SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NGÃI TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT  HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ VÀ PHÂN VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM NGƯỜI THỰC HIỆN: LÊ THỊ THẠCH THẢO Quảng Ngãi, tháng 08 - 2015 PHẦN I - ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý chọn đề tài Việt Nam nước nông nghiệp, từ bao đời nay, người nông dân ta ghi nhớ khắc sâu câu thành ngữ mà ông bà xưa truyền lại “nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” Đủ để thấy rằng, từ xa xưa, ông bà ta nhận vai trò vô quan trọng phân bón suất phẩm chất trồng Ngày nay, với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật, ngành nông nghiệp có thay đổi đáng kể Nhiều máy móc đại, công nghệ trồng trọt tiên tiến, giống mới, phân bón hóa học,… đời, suất trồng ngày tăng đáp ứng kịp thời nhu cầu ngày cao người Tuy nhiên, việc lạm dụng loại phân bón hóa học làm cho môi trường ô nhiễm, đất canh tác ngày xấu đi, đẩy nhanh tiến trình sa mạc hóa đất trồng Vấn đề trở nên nghiêm trọng với đất nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa Việt Nam ta Nó lời đe dọa mà tương lai có thật nhiều quốc gia giới phải gánh chịu hậu nặng nề từ sai lầm canh tác nông nghiệp Năm 1937, Tổng thống Mỹ Franklin Delano Roosevelt khẳng định “dân tộc tàn phá đất tự hủy diệt mình” nói thảm họa sinh thái canh tác nông nghiệp không hợp lý làm cho vùng Đồng lớn phía Tây Nam nước Mỹ trở thành vùng đất hoang tàn với tên gọi Chảo Bụi (Dust Bowl) Vậy phải làm để bảo vệ trả lại độ phì nhiêu cho đất phạm nhiều sai lầm đất trồng kể từ phân bón hóa học đời? Việc sử dụng phân bón hữu phân bón vi sinh xem lựa chọn tốt để giải vấn đề trên, góp phần xây dựng nông nghiệp phát triển bền vững tương lai nhân loại nói riêng Sinh giới nói chung Tuy nhiên, việc nghiên cứu, sản xuất chế phẩm phân bón hữu nhờ vi sinh vật phân bón vi sinh mảng đề tài mẻ chưa khai phá nhiều, đặc biệt Việt Nam Các chế phẩm phân bón chưa người nông dân biết đến nhiều, chưa hiểu lợi ích to lớn chưa sử dụng phổ biến sản xuất nông nghiệp Đây vấn đề cần quan tâm, góp sức toàn xã hội, đặc biệt người làm việc lĩnh vực Nông nghiệp Sinh vật học Xuất phát từ lý trên, đồng thời để có thêm tài liệu phục vụ cho công tác giảng dạy chương trình Sinh học 10 bồi dưỡng học sinh giỏi, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân bón hữu phân vi sinh vật cố định đạm” 1.2 Mục tiêu đề tài - Xác định vai trò vi sinh vật với việc phân giải, tổng hợp chất hữu cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho đất trồng - Xác định tác động loại phân bón vi sinh vật đất - Giới thiệu đặc điểm ưu, nhược điểm phân bón hữu sản xuất công nghiệp nhờ ứng dụng vi sinh vật phân vi sinh vật cố định đạm PHẦN II - ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu - Vai trò vi sinh vật trình chuyển hóa chất dinh dưỡng quan trọng đất trồng - Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân bón hữu phân vi sinh vật cố định đạm 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Mối quan hệ vi sinh vật tự nhiên với trình chuyển hóa chất dinh dưỡng cần thiết cho đất trồng 2.2.2 Ảnh hưởng phân bón vô cơ, phân bón hữu hoạt động vi sinh vật đất 2.2.3 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân bón hữu (compost) 2.2.4 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm 2.2.5 Ưu nhược điểm việc sử dụng phân bón compost phân vi sinh vật cố định