BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lê Thị Thảo Sương NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI SINH VẬT PHÂN HỦY XÁC CÁ TRA ĐỂ CHẾ BIẾN THÀNH PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC PHỤC VỤ NÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lê Thị Thảo Sương NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI SINH VẬT PHÂN HỦY XÁC CÁ TRA ĐỂ CHẾ BIẾN THÀNH PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC PHỤC VỤ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Vi sinh vật Mã số: 604240 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN ĐĂNG NGHĨA Thành phố Hồ Chí Minh - 2011 LỜI CAM ĐOAN 0B Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu độc lập Những số liệu luận văn trung thực có nguồn gốc cụ thể, rõ ràng Các kết luận văn tác giả thực nghiên cứu chưa công bố công trình khoa học Lê Thị Thảo Sương Để hoàn thành luận văn xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Nguyễn Đăng Nghĩa, người thầy quan tâm hướng dẫn, tận tình giúp đỡ động viên lúc khó khăn Tuy có lúc Thầy nghiêm khắc coi động lực để phấn đấu Tôi xin chân thành cảm ơn TS Đồng Thị Thanh Thu, cô người hướng dẫn cho cô bảo nhiều gặp khó khăn trình thực nghiệm Tôi xin gửi lời cảm ơn đến cô Trần Thanh Thủy Cô thuộc phòng thí nghiệm trường Đại học sư phạm TPHCM anh chị học viên Cao học K.18, K.19 tạo điều kiện cho hoàn thành bước thí nghiệm Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình anh Nguyễn Tiến Thành, tổ 6B, Khu phố 3, phường Thới An, Quận 12 nhiệt tình giúp đỡ suốt trình thực nghiệm đề tài Và xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người động viên, giúp đỡ nhiều suốt trình học tập làm đề tài nghiên cứu MỤC LỤC B LỜI CAM ĐOAN 2T 2T MỤC LỤC 2T T DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 2T T MỞ ĐẦU 2T T Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10 2T T 1.1.Phân bón vai trò phân bón phát triển nông nghiệp 10 T T 1.1.1.Khái niệm phân hữu sinh học 10 T T 1.1.2.Sơ lược lịch sử phát triển phân bón xu cân đối dinh dưỡng nông nghiệp 10 T T 1.1.3.Giá trị phân bón hữu sinh học 11 T T 1.1.4.Một số phân hữu sinh học sản xuất 11 T T 1.1.4.1 Phân hữu vi sinh vật 11 T 2T 1.1.4.2 Phân lân vi sinh 14 T 2T 1.1.5 Một số vấn đề sản xuất ứng dụng phân bón vi sinh Việt Nam 14 T T 1.2 Chế phẩm EM 15 T 2T 1.2.1.Lịch sử nghiên cứu 15 T 2T 1.2.2.Thành phần vi sinh vật chế phẩm EM 15 T T 1.2.3.Một số ứng dụng chế phẩm EM 16 T T 1.2.3.1 Ứng dụng chăn nuôi 16 T 2T 1.2.3.2 Ứng dụng bảo vệ môi trường 17 T T 1.2.3.3 Ứng dụng sản xuất phân bón 18 T T 1.2.4 Một số chế phẩm EM sản xuất Việt Nam 20 T T 1.3 T T Một số hiểu biết thành phần dinh dưỡng cá Tra 22 T T 1.3.1.Vị trí phân loại 22 T 2T 1.3.2.Phân bố: 23 T 2T 1.3.3.Đặc điểm sinh học 23 T 2T 1.3.4 Thành phần dinh dưỡng 24 T 2T 1.4.Thực trạng nuôi cá Tra số tỉnh thuộc đồng sông Cửu Long 25 T T 1.4.1.Con giống: 25 T 2T 1.4.2.Diện tích nuôi cá Tra 26 T 2T 1.4.3.Vấn đề ô nhiễm môi trường: 27 T 2T 1.4.4.Một số biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường áp dụng 29 T T 1.4.4.1 Biện pháp kỹ thuật cao 29 T 2T 1.4.4.2 Biện pháp Thuỷ sinh thực vật 29 T T Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2T T 2.1.Đối tượng 31 T 2T 2.2.Nội dung nghiên cứu: 31 T 2T 2.3.Phương pháp nghiên cứu: 31 T 2T Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 2T T 3.1.Tỷ lệ thành phần hóa học cá Tra 32 T T 3.2.