. Đề tài Sở Khoa học Cơng nghệ Hà Nội “Nghiên cứu ứng dụng các chủng vi sinh vật hữu ích để tạo chế phẩm sinh học cĩ hiệu quả cao trong sản xuất nơng nghiệp” (giai đoạn 2009 - 2010), Dự án cấp Bộ Giáo dục và Đào tạo “Hoàn thiện quytrình sản xuất và ứng dụng các chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EMINA) phục vụ trồng trọt, chăn nuơi, thủy sản, và xử lý mơi trường”.
Tác giả tiến bộ kĩ thuật: GS.TS. Nguyễn Quang Thạch - Viện Sinh học
Đồng tác giả: TS. Trần Văn Đích, ThS. Vũ Ngọc Lan, PGS.TS. Lương Đức Phẩm - Viện Sinh học nơng nghiệp.
Kết quả đạt được
- Kết quả phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu hiệu: từ
các nguồn mẫu dùng phân lập là các sản phẩm thực phẩm chế biến (dưa chua, nem chua, sữa chua) và các mẫu nước, mẫu đất bùn ao hồ của nhiều địa phương: các vùng quanh Hà Nội, Thanh Hĩa, Quảng Ninh... Các nhĩm vi sinh vật được phân lập trên các mơi trường đặc hiệu. Định tên vi khuẩn theo khĩa phân loại của Bergey, nhĩm nấm được định tên theo khĩa phân loại của Raper và Fewell. Sau khi phân lập các chủng vi sinh vật được đánh giá và chọn lọc ra các dịng tối ưu sử dụng cho việc phối chế tạo chế phẩm. Kết quả phân lập và tuyển chọn được các chủng vi sinh vật hữu hiệu bao gồm:
▫ Nhĩm vi sinh vật hiếu khí: Vi khuẩn Bacillus subtilis spp., nấm men Sacharomyces cerevisiae spp.
▫ Nhĩm vi sinh vật kị khí: Vi khuẩn Lactobacillus acidophyllus
spp.; Vi khuẩn quang hợp tía khơng lưu huỳnh Rhodobacter sp.
- Phối trộn và bảo quản chế phẩm EMINA: chế phẩm EMINA là sự
phối hợp của 4 nhĩm vi sinh vật. Đảm bảo cho sự sinh trưởng và tồn tại của các nhĩm vi sinh vật trong dung dịch phối trộn, việc tìm ra tỷ lệ phối trộn các chủng là điều vơ cùng quan trọng. Qua quá trình nghiên cứu, chúng tơi đã tìm ra được cơng thức phối trộn tối ưu - chìa khĩa quan trọng để tạo ra chế phẩm EMINA. Ở cơng thức phối trộn này, hàm lượng và hoạt tính của các chủng vi sinh vật phân lập là cao nhất. Mật độ (CFU/ml) các chủng vi sinh vật trong chế phẩm EMINA Bacillus subtilis spp. 6,5 108; Lactobacillus acidophyllus
spp. 4,78 108;Saccharomyces cerevisiae spp. 3,09 106; Vi khuẩn quang hơp khơng lưu huỳnh 1,12 106.
- Bảo quản chế phẩm:việc duy trì chất lượng và thời gian sử dụng chế
phẩm EMINA là một yêu cầu cấp thiết trong suốt quá trình nghiên cứu chế tạo và sản xuất chế phẩm. Qua nhiều nghiên cứu, nhĩm tác giả đã xác định được chất bảo quản cĩ nguồn gốc tự nhiên, giá thành rẻ và cho hiệu quả bảo quản chế phẩm tốt. Sau 6 tháng bảo quản chế phẩm, mật độ các nhĩm vi sinh vật được duy trì ở mức 106 CFU/ml.
- Hiệu quả xử lý khí thải chuồng trại chăn nuơi của chế phẩm
EMINA: ưu việt của chế phẩm EM là tác dụng khử mùi khĩ chịu ở các chuồng trại chăn nuơi. Việc đánh giá tác dụng khử mùi của chế phẩm EMINA cũng là mục tiêu quan trọng của nghiên cứu.
- Hiệu quả xử lý nước thải khu chuồng nuơi của chế phẩm EMINA:
chế phẩm EMINA gốc được bổ sung vào nước thải khu chuồng nuơi lợn với nồng độ pha loãng 1% (1 lít EMINA thứ cấp + 99 lít nước). Tiến hành phân tích các chỉ số BOD5 và chỉ số COD theo thời gian. Kết quả cho thấy chế phẩm EMINA cĩ hiệu quả rõ rệt trong việc làm giảm chỉ số COD và BOD5.