đạm sản xuất nông nghiệp 2.3 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu tài liệu làm sở lý thuyết cho đề tài: giáo trình vi sinh vật học, tài liệu vi sinh vật học mạng internet,… PHẦN III - NỘI DUNG 3.1 Vai trò vi sinh vật trình phân giải vật chất, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất trồng 3.1.1 Vi sinh vật phân giải cellulose Xenlulose thành phần chủ yếu tế bào thực vật, chiếm tới 50% tổng số hydratcacbon trái đất Trong vách tế bào thực vật, Xenlulose tồn mối liên kết chặt chẽ với polisaccarit khác như: Hemixenlulose, Pectin Lignin tạo thành liên kết bền vững Xenlulose thường có mặt dạng sau: + Phế liệu nông nghiệp: rơm rạ, cây, vỏ lạc, vỏ trấu, thân ngô,… + Phế liệu công nghiệp thực phẩm: vỏ xơ quả, bã mía, bã cà phê, bã sắn… + Phế liệu công nghiệp chế biến gỗ: rễ cây, mùn cưa, gỗ vụn… + Các chất thải gia đình: rác, giấy loại… Trong tự nhiên có nhiều loại vi sinh vật có khả sinh enzim xúc tác trình phân giải xenlulose Chúng có ý nghĩa lớn việc thực vòng tuần hoàn Cacbon tự nhiên, góp phần quan trọng việc nâng cao độ phì nhiêu đất Trong điều kiện thoáng khí Xenlulose bị phân giải tác dụng nhiều vi sinh vật hiếu khí Ngoài ra, có số vi khuẩn kỵ khí có khả tham gia tích cực vào trình phân giải xenlulose Ví dụ: vi sinh vật thuộc nhóm Cytophaga, Cellulomonas, Bacillus, Penicillium … Clostridium,Aspergillus, Penicillium Bacillus Cellulomonas 3.1.2 Vi sinh vật phân giải Xilan CCytophaga Aspergillus Là hợp chất Hydratcacbon phân bố rộng tự nhiên Xilan chứa nhiều xác thực vật Trong rơm rạ xilan chiếm 15 – 20%, bã mía 30%, gỗ thông 7% – 12%, loại rộng 20% – 25% Có nhiều loại vi sinh vật có khả phân giải xilan Các vi sinh vật có khả phân giải xenlulo sản sinh enzym cellulaza thường sinh enzym xilanaza Trong đất chua, nấm loại vi sinh vật tác động vào xilan Trong đất trung tính kiềm, vi khuẩn nhóm tác động vào xilan Một số loại v i sinh vật phân giải xilan: Bacillus lichenifornus, Bacteroides amylagens, Streptomyces albogriseolus… Cơ chế phân giải: tác dụng Enzym xilanaza ngoại bào, xilan bị phân giải thành thành xilanbioza xiloza 3.1.3 Vi sinh vật phân giải lưu huỳnh (S) Lưu Huỳnh chất dinh dưỡng quan trọng trồng Trong đất thường dạng hợp chất muối vô như: CaSO4, Na2SO4, FeS2, Na2S…một số dạng hữu Động vật người sử dụng thực vật làm thức ăn biến S thực vật thành S thể Khi động thực vật chết để lại lượng S hữu đất Nhờ phân giải vi sinh vật, S hữu chuyển hóa thành H2S H2S hợp chất vô khác có đất Oxy hóa nhóm vi khuẩn tự dưỡng thành S SO42-, phần tạo thành S hữu tế bào vi sinh vật Các lọai vi sinh vật phân giải S tiêu biểu như: Thiobacillus thioparus, họ Thirodaceae, họ Chlorobacteriaceae, … 3.1.4 Vi sinh vật phân giải Photpho (P) Trong tự nhiên, P nằm nhiều dạng hợp chất khác Các hợp chất P hữu đất có nguồn gốc từ xác động vật, thực vật, phân xanh, phân chuồng… Những hợp chất P hữu vi sinh vật phân giải tạo thành hợp chất P vô khó tan, số tạo thành dạng dễ tan Hợp chất hữu chứa P quan trọng phân giải từ tế bào vi sinh vật c c nucleoprotein Nucleoprotein có nhân tế bào, nhờ tác động nhóm vi sinh vật hoại sinh đất, chất phân giải thành protein a x it nucleic Protein vào vòng chuyển hóa hợp chất nitrogen, axit nucleic vào vòng chuyển hóa hợp chất P Sự chuyển hóa hợp chất P hữu thành muối photphat đuợc thực nhóm vi sinh vật phân hủy P hữu cơ, chủ yếu thuộc chi Bacillus Pseudomonas Các loài có khả phân giải mạnh là: B.megaterium, Serratia, B.subtilis, Serratia, Proteus, Arthrobster, + Vi khuẩn: Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Agrobacterium, Aerobacter, Brevibacterium, Micrococcus, Flavobacterium… + Xạ khuẩn: Streptomyces + Nấm: Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Sclerotium … Penicilliu m Rhizopu s Sclerotiu m 3.1.5 Vi sinh vật phân giải Nitơ (N) Nitơ nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không với trồng mà vi sinh vật Nguồn dự trữ nitơ tự nhiên lớn, tính riêng không khí nitơ chiếm khoảng 78,16% thể tích Người ta ước tính bầu không khí bao trùm lên đất đai chứa khoảng triệu nitơ, lượng nitơ cung cấp dinh dưỡng cho trồng hàng chục triệu năm trồng đồng hóa chúng Trong thể loài sinh vật chứa khoảng 4.1015 tỷ nitơ Nhưng tất nguồn nitơ trồng không tự đồng hóa mà phải nhờ vi sinh vật Thông qua hoạt động vi sinh vật, nitơ nằm dạng khác chuyển hóa thành dễ tiêu cho trồng sử dụng Hằng năm trồng lấy từ đất hàng trăm triệu nitơ Bằng cách bón phân, người trả lại cho đất khoảng > 40%, lượng thiếu hụt lại bổ sung nitơ hoạt động sống vi sinh vật Vì việc nghiên cứu, sử dụng nguồn đạm sinh học xem giải pháp quan trọng nông nghiệp, đặc biệt phát triển nông nghiệp bền vững kỷ 21 3.1.5.1 Vi sinh vật cố định Nitơ Vi sinh vật cố định Nitơ loại sinh vật có tác dụng cố định đạm nitơ tự không khí đất (cây trồng không hấp thu được) tạo thành đạm dễ tiêu cung cấp cho đất cho trồng Quá trình cố định nitơ phân tử trình đồng hóa nitơ không khí thành đạm amôn tác dụng số nhóm vi sinh vật có hoạt tính Nitrogenaza Bản chất trình cố định nitơ phân tử Hellrigel Uynfac tìm năm 1886 Có hai nhóm vi sinh vật tham gia là: nhóm vi sinh vật sống tự hội sinh nhóm vi sinh vật cộng sinh * Quá trình cố định Nitơ nhờ vi sinh vật sống tự hội sinh trình đồng hóa nitơ không khí tác dụng chủng giống vsv sống tự hội sinh Thuộc nhóm có tới hàng nghìn chủng vsv khác nhau, phải kể đến số chủng vi sinh vật điển sau: Vi khuẩn Azotobacter Vi khuẩn Azotobacter thích ứng pH 7,2 – 8,2, nhiệt độ 28 – 300C, độ ẩm 40 – 60% Azotobacter đồng hóa tốt loại đường đơn đường kép, tiêu tốn gam đường gluco có khả đồng hóa – 18 mg N Ngoài ra, Azotobacter có khả tiết số vitamin thuộc nhóm B B1, B6…, số acid hữu như: acid nicotinic, acid pentotenic, biotin, auxin Các loại chất kháng sinh thuộc nhóm Anixomyxin Năm 1901, nhà bác học Beijerinck phân lập từ đất loài vi sinh vật có khả cố định nitơ phân tử cao, ông đặt tên cho loài vi sinh vật Azotobacter Vi khuẩn Azotobacker nuôi cấy môi trường nhân tạo thường biểu tính đa hình, non có tiêm mao, có khả di động nhờ tiêm mao (Flagellum) Là vi khuẩn hình cầu (song cầu khuẩn), gram âm không sinh nha bào, hiếu khí, có kích thước tế bào dao động 1,5 – 5,5 µm, khuẩn lạc màu trắng trong, lồi, nhày Khi già khuẩn lạc có màu vàng lục, màu 10 Hiện người ta tạm chia vi khuẩn nốt sần thành nhóm lớn: + Sinorhizobiumfredy loài sản sinh axit trình sống, chúng làm axit hóa môi trường + Bradyrhizobium loài sản sinh kiềm trình sống, chúng làm kiềm hóa môi trường + Agrobacterium Phyllobacterium, hai giống vi khuẩn nốt sần không cộng sinh họ đậu, mà cộng sinh rễ, thân kẽ rừng thủy sinh Hai giống ý nghĩa nhiều nông nghiệp Ngoài giống vi sinh vật cố định nitơ phân tử điển hình nói trên, vô số giống vi sinh vật khác có khả cố định nitơ phân tử, chúng có nhiều ý nghĩa sản xuất nông lâm, ngư nghiệp + Nhóm vi khuẩn cố định nitơ phân tử hảo khí: Azotomonas insolita; Azotomonas