Khoá luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân bón vi sinh từ một số chất thải hữu cơ

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực
tập, Assignment, Essay
Zalo/Sdt 0967 538 624/ 0886 091 915 Website:lamluanvan.net
LỜI CẢM ƠN
Báo cáo khóa luận là một cột mốc quan trọng đánh dấu bước trưởng thành
của em. Sau 4 năm học tập và làm việc dưới mái trường Đại học Lâm nghiệp
Việt Nam, em đã có đầy đủ kiến thức để làm việc và tự khẳng định bản than
mình trong môi trường xã hội. Thời gian học tập tại mái trường Lâm nghiệp em
đã được các thầy, cô và các bạn giúp đỡ rất nhiều qua đây cho em xin bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Như Ngọc thuộc bộ môn Công nghệ vi sinh
_ Hóa Sinh _Viện Công nghệ sinh học _ Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam
đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình em học tập tại trường cũng như thực
hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin chân thành ảm ơn tới Th.s Nguyễn Thị Hồng Nhung, các thầy,
cô đang giảng dạy và làm việc tại Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, các anh
chị, bạn bè làm việc tại phòng thí nghiệm đã động viên, khuyến khích, giúp đỡ
em trong thời gian học tập cũng như thực hiện đề tài tại đây.
Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp do
thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến, chỉ bảo tận tình của quý thầy, cô để đề
tài khóa luận hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2020
Sinh viên
Đỗ Hữu Long
i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT Ký hiệu Chú thích
1 C:N Cacbon:nitơ
2 CFU Colony-Forming Unit: Đơn vị hình thành khuẩn lạc
3 CMC Carboxymethyl Cellulose
4 CTR Chất thải rắn
5 ĐC Đối chứng
6 LB Luria Bertani
7 NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn
8 OD Optical Density: Mật độ quang
9 3RVE Reduce_Recycle_Rense: Giảm thiểu _ Tái chế _ Sử
dụng lại
Validate: Nâng cao giá trị
Eliminate: Xử lý phần không thể sử dụng
10 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
11 TNMT Tài nguyên môi trường
12 VK Vi khuẩn
13 VSV Vi sinh vật
14 CTHC Chất thải hữu cơ
15 PBHC Phân bón hữu cơ
ii

LỜI MỞ ĐẦU
Trong canh tác nông nghiệp, phân bón là yếu tố không thể thiếu nhằm
tăng năng suất và sản lượng cây trồng. Ước tính nhu cầu phân bón của Việt Nam
hiện đang ở mức gần 11 triệu tấn/năm, với lượng sử dụng trung bình khoảng 450
kg phân bón trên 01 hecta đất canh tác, cao gấp 3,2 lần trung bình thế giới. Tuy
nhiên, hơn 90% lượng tiêu thụ là phân bón hóa học với hiệu suất sử dụng chỉ ~
35 – 40% (theo nghiên cứu của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền
Nam). Hiệu suất sử dụng phân bón thấp do việc sử dụng phân khoáng lâu ngày,
liều lượng cao, ít bổ sung phân hữu cơ, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng đất
canh tác. Đất bị bạc màu, lượng vi sinh vật giảm xuống, chất hóa học dư thừa,
tích tụ, gây ô nhiễm đất.
Sản xuất phân bón hữu cơ Việt Nam chiếm tỷ trọng nhỏ nhưng bắt đầu
tăng nhanh trong một số năm gần đây. Theo số liệu của Cục Bảo vệ thực vật,
tính đến tháng 6/2019, số lượng phân bón hữu cơ được công nhận lưu hành là
2.487 sản phẩm (chiếm 11,6% tổng số sản phẩm phân bón), gấp 3,5 lần so với
tháng 12/2017. Cả nước có 265 nhà máy sản xuất phân bón hữu cơ được cấp
phép, cao gấp 1,47 lần so với cuối năm 2017. Tuy nhiên, sản lượng phân bón
hữu cơ hiện nay vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng của người dân, đặc biệt
nước ta đang trong quá trình chuyển đổi sang nền nông nghiệp hữu cơ.
Mặt khác, theo thống kê năm 2017 của Bộ TNMT lượng chất thải hữu cơ
phát sinh ở Việt Nam hiện nay khoảng 25,5 triệu tấn/năm, CTHC ngành nông
nghiệp hằng năm khoảng 76 triệu tấn rơm rạ và 47 triệu tấn chất thải chăn nuôi.
Lượng chất thải lớn này hiện nay chưa được xử lý thích hợp, gây lãng phí và ô
nhiễm môi trường. Để tận dụng nguồn chất thải hữu cơ và giảm thiểu ô nhiễm
môi trường, đồng thời đáp ứng nhu cầu về phân bón hữu cơ vi sinh của nền nông
nghiệp trong nước, việc nghiên cứu tìm ra các chủng vi sinh vật có đặc tính tốt
trong phân giải hữu cơ; cố định nitơ; phân giải phosphat... để góp phần thúc đẩy
sự phát triển của ngành sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh là vấn đề có ý nghĩa
trong sự phát triển ngành nông nghiệp và cải tạo đất, duy trì hệ sinh thái...
Đề tài “Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân
bón vi sinh từ một số chất thải hữu cơ”, được thực hiện nhằm góp phần thực
hiện mục tiêu trên.
1

