B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN XUÂN NAM NGHIÊN CỨU DIỄN THẾ SINH THÁI VÀ VI SINH VẬT CHUYỂN HÓA BÃ MÍA THÀNH MÙN HỮU c LUẬN VẨN THẠC s ĩ SINH HỌC • • • HÀ NỘI, 2015 B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN XUÂN NAM NGHIÊN CỨU DIỄN THẾ SINH THÁI VÀ VI SINH VẬT CHUYÊN HÓA BÃ MÍA THÀNH MÙN HỮU c Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC s ĩ SINH HỌC • • • Ngưòi hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung HÀ NỘI, 2015 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực đề tài, em nhận nhiều giúp đỡ, bảo đóng góp ý kiến quý báu từ thầy cô giáo, gia đình, bạn bè đồng nghiệp Em xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung, người trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình đồng hành giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo khoa Sinh - Kĩ thuật nông nghiệp, trường Đại học Sư phạm Hà Nội quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ em suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành đề tài Em xin cảm ơn tất anh, chị bạn nghiên cứu, học tập phòng thí nghiệm Bộ môn Vi sinh, khoa Sinh - Kĩ thuật nông nghiệp, trường Đại học Sư phạm Hà Nội giúp đỡ có ý kiến đóng góp cho em thời gian qua Em xin bày tỏ lòng biết ơn yêu thương tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, khích lệ tạo điều kiện cho em trinh thực đề tài Trong trình thực tránh khỏi thiếu sót, em kính mong thầy cô giáo bạn đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 07 năm 2015 Học viên Nguyễn Xuân Nam LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả Nguyễn Xuân Nam iii DANH MỤC CÁC TỪ VIÉT TẮT BG : Bột giấy CFU : Colony-forming unit CMC : Cacboxyl Methyl Cellulose dd : dung dịch G : gram KL : khuẩn lạc NM : Nấm men NS : Nấm sợi RBBR : Remazol Brilliant Blue R 10 VK : Vi khuẩn 11 vsv : Vi sinh vật 12 XK : xạ khuẩn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii MỤC LỤ C iv DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ Đ Ầ U .1 Lí chọn đề tà i Mục đích nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học luận văn Những đóng góp luận văn NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Diễn sinh thái mùn hữu 1.1.1 Diễn sinh thái .3 1.1.2 Mùn hữu 1.2 Yi sinh vật tham gia chuyển hóa bã mía thành mùn hữu 1.2.1 Vi khuẩn 1.2.2 Vi nấm 1.2.3 Xạ khuẩn 1.3 Tổng quan bã m ía 1.3.1 Tình hình nghiên cứu phân giải bã mỉa 1.3.2 Thành phần cẩu trúc bã mía 10 1.3.3 ửng dụng bã mỉa sau xử lý 17 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 19 2.1 Đối tượng môi trường nghiên c ứ u 19 V 2.1.1 Đổi tượng nghiên u 19 2.1.2 Môi trường nghiên cứu hóa chất .19 2.2 Thuốc thử thiết b ị 20 2.2.1 Thuốc thử 20 2.2.2 Thiết bị 20 2.3 Phương pháp nghiên cứu .20 2.3.1 Phương pháp xác định độ ẩm tuyệt đổi bã mía 20 2.3.2 Tạo khối ủ từ bã m ỉa 21 2.3.3 Phương pháp vỉ sinh v ậ t 23 2.3.4 Phương pháp toán học thống kê xử lý số liệu 30 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Diễn sinh thái khối ủ bã mía trình mùn hóa 31 3.1.1 Sự thay đổi trạng thái bã mỉatrong trình