fluorescens; Pseudomonas azotogenis; Azospirillum… + Nhóm vi khuẩn cố định nitơ phân tử hảo khí không bắt buộc: Klebsiella pneumoniae; Aerobacter aerogenes… Klebsiella pneumoniae Aerobacter aerogenes + Nhóm vi khuẩn cố định nitơ phân tử kị khí quang hợp: Rhodospirillum rubrum; Chromatium sp.; Chlorobium sp.; Rhodomicribium sp., + Nhóm vi khuẩn cố định nitơ phân tử kỵ khí không quang hợp: 14 Desulfovibrio desulfuricans; Methanobacterium sp… + Xạ khuẩn: Một số loài thuộc giống: Actinomyces; Frankia; Nocardia; Actinopolyspora; … + Nấm: rhodotorula… + Tảo - Vi khuẩn lam: Plectonema; Anabaena azollae; Anabaena ambigua; Anabaena cylindrica; Calothrix elenkii 15 Tả o Tả la o Tả m o (C Tả ng ya onâ (xa u no án nt (P ph h ho yt vàn ph a) geo yta ph )(C yt hry a) sop hyt a) Tả oTả lụo cTả cá (C ot hl mắ or t(a Ba op (E cill hy ugl ari ta) en op op hyt hy a) ta) Tả o đỏ ho ph yta ) Tảo Anabaena azollae Plectonema 3.1.5.2 Vi sinh vật tham gia trình amon hóa Trong thiên nhiên tồn dạng hợp chất Nitrogen hữu cơ, protein, acid amin,… Các hợp chất vào đất từ nguồn xác động, thực vật, loại phân chuồng, phân xanh, rác thải hữu Thực vật đồng hóa 16 dạng nitrogen hữu phức tạp trên, sử dụng sau trình amon hóa Quá trình amon hóa, dạng nitrogen hữu chuyển hóa thành NH4+ NH3 Tiêu biểu vi sinh vật như: A.proteolytica, Arthrobacter spp, Baccillus cereus, Staphilococcus aureus, Thermonospora fusca, Termoactinomyces vulgarries, Arthrobacter Baccillus cereus 3.1.5.3 Vi sinh vật tham gia trình nitrat hóa Quá trình Nitrat hóa xảy qua giai đoạn: + Giai đoạn Nitrite hóa: NH4+ + 3/2 O2 NO2- + H2O + H + Q + Giai đọan Nitrate hóa: NO2- + 1/2 O2 NO3- + Q Có tham gia vi sinh vật tiêu biểu như: Nitrosomonas, Nitrobacter, Thiobacillus denitrificans … 17 Nitrobacter Nitrosomonas Thiobacillus 3.2 Ảnh hưởng phân bón hữu cơ, phân bón vô hoạt động vi sinh vật đất Bón loại phân hữu vô vào đất phát huy tác dụng nhanh hay chậm, nhiều hay phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động chuyển hoá VSV đất Ngược lại, phân bón có tác dụng tốt tăng cường số lượng hoạt tính VSV Tuỳ loại phân bón khác mà ảnh hưởng đến VSV mức độ khác 3.2.1 Ảnh hưởng phân bón vô Bón phân vô cách hợp lý có ảnh hưởng tốt đến phát triển VSV đất Bón phân vô với phân chuồng rơm rạ làm cho loại hình VSV có Azotobacter, VK ôn hoà, nitrat hoá, phân giải xenluloz tăng – lần so với phân khoáng đơn 3.2.2 Ảnh hưởng phân hữu Các loại phân hữu như: phân chuồng, phân xanh, bùn ao, rơm rạ, … nguồn dinh dưỡng tốt trồng nhân tố ảnh hưởng tốt đến thành phần giới, kết cấu đất, độ ẩm,… đất Ngoài phân hữu chứa 18 sẵn khối lượng lớn VSV Khi bón phân xanh hay phân chuồng cho đất làm tăng số lượng VSV chuyên tính Azotobacter, VK amôn, VK phân giải xenluloz tăng từ 10 – 100% 3.3 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân hữu sinh học (compost) 3.3.1 Định nghĩa Phân hữu sinh học sản phẩm phân bón tạo thành thông qua trình lên men vi sinh vật hợp chất hữu có nguồn gốc khác (phế thải nông, lâm nghiệp, phế thải chăn nuôi, phế thải chế biến, phế thải đô thị, phế thải sinh hoạt, ) hợp chất hữu phức tạp tác động vi sinh vật hoạt chất sinh học chuyển hóa thành mùn 3.3.2 Nguồn nguyên liệu ủ compost Chủ yếu rác thải sinh hoạt hộ gia đình Với tốc độ dân số tăng nhanh dự kiến đến năm 2020, tổng lượng rác thải mà thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội Đà Nẵng thải vào khoảng 3.318.823 tấn/năm Ngoài công nghệ ủ kị khí hiếu