PHẦN 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Phân bón hữu cơ vi sinh
1.1.1. Khái niệm
Phân hữu cơ vi sinh là sản phẩm được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu
hữu cơ khác nhau nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, cải tạo đất,
chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống được tuyển chọn với mật độ đạt tiêu
chuẩn quy định, góp phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản. Phân hữu cơ
vi sinh không gây ảnh hưởng xấu đến người, động vật, môi trường sinh thái và
chất lượng nông sản(Công nghệ sản xuất phân bón vi sinh chất lượng cao từ phụ
phẩm nông nghiệp, Techmart Quốc tế Việt Nam 2015).
Tiêu chuẩn Việt Nam năm 1996 định nghĩa: "Phân VSV (phân vi sinh) là
sản phẩm chứa các VSV sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu
chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh
dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được (N, P, K, S, Fe...) hay các hoạt chất
sinh học, góp phần nâng cao năng suất và (hoặc) chất lượng nông sản. Phân
VSV phải bảo đảm không gây ảnh hưởng xấu đến người, động, thực vật, môi
trường sinh thái và chất lượng nông sản".
1.1.2. Phân loại phân bón vi sinh
1.1.2.1. Phân bón cố định Đạm
Là những loại phân bón có chứa các vi khuẩn hay các vi sinh vật có khả
năng cố đinh nittơ từ không khí thành dạng nitơ cây trồng có thể sử dụng và dễ
hấp thu. Vi sinh vật có định đạm có hai dạng:
Vi sinh vật cố định đạm tự do là những vi sinh vật sống tự do có khả năng
cố định đạm trong đất mà không cần vật chủ. Một số loại vi sinh vật cố định
đạm được đưa vào phân bón như Azotobacter, Clostridium,…
Vi sinh vật cố định đạm cộng sinh là những vi sinh vật cố định đạm phải
cần vật chủ là cây trồng để cộng sinh như Rhizobium cộng sinh với cây họ đậu,
Anabaena azollae cộng sinh với bèo hoa dâu hay tảo lục,…
2

1.1.2.2. Phân bón vi sinh phân giải lân
Phân bón vi sinh phân giải lân: chứa VSV có khả năng tiết ra các hợp chất
có khả năng hòa tan các hợp chất phostpho vô cơ khó tan trong đất (lân khó tiêu)
thành dạng hòa tan (lân dễ tiêu) mà cây trồng, VSV có thể sử dụng được. Các
chủng vi sinh được dùng bao gồm: Bacillus megaterium, B. circulans, B.
subtilis, B. polymyxa, B. sircalmous, Pseudomonas striata; Nấm: Penicillium sp,
Aspergillus awamori (Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật phân giải lân Việt Nam
Phạm Văn Toản , Phạm Bích Hiên, 2009).
1.1.2.3. Phân bón vi sinh phân giải silicat
Phân bón vi sinh phân giải silicat: có chứa VSV tiết ra các hợp chất có
khả năng hòa tan các khoáng vật chứa silicat trong đất, đá ... để giải phóng ion
kali, ion silic vào môi trường. Các chủng vi sinh được dùng bao gồm Bacillus
megaterium var. phosphaticum, Bacillus subtilis, Bacillus circulans, Bacillus
mucilaginous, Pseudomonas striata.
1.1.2.4. Phân bón vi sinh gây ức chế VSV gây bệnh
Phân bón vi sinh gây ức chế VSV gây bệnh: chứa VSV tiết ra các hợp
chất kháng sinh hoặc phức chất siderophore có tác dụng kìm hãm, ức chế nhóm
VSV gây bệnh khác. Các chủng vi sinh được dùng bao gồm Bacillus sp.,
Enterobacter agglomerans, Pseudomonas sp., Lactobacillus sp (Trần Minh
Hiền, Trần Thị Kim Cúc, 2011).
1.1.2.5. Phân bón vi sinh chất giữ ẩm polysacarit
Phân bón vi sinh chất giữ ẩm polysacarit: có chứa VSV tiết ra các
polysacarit có tác dụng tăng cường liên kết các hạt khoáng, sét, limon trong đất.
Loại này có ích trong thời điểm khô hạn. Các chủng vi sinh được dùng bao gồm
Lipomyces sp. Loại này chưa có sản phẩm thương mại tại Việt Nam.
1.1.2.6. Phân bón vi sinh phân giải hợp chất hữu cơ
Phân bón vi sinh phân giải hợp chất hữu cơ: có chứa VSV tiết ra các
enzym có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ như: xenlulo, hemixenlulo,
3