mùn hóa 32 3.1.2 Sự thay đổi nhiêt độ khối ủ bã mía thỉ nghiệm đối chứng 37 3.1.3 Sự thay đổi khối lượng khối ủ bã mía thỉ nghiệm đổi chứng 38 3.2 Vi sinh vật phân lập từ trình mùn hóa bã mía 41 3.3 Khảo sát hoạt tính sinh enzyme ngoại bào đối kháng vi sinh vật tuyển chọn .44 3.3.1 Khảo sát khả sinh enzyme ngoại bào chủng v s v có hoạt tỉnh 44 3.3.2 Đặc điểm hình thái chủng v s v tuyển chọn 49 3.3.3 Tỉnh đổi kháng chủng v s v tuyển chọn .53 3.4 Đánh giá khả phân giải bã mía thành mùn hữu 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ L Ụ C 62 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thảnh phần hóa học bã mía 11 Bảng Môi trường phân lập nuôi cấy VSY 19 Bảng 2 Thành phần môi trường thử hoạt tính enzyme ngoại bào 19 Bảng Các khối ủ tỉ lệ thành phần phối trộn khối ủ bã mía 22 Bảng Lượng v s v bổ sung vào chất 29 Bảng 3.1 Sự thay đổi trạng thái khối ủ bã mía (Đ) (T) 32 Bảng Sự thay đổi độ mủn bã mía khối ủ 36 Bảng 3.3 Vi sinh vật phân lập khối ủ đối chứng thí nghiệm (Đ T ) .42 Bảng Khảo sát khả sinh enzyme ngoại bào chủng VSY có hoạt tính 44 Bảng 3.5 Bảng tỷ lệ v s v có hoạt tính enzyme ngoại bào .46 Bảng Một số đặc điểm hình thái chủng tuyển chọn 49 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc lập thể cellulose 11 Hình 1.2 Cấu trúc hemicellulose 14 Hình 1.3 Các đơn vị lignin 15 Hình 1.4 Cấu trúc lignin 16 Hình 3.1 Khối ủ bã mía thùng xốp bắt đầu ủ 31 Hình Khối ủ bã mía thùng xốp ngày thứ 56 31 Hình 3.3 Biến thiên nhiệt độ khối ủ bã mía (Đ T ) 37 Hình 3.4 Biến thiên khối lượng khối ủ bã mía (Đ T) 70 ngày 39 Hình 3.5 Các khuẩn lạc v s v phân lập tò khối ủ (T ) 43 Hình 3.6 Hoạt tính enzyme ngoại bào số chủng vi sinh vật tuyển chọn từ khối ủ bã m ía 47 Hình 3.7 Khảo sát hoạt tính enzyme ngoại bào YSY môi trường chứa xylan 48 Hình Hình thái chủng Bacillus TV12 51 Hình Hình thái chủng Trichoderma TMn 52 Hình 3.10 Hình thái chủng Streptomyces TX4 .53 Hình 3.11 Kết kiểm tra tính đối kháng chủng v s v tuyển chọn 54 Hình 3.12 Trồng rau Dền đất ruộng trộn mùn bã mía bổ sung chủng Bacillus TV]2 , Streptomyces TX4, Trỉchoderma TMU 55 Hình 3.13 So sánh chiều cao rau Dền sau 168h 56 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Hiện nay, vấn đề môi trường hầu hết quốc gia giới đặc biệt trọng Ô nhiễm môi trường ngày trở lên trầm trọng, kéo theo thiên tai biến động ảnh hưởng tới môi trường sinh thái Một nguồn thải gây ô nhiễm môi trường chất thải khó phân hủy môi trường tự nhiên Trong đó, phế phụ phẩm công nghiệp, nông nghiệp vấn đề đặc biệt quan tâm Mía công nghiệp lấy đường quan trọng ngành công nghiệp đường Tính đến cuối năm 2012, tổng diện tích trồng mía toàn giới đạt gần 26,1 triệu tổng sản lượng mía thu hoạch đạt 1,83 tỷ Lượng bã mía thải ước tính chiếm 30% lượng mía đem ép [12] Nguồn bã mía không xử lý đem lại nguy khổng lồ lượng phế phụ phẩm gây ô nhiễm môi trường [17] Trên giới, nhiều công trình khoa học nghiên cứu enzyme phân hủy cellulose Michel Warzywoda et al (1992) [35], Rabinovich M L et al (2002) [30] Sau công trình ứng dụng để xử lý phế phụ phẩm (mùn cưa, trấu, rơm rạ số nguyên liệu khác) thành phân bón hữu Nakasaki K.