Đánh giá hiệu lực chế phẩm EM đến khả phân hủy xác cá tra 32 T T 3.2.1 Ảnh hưởng EM tới thay đổi trạng thái cảm quan mẫu thủy phân xác cá Tra 33 T T 3.2.2 Kết phân tích số tiêu hóa học 36 T T 3.2.2.1.Ảnh hưởng EM tới biến đổi hàm lượng đạm tổng số 36 T T 3.2.2.2 Ảnh hưởng EM tới biến đổi hàm lượng đạm formol 38 T T 3.2.2.3.Ảnh hưởng EM tới biến đổi hàm lượng đạm NH 40 T R R2 T 3.2.2.4.Ảnh hưởng EM tới biến đổi hàm lượng đạm amin 41 T T 3.3.Đánh giá hiệu việc sử dụng phân bón sinh hóa hữu lên cải 45 T T 3.3.1 Đánh giá cảm quan 46 T 2T 3.3.2.Ảnh hưởng phân bón lên tăng chiều cao 47 T T 3.3.3.Ảnh hưởng phân bón lên suất 48 T T KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 51 2T 2T 1.Kết luận: 51 T T 2.Đề nghị: 52 T T TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 2T 2T PHỤ LỤC 57 2T T DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 2B EM : effective microorgannic HTX: hợp tác xã KH & CN: Khoa học công nghệ VSV: vi sinh vật PHCVS: phân hữu vi sinh PHCVSVCN: phân hữu vi sinh vật chức HCSH: hữu sinh học ĐBSCL: đồng sông Cửu Long CT: công thức ĐC: đối chứng TBKH: tiến khoa học NN&PTNT: Nông nghiệp phát triển nông thôn TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam MỞ ĐẦU B Hiện nay, phát triển nông nghiệp nước ta vào mức độ thâm canh cao với việc sử dụng ngày nhiều phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật hóa học loại nông dược nhằm mục đích khai thác, chạy theo suất sản lượng Chính vậy, với canh tác làm cho đất đai ngày thoái hóa, dinh dưỡng bị cân đối, cân hệ sinh thái đất, hệ vi sinh vật đất bị phá hủy, tồn dư chất độc hại đất ngày cao, nguồn bệnh tích lũy đất nhiều dẫn đến phát sinh số dịch hại không dự báo trước Chính vậy, xu hướng quay trở lại nông nghiệp hữu với việc tăng cường sử dụng chế phẩm sinh học, phân bón hữu canh tác trồng xu hướng chung Việt Nam nói riêng giới nói chung Việc sử dụng phân bón hữu (hữu truyền, hữu sinh học, hữu cơ-khoáng, hữu vi sinh) giải vấn đề thoái hóa đất, tránh ô nhiễm môi trường mà mang lại suất kinh tế cao cho kinh tế nông nghiệp tiền đề để “phát triển bền vững” Trước thực tế đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật phân hủy xác cá Tra để chế biến thành phân hữu sinh học phục vụ nông nghiệp” cần thiết để góp phần việc xử lý ô nhiễm môi trường đồng thời tạo sản phẩm có giá trị kinh tế để phục vụ cho nông nghiệp Qua đề tài này, hy vọng mở hướng việc phát triển dòng phân bón hữu sinh học để ứng dụng vào phát triển nông nghiệp Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI U  Khắc phục trạng ô nhiễm trình nuôi thâm canh cá Tra Khai thác tận thu phế phụ phẩm nuôi chế biến để sản xuất phân hữu sinh học phục vụ nông nghiệp  Tiết kiệm ngoại tệ từ việc góp phần giảm lượng phân bón hóa học nhập  Góp phần xử lý ô nhiễm môi trường sử dụng chất thải nuôi trồng chế biến thủy sản Giảm nguồn lây lan dịch bệnh việc thu gom xử lý xác cá chết ao nuôi  Chế phẩm phân hữu sinh học sử dụng địa phương làm tăng độ phì nhiêu cho đất, phục vụ cho qui trình canh tác theo tiêu chuẩn GAP, tăng hiệu sản xuất nông nghiệp theo hướng bền vững MỤC TIÊU ĐỀ TÀI U • Mục tiêu chung: U U - Sử dụng chế phẩm Vi sinh hữu hiệu để phân hủy xác cá Tra tạo thành sản phẩm phân bón hữu sinh học phục vụ nông nghiệp Góp phần tái sử dụng phế phụ liệu, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nâng cao chất lượng nông sản • Mục tiêu cụ thể: U - U Sử dụng số chế phẩm EM để phân hủy xác cá Tra điều kiện háo khí - Xác định loại chế phẩm phù hợp cho hiệu phân hủy cao điều kiện háo khí - Xây dựng qui trình chế biến xác cá Tra thành phân bón hữu sinh học