lighin, kitin.... Các chủng vi sinh được dùng bao gồm Pseudomonas, Bacillus,
Streptomyces, Trichoderma, Penicillium, Aspergillus.
1.1.2.7. Phân bón vi sinh sinh chất kích thích sinh trưởng thực vật
Phân bón vi sinh sinh chất kích thích sinh trưởng thực vật: có chứa VSV
tiết ra các hocmoon sinh trưởng thực vật thuộc nhóm: IAA, Auxin, Giberrillin ...
vào môi trường. Các chủng vi sinh được dùng bao gồm Azotobacter
chroococcum, Azotobacter vinelandii, Azotobacter bejerinckii, Pseudomonas
fluorescens, Gibberella fujikuroi.
1.1.2.8. Phân bón vi sinh tăng cường hấp thu photpho, kali, sắt, mangan cho
thực vật
Phân bón vi sinh tăng cường hấp thu photpho, kali, sắt, mangan cho thực
vật: có chứa VSV (chủ yếu là nhóm nấm rễ, vi khuẩn, xạ khuẩn....) trong quá
trình sinh trưởng, phát triển, thông qua hệ sợi cũng như những thể dự trữ, có khả
năng tăng cường hấp thu các ion khoáng của cây. Các chủng vi sinh được dùng
bao gồm Arbuscular mycorrhiza, Ectomycorrhiza, Ericoid mycorrhizae,
Rhizoctonia solani, Bacillus sp, Pseudomonas putida, P. fluorescens Chao và P.
fluorescens Tabriz. Loại PBVS này chưa được thương mại nhiều, vẫn còn đang
trong giai đoạn nghiên cứu.
Các loại phân vi sinh được sử dụng chủ yếu để bón đại trà, bón lót trước
khi trồng các loại cây ngắn ngày. Với những cây dài ngày có thể bón thêm phân
định kỳ từng đợt tùy theo mỗi loại cây. Ngoài ra, để cây phát triển tốt hơn có thể
sử dụng các loại sản phẩm vi sinh khác đi kèm theo từng đợt như: thuốc trừ sâu
vi sinh, phân lân vi sinh… Trên thị trường hiện nay có một số loại phân vi sinh
như: phân hữu cơ vi sinh sông Gianh, phân hữu cơ vi sinh Cao Nguyên
1.1.3. Ưu và nhược phân bón hữu cơ vi sinh
 Lợi ích của phân bón hữu cơ vi sinh
Trong điều kiện nhiệt đới của nước ta với đặc trưng nền nhiệt độ và độ ẩm
không khí cũng như của đất cao thì tốc độ của quá trình khoáng hóa chất hữu cơ
trong đất thường rất cao. Vì vậy, nếu không có biện pháp bổ sung chất hữu cơ
4

cho đất thì độ phì nhiêu của đất giảm sút rất nhanh. Theo Nguyễn Vy (1998),
các chất hữu cơ bón vào đất Việt Nam phân giải nhanh, bình quân 9 tháng đến 1
năm gần như phân giải hết. Theo Lương Đức Loan (1997), thì đất mới khai
hoang có hàm lượng hữu cơ khá cao (5 – 6%), nhưng chỉ 4 – 5 năm canh tác cây
lương thực ngắn ngày thì chất hữu cơ giảm sút trung bình 50 – 60%(Trần Thu
Hà, 2009).
Việc sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh đem lại rất nhiều lợi ích:(Nguyễn
Thanh Hiền, 2003).
- Tăng thêm độ màu mỡ cho đất bằng các cung cấp thêm chất hữu cơ, chất
dinh dưỡng.
- Là giải pháp hữu hiệu để cải tạo đất bạc màu. Bón quá phân hữu cơ vi
sinh không sợ cây bị lốp và đất sẽ được cải tạo tốt hơn.
- Phân hữu cơ vi sinh làm sạch môi trường cho cây trồng và vật nuôi:
cung cấp nguồn dinh dưỡng tự nhiên, giúp cây khỏe, tăng khả năng nảy mầm
với tỷ lệ đồng đều cao, khả năng chống chịu sâu bệnh cao hơn, giảm lượng
thuốc bảo vệ thực vật cần sử dụng, tạo ra các sản phẩm nông nghiệp an toàn,
không gây ngộ độc về thực phẩm và không gây ô nhiễm môi trường sống.
- Ngoài tác dụng làm tăng sản lượng và cung cấp dinh dưỡng trực tiếp
cho cây. Các loại phân hữu cơ có thể cải thiện sự đa dạng sinh học (tuổi thọ đất)
và khả năng sản xuất lâu dài của đất.
- Việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh hiện nay giúp người trồng lúa giảm
30 – 40% lượng hóa học mà vẫn giữ vững năng suất..