(2011) [29] Ở Việt Nam, năm gần đây, vấn đề xử lý bã mía, rơm rạ sau thu hoạch nhận nhiều quan tâm nhà khoa học Lê Yăn Tri (2000) [21], Khưu Phương Yến Anh (2010) [1], Phạm Thị Thanh Nhàn (2014) [11] Tuy nhiên, chưa có công trình nghiên cứu đầy đủ diễn sinh thái khu hệ vi sinh vật tham gia chuyển hóa bã mía thành mùn hữu cơ, góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm từ nguồn phế phụ phẩm công nghiệp, nông nghiệp Chính vậy, thực đề tài: “Nghiên cứu diễn thể sinh thái vi sinh vật chuyển hóa bã mỉa thành mùn hữu ” 50 Sau 48h: - - Số lượng tế bào sau 24 Hình dạng: đường tròn đòng tâm nhiều nuôi lắc 35°c vòng tạo thành tầng lan tỏa - Đường kính tù - 4,5 cm - Màu sắc: xanh rêu, ngả sang nâu đến N = 31,3.106CFU/ml xanh lục, vòng màu sắc theo vòng tròn đồng tâm, đỉnh đường tròn tập trung nhiều bào tử iu tx Sau 24h: - Hình dạng sợi chât: - Hình dạng: Tròn trắng dài, phân nhánh - Đường kính: - l,5mm - Hình dạng khuẩn ty khí - Màu sắc: trắng sinh tạo nhiều chuỗi bào - Sinh sắc tố: không tử cuống sinh bào tà: Sau 48h: dạng xoắn - Hình dạng: Tròn - Bào tử: Trắng - Đường kính: 1,5 - 2,5mm - Màu sắc: Trắng Số lượng bào tà sau 72 - Sinh sắc tố: không nuôi môi trường thạch Sau 72h: đĩa 35°c N = 75.7.107 - Hình dạng: Tròn, sợi kín khuẩn lạc CFU/cm2 - Đường kính: 2,5 - 3,5mm - Màu sắc: trắng - Sinh sắc tố: nâu nhạt Sau 96h: - Hình dạng: Tròn - Đường kính: - 4mm - Màu sắc: Ven khuẩn lạc có màu vàng nhạt - Sinh sắc tố: nâu đậm 51 Qua bảng 3.6, hình 3.8, 3.9, 3.10, kết hình thái khuẩn lạc hình thái hiển vi nhận thấy: Chủng IITV có đặc điểm dạng trực khuẩn, có nội bào tử hình bầu dục, có bề mặt khuẩn lạc dẹt, nhão Mép khuẩn lạc tạo thành tia xung quanh bắt màu G+ Theo khóa phân loại Bergey’s (1989) [32] mô tả đặc điểm v s v Nguyễn Lân Dũng [4], sơ định loại chủng IITVj2 Bacỉllus TV1 - (nhuộm đơn) (nhuộm Gram) Hình Hình thái chủng Bacillus TVị2 Chủng IIITMn có đặc điểm dạng sợi ống kéo dài tơ mảnh, khuẩn lạc phát triển tạo thành đường tròn đồng tâm Giá sinh bào tử phân nhánh vòng, cuối nhóm phát triển thành khối tròn mang bào tử Đầu sợi nấm phân nhánh tạo thành hình thể bình rõ rệt đầu đính bào tử trần Theo khóa phân loại Bergey’s (1989) [32] mô tả đặc điểm v s v Nguyễn Liên Hoa, Nguyễn Lân Dũng (2006) [6], sơ định loại chủng IIITMịị Trichoderma TMn 52 (sau 24h) (sau 48h) (x 100) (nhuộm đơn X1000) Hình Hình thái chủng Trichoderma TMn Chủng IIITXậ có đặc điểm hệ sợi sinh dưỡng phân nhánh nhiều lần, bị đứt đoạn, khuẩn ty khí sinh tạo nhiều chuỗi bào tử Bào tử khả di động Các khuẩn lạc lúc đầu trơn nhẵn, sau khuẩn ty phát triển mạnh xung quanh Có khả sinh sắc tố khuếch tán môi trường Theo khóa phân loại Bergey’s (1989) [32] mô tả đặc điểm v s v Nguyễn Lân Dũng (2006) [4], sơ định loại chủng Streptomyces T X IIIT X 53 ¡IMS A (Sau 72 giờ) B (Khuẩn lạc Sfreptomyces TX4) _ c (CFU Streptomyces TX4 24h) D (Hệ sợi khí sinh bào tà xoắn Streptomyces TX ) Hình 3.10 Hình thái chủng Streptomyces TX4 Sơ phân loại 03 chủng VSV: Bacillus