- Sử dụng chế phẩm EMINA trong ủ phân hữu cơ: đã sử dụng chế
phẩm EMINA trong ủ phân chuồng và các chất thải hữu cơ tại nhiều cơ sở sản xuất và hộ nơng dân tại nhiều địa phương.
- Kết quả theo dõi tại cở sở sản xuất phân bĩn trực thuộc Liên hiệp các hội khoa học tỉnh Ninh Bình cho thấy:
▫ Sau 3 - 5 ngày nhiệt độ đống ủ đã tăng cao.
▫ Sau 1 tháng đổng ủ hoai mục hoàn tồn tạo phân hữu cơ, mùi hơi thối giảm hẳn gần như khơng cịn mùi. Trong khi đĩ, đối chứng khi khơng sử dụng chế phẩm EMINA, để phân hoai mục thời gian ủ kéo dài đến 50 - 60 ngày. Kết quả phân lập vi khuẩn Bacillus subtilis trong đống ủ cho thấy hàm lượng đạt: 3,9 x 108 CFU/ml. Như vậy, chế phẩm EMINA cĩ tác dụng rất lớn trong việc thúc đẩy quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, rút ngắn thời gian ủ phân hữu cơ.
- Ứng dụng chế phẩm EMINA trong chăn nuơi gà: chế phẩm EMINA
là tập hợp các nhĩm vi sinh vật cĩ ích. Các kết quả nghiên cứu cho thấy khi bổ sung chế phẩm EMINA gốc vào nước uống cho gà với tỷ lệ 1/500 cho thấy:
▫ EMNA làm tăng khả năng sinh trưởng, đề kháng của gà. Gà khơng bị mắc bệnh đường ruột làm tăng tỷ lệ sống, tăng hiệu quả kinh tế.
▫ Sử dụng chế phẩm EMINA trong chăn nuơi gà thịt cĩ hiệu quả kinh tế cao gấp đơi so với nuơi gà theo kỹ thuật chăn nuơi hiện đại. Ngồi ra việc sử dụng EMINA trong chăn nuơi cịn làm mơi trường chuồng nuơi được cải thiện, làm sạch. Giảm chi phí nhân cơng dọn chuồng, phân gà trong chăn nuơi cĩ sử dụng EMINA cĩ thể sử dụng ngay cho hồ nuơi cá.
- Kết quả triển khai thử nghiệm thực tế: chế phẩm EMINA đã được sử dụng và phổ biến ở nhiều vùng và địa phương trong cả nước. Trong khuơn khổ của đề tài Sở Khoa học Cơng nghệ Hà Nội “Nghiên cứu ứng dụng các chủng vi sinh vật hữu ích để tạo chế phẩm sinh học cĩ
hiệu quả cao trong sản xuất nơng nghiệp” (giai đoạn 2009 - 2010)
chế phẩm EMINA đã được triển khai thực hiện tại các vùng phụ cận Hà Nội, đã phối hợp sản xuất với cơng ty thuốc thú y Marphavet, cơng ty sản xuất rau sạch Hương Cảnh chi nhánh Gia Lâm, cơng ty TNHH dinh dưỡng cây trồng EAKMAT - Thành phố Daklak...
- Kết quả kiểm định của cơ quan kiểm nghiệm: chế phẩm EMINA đã
được Trung tâm kiểm nghiệm thuốc Thú y Trung ương 1 đánh giá về thành phần, hàm lượng vi sinh vật và Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 1 - Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng đánh giá về độ an toàn.
Ấn phẩm cơng bố
Nguyễn Quang Thạch, Vũ Ngọc Lan (2008). “Một số kết quả nghiên cứu chế phẩm EMINA trong nơng nghiệp, mơi trường và kiến nghị áp dụng trong điều kiện hải đảo”. Hội thảo khoa học lần thứ 33 các trường đại học kỹ thuật với nền cơng nghiệp quốc phịng, 2008.
Các giải thưởng
Sản phẩm của đề tài được cơng nhận là tiến bộ kỹ thuật “Chế phẩm
vi sinh vật hữu hiệu EMINA phục vụ chăn nuơi và xử lý mơi trường
chăn nuơi”được cơng nhận theo quyết định số 174/QĐ-CN-MTCN
ngày 6/9/2010 của Bộ Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn.