Sự khác biệt giữa phân hữu cơ vi sinh và phân hóa học

Phân hóa học là những hóa chất có chứa các nguyên tố dinh dưỡng được
bón cho cây trồng nhằm nâng cao năng suất mùa màng. (Trần Thu Hà, 2009 và
Nguyễn Thanh Hiền, 2003).
5

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
Bảng 1.1 Sự khác nhau giữa phân hữu cơ vi sinh và phân hóa học
Phân hữu cơ vi sinh Phân hóa học
Là vi sinh vật sống Là các chất hóa học
Cung cấp dinh dưỡng hữu cơ từ từ và Cung cấp chất dinh dưỡng hóa học với
kéo dài khối lượng lớn một lúc (mỗi lần bón)
Tác dụng chậm Tác dụng nhanh
Cải tạo đất Làm chai đất
Không gây ô nhiễm môi trường nước Gây ô nhiễm môi trường nước do
lượng NO3
-
tồn dư trong đất
Sản xuất ra sản phẩm nông nghiệp an Gây ảnh hưởng đến chất lượng nông
toàn và hữu cơ sản do lượng NO3
-
tồn dư trong đất
Là các vi sinh vật sống nên thời gian Bảo quản được lâu, đóng gói kín
bảo quản không quá 6 tháng. Không
được đóng gói kín, để không khí có thể
lọt vào được
Phân vi sinh được ví như thuốc Bắc Phân bón hóa học được vi như thuốc
tây
Bón quá phân vi sinh không sợ cây bị Bón quá phân hóa học cây sẽ bị lốp và
lốp và đất sẽ được cải tạo hơn. có thể bị chết
(Nguồn: Nguyễn Thanh Hiền, Phân hữu cơ, phân vi sinh và phân ủ, NXB
Nghệ An, 2003)
Phân hóa học làm cho cây trồng bộc phát mạnh mẽ nhưng không duy trì
hiệu quả được lâu. Ngoài ra, chúng còn để lại những tồn dư dưới các dạng muối
trong đất gây nên những hậu quả có thể kể như sau: ngăn cản cây trồng hấp thụ
những dưỡng chất cần thiết, tiêu diệt các loại vi sinh vật hữu ích cần thiết cho
cây trồng. Phân bón hóa học có thể gây nguy hiểm, độc hại cho con người và
môi trường.
Phân vi sinh giúp tạo nên sự phì nhiêu của đất canh tác từ đó tạo sự chống
chịu và vững bền cho cây trồng để chúng nâng cao khả năng chống chịu sâu
6