TV]2, Streptomyces TX4, Trỉchoderma TMn cỏ khả phân giải cellulose mạnh 3.3.3 Tính đối kháng cửa chửng v s v tu y ể n chọn Để đánh giá khả phân giải bã mía thực tế chủng v s v có hoạt tính enzyme ngoại bào mô tả tập họp v s v tuyển chọn, tiến hành kiểm tra tính đối kháng chủng phương pháp cấy chữ thập (đối với chủng vi khuẩn) phương pháp khối thạch (đối với chủng xạ khuẩn) Kết cho thấy 03 chủng v s v tuyển chọn không đối kháng 54 'T A C O M B D E F Hình 3.11 Kết kiểm tra tính đối kháng chủng v s v tuyển chọn Ả, B - tính đối kháng chủng Baciỉỉus TV¡ , Streptomyces TXf, Trichoderma TMn c,D - tính đổi kháng chủng Streptomyces TX4, Trichoderma TMU E, F - tính đổi kháng chủng Trichoderma TMjj, Bacillus TV !2 55 Hình 3.11, thể chủng YSY tuyển chọn không đối kháng nhau, phát triển khối ủ, phù họp để đưa vào thử nghiệm với khối ủ bã mía thử nghiệm Ba chủng: Bacillus TV]2, Streptomyces TX4, Trỉchoderma TMn tuyển chọn có khả sinh enzyme ngoại bào cao, tính đổi kháng môi trường sinh trưởng sử dụng khối ủ xử lỷ bã mỉa 3.4 Đánh giá khả phân giải bã mía thành mùn hữu Cff Sau tiến hành nghiên cứu diễn sinh thái đánh giá hoạt tính sinh enzyme ngoại bào chủng Bacillus TV Ị2 , Streptomyces TX4, Trichoderma TMjj Chúng tiến hành đánh giá khả phân giải bã mía khối ủ theo phương pháp 2.3.3.7 có bổ sung thêm chủng Bacillus TV¡2 , Streptomyces TX4, Trichoderma TMn theo tỷ lệ bảng 2.4 Kết thí nghiệm dẫn hình 3.12 3.13 A (trước trồng) B (sau 168h) Đất ruộng (trái) - Đất ừộn mùn (phải) Đất ruộng (trái) - Đất ừộn mùn (phải) Hình 3.12 Trồng rau Dền đất ruộng trộn mùn bã mía bổ sung chủng Bacillus TV¡2 , Streptomyces TX4, Trichoderma TMu Qua hình 3.12 3.13, đánh giá khả nẩy mầm sinh trưởng mẫu đất có bổ sung mùn sớm nảy mầm hơn, tỷ lệ nẩy mầm cao Ở mẫu đất bổ sung mùn, sau 168h hầu hết hạt mầm nẩy mầm sinh 56 trưởng Ở mẫu đất không bổ sung mùn, hạt mầm nảy mầm muộn hơn, phát triển chậm v ề kích thước, sau 168h mẫu mẫu đất có bổ sung mùn bã mía đạt kích thước «7cm (bên phải hình 3.13) Kích thước mẫu mẫu đất không bổ sung mùn phát triển chậm đạt « 4cm Sản phẩm mùn hữu lẩy từ khối ủ bã mía bổ sung chủng, Bacillus TV]2 , Streptomyces TX4, Trichoderma TMn , trình phân giải cho khả cung cấp nguồn dinh dưỡng từ mùn ủ thử nghiệm cao giúp rau Dền (Amaranthus tricolor) sinh trưcmg mạnh so với không bổ sung 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 1.1 Trong thời gian 70 ngày ủ, trình mùn hóa bã mía nhờ sinh trưởng, phát triển YSY phân hủy làm thay đổi trạng thái, nhiệt độ, khối lượng khối ủ thí nghiệm, có bổ sung hàm lượng nitơ vô (ammonium nitrate) 92,9g/10kg so với khối ủ không bổ sung diễn nhanh hơn, làm nhiệt độ cao hơn, khối lượng giảm nhiều Quá trinh mùn hóa khối ủ bã mía chia thành giai đoạn: giai đoạn khởi đầu, giai đoạn tăng nhiệt, giai đoạn giảm nhiệt giai đoạn phân hủy Như vậy, trình mùn hóa bã mía thuộc kiểu diễn phân hủy 1.2 Hệ v s v tham gia vào trình mùn hóa bã mía đa dạng phong phú nhiều chủng loại với số lượng lớn Phân lập 83 chủng v s v có 37 chủng vi khuẩn (chiếm 44,57%), 28 chủng nấm