chất lượng cao phục vụ canh tác trồng - Khảo nghiệm đánh giá hiệu lực phân bón chế biến từ xác cá Tra sau phân hủy rau ăn THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI: - Thời gian: tháng 1/2009 đến tháng 7/2011 - Địa điểm: Đề tài thực Trung tâm Nghiên cứu Chuyển giao TBKT Nông nghiệp, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam, số 12 Nguyễn Chí Thanh, phường 2, quận 10, TP/ Hồ Chí Minh Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU U 4B U 1.1.Phân bón vai trò phân bón phát triển nông nghiệp 10B 1.1.1.Khái niệm phân hữu sinh học B Phân hữu sinh học loại phân bón sử dụng trình lên men vi sinh vật để hoạt hóa than bùn (rác thải) trộn với phân bón hóa học (N, P, K), nguyên tố vi lượng, trung lượng chất điều hòa kích thích tăng trưởng cho trồng.[1] 1.1.2.Sơ lược lịch sử phát triển phân bón xu cân đối dinh dưỡng nông B nghiệp Trên giới, lịch sử nghiên cứu sử dụng phân bón có từ lâu đời phân hữu Tại Trung Quốc, 1.500 năm trước công nguyên, người ta sử dụng cỏ, thân đậu sau phân chuồng để bón ruộng Đến tận kỷ 18 loài người cho hút thức ăn từ mùn đất cần bón phân hữu cho [2] Ở Châu Âu, đầu kỷ thứ có nhiều nghiên cứu phân bón Một số học giả đưa thuyết khác “nguồn thức ăn”cho cây, có thạch cao, muối, nước, đất, mùn, không khí,… Đến năm 1840, nhà bác học người Đức - Liebig xuất sách tiếng “Hóa học áp dụng ngành canh tác sinh lý”, dịch nhiều thứ tiếng giới Học thuyết Liebig bác bỏ thuyết mùn mà khẳng định vai trò muối khoáng dinh dưỡng thực vật, đồng thời đề lý thuyết cần thiết phải bón trả lại tất chất khoáng mà trồng lấy đảm cho thu hoạch mùa màng Việc khẳng định phân hữu không cung cấp trực tiếp dinh dưỡng cho mà phải gián tiếp qua chất khoáng - sản phẩm trình phân giải chất hữu tạo tiền đề vững cho công trình nghiên cứu sau này, làm bùng nổ công nghiệp phân bón hóa học toàn giới Theo FAO, nhu cầu sử dụng phân hóa học tăng lên với tốc độ vũ bão [2] Năm 1905, giới sử dụng 1,4 triệu NPK đến năm 1990 lượng phân hóa học sử dụng tới 138 triệu tấn, năm 2000 144 triệu tấn, năm 2005 150 triệu nhu cầu sử dụng phân hóa học giới lên tới 200 triệu [2] PHỤ LỤC B PHỤ LỤC HÌNH ẢNH CÁC MẪU PHÂN HỦY XÁC CÁ TRA – TUẦN CT 1A CT 1B CT 1C CT 2A CT 2B CT 2C CT 3A CT 3B CT 3C CT 4A CT 4B CT 4C CT 5A CT 5B CT 5C PHỤ LỤC HÌNH ẢNH CÁC LIẾP RAU TRỒNG THỬ NGHIỆM BÓN PHÂN HỮU CƠ PHÂN HỦY TỪ XÁC CÁ TRA Gieo hạt Liếp sau ngày cấy Liếp sau ngày cấy Liếp sau ngày cấy Liếp sau ngày cấy Liếp sau ngày cấy Liếp sau ngày cấy Liếp sau ngày cấy Liếp sau ngày cấy Liếp sau ngày cấy Liếp sau ngày cấy Liếp sau 12 ngày cấy Liếp sau 12 ngày cấy Liếp sau 12 ngày cấy Liếp sau 12 ngày cấy Liếp sau 12 ngày cấy Liếp sau 15 ngày cấy Liếp sau 15 ngày cấy Liếp sau 15 ngày cấy Liếp sau 15 ngày cấy Liếp sau 15 ngày cấy Thu hoạch liếp Thu hoạch liếp Thu hoạch liếp Thu hoạch liếp Thu hoạch liếp [...]... Phân bón lá hữu cơ sinh học chế biến từ xác cá Tra 2.2.Nội dung nghiên cứu: 15B Thực hiện 03 nội dung chính 2.2.1 Tham khảo, kế thừa các kết quả nghiên cứu về sử dụng xác cá Tra để chế biến phân bón hữu cơ sinh học phục vụ nông nghiệp 2.2.2 So sánh và đánh giá hiệu lực phân hủy protein từ nguyên liệu xác cá Tra của một số chế phẩm vi sinh 2.2.3 Khảo nghiệm đánh giá hiệu lực của một số phân bón lá chế. .. hữu cơ từ CO 2 và H2 O, vi khuẩn cố định Nitơ (sử R R R R dụng chất hữu cơ của vi khuẩn quang hợp để chuyển Nitơ trong không khí thành các hợp chất Nitơ), xạ khuẩn (sản sinh các kháng sinh ức chế vi sinh vật gây bệnh và phân giải chất hữu cơ) , vi khuẩn