bệnh. Phân hữu cơ đảm bảo cho con người và cây trồng sống trong một môi
trường an toàn và không bị nhiễm độc. Dùng phân hữu cơ sẽ tạo sự cân bằng về
môi trường và một điều quan trọng là thúc đẩy việc sử lý các chế phẩm hữu cơ
tồn đọng gây ô nhiễm môi trường trở thành phân bón.
Phân hóa học làm gia tăng sự mẫn cảm của cây trồng với các loại bệnh.
Phân hóa học có thể làm cây trồng mẫn cảm với các loại bệnh hơn qua việc giết
chết các sinh vật trong đất mà các sinh vật này bảo vệ cho cây trồng khỏi bị một
chủng bệnh nào đó.
Phân hóa học ngăn cản sự hấp thụ các dưỡng chất cần thiết quanh vùng
long hút của rễ cây, keo đất từ mùn hữu cơ chuyển hầu hết các chất khoáng từ
dung dịch đất sang hệ thống rễ cây và đi vào cây trồng. Những hạt mùn sẽ có
hấp lực đối với các nguyên tố dinh dưỡng như: đạm, lân, kali và các nguyên tố
kim loại khác. Khi phân bón hóa học được bón vào đất năm này qua năm khác
sẽ gây nên sự thay đổi cơ bản về cấu trúc của các hạt mùn hữu cơ và khi sử dụng
liên tiếp, quá nhiều các phần tử phân bón được đưa vào đất để mong đạt được sự
phát triển mạnh và nhanh của cây trồng.
Phân hóa học diệt các tập đoàn vi sinh vật: đất cần phải được coi như vật
thể sống. Khi phân hóa học được sử dụng năm này qua năm khác,các axit được
tạo thành sẽ phá hủy các chất mùn hữu cơ phì nhiêu được tạo ra từ sự phân rã
của các cơ thể sinh vật đất đã chết. Các chất mùn này có tính năng liên kết các
hạt đá li ti với nhau tạo nên sự phì nhiều của đất canh tác. Trong lớp đất thiếu
khí và có tính axit này mật độ sinh vật bị thay đổi và có thể bị chết.
Phân hóa học nguy hiểm và độc hại: một số phân hóa học chứa hợp chất
Nitrat. Khi được bón xuống đồng ruộng, nước mưa làm trôi các chất Nitrat này
xuống ao hồ song suối làm phát triển các loại rong tảo, khi rong tảo chết đi, quá
trình phân hủy sẽ sử dụng rất nhiều oxy trong nước, hậu quả là làm nước bị thiếu
dưỡng khí và làm các sinh vật không thể sống được.
1.1.4. Tình hình xử lý chất thải thành phân bón hữu cơ
a. Trên thế giới
7

Hutchingson và Richards là người đầu tiên nghiên cứu quá trình ủ phân.
Từ năm 1926 đến năm 1941, Warksman và các cộng tác viên nghiên cứu sự
phân hủy hiếu khí bã thực vật, động vật. Ông đã đưa ra kết luận nhiệt độ và các
nhóm vi sinh vật có ảnh hưởng đến sự phân giải chất thải hữu cơ (Dinesh K.
Maheshwari, 2014)
Golass và cộng sự đã nghiên cứu các nguyên tắc cơ bản của phân ủ hỗn
hợp rác thải và bùn cống. Các tác nhân môi trường có liên qan đến hiệu quả của
việc ủ phân: nhiệt độ, độ thoáng khí, kích thước cơ chất, tần số đảo trộn, đặc biệt
là tỉ lệ C/N của nguyên liệu thô có liên quan đến hiệu quả của việc ủ phân
(Golass, 1950).
Trong những năm gần đây, nhiều tác giả đã nghiên cứu sâu việc sản xuất
và sử dụng phân bón hữu cơ đã chứng minh được ưu điểm và hiệu quả trong
việc tăng năng suất cây trồng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường cũng như tận
dụng các phế phụ phẩm nông nghiệp.
Chandramohan Marimuthu và cộng sự nghiên cứu sử dụng các chất thải
hữu cơ và phân bón để sản xuất phân bón sinh học hiệu quả và nghiên cứu ứng
dụng tại quận Tiruchirapalli của Nam Ấn Độ. Kết quả đã chứng minh rằng việc
sản xuất phân bón hữu cơ từ chất thải nông nghiệp là phương pháp đơn giản,
giảm chi phí sản xuất, vận chuyển và lao động. Sau 120 ngày ủ, phân hữu áp
dụng vào trồng cây có tác dụng tốt: cây khỏe mạnh, kháng bệnh, với khả năng
chịu áp lực gió. Ngoài ra, phân còn làm tăng cường độ phì nhiêu cho đất trồng
sau khi thu hoạch (Chandramohan Marimuthu, 2010).
Trong nghiên cứu của Soh-Fong Lim, phân bón sinh học đã được nghiên
cứu sản xuất từ phế phụ phẩm của một số loại quả bằng lên men rắn. Phân hữu
cơ tạo thành có các giá trị pH, hàm lượng Kali, nitơ và các chất dinh dưỡng cao,
áp dụng vào trồng rau cho thấy rau có trọng lượng sinh khối tươi, chiều cao và
chiều dài dễ cao hơn so với sử dụng phân hóa học (Soh – Fong Lim, 2014).
Vidhya Devi và cộng sự cũng đã nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ phế
phụ phẩm rau quả như: dưa hấu, ổi đu đủ, dứa, na… bằng quá trình lên men rắn
8