sợi (chiếm 33,74%), 15 chủng xạ khuẩn (chiếm 18,08%), chủng nấm men (chiếm 3,61%) 1.3 Ba chủng: Bacillus TV , Streptomyces TX4, Trichoderma TMn tuyển chọn có khả sinh enzyme ngoại bào cao, tính đối kháng môi trường sinh trưởng sử dụng khối ủ xử lý bã mía 1.4 Sản phẩm mùn hữu lấy từ khối ủ bã mía bổ sung chủng: Bacillus TV¡2 , Streptomyces TX4, Trỉchoderma TMn , trình phân giải cho khả cung cấp nguồn dinh dưỡng từ mùn ủ thử nghiệm cao giúp rau Dền (Amaranthus tricolor) sinh trưởng mạnh so với đất không bổ sung mùn thử nghiệm Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu sâu vi sinh vật chuyển hóa bã mía thành mùn nhằm ứng dụng xử lý bã mía quy mô công nghiệp 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Khưu Phương Yến Anh (2010), Phân lập sổ chủng nấm sợi có khả chuyển hóa rom rạ từ lúa làm phân hữu trồng trọt, Luận văn ThS, Trường đại học An Giang [2] Tăng Thị Chính (2001), Nghiên cứu vi sinh vật phân giải cellulase phân hủy rác thải hiếu khí ứng dụng Tóm tắt luận án TS, Viện khoa học công nghê, Trung tâm HTN CNQG [3] Trần Văn Chính (2006), Giáo trình thổ nhưỡng học, Nxb Nông nghiệp [4] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Nữ Kim Thảo (15/02/2006), Các nhóm vi khuẩn chủ yếu, Vietsciences [5] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2000), Vi sinh vật học, Nxb Giáo Dục Hà Nội [6] Nguyễn Liên Hoa, Nguyễn Lân Dũng, Lê Hoàng Yến, Nguyễn Văn Bắc (04/07/2006), Nấm sợi, Vietsciences [7] Đặng Minh Hằng (2002), Nghiên cứu công nghệ sử dụng số vi sinh vật ưa ẩm ưa nhiệt vào trình xử lý mía, Luận án TS kỹ thuật 2.11.18, Đại học Bách khoa Hà Nội [8] Mai Thị Hằng, Đinh Thị Kim Nhung, Vương Trong Hào (2011), Thực hành vỉ sinh vật, Nxb Đại học Sư phạm [9] Lê Thị Hiền cs (2014), “Phân lập tuyển chọn chủng xạ khuẩn (Streptomyces spp.) đối kháng nấm bệnh cây”, Tạp Khoa học phát triển, 12(5), 656-664 [10] Nguyễn Thái Huy, Nguyễn Mai Hương, Lê Thị Ngọc Thúy (2009), “Nghiên cứu sản xuất giá thể trồng rau, hoa, cảnh từ vỏ cà phê bã mía”, Hội thảo Quốc gia khoa học trồng lần thứ nhất, tr 813817 59 [11] Phạm Thị Thanh Nhàn (2014), Nghiên cứu diễn sinh thái đặc điểm sinh học vi sinh vật tham gia trình chuyển hóa rơm rạ thành mùn hữu cơ, Luận văn ThS, Đại Học Sư Phạm Hà Nội [12] Phạm Lê Duy Nhân (2014), “Báo cáo ngành mía đường”, Fpt Securities [13] Phạm Thị Huyền Nhung (2012), Phân lập tuyển chọn nấm mốc sinh enzyme họ GH61 hỗ trợ thủy phân lignocellulose, Trường đại học Khoa học tự nhiên [14] Lê Hồng Phú (2003), Nghiên cứu sinh tổng hợp Enzyme Pectìnase Cellulase từ Aspergillus nỉger ủng dụng để xử lỷ vỏ cà phê sản xuất phân hữu cơ, Luận văn ThS, Đại học Khoa học Tự Nhiên Tp HCM [15] Trần Thị ngọc Sơn (2011), “Hiệu phân hữu phân vi sinh sản xuất lúa trồng cạn đồng sông Cửu Long”, Hội thảo Đại học Mở HCM, 09/06/2011 [16] Vũ Trung Tạng (2000), Cơ sở sinh thái học, Nxb Giáo dục Hà Nội [17] Nguyễn Xuân Thành (2011), Giảo trình công nghệ sinh học xử lỷ môi trường, Nxb Lao động - Xã hội [18] Trần Thị Thanh Thuần (2009), “Nghiên cứu enzyme cellulase pectinase từ chủng