Tƣơng tự ở chất thải ao cá tra, trong 15 mẫu chất thải trại heo đều có sự hiện diện của từng loại vi khuẩn chuyển hóa nitơ. Hình 10B và phụ lục 2 trình bày mật số từng loại vi khuẩn và độ lệch chuẩn.
Hình 10B cho thấy mật số vi khuẩn chuyển hóa nitơ trong mẫu chất thải trại heo khoảng 106
cfu/ml và mật số giữa các mẫu cũng có sự chênh lệch với nhau.
Nhƣ vậy qua khảo sát mật số vi khuẩn chuyển hóa nitơ cho thấy trong mẫu chất thải ao cá tra và trại heo có sự hiện diện của vi khuẩn oxi hóa ammonium, khử nitrite, khử nitrte. Nên có thể sử dụng cả hai loại chất thải này làm nguồn vật liệu phân lập vi khuẩn chuyển hóa nitơ.
4.3. Giá trị pH của hai loại chất thải
Giá trị pH của các mẫu chất thải ao cá tra và trại heo đƣợc trình bày chi tiết trong phụ bảng 3. Hình 11 trình bày giá trị pH trung bình của chất thải ao cá tra và trại heo.
Giá trị pH của chất thải ao cá tra dao động trong khoảng 6,2 – 7,0; sự chênh lệch giữa các mẫu thấp (phụ lục 3). Nguyên nhân do nông dân sử dụng hóa chất (vơi) để duy trì giá trị pH thích hợp cho cá tra trong q trình ni.
Giá trị pH của chất thải trại heo dao động trong khoảng 5,0 – 7,0; sự chênh lệch giữa các mẫu cao (hình 11 và phụ lục 3). Các mẫu chất thải trại heo có pH khoảng trung tính điều này phù hợp với nghiên cứu của Patil et al. (2010) ở Úc [pH: 6,6 – 7,2]; Dy (2004) ở Hàn Quốc [pH: 7,1 – 8,9] và Sun et al. (2012) ở Hangzhou – Trung Quốc [pH: 6,4 – 7,0].
Hình 11. Giá trị pH trung bình của chất thải ao cá tra và trại heo
Giá trị pH có ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng của vi sinh vật nói chung và vi khuẩn nói riêng. Hay pH có sự tác động đến mật số khuẩn chuyển hóa nitơ trong các mẫu chất thải, thể hiện qua hệ số tƣơng quan (r). Qua hình 12A và 12B cho thấy mật số vi khuẩn chuyển hóa nitơ và pH có sự tƣơng quan chặc chẽ với nhau (mức ý nghĩa 1%).
A. B.
Hình 12. Tƣơng quan có ý nghĩa ở mức 1% giữa mật số vi khuẩn chuyển hóa nitơ và
giá trị pH trong mẫu chất thải ao cá tra (A) và trong mẫu chất thải trại heo (B)
** Mật số vi khuẩn chuyển hóa nitơ và pH có sự tương quan với nhau ở mức ý nghĩa 1%.
Theo Villaverde et al. (1997) giá trị pH có 3 ảnh hƣởng lớn đến vi khuẩn chuyển hóa nitơ: (1) hoạt hóa hay ức chế vi khuẩn chuyển hóa nitơ, (2) ảnh hƣởng đến dinh dƣỡng của vi khuẩn, (3) ức chế vi khuẩn thông qua nồng độ NH3 và HNO2.
Thật vậy, theo Gerardi (2002) pH thích hợp cho sự chuyển hóa nitơ là 7 – 8,5. Anthonisen et al. (1976) sử dụng pH 7,5 – 8,5; Eum và Choi (2006) sử dụng pH lớn hơn 8,0; Su et al. (2006) sử dụng pH 7,5 để tối ƣu sự chuyển hóa nitơ trong chất thải trại heo. Chen et al. ( 2006) sử dụng pH 7,0 – 8,8 để tối ƣu sự chuyển hóa nitơ trong chất thải nuôi trồng thủy sản.