và bổ sung các chủng vi sinh vật như: vi khuẩn, nấm mốc, nấm men. Kết quả
cho thấy việc áp dụng phân bón hữu cơ đã mang lại hiệu quả cao trong việc nảy
mầm hạt và ngăn chặn bệnh của rễ (Vidhya Devi, 2017).
Tác giả Christian O.Asadu và cộng sự của ông mới đây cũng đã nghiên
cứu so sánh hiệu quả của việc sử dụng phân bón sinh học (được sản xuất từ chất
thải nông nghiệp bao gồm bùn thải và mùn cưa, sử dụng chế phẩm vi sinh
Actinomyces) với việc sử dụng phân bón hóa học áp dụng trên đồng ruộng trồng
ngô. Kết quả đã chứng minh rằng phân bón sinh học đã tăng cường sự phát triển
của ngô đáng kể hơn so với phân hóa học (Christian O.Asadu, 2018).
b. Ở Việt Nam
Việt Nam là một nước nông nghiệp với khoảng 74% dân số làm nghề
nông, do vậy phế thải nông nghiệp rất lớn, đồng thời với khí hậu nóng ẩm quá
trình phân hủy phế thải xảy ra rất mạnh mẽ vì thế việc xử lý phế thải làm phân ủ
là biện pháp rất thích hợp.
Từ lâu, việc nghiên cứu xử lý các phế thải nông nghiệp thành phân bón đã
được các nhà khoa học nghiên cứu sản xuất và ứng dụng.
Phạm Văn Ty và cộng sự đã xây dựng được quy trình sử dụng chế phẩm
vi sinh EMVNI xử lý lá mía làm phân bón hữu cơ. Kết quả thử nghiệm cho thấy
đã giảm thời gian ủ và có tác dụng tốt trên cây trồng (Phạm Văn Ty, 2001).
Tác giả Nguyễn Xuân Thành và cộng sự đã nghiên cứu xử lý rác thải sinh
hoạt và phế thải bùn mía bằng vi sinh vật và tái chế phế thải thành phân hữu. Kết
quả cho thấy khi xử lý chế phẩm vi sinh vật vào đống ủ phế thải có tác dụng làm
tăng vi khuẩn tổng số hiếu khí, vi khuẩn phân giải xenluloza, nấm tổng số so với
đối chứng. Hàm lượng chất dinh dưỡng dễ tiêu và độ xốp tăng so với đống ủ
không được xử lý. Phân hữu cơ được tái chế từ phế thải đạt TCVN – 123B –
1996, chất lượng phân sau 4 tháng vẫn đạt TCVN. Khi thử nghiệm trên cây đậu
tương cho kết quả: phân hữu cơ vi sinh tái chế từ phế thải, rác thải hữu cơ có tác
dụng làm tăng chiều cao cây, trọng lượng, tăng cường độ N phân tử và tăng
9

năng suất hạt đậu tương từ 15 – 20% so với đối chứng (Nguyễn Xuân Thành,
2003).
Năm 2004, tác giả Nguyễn Xuân Thành cùng cộng sự cũng đã nghiên cứu
Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật xử lí tàn dư thực vật trên đồng
ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây trồng. Chế phẩm được thử nghiệm
đem lại hiệu quả cao, rút ngắn thời gian xử lý so với đối chứng xuống còn 46-60
ngày, có hàm lượng dinh dưỡng tăng… có thể làm phân bón hữu cơ tại chỗ cho
nhiều loại cây trồng, giảm bớt chi phí đầu vào cho sản xuất nông nghiệp
(Nguyễn Xuân Thành, 2004).
Trong nghiên cứu của Đào Châu Thu và cộng sự, đã áp dụng công nghệ vi
sinh với phương pháp ủ phân bán hiếu khí, thời gian 50-60 ngày, đã sản xuất
được hơn 10 tấn phân hữu cơ sinh học từ phế thải nông nghiệp có chất lượng tốt.
Kết quả thử nghiệm bón phân hữu cơ sinh học từ rác thải trên 4 loại rau bắp cải,
cà chua, cà rốt, đậu đũa trên đồng ruộng đều cho kết quả khả quan về các chỉ
tiêu sinh trưởng, năng suất, chất lượng rau an toàn và hiệu quả kinh tế hơn các
công thức bón toàn phân vô cơ hoặc bón phân chuồng (Đào Châu Thu, 2015).
Phạm Thị Hà Nhung và cộng sự khi nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ
lá táo theo quy mô hộ gia đình đã xây dựng công thức ủ phân từ lá táo, rơm rạ,
thân cây ngô, đạm, lân, kali và chế phẩm vi sinh Trichoderma. Sau 70 ngày, sản
phẩm phân hữu cơ tơi, xốp, có màu đen đặc trưng, hàm lượng dinh dưỡng tốt
với 16,221% OM; 1,435% N; 0,256% P2O5; 0,316% K2O; pH đạt mức 7,42
thích hợp cho nhiều cây trồng. Thử nghiệm trồng rau cải với phân từ thí nghiệm
cho thấy sinh trưởng của cây tốt hơn nhiều so với trồng trên nền đất trắng (Phạm
Thị Hà Nhung, 2016)
Hồ Bích Liên và cộng sự đã kết hợp hai thành phần là rác thải sinh hoạt
và lá cây cao su (Hevea brasiliensis) có bổ sung chế phẩm sinh học
Trichoderma nhằm mục đích tạo ra một loại giá thể mới phục vụ cho nông
nghiệp và đồng thời góp phần giảm ô nhiễm môi trường hiện nay. Kết quả
nghiên cứu đã cho thấy: Giá thể được sản xuất từ nguyên liệu rác thải sinh hoạt
10