Trỉchoderma viride aspergillus niger nhằm xử lý nhanh vỏ cà phê, Science & Technology Development, Vol 12, No 13 [19] Nguyễn Minh Tùng (2009), “Nghiên cứu công nghệ làm phân vi sinh từ bã mía Thiết kế chế tạo thiết bị nghiền bã mía suất 500kg/h dây truyền làm phân vi sinh”, Báo cáo tổng kết đề tài KH-CN, 174-09 RD/HĐ-KHCN, Bộ Công thương [20] Hồ Sĩ Tráng (2003), Cơ sở hỏa học gồ xenluloza, tập 1, Nxb Khoa học Kỹ thuật [21] Lê Văn Tri (2000), Phân phức hợp hữu vỉ sinh, Nxb Nông Nghiệp 60 [22] Trịnh Thị Kim Vân (2010), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzim để sản xuất ứng dụng chức xyỉo-oỉigosacarit từ phế liệu giàu xyỉan, Luận văn ThS, Viện Công nghệ thực phẩm TIÉNG ANH [23] Boerjan w , Ralph J., Baucher M (2003), "Lignin bios", Ann Rev Plant Biol, 54(1), 519-549 [24] Christakopoulos p., Katapodis p., Kalogeris E., Kekos D., Macris B.J Stamatis, H., & Skaltsa H (2003), “Antimicrobial activity of acidic xylooligosaccharides produced by family 10 and 11 endoxylanases ”, International Journal o f Biological Macromolecules, Vol.31, Issues 4-5, 171-175 [25] Fengel D & Wegener G (1989), Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions, Walter de Gruyter Press, 155-158 [26] Roshan Kumar and Kumar Saurav (2014), “Bioprospecting of actinomycetes and its diversity in various environments”, Current Discovery, 3(1), 16-32 [27] Martone Pt; Estevez Jm; Lu F; Ruel K; Denny Mw; Somerville C; Ralph J (2009), "Discovery of Lignin in Seaweed Reveals Convergent Evolution of Cell-Wall Architecture", Current biology, CB 19 (2), 169-75 [28] Nakasaki K and Marui T (2011), “Progress of organic matter degradation and maturity of compost produced in a large-scale composting facility”, Waste Management & Research, 26(6), 574-581 [29] Nakasaki K., Ohtaki A., Takemoto M., Fujiwara s (2011), “Production of well-matured compost from night-soil sludge by an extremely short period of thermophilic composting”, Waste Management Res, 31(3), 495 - 501 [30] Rabinovich M L et al (2002), “Microbial Cellulases” Applied Biochemistry and Microbiology, Vol.38, No.4, 305 - 321 61 [31] Slavin JL, Brauer PM, Marlett JA (1981), “Neutral detergent fiber, hemicellulose and cellulose digestibility in human subjects”, The Journal o f Nutrition, 111 (2), 287- 97 [32] Stanley T Williams, M E Sharpe, J G Holt (1989), “Bergey’s Mannual of Systematic bacteriology”, Williams & Wilkins, 4, 24522492 [33] Thomas W Jeffries (1994), “Biodégradation of lignin and hemicelluloses”, Biochemistry o f Microbial Degradation, 233-277 [34] United States, Department of Agriculture (2000), “Part 637 Environmental engineering national engineering handbook, Chapter 2: Composting”, Natural Resources Conversation Service, 1-67 [35] Michel Warzywoda, Elisabeth “Production and Larbre, Jacques characterization Pourquié of cellulolytic (1992), enzymes from Trichoderma reesei grown on various carbon sources”, Bioresource Technology Volume 39, Issue 2, Pages 125 - 130 TRANG WEB [36] http://www.agronomv.ksu.edu “Use of the Carbon:Nitrogen