4.4. Kết quả phân lập vi khuẩn chuyển hóa nitơ
Bốn trăm lẻ chín dịng vi khuẩn chuyển hóa nitơ đƣợc phân lập từ 29 mẫu chất thải ao cá tra và trại heo. Số lƣợng theo loại vi khuẩn, loại chất thải và địa điểm thu mẫu đƣợc trình bày ở phụ bảng 4.
Từ 14 mẫu chất thải ao cá tra, 218 dịng vi khuẩn chuyển hóa nitơ đƣợc phân lập và 191 dịng vi khuẩn đƣợc phân lập từ 15 mẫu chất thải trại heo. Số lƣợng từng loại vi khuẩn và tỉ lệ phần trăm tƣơng ứng đƣợc trình bày ở bảng 11. Tổng cộng có 102 dịng
vi khuẩn T, 110 dòng vi khuẩn O2, 110 dòng vi khuẩn O3 và 97 dòng vi khuẩn H4. Tỉ lệ phần trăm từng loại vi khuẩn tƣơng đƣơng nhau.
Bảng 11. Số dòng vi khuẩn chuyển hóa nitơ đƣợc phân lập từ hai loại chất thải
Loại vi khuẩn Số dòng Tỉ lệ phần trăm
Phân lập từ chất thải ao cá tra
Vi khuẩn T 54 24,8
Vi khuẩn O2 61 28,0
Vi khuẩn O3 54 24,8
Vi khuẩn H4 49 22,5
Vi khuẩn chuyển hóa nitơ 218 100,0
Phân lập từ chất thải trại heo
Vi khuẩn T 48 24,8
Vi khuẩn O2 49 28,0
Vi khuẩn O3 46 24,8
Vi khuẩn H4 48 22,5
Vi khuẩn chuyển hóa nitơ 191 100,0
Vi khuẩn T là vi khuẩn phát triển trên môi trường T (chứa ammonium, nitrite, nitrate) Vi khuẩn O2 là vi khuẩn phát triển trên môi trường chứa nitrite
Vi khuẩn O3 là vi khuẩn phát triển trên môi trường chứa nitrate Vi khuẩn H4 là vi khuẩn phát triển trên môi trường chứa ammonium Vi khuẩn chuyển hóa nitơ là tổng các loại vi khuẩn T, O2, O3 và H4
4.5. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc các dòng vi khuẩn phân lập
Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của từng dịng vi khuẩn chuyển hóa nitơ đƣợc phân lập từ hai loại chất thải đƣợc trình bày chi tiết trong phụ bảng 5.
4.5.1. Đặc điểm khuẩn lạc vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Số lƣợng từng loại vi khuẩn chuyển hóa nitơ đƣợc phân lập từ chất thải ao cá tra tƣơng ứng với từng đặc điểm hình thái khuẩn lạc đƣợc thể hiện chi tiết qua bảng 12. Tỉ lệ phần trăm từng đặc điểm khuẩn lạc đƣợc thể hiện chi tiết qua hình 13.
Hình 13 cho thấy các đặc điểm chiếm tỉ lệ cao nhƣ sau: 98,6% khuẩn lạc dạng tròn; 70,2% khuẩn lạc màu trắng đục; 80,3% bìa nguyên; 70,6% mô; 70,2% bề mặt trơn láng; 57,8% đƣờng kính 0,5 – 1,0mm.
Hình 15 trình bày đặc điểm hình thái khuẩn lạc một số dòng vi khuẩn đƣợc phân lập từ chất thải ao cá tra. Các dòng vi khuẩn phân lập từ loại chất thải này chủ yếu có khuẩn lạc hình trịn, màu trắng đục hay trắng trong, bìa ngun, mơ, bề mặt trơn láng và đƣờng kính 0,5 – 1,0 mm.
4.5.2. Đặc điểm khuẩn lạc vi khuẩn phân lập từ chất thải trại heo
Số lƣợng từng loại vi khuẩn chuyển hóa nitơ đƣợc phân lập từ chất thải trại heo tƣơng ứng với từng đặc điểm hình thái khuẩn lạc đƣợc thể hiện chi tiết qua bảng 13. Tỉ lệ phần trăm từng đặc điểm khuẩn lạc đƣợc thể hiện chi tiết qua hình 14.