khí, người ta thu hồi khí phân vi sinh từ bãi rác chôn lấp hợp vệ sinh 3.3.3 Tóm tắt quy trình sản xuất phân compost - Cắt phế thải hữu ngắn khoảng (5 – cm) - Làm ẩm đưa vào hố ủ - Bổ sung 5kg ure, 5kg lân supe nung chảy cho nguyên liệu, 750 ml sinh khối VSV sau 10 ngày nuôi cấy hoà vào 30 lít nước trộn với khối nguyên liệu 3.3.4 Nguyên lý trình sản xuất phân compost Phân compost sản xuất theo nguyên lí rác thải phân loại loại bỏ rác thải không tiêu hủy, ủ vào hầm ủ thời gian 50 ngày, 19 tiếp tục đưa bể ủ chín kéo dài 15 ngày Sau giai đoạn này, rác thải trở thành phân bón compost Ủ compost hiểu trình phân hủy sinh học hiếu khí chất thải hữu dễ phân hủy sinh học đến trạng thái ổn định tác động kiểm soát người, sản phẩm giống mùn gọi compost Quá trình diễn chủ yếu giống phân hủy tự nhiên, tăng cường tăng tốc tối ưu hóa điều kiện môi trường cho hoạt động vi sinh vật Compost sản phẩm giàu chất hữu có hệ vi sinh vật dị dưỡng phong phú, chứa nguyên tố vi lượng có lợi cho đất trồng Compost biết đến nhiều ứng dụng, sản phẩm sinh học việc xử lý ô nhiễm môi trường, hay sản phẩm dinh dưỡng, chữa bệnh cho vật nuôi trồng 3.4 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm 3.4.1 Định nghĩa Phân đạm vi sinh sản phẩm chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống (tự do, hội sinh, cộng sinh, kị khí hiếu khí) tuyển chọn với mật độ đạt tiêu chuẩn hành, có khả cố định nitơ cung cấp hợp chất chứa nitơ cho đất trồng; tạo điều kiện nâng cao suất trồng, chất lượng nông sản, tăng độ màu mỡ đất Phân bón vi sinh cố định nitơ không gây ảnh hưởng xấu đến người, động thực vật, môi trường sinh thái chất lượng nông sản 3.4.2 Quy trình sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm * Bước 1: Phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật cố định Nito (VSVCĐN): Muốn có chế phẩm VSVCĐN tốt phải có chủng vi sinh vật có cường độ cố định nitơ cao, sức cạnh tranh lớn, thích ứng pH rộng, phát huy nhiều 20 vùng sinh thái khác Vì vậy, công tác phân lập tuyển chọn chủng VSVCĐN đánh giá đặc tính sinh học chủng khuẩn việc làm thiếu quy trình sản xuất chế phẩm VSVCĐN Thông thường đánh giá số tiêu sau: thời gian mọc; kích thước khuẩn lạc kích thước tế bào vi sinh vật; điều kiện sinh trưởng phát triển (nhu cầu dinh dưỡng, nhu cầu oxy, pH nhiệt độ thích hợp); khả cạnh tranh cường độ cố định nitơ phân tử Chủng giống vi sinh vật sau tuyển chọn bảo quản phù hợp với yêu cầu loài sử dụng cho sản xuất chế phẩm dạng chủng giống gốc Quy trình sản xuất phân vi sinh cố định đạm tóm tắt hình sau: 21 Quy trình sản xuất phân vi sinh Bước 2: Nhân sinh khối Từ chủng vsv tuyển chọn người ta tiến hành nhân sinh khối vsv theo phương pháp lên men chìm lên men xốp Sinh khối vsv cố định nitơ nhân qua cấp 1,2,3 điều kiện phù hợp với chủng vsv mục đích sản xuất Các sản phẩm phân vsv sản xuất từ vi khuẩn đươc tạo chủ yếu phương pháp lên men chìm 22 Bước 3: Xử lý sinh khối, tạo sản phẩm Sinh khối vsv phối trộn với chất mang vô trùng (hoặc không vô trùng) để tạo chế phẩm chất mang vô trùng (hoặc không vô trùng), hay bổ sung chất phụ gia, chất dinh dưỡng, bảo quản để tạo chế phẩm dạng lỏng cô đặc, làm khô để tạo chế phẩm đông khô khô Để đảm bảo chất lượng trình sản xuất chế phẩm vsv nói chung chế phẩm vsv cố định nitơ nói riêng cần thiết phải kiểm tra chất lượng công đoạn sản xuất sau: ✓ Giống gốc lên men cấp ✓ Lựa chọn chất mang chuẩn hóa chất mang ✓ Lên men sinh khối ✓ Xử lý phối trộn