Ratio”, Soil, Argon 305 [37] http://caab.ctu.edu.vn/csd/index.php/khuv-n-nong/hu-ng-d-n-k-thut/150-vai-tro-c-a-ch-t-mun-h-u-co-trong-s-n-xu-t-non g-n ghi-p [38] http://www.vietlinh.vn/library/materials equipment/bamia.asp [39] http://voer.edu.vn/m/su-phan-bo-cua-vi-sinh-vat-trong-moi-truong-tunhien/80ca8bd8 62 PHỤ LỤC Phu• luc 3.1 Bảng giá tri• nhiêt đô• trung9 bình môi trườngo • o o • khối ủ 70 ngày Ngày t°(°C) T(°C) Đ(°C) Ngày t° (°C) T(°C) Đ(°C) 20 20 20 36 19 33.2 29.9 20 22.5 21.2 37 19 32.4 30.5 19 25.7 25.3 38 18 31.1 28.2 18 30.3 29.1 39 21 33.5 30.6 19 35.5 34.7 40 23 36.7 32.7 20 44.2 45.2 41 25 37.2 35.2 19 52.1 47.7 42 28 38.4 36.3 17 46.3 51.2 43 26 41.2 37.1 19 45.5 44.3 44 27 37.5 38.4 10 20 47.7 42.3 45 29 36.7 35.3 11 21 46.4 43.7 46 31 37.2 33.2 12 24 41.8 42.5 47 29 35.5 32.1 13 25 39.7 41.1 48 28 33.6 34.2 14 27 39.1 37.2 49 27 34.2 31.3 15 27 36.3 35.6 50 23 32.2 29.4 16 26 35.5 34.5 51 23 34.6 31.3 17 23 34.2 32.1 52 24 36.5 33.4 18 23 32.4 30.4 53 25 34.4 35.2 19 24 33.6 32.3 54 25 32.5 34.1 20 20 34.2 28.5 55 26 34.7 35.5 21 19 33.3 30.7 56 27 36.3 32.4 22 20 34.5 29.7 57 29 33.4 30.1 23 20 33.2 28.5 58 30 35.7 32.3 24 22 34.1 30.8 59 30 36.2 33.5 25 23 35.3 32.7 60 32 37.8 35.1 63 26 26 36.7 34.6 61 34 41.1 38.4 27 27 35.2 36.5 62 33 38.3 36.2 28 30 37.1 35.2 63 29 37.2 35.7 29 29 35.5 32.8 64 28 35.4 33.4 30 32 39.7 36.3 65 27 33.7 34.2 31 31 37.3 34.4 66 29 34.3 31.5 32 30 35.4 33.7 67 31 36.2 32.7 33 29 33.2 34.3 68 32 37.7 35.4 34 25 34.5 31.7 69 28 35.2 33.6 35 20 31.9 29.5 70 30 32.6 30.9 t°: Nhiệt độ TB hàng ngày T: Nhiệt độ TB khối ủ thí nghiệm Đ: Nhiệt độ TB khối ủ đổi chứng Phụ lục 3.2 Bảng khối lượng khối ủ 70 ngày Thời gian T khối ủ thí nghiệm Đ khối ủ đối chứng (ngày) (kg) (kg) 13.08 13.08 12.78 12.8 14 12.28 12.4 21 11.48 11.8 28 10.4 10.8 35 9.6 10.2 42 9.1 9.6 49 8.6 9.3 56 8.2 9.05 63 7.7 8.65 70 7.48 8.38 64 Phụ lục 3.3 Một số chủng v s v phân lập khối ủ bã mía [...]... nghiên cứu Nghiên cứu diễn thế sinh thái và nhóm vi sinh vật tham gia quá trình chuyển hóa bã mía thành mùn hữu cơ sử dụng trồng cây 3 Nội dung nghiên cứu 3.1 Diễn thế sinh thái của khối ủ bã mía trong quá trình mùn hóa 3.2 Phân lập vi sinh vật từ quá tìn h mùn hóa bã mía 3.3 Khảo sát hoạt tính sinh enzyme ngoại bào và sự đối kháng của vi sinh vật tuyển chọn 3.4 Đánh giá khả năng phân giải bã mía thành. .. mùn hữu cơ 4 Ý nghĩa khoa học của luận văn 4.1 Ý nghĩa khoa học Cung cấp dẫn liệu khoa học làm sáng tỏ mối quan hệ giữa các nhóm vi sinh vật trong quá trình chuyển hóa bã mía thành mùn hữu cơ 4.2 Ý nghĩa thực tiễn Trên cơ sở nghiên cứu diễn thế sinh thái khối ủ bã mía chuyển thành mùn hữu cơ sử dụng cho vi c trồng cây 5 Những đóng góp mới của luận văn Khảo sát được diễn thế sinh thái của các nhóm vi. .. LIỆU 1.1 Diễn thế sinh thái v à mùn hữu Cff 1.1.1 Diễn thế sinh thái Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh của quần xã Trong hệ sinh thái, các sinh vật luôn tác động lẫn nhau và tác động qua lại với các nhân tố vô sinh của môi trường tạo nên