Hình 14 cho thấy các đặc điểm chiếm tỉ lệ cao nhƣ sau: dạng trịn chiếm 99,0%, trắng đục chiếm 66,0%, bìa ngun chiếm 84,3%, mơ chiếm 79,6%, trơn láng chiếm 75,9%, đƣờng kính 0,5 – 1,0 mm chiếm 60,2%.
Hình 16 trình bày hình thái khuẩn lạc của một số dịng vi khuẩn đƣợc phân lập từ chất thải trại heo. Các dòng vi khuẩn phân lập từ loại chất thải này cũng tƣơng tự nhƣ từ chất thải ao cá tra. Khuẩn lạc của chúng chủ yếu có hình trịn, trắng đục hay trắng trong, nguyên, mô, trơn láng và đƣờng kính 0,5 – 1,0 mm.
Bảng 12. Đặc điểm khuẩn lạc của vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Đặc điểm khuẩn lạc Vi khuẩn T Vi khuẩn O2 Vi khuẩn O3 Vi khuẩn H4
Màu sắc Trắng đục 14 17 15 12 Trắng trong 37 43 36 37 Vàng nhạt 3 1 3 0 Hình dạng Trịn 53 60 54 48 Không đều 1 1 0 1 Dạng bìa Nguyên 41 54 46 34 Răng cƣa 13 7 8 15 Độ nổi Mô 38 44 45 27 Lài 16 17 9 22 Bề mặt Trơn láng 35 48 40 34 Nhám 12 10 9 13 Nhớt 7 3 5 2 Kích thƣớc (mm) < 0,5 14 9 11 8 0,5 – 1,0 27 38 32 29 >1,0 13 14 11 12
(Các dịng vi khuẩn chuyển hóa nitơ phân lập được mơ tả đặc điểm hình dạng, màu sắc, dạng bìa, độ nổi, bề mặt và kích thước của khuẩn lạc sau 48 giờ ủ ở 300C trên môi trường phân lập).
Bảng 13. Đặc điểm khuẩn lạc của vi khuẩn phân lập từ chất thải trại heo
Đặc điểm khuẩn lạc Vi khuẩn T Vi khuẩn O2 Vi khuẩn O3 Vi khuẩn H4
Màu sắc Trắng đục 19 17 13 14 Trắng trong 28 32 32 34 Vàng nhạt 1 0 1 0 Hình dạng Trịn 48 48 45 48 Không đều 0 1 1 0 Dạng bìa Nguyên 40 44 38 39 Răng cƣa 8 5 8 9 Độ nổi Mô 34 41 37 40 Lài 14 8 9 8 Bề mặt Trơn láng 39 40 35 31 Nhám 5 6 10 10 Nhớt 4 3 1 6 Kích thƣớc (mm) < 0,5 16 14 12 14 0,5 – 1,0 26 29 30 30 >1,0 6 6 4 4
(Các dịng vi khuẩn chuyển hóa nitơ phân lập được mơ tả đặc điểm hình dạng, màu sắc, dạng bìa, độ nổi, bề mặt và kích thước của khuẩn lạc sau 48 giờ ủ ở 300C trên mơi trường phân lập).
Hình 13. Tỉ lệ phần trăm đặc điểm khuẩn lạc vi khuẩn chuyển hóa nitơ phân lập từ
chất thải ao cá tra
Hình 14. Tỉ lệ phần trăm đặc điểm khuẩn lạc vi khuẩn chuyển hóa nitơ phân lập từ
Hình 15. Khuẩn lạc một số dịng vi khuẩn chuyển hóa nitơ đƣợc phân lập từ chất thải
ao cá tra
(Khuẩn lạc được mô tả sau 48 giờ phát triển ở 300C trên mơi trường phân lập. Các dịng vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra chủ yếu có khuẩn lạc hình trịn, màu trắng đục hay trắng trong, bìa ngun, mơ, bề mặt trơn láng và đường kính 0,5 – 1,0 mm).
Hình 16. Khuẩn lạc một số dịng vi khuẩn chuyển hóa nitơ đƣợc phân lập từ chất thải
trại heo
(Khuẩn lạc được mô tả sau 48 giờ phát triển ở 300C trên môi trường phân lập. Các dòng vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra chủ yếu có khuẩn lạc hình trịn, màu trắng đục hay trắng trong, bìa ngun, mơ, bề mặt trơn láng và đường kính 0,5 – 1,0 mm).