sinh khối ✓ Đóng gói bảo quản Bước 4: Công tác kiểm tra chất lượng yêu cầu chất lượng chế phẩm vsv cố định nitơ Yêu cầu chất lượng chế phẩm vsv cố định nitơ nói riêng phân bón vi sinh nói chung phải có hiệu đất trồng, nghĩa có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng, phát triển trồng, đến suất chất lượng nông phẩm độ phì đất Mật độ vsv chuyên tính sản phẩm phải đảm bảo tiêu chuẩn ban hành Tùy theo điều kiện quốc gia, mật độ vsv chuyên tính gam mml chế phẩm dao động 10.000.000 ÷ 1.000.000.000 chế phẩm chất mang khử trùng 100.000 ÷ 1.000.000 chế phẩm chất mang không khử trùng Theo tiêu chuẩn Việt Nam mật độ vsv chuyên tính chế phẩm phảo đạt 108 chế phẩm chất mang khử 23 trùng 105 chế phẩm chất mang không khử trùng Tùy theo yêu cầu nơi, người ta đưa thêm tiêu chuẩn kỹ thuật khác loại chế phẩm cụ thể khả cố định nitơ môi trường chứa 10g đường (đối với Azotobacter) khả tạo nốt sần chủ với vi khuẩn nốt sần… 3.5 Ưu nhược điểm việc sử dụng phân bón compost phân bón vi sinh cố định đạm sản xuất nông nghiệp 3.5.1 Ưu điểm Sử dụng p h â n c o m p o s t v phân bón vi sinh cố định đạm giúp trả lại độ phì nhiêu cho đất cách làm tăng hàm lượng chất dinh dưỡng dễ tan đất canh tác Các nhà khoa học kết luận: sử dụng phân hữu vi sinh làm tăng suất trồng, chất lượng sản phẩm tốt hơn, giảm ô nhiễm nitrat Điều có nghĩa phân hữu vi sinh góp phần quan trọng việc cải tạo đất, đáp ứng cho nông nghiệp hữu bền vững, xanh an toàn 3.5.2 Nhược điểm - Phân hữu vi sinh loại phân bón hiệu chậm, nên sử dụng chủ yếu để bón lót - Nguyên liệu nhiều khó thu gom xử lý - Trình độ sản xuất yếu kém, chất lượng sản phẩm thấp 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ • KẾT LUẬN Nhu cầu sử dụng phân bón hữu vi sinh ngày tăng vì: + Sử dụng phân bón hữu vi sinh thay dần việc bón phân hoá học đồng ruộng, đất trồng trọt mà đảm bảo nâng cao suất thu hoạch + Sử dụng phân bón hữu vi sinh lâu dài trả lại độ phì nhiêu cho đất làm tăng lượng phospho kali dễ tan đất canh tác, cải tạo, giữ độ bền đất trồng nhờ khả cung cấp hàng loạt chất khác liên tục nhiều quần thể vi sinh vật khác tạo + Việc sử dụng phân bón hữu vi sinh có ý nghĩa lớn tăng cường bảo vệ môi trường sống, giảm tính độc hại hoá chất loại nông sản thực phẩm lạm dụng phân bón hóa học + Giá thành hạ, nông dân dễ chấp nhận, sản xuất địa phương giải việc làm cho số lao động Ngoài ra, giảm chi phí nhập phân hoá học • KIẾN NGHỊ Nước ta nên trọng đẩy mạnh nghành sản xuất phân bón compost phân hữu vi sinh nhằm ngày phát triển hoàn thiện công nghệ sản xuất, chế phẩm phân bón hữu cơ, phân vi sinh Để chế phẩm phân bón nhanh chóng sử dụng ngày rộng rãi hơn, tiến đến thay vị trí ưu loại phân bón hóa học Vì Nông nghiệp phát triển bền vững, môi trường sống tương lai nhân loại Giáo viên giảng dạy môn Sinh học 10 Công nghệ 10 cần cố gắng tìm kiếm nhiều tài liệu vi sinh vật học ứng dụng để rõ cho học sinh thấy tiềm lợi ích to lớn mà lĩnh vực đem lại cho đời sống, sản xuất tuyên truyền cho người xung quanh 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lương Đức Phẩm - Hồ Sưởng, Vi sinh tổng hợp, NXB Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội, 1978 Nguyễn Lân Dũng (chủ biên) – Nguyễn Đình Quyến, Vi sinh vật học, NXB Giáo Dục, 1997 Phan Khắc Nghệ - Trần Mạnh Hùng, Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học 10, NXB ĐH Quốc Gia Hà Nội Phan Văn Ty (chủ biên) – Nguyễn Vĩnh Hà, Tài liệu chuyên Sinh học THPT – Bài tập vi sinh vật học, NXB Giáo Dục Vũ Văn Vụ - Vũ Đức Lưu (chủ biên), Sinh học 10 nâng cao – sách giáo viên, NXB Giáo Dục 25 MỤC LỤC PHẦN I - ĐẶT VẤN ĐỀ .2 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài PHẦN II - ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu .4 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.3 Phương pháp nghiên cứu PHẦN III - NỘI DUNG 3.1 Vai trò vi sinh vật trình phân giải vật chất, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất trồng 3.1.1 Vi sinh vật phân giải cellulose 3.1.2 Vi sinh vật phân giải Xilan 3.1.3 Vi sinh vật phân giải lưu huỳnh (S) 3.1.4 Vi sinh vật phân giải Photpho (P) 3.1.5 Vi sinh vật phân giải Nitơ (N) 3.1.5.1 Vi sinh vật cố định Nitơ 3.1.5.2 Vi sinh vật tham gia trình amon hóa .16 3.1.5.3 Vi sinh vật tham gia trình nitrat hóa 17 3.2 Ảnh hưởng phân bón hữu cơ, phân bón vô hoạt động vi sinh vật đất .18 3.2.1 Ảnh hưởng phân bón vô 18 3.2.2 Ảnh hưởng phân hữu .18 3.3 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân hữu sinh học (compost) 19 3.3.1 Định nghĩa 19 3.3.2 Nguồn nguyên liệu ủ compost 19 3.3.3 Tóm tắt quy trình sản xuất phân compost 19 3.3.4 Nguyên lý trình sản xuất phân compost 19 3.4 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm 20 3.4.1 Định nghĩa 20 3.4.2 Quy trình sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm 20 3.5 Ưu nhược điểm việc sử dụng phân bón compost phân bón vi sinh cố định đạm sản xuất nông nghiệp 24 3.5.1 Ưu điểm 24 3.5.2 Nhược điểm 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 1.Lương Đức Phẩm - Hồ Sưởng, Vi sinh tổng hợp, NXB Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội, 1978 31 2.Nguyễn Lân Dũng (chủ biên) – Nguyễn Đình Quyến, Vi sinh vật học, NXB Giáo Dục, 1997 31 3.Phan Khắc Nghệ - Trần Mạnh Hùng, Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học 10, NXB ĐH Quốc Gia Hà Nội 31 4.Phan Văn Ty (chủ biên) – Nguyễn Vĩnh Hà, Tài liệu chuyên Sinh học THPT – Bài tập vi sinh vật học, NXB Giáo Dục .31 5.Vũ Văn Vụ - Vũ Đức Lưu (chủ biên), Sinh học 10 nâng cao – sách giáo viên, NXB Giáo Dục 31 [...]... 3.3.3 Tóm tắt quy trình sản xuất phân compost 19 3.3.4 Nguyên lý của quá trình sản xuất phân compost 19 3.4 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm 20 3.4.1 Định nghĩa 20 3.4.2 Quy trình sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm 20 3.5 Ưu và nhược điểm của vi c sử dụng phân bón compost và phân bón vi sinh cố định đạm trong sản xuất nông nghiệp 24 3.5.1... trình amon hóa .16 3.1.5.3 Vi sinh vật tham gia quá trình nitrat hóa 17 3.2 Ảnh hưởng của phân bón hữu cơ, phân bón vô cơ đối với hoạt động của vi sinh vật trong đất .18 3.2.1 Ảnh hưởng của phân bón vô cơ 18 3.2.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ .18 3.3 Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất phân hữu cơ sinh học (compost) 19 3.3.1 Định nghĩa 19 3.3.2... 3.3 Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất phân hữu cơ sinh học (compost) 3.3.1 Định nghĩa Phân hữu cơ sinh học là sản phẩm phân bón được tạo thành thông qua quá trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau (phế thải nông, lâm nghiệp, phế thải chăn nuôi, phế thải chế biến, phế thải đô thị, phế thải sinh hoạt, ) trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp dưới tác động của vi sinh vật. .. năng suất cây trồng, và chất lượng nông sản, tăng độ màu mỡ của đất Phân bón vi sinh cố định nitơ không gây ảnh hưởng xấu