Ứng dụng chế phẩm EMINA trong
xử lý mơi trường chăn nuơi
Ứng dụng chế phẩm EMINA
Ứng dụng chế phẩm EMINA trong sản xuất rau an toàn
26. Nghiên cứu làm chủ cơng nghệ và xây dựng mơ hình cơng
nghiệp sinh học sản xuất giống khoai tây, rau và hoa sạch bệnh
Xuất xứ: Đề tài cấp Nhà nước. Mã số KC.04.02/06 - 10
Chủ trì: GS.TS. Nguyễn Quang Thạch - Viện Sinh học nơng nghiệp
Thành viên tham gia: PGS.TS. Nguyễn Thị Lý Anh, ThS. Nguyễn Xuân
Trường, ThS. Lại Đức Lưu, TS. Nguyễn Thị Phương Thảo, ThS. Nguyễn Thị Hương, KS. Nguyễn Văn Đức, KS. Hồng Thị Giang, ThS. Hoàng Thị Nga, ThS. Trương Thị Lành, KS. Phạm Văn Tuân, KS. Đỗ Sinh Liêm, KS. Nguyễn Thị Thanh Phương, KS. Nguyễn Thị Hân, ThS. Đào Huy Chiên, TS. Đặng Văn Đơng, Phạm Kim Thu - Viện Sinh học nơng nghiệp
Thời gian thực hiện: 2007 - 2010
Kết quả đạt được
- Đã lựa chọn, xác định được thiết kế phù hợp và tự thiết kế mẫu dây chuyền cơng nghệ phục vụ sản xuấtở quy mơ lớn và các bộ khí canh nhỏ để thực hiện các nội dung nghiên cứu. Hệ thống dây chuyền sản xuất cơng nghiệp giống khoai tây, rau và hoa cĩ quy mơ 500m2ở Hà Nội, 500m2ở Đà Lạt.
- Chế tạo 50 bộ khí canh mini phục vụ cho nghiên cứu đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật sau: cĩ hệ thống bơm dinh dưỡng, điều chỉnh được chế độ phun dinh dưỡng và thu hồi dung dịch, diện tích sử dụng từ 0,6 - 1m2, trồng được từ 100 - 160 cây; đưa ra 1 bản vẽ thiết kế các bộ dụng cụ Thủy - khí canh để thực hiện các nội dung nghiên cứu.
- Đã xây dựng và hồn thiện các quy trình cơng nghệ sản xuất cơng nghiệp giống trên 03 đối tượng cây trồng bằng khí canh: củ khoai tây giống - cơng suất nhân đạt từ 7480 - 8624 cây/m2/tháng (vượt xa so với chỉ tiêu 1000 - 1500 cây/m2/tháng), năng suất củ thu được dao động 835 - 1016 củ/m2 (tùy thuộc vào từng giống), đạt được mục tiêu đặt ra (1000 củ/m2); giống cà chua và cây hoa cẩm chướng cấy mơ - cơng suất nhân giống đều đạt và vượt chỉ tiêu đã đăng ký (cây cẩm chướng đạt 1335 cây/m2/tháng, cây cà chua đạt 2200 cây/m2/tháng so với đăng ký là 1000 - 1500 cây/m2/tháng).
- Xây dựng thành cơng quy trình nhân giống, quy trình trồng trọt cho các loại cây trên đã được hoàn thiện. Cây và củ giống tạo ra cĩ độ sạch bệnh virus là 100%, được các đơn vị sử dụng đánh giá cao. Cây trồng từ củ giống tạo ra cho năng suất tăng trên 30% so với đối chứng (củ giống sản xuất bằng phương pháp thơng thường), giá thành củ giống xác nhận chỉ bằng 70% so với nhập nội. Cây giống nhân từ khí canh cĩ năng suất và chất lượng tương tự như cây trồng từ hạt (cây cà chua), hoặc từ cây nhân bằng phương pháp truyền thống (cây cẩm chướng nhân bằng phương pháp giâm cành trên đất).
- Tiến hành thử nghiệm trong điều kiện sản xuất tại Đà Lạt đối với 3 loại cây trên và thêm loại cây hoa cúc, cây dâutây đã cho kết quả rất khả quan với 2 mơ hình xí nghiệp sản xuất giống khoai tây và rau hoa với quy mơ 1000m2 (500m2 tại Hà Nội, 500m2 tại Đà Lạt), sản xuất được 2.23 triệu cây và củ giống khoai tây sạch bệnh (Sạch bệnh theo tiêu chuẩn 10TCVN - BNN 2003, cây khỏe, khối lượng củ >3g) và 0.2 triệu cây giống rau hoa trong thời gian thực hiện đề tài bằng hệ thống khí canh.