và lá cây cao su ở tỷ lệ 1:1,5 và bổ sung nồng độ chế phẩm sinh học
Trichoderma 2% cho kết quả tối ưu nhất so với các tỷ lệ còn lại với hàm lượng
đạm tổng là 1,68%, hàm lượng đạm dễ tiêu là 0,044%, không nhiễm coliform,
giá thành sản xuất 1kg giá thể thấp nhất là 4.250 VNĐ/kg (Hồ Bích Liên, 2016).
Tác giả Nguyễn Thị Thu Thủy cũng đã nghiên cứu tuyển chọn được ba
chủng vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose mạnh bao gồ nấm mốc, xạ
khuẩn và vi khuẩn. Ủ phế phụ phẩm nông nghiệp với các chủng vi sinh vật
tuyển chọn cho thấy khả năng phân giải cellulose của chúng rất tốt (giảm 75,0%
cellulose so với đối chứng) và hàm lượng đạm, lân, kali tổng số đều tăng hơn so
với đối chứng. (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2017).
Nhờ có sự thay đổi trong nhận thức về môi trường và những kết quả khả
quan trong nghiên cứu mà việc xây dựng các cơ sở xử lý, tái chế phế thải ngày
càng tăng lên. Các nghiên cứu và ứng dụng trong xử lý phế thải và tái chế tạo
phân hữu cơ đã bước đầu góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm đồng thời mở ra
hướng đi mới trong việc khắc phục hậu quả của thời đại công nghiệp, dần thay
đổi phương thức sản xuất nông nghiệp hiện nay để hướng tới nền nông nghiệp
bền vững – nền nông nghiệp hữu cơ.
1.2. Chất thải rắn hữu cơ
1.2.1. Khái niệm
Các chất thải hữu cơ có các cách giải thích khác nhau trong các lĩnh vực
khác nhau:“Hữu cơ” trong lĩnh vực Hóa học: Hợp chất bao gồm cacbon, hyđro
và oxy,...Organic - “Hữu cơ” trong lĩnh vực Sinh học và Môi trường: vật liệu
đến từ các đơn vị sống như: động vật, thực vật và vi sinh vật.
Chất thải hữu cơ có thể đề cập đến dư lượng của thực vật, động vật và vi
sinh vật, hoặc các chất thải được tạo ra tự nhiên từ tất cả các sinh vật sống.
Chất thải hữu cơ là vật liệu có khả năng phân huỷ sinh học và có nguồn
gốc từ thực vật hoặc động vật. Chất thải hữu cơ thường được phân hủy bởi các
sinh vật khác theo thời gian và cũng có thể được gọi là chất thải ướt (Trần Thu
Hà, 2009).
11