một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định Trong hệ sinh thái, trao đổi chất và năng lượng giữa các sinh vật trong nội bộ quần xã và giữa... 6 1.2 Vi sinh vật tham gia chuyển hóa bã mía thành mùn hữu Cff Yi sinh vật không phải là một nhóm phân loại trong sinh giới mà là bao gồm tất cả các sinh vật có kích thước hiển vi, không thấy rõ được bằng mắt thường, do đó phải sử dụng kính hiển vi thường hoặc kính hiển vi điện tử Ngoài ra muốn nghiên cứu vi sinh vật người ta phải sử dụng tới phương pháp nuôi cấy vô khuẩn Phần lớn vi sinh vật thuộc... hàng nghìn loài sinh vật mới được phát hiện, trong đó có không ít loài vi sinh vật có mặt ở Vi t Nam [5] Trong đó, nhiều loài vi sinh vật tham gia chuyển hóa bã mía thành mùn hữu cơ khi có enzyme ngoại bào phân hủy các thành phần có trong bã mía như vi khuẩn, vi nấm, xạ khuẩn 1.2.1 Vì khuẩn Đây là các vi khuẩn hiếu khí, hoạt động tối ưu trong phạm vi pH 6 7,5 Chúng có thể thuộc nhóm vi khuẩn ưa lạnh,... mía bằng v s v của Đặng Minh Hằng (2002) [7] Hay công trình nghiên cứu nghiền nhỏ bã mía với công xuất lớn của Nguyễn Minh Tùng (2009) [19] trong dây truyền làm phân vi sinh Hiện nay, chưa có công trình nghiên cứu về nhóm vi sinh vật cùng tham gia phân giải bã mía thành mùn hữu cơ Bởi vậy, nghiên cứu khu hệ sinh vật phân giải bã mía là vấn đề cần thiết nhằm đưa ra giải pháp xử lý nguồn năng lượng sinh. .. nhóm c ổ khuẩn, Vi khuẩn và Nguyên sinh Trong giới Nấm, thì nấm men, nấm sợi và dạng sợi của mọi nấm lớn đều được coi là vi sinh vật Như vậy là vi sinh vật không có mặt trong hai giới Động vật và Thực vật Người ta ước tính trong số 1,5 triệu loài sinh vật có khoảng 200000 loài vi sinh vật (100000 loài động vật nguyên sinh và tảo, 90000 loài nấm, 2500 loài vi khuẩn lam và 1500 loài vi khuẩn) Tuy nhiên... ủ và tỉ lệ thành phần phối trộn trong khối ủ bã mía STT Khôi ủ 1 Đ 2 T Tỉ lệ thành phân 10kg bã mía + l,5kg đất đồng ruộng + 11 lít nước 10kg bã mía + l,5kg đất đồng ruộng + 11 lít nước + 92,9g NH4NO3 23 2.3.3 Phương pháp vi sinh vật 2.3.3.1 Nghiên cứu diễn thế sinh thái của khối ủ bã mỉa trong quá trình mùn hóa Theo dõi các khối ủ trong vòng 70 ngày với các thông số sau: Đặc điểm hình thái của bã mía. .. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 2.1 Đối tượng và môi trường nghiền cứu 2.1.1 Đổi tượng nghiên cứu Đối tượng: các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải bã mía, phân lập từ khối ủ bã mía Phạm vi nghiên cứu: khối ủ bã mía 2.1.2 Môi trường nghiên cứu và hóa chất Bảng 2.1 Môi trường phân lập và nuôi cấy v s v [8] Gause I (gã) Czapek Dox (gã) Hanxen (gã) MPA (g/ỉ) (xạ khuẩn) (nấm sợi) (nấm men) (vi khuẩn) Tinh... trình hình thành mùn gắn liền với quá trình phát sinh của đất Mùn là cơ sở chủ yếu hình thành độ phì nhiêu của đất, là sản phẩm phân giải xác hữu cơ và tổng hợp những hợp chất được phân giải của vi sinh vật, những phản ứng xảy ra trong quá trình tạo mùn là những phản ứng sinh hoá, có tác động bởi các enzyme do vi sinh vật tiết ra Mùn hữu cơ là sản phẩm hình thành trong đất do quá trình tích lũy và phân