đến người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản 3.4.2 Quy trình sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm * Bước 1: Phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật cố định Nito (VSVCĐN): Muốn có chế phẩm VSVCĐN tốt phải có chủng vi sinh vật có cường độ cố định nitơ cao, sức... phẩm dinh dưỡng, chữa bệnh cho vật nuôi và cây trồng 3.4 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm 3.4.1 Định nghĩa Phân đạm vi sinh là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống (tự do, hội sinh, cộng sinh, kị khí hoặc hiếu khí) đã được tuyển chọn với mật độ đạt tiêu chuẩn hiện hành, có khả năng cố định nitơ cung cấp các hợp chất chứa nitơ cho đất và cây trồng; tạo điều kiện... trình phân giải vật chất, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng 5 3.1.1 Vi sinh vật phân giải cellulose 5 3.1.2 Vi sinh vật phân giải Xilan 6 3.1.3 Vi sinh vật phân giải lưu huỳnh (S) 6 3.1.4 Vi sinh vật phân giải Photpho (P) 7 3.1.5 Vi sinh vật phân giải Nitơ (N) 9 3.1.5.1 Vi sinh vật cố định Nitơ 9 3.1.5.2 Vi sinh vật tham gia... rất nhiều nhưng khó thu gom và xử lý - Trình độ sản xuất còn yếu kém, chất lượng sản phẩm còn thấp 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ • KẾT LUẬN Nhu cầu sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh sẽ ngày càng tăng vì: + Sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh sẽ thay thế dần vi c bón phân hoá học trên đồng ruộng, đất trồng trọt mà vẫn đảm bảo được nâng cao năng suất thu hoạch + Sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh về lâu dài sẽ dần dần... thể sản xuất được tại địa phương và giải quyết được vi c làm cho một số lao động Ngoài ra, cũng giảm được chi phí nhập khẩu phân hoá học • KIẾN NGHỊ Nước ta nên chú trọng đẩy mạnh nghành sản xuất phân bón compost và phân hữu cơ vi sinh nhằm ngày càng phát triển hoàn thiện các công nghệ sản xuất, cũng như các chế phẩm phân bón hữu cơ, phân vi sinh Để các chế phẩm phân bón này nhanh chóng được sử dụng. .. nitơ trong môi trường chứa 10g đường (đối với Azotobacter) hoặc khả năng tạo nốt sần trên cây chủ với vi khuẩn nốt sần… 3.5 Ưu và nhược điểm của vi c sử dụng phân bón compost và phân bón vi sinh cố định đạm trong sản xuất nông nghiệp 3.5.1 Ưu điểm Sử dụng p h â n c o m p o s t v à phân bón vi sinh cố định đạm giúp trả lại độ phì nhiêu cho đất bằng cách làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng dễ tan trong. .. học đã kết luận: sử dụng phân hữu cơ vi sinh làm tăng năng suất cây trồng, chất lượng sản phẩm tốt hơn, giảm ô nhiễm của nitrat Điều này cũng có nghĩa phân hữu cơ vi sinh đã góp phần quan trọng trong vi c cải tạo đất, đáp ứng cho một nền nông nghiệp hữu cơ bền vững, xanh sạch và an toàn 3.5.2 Nhược điểm - Phân hữu cơ vi sinh là loại phân bón hiệu quả chậm, nên được sử dụng chủ yếu để bón lót - Nguyên ... Ảnh hưởng phân bón vô cơ, phân bón hữu hoạt động vi sinh vật đất 2.2.3 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân bón hữu (compost) 2.2.4 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm 2.2.5... trình sản xuất phân compost 19 3.4 Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm 20 3.4.1 Định nghĩa 20 3.4.2 Quy trình sản xuất phân vi sinh vật cố định đạm ... trình Sinh học 10 bồi dưỡng học sinh giỏi, tiến hành nghiên cứu đề tài: Ứng dụng vi sinh vật sản xuất phân bón hữu phân vi sinh vật cố định đạm 1.2 Mục tiêu đề tài - Xác định vai trò vi sinh vật