1,0 mm
4.6. Đặc điểm hình thái tế bào các dòng vi khuẩn phân lập
Đặc điểm tế bào của 409 dịng vi khuẩn chuyển hóa nitơ phân lập từ 29 mẫu chất thải đƣợc trình bày chi tiết trong phụ bảng 5.
4.6.1. Đặc điểm tế bào vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Bảng 14 trình bày số dịng vi khuẩn chuyển hóa nitơ phân lập từ chất thải ao cá tra tƣơng ứng với từng đặc điểm hình thái tế bào. Hình 17 trình bày tỉ lệ phần trăm từng đặc điểm tế bào vi khuẩn chuyển hóa nitơ phân lập từ chất thải ao cá tra.
Bảng 14. Đặc điểm tế bào của vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Đặc điểm tế bào Vi khuẩn T Vi khuẩn O2 Vi khuẩn O3 Vi khuẩn H4
Que ngắn 54 61 52 48 Que dài 0 0 2 1 Riêng lẻ 49 54 45 40 Liên kết 5 7 9 9 Di động 47 41 45 28 Bất động 7 20 9 21
Bảng 14 và hình 17 cho thấy trong 218 dịng vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra; các đặc điểm que ngắn, tồn tại riêng lẻ và di động chiếm số lƣợng lớn ở cả bốn loại vi khuẩn phân lập. Tế bào có dạng que ngắn - riêng lẻ - di động chiếm tỉ lệ cao nhất (72,5%).
4.6.2. Đặc điểm tế bào vi khuẩn phân lập từ chất thải trại heo
Bảng 15 trình bày số dịng vi khuẩn phân lâp từ chất thải trại heo tƣơng ứng với từng đặc điểm hình thái tế bào. Hình 18 trình bày tỉ lệ phần trăm đặc điểm tế bào vi khuẩn chuyển hóa nitơ phân lập từ chất thải trại heo.
Bảng 15. Đặc điểm tế bào của vi khuẩn phân lập từ chất thải trại heo
Đặc điểm tế bào Vi khuẩn T Vi khuẩn O2 Vi khuẩn O3 Vi khuẩn H4
Que ngắn 48 49 45 47 Que dài 0 0 1 1 Riêng lẻ 40 47 43 38 Liên kết 8 2 3 10 Di động 39 34 38 29 Bất động 9 15 8 19
Bảng 15 và hình 18 cũng cho thấy đa phần vi khuẩn chuyển hóa nitơ đƣợc phân lập từ chất thải trại heo có dạng hình que ngắn, tồn tại riêng lẻ và có khả năng di động. Cụ thể là tế bào dạng que ngắn, riêng lẻ, di động chiếm tỉ lệ cao nhất (72,8%).
4.7. Khả năng chuyển hóa nitơ của vi khuẩn phân lập từ hai loại chất thải
Kết quả khảo sát khả năng chuyển hóa nitơ của 409 dịng vi khuẩn đƣợc phân lập từ 29 mẫu chất thải đƣợc thể hiện chi tiết qua phụ bảng 6.
4.7.1. Khả năng oxi hóa ammonium của vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Số lƣợng và tỉ lệ phần trăm vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra có khả năng oxi hóa ammonium ở từng nồng độ đƣợc thể hiện chi tiết ở bảng 16.
Bảng 16. Khả năng oxi hóa ammonium của vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Nồng độ ammonium Số dịng có khả năng oxi hóa
ammonium ở nồng độ tƣơng ứng Tỉ lệ phần trăm
100 mM 49 100,0 200 mM 49 100,0 300 mM 48 98,0 400 mM 47 95,9 500 mM 39 79,6 600 mM 33 67,3 700 mM 28 57,1 800 mM 13 26,5 900 mM 6 12,2 1000 mM 0 0,0
(Các dịng vi khuẩn được đánh giá có khả năng chuyển hóa khi có sự phát triển trên mơi trường kiểm tra ở nồng độ tương ứng).
Bảng 16 cho thấy số lƣợng dịng vi khuẩn có khả năng oxi hóa ammonium tỉ lệ nghịch với nồng độ ammonium. Trong 49 dịng vi khuẩn oxi hóa ammonium phân lập từ chất thải ao cá tra, có 6 dịng có khả năng oxi hóa ammonium ở nồng độ cao nhất (900mM) và chiếm tỉ lệ 12,2%.
4.7.2. Khả năng khử nitrite của vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Số lƣợng và tỉ lệ phần trăm dòng vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra có khả năng khử nitrite ở từng nồng độ đƣợc thể hiện chi tiết ở bảng 17.
Bảng 17. Khả năng khử nitrite của vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Nồng độ nitrite Số dịng có khả năng khử
nitrite ở nồng độ tƣơng ứng Tỉ lệ phần trăm
10 mM 61 100,0 20 mM 61 100,0 30 mM 57 93,4 40 mM 49 80,3 50 mM 45 73,8 60 mM 32 52,5 70 mM 28 45,9 80 mM 15 24,6 90 mM 10 16,4 100 mM 0 0,0
(Các dòng vi khuẩn được đánh giá có khả năng chuyển hóa khi có sự phát triển trên môi trường kiểm tra ở nồng độ tương ứng).
Bảng 17 cho thấy số lƣợng dòng vi khuẩn có khả năng khử nitrite tỉ lệ nghịch với nồng độ nitrite. Trong 61 dòng vi khuẩn khử nitrite phân lập từ chất thải ao cá tra, có 10 dịng có khả năng khử nitrite ở nồng độ cao nhất (90mM) và chiếm tỉ lệ 16,4%.
4.7.3. Khả năng khử nitrate của vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Số lƣợng và tỉ lệ phần trăm dòng vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra có khả năng khử nitrate ở từng nồng độ đƣợc thể hiện chi tiết ở bảng 18.
Bảng 18. Khả năng khử nitrate của vi khuẩn phân lập từ chất thải ao cá tra
Nồng độ nitrate Số dịng có khả năng khử nitrate
ở nồng độ tƣơng ứng Tỉ lệ phần trăm 100 mM 54 100,0 200 mM 54 100,0 300 mM 50 92,6 400 mM 36 66,7 500 mM 31 57,4 600 mM 24 44,4 700 mM 21 38,9 800 mM 14 25,9 900 mM 7 13,0 1000 mM 0 0,0
(Các dịng vi khuẩn được đánh giá có khả năng chuyển hóa khi có sự phát triển trên mơi trường kiểm tra ở nồng độ tương ứng).
Bảng 18 cho thấy số lƣợng dịng vi khuẩn có khả năng khử nitrate tỉ lệ nghịch với nồng độ nitrate. Trong 54 dòng vi khuẩn khử nitrate phân lập từ chất thải ao cá tra, có 7 dịng có khả năng khử nitrate ở nồng độ cao nhất (900mM), chiếm tỉ lệ 13,0%.
4.7.4. Khả năng chuyển hóa nitơ của vi khuẩn T phân lập từ chất thải ao cá tra Số lƣợng và tỉ lệ phần trăm dòng vi khuẩn T phân lập từ chất thải ao cá tra có khả năng chuyển hóa nitơ đƣợc thể hiện chi tiết ở bảng 19.
Bảng 19. Khả năng chuyển hóa nitơ của vi khuẩn T phân lập từ chất thải ao cá tra
Nồng độ Số dịng có khả năng chuyển
hóa ở nồng độ tƣơng ứng Tỉ lệ phần trăm
Ammonium Nitrite Nitrate
100 mM 10 mM 100 mM 54 100,0
200 mM 20 mM 200 mM 17 31,5
300 mM 30 mM 300 mM 2 3,7
400 mM 40 mM 400 mM 0 0,0
(Các dòng vi khuẩn được đánh giá có khả năng chuyển hóa khi có sự phát triển trên môi trường kiểm tra ở nồng độ tương ứng).
Bảng 19 cho thấy số lƣợng dịng vi khuẩn T có khả năng chuyển hóa nitơ tỉ lệ