1.2.2. Thành phần của chất thải rắn hữu cơ
Chất thải hữu cơ có thể được chia thành ba loại là:
- Chất thải hữu cơ công nghiệp;
- Chất thải hữu cơ nông nghiệp;
- Chất thải hữu cơ trong sinh hoạt.
Phần rác thải sinh hoạt chiếm khoảng 10%, công nghiệp và nông nghiệp
tương ứng chiếm 40% và 50%.
a. Chất thải hữu cơ công nghiệp
Các loại chất thải hữu cơ phát sinh ra trong quá trình sản xuất công
nghiệp của nhà máy, xí nghiệp: vỏ cà phê, bã mía, vỏ lạc… trong các nhà máy
chế biến. Phế liệu từ nhà máy giấy, nhà máy sợi, những làng nghề chế biến tinh
bột…
Lượng hữu cơ công nghiệp ở nước ta những năm gần đây phát sinh rất
lớn, đặc biệt là ở những vùng có ngành công nghiệp phát triển như Hà Nội,
Quảng Ninh, Hải Dương, TP. Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu...
Riêng TP. Hồ Chí Minh, trong năm 2016, khối lượng hữu cơ công nghiệp ước
phát sinh khoảng 1.500 - 2.000 tấn/ngày từ hơn 2.000 nhà máy lớn và khoảng
10.000 cơ sở sản xuất vừa và nhỏ, nằm trong và ngoài các khu công nghiệp và
cụm công nghiệp (Lê Hoàng Anh, Mạc Thị Minh Trà, Nguyễn Thị Bích Loan,
2018).
b. Chất thải rắn hữu cơ nông nghiệp
Ước tính mỗi năm khu vực nông thôn phát sinh khoảng 76 triệu tấn rơm
rạ và khoảng 47 triệu tấn chất thải chăn nuôi. Các phụ phẩm nông nghiệp như
rơm rạ, phần thân thải bỏ của các cây trồng ngắn ngày (ngô, đậu...) hay các loại
vỏ, chất thải sau sơ chế (điều, cà phê...) chiếm một lượng khá lớn. Tuy nhiên
không được tính toán trong thống kê lượng hữu cơ phát sinh của các địa phương
cũng như toàn quốc. Bên cạnh đó, chất thải hữu cơ trong chăn nuôi đang là một
trong những nguồn thải lớn ở nông thôn. Theo ước tính, có khoảng 40 - 70%
(tùy theo từng vùng) chất thải hữu cơ chăn nuôi được xử lý, số còn lại thải trực
12

tiếp thẳng ra ao, hồ, kênh, rạch... gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng (Lê
Hoàng Anh, Mạc Thị Minh Trà, Nguyễn Thị Bích Loan, 2018).
c. Chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt
Trong các nguồn phát sinh hữu cơ, lượng hữu cơ sinh hoạt đô thị tăng
nhanh theo quy mô dân số đô thị. Ước tính lượng hữu cơ sinh hoạt ở các đô thị
phát sinh trên toàn quốc tăng trung bình 10 ÷ 16 % mỗi năm. Lượng hữu cơ sinh
hoạt đô thị tăng mạnh ở các đô thị lớn như Tp. Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng,
Hải Phòng, nơi có tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa tăng nhanh, chiếm tới
45,24%, tổng lượng hữu cơ sinh hoạt phát sinh từ tất cả các đô thị lớn trên cả
nước; Tỷ lệ hữu cơ sinh hoạt chiếm khoảng 60 - 70% tổng lượng hữu cơ đô thị
(một số đô thị tỷ lệ này lên đến 90%). Tại khu vực nông thôn, lượng hữu cơ sinh
hoạt phát sinh trung bình khoảng 0,33 kg/người/ngày. Vùng đồng bằng sông
Hồng và Cửu Long là 0,4 kg/người/ngày, thấp nhất là vùng núi phía Bắc (0,2
kg/người/ngày). Đến nay, số lượng hữu cơ sinh hoạt nông thôn hiện chưa được
thống kê đầy đủ do công tác quản lý hữu cơ sinh hoạt nông thôn còn hạn chế (Lê
Hoàng Anh, Mạc Thị Minh Trà, Nguyễn Thị Bích Loan, 2018).
Công tác thu gom hữu cơ tại nông thôn cũng đã được chú trọng trong
những năm gần đây, tuy nhiên, cũng chủ yếu tập trung ở các khu vực nông thôn
vùng đồng bằng. Khu vực miền núi, do tập quán sinh hoạt, rác thải sinh hoạt
phần lớn vẫn được các hộ dân tự thu gom và xử lý tại nhà (đổ ra vườn). Theo
thống kê có khoảng 60% số thôn hoặc xã tổ chức thu dọn định kỳ, trên 40%
thôn, xã đã hình thành các tổ thu gom rác thải tự quản. Tỷ lệ thu gom hữu cơ
sinh hoạt tại khu vực nông thôn mới đạt khoảng 40 - 55%.Theo báo cáo của Cục
Hạ tầng kỹ thuật, Bộ Xây dựng, tính đến tháng 11/2016, cả nước có khoảng 35
nhà máy xử lý hữu cơ tập trung tại các đô thị được đầu tư xây dựng và đi vào
vận hành. Tổng công suất xử lý theo thiết kế khoảng 7.500 tấn/ngày. Số lượng lò
đốt hữu cơ sinh hoạt có khoảng 50 lò đốt, đa số là các lò đốt cỡ nhỏ, công suất
xử lý dưới 500kg/giờ. Ngoài ra, cả nước có khoảng 660 bãi chôn lấp hữu cơ sinh
hoạt (chưa thống kê được đầy đủ các bãi chôn lấp nhỏ rải rác ở các xã) với tổng
13