- Thơng qua thực hiện đề tài đã thu hút được 1 dự án hợp tác quốc tế giữa Viện Sinh học nơng nghiệp và Viện nghiên cứu Phát triển nơng thơn quốc tế của Đại học KangWon - Hàn Quốc. Dự án đã gĩp phần đầu tư xây dựng 500m2 nhà khí canh, 1 phịng thí nghiệm cơng nghệ sinh học khoai tây, 1 hệ thống nhà màn nhà lưới và kho lạnh. Dự án cịn tổ chức trao đổi cán bộ khoa học, hội thảo quốc tế và đào tạo, huấn luyện cho 8 lượt người về các kỹ thuật nhân và chọn tạo giống khoai tây.
Ấn phẩm cơng bố
Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Thị Hương, Lại Đức Lưu (2006). Bước đầu nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ khí canh trong nhân nhanh giống cây khoai tây cấy mơ. Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 4, số 4+5, trang 73 - 79.
Nguyễn Quang Thạch, Lại Đức Lưu, Đinh Thị Thu Lê, Đỗ Sinh Liêm, Nguyễn Văn Đức (2009). Ảnh hưởng của nhiệt độ dung dịch đến khả năng nhân giống và sản xuất củ giống khoai tây bằng cơng nghệ khí canh. Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 7, số 4, trang 443 - 453.
Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Xuân Trường, Lại Đức Lưu, Phạm Văn Tuân, Hồng Thị Giang, Nguyễn Thị Loan (2009). Ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng đến năng suất củ nhỏ (minituber) khoai tây sản xuất bằng kỹ thuật khí canh. Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 7, số 4, trang 543 - 550.
Nguyễn Thị Hương, Nguyễn Xuân Trường, Phạm Văn Tuân, Đinh Thị Thu Lê, Đào Văn Nam, Nguyễn Quang Thạch (2009). Ảnh hưởng một số biện pháp kỹ thuật trồng cây giống nhân từ khí canh trong sản xuất giống sạch bệnh tại Gia Lâm - Hà Nội và Sa Pa - Lào Cai. Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 7, số 5, trang 557 - 585.
Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Xuân Trường, Lại Đức Lưu, Đỗ Sinh Liêm, Phạm Văn Tuân, Nguyễn Thị Lý Anh, Hoàng Thị Giang (2009). Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ khí canh trong nhân giống khoai tây sạch bệnh ở điều kiện chính và trái vụ. Hội nghị Cơng nghệ Sinh học toàn quốc 2009, Đại học Thái Nguyên.
Hồng Thị Nga, Nguyễn Thị Phương Thảo, Trương Thị Lành, Trương Thị Vịnh, Nguyễn Quang Thạch (2009). Nghiên cứu nhân giống cây cà chua F1 bằng kỹ thuật khí canh. Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 7, số 4, trang 408 - 416.
Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Thị Nga, Nguyễn Thị Phương Thảo, Trương Thị Lành (2010). Ảnh hưởng của nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng đến sinh trưởng và năng suất cà chua trong vụ xuân hè. Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 8, số 2, trang 232 - 238.
Địa chỉ ứng dụng, chuyển giao
- Cơng ty cổ phần Giống cây trồng Bắc Ninh, Trung tâm Giống Cây trồng Nam Định, Trung tâm KN & KN Thái Bình.
- Các cơng ty đã tự nhân được từ 800 - 2000 tấn củ với năng suất củ thương phẩm từ 20 - 24 tấn/ha.
Các giải thưởng
Cơng trình đạt giải nhì VIFOTEC 2008. Quyết Định số 1227/QĐ - LHH ngày 03/03/2009 và được được tặng thưởng bằng Lao động Sáng tạo. Quyết định số 461/QĐ - TLĐ ngày 10/04/2009.
Nhân cây khoai tây bằng khí canh
Sản xuất củ giống bằng khí canh
Nhân cây cà chua bằng khí canh
Cây cà chua trồng từ hạt Cây cà chua trồng từ cây giống
Cây cẩm chướng trồng
trong khí canh
Cây nhân bằng khí canh
trồng ra đất