Lactic (chuyển hoá thức ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu hoá), nấm men (sản sinh các vitamin và các axít amin) Các vi sinh vật tạo ra một môi trường sinh. .. để phân hủy mụn xơ dừa làm phân bón hữu cơ sinh học, chế phẩm Zymplex ủ hiếu khí với phân chuồng đạt hiệu quả cao, thời gian ủ nhanh Đến nay, nhiều vi n nghiên cứu về nông nghiệp trong nước như Vi n Thổ nhưỡng Nông hóa, Vi n Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Vi t Nam, Vi n Sinh học Nhiệt đới,… đã phân lập, tuyển chọn, nhân nuôi trong môi trường thanh trùng các chế phẩm VSV cố định đạm, phân giải lân, phân. .. bón lá chế biến từ xác cá Tra trên cây rau cải 2.3.Phương pháp nghiên cứu: 16B - Kế thừa các kết quả nghiên cứu trước để xác định một số chế phâm vi sinh phục vụ cho nội dung chính của đề tài - Phương pháp ủ lên men phân giải protein cá bằng các chế phẩm vi sinh đã lựa chọn - Bố trí các thí nghiệm để so sánh hiệu lực phân hủy protein của các công thức thí nghiệm Xác định một số chỉ tiêu chính để theo... 10 đơn vị trong cả nước tập trung nghiên cứu phân vi sinh vật Các nhà khoa học đã phân lập được nhiều chủng vi sinh vật cố định đạm và một số VSV phân giải lân [44] Hiện nay, nhiều loại phân hữu cơ vi sinh đã được nghiên cứu sản xuất và được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là tiến bộ kỹ thuật Theo ước tính của Cục Trồng trọt, lượng phân hữu cơ vi sinh sản xuất trong năm 2008 có trên... của phân bón hữu cơ sinh học B 4 2 Sử dụng phân hữu cơ sinh học nghĩa là cùng lúc đưa vào đất canh tác 3 loại phân: phân hóa học, phân hữu cơ, phân vi sinh Ngoài ra nó còn được bổ sung đầy đủ các nguyên tố, các hoạt chất quan trọng mà cây trồng và đất thiếu, từ đó điều chỉnh được hàm lượng dinh dưỡng phù hợp với từng loại cây trồng trên mỗi vùng đất canh tác khác nhau.[1] Ngoài ra, vi c sử dụng phân. .. Phân hữu cơ vi sinh vật B 4 Trên thế giới, các loại phân hữu cơ vi sinh (PHCVS) được sử dụng ngày càng nhiều do làm tăng năng suất, giảm chi phí phân khoáng, cải thiện độ phì nhiêu đất và đặc biệt làm tăng chất lượng nông sản PHCVS là loại phân bón mà thành phần chủ yếu là chất hữu cơ và có chứa một hoặc nhiều chủng vi sinh vật sống có ích ở mật số trên 106 CFU/gam phân Ở những nước P P có nền nông nghiệp. .. cho hệ vi sinh vật tiết ra các emzyme phân hủy như lignin peroxidase, có khả năng phân hủy các hóa chất nông nghiệp tồn dư, môi trường được cải thiện Đây là sản phẩm thân thiện môi trường phù hợp với xu hướng của xã hội hướng đến thay thế thuốc hóa học bằng chế phẩm sinh học [20] - Vi n Khoa học nông nghiệp Vi t Nam đã sản xuất chế phẩm vi sinh: DW03, DW04 và DW06 từ hỗn hợp 10 chủng thuộc các chi... thấy tốc độ phân hủy của xác cá khi phân hủy bằng kiềm xảy ra nhanh hơn Nhưng nếu xét riêng về hiệu quả của vi c sử dụng EM thì sự chênh lệch về tỷ trọng của các công thức không nhiều nhưng ở CT4 ta có thể thấy tỷ trọng cao hơn so với các CT2 và CT3 3.2.2 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa học B 0 4 Để đánh giá chính xác hơn về khả năng phân hủy của xác cá Tra của các chế phẩm EM, qua phân tích một... khoáng 1 – 2 % - Ngoài ra còn có các sắc tố, vitamin Dựa trên thành phần khối lượng và thành phần hóa học của cá Tra, có thể thấy hàm lượng protein trong thành phần của cá Tra là tương đối cao (13 -20%) Nếu dùng để làm phân hữu cơ chất lượng cao sẽ là nguồn phân bón cung cấp đạm rất tốt cho cây trồng 3.2.Đánh giá hiệu lực của các chế phẩm EM đến khả năng phân hủy xác cá tra 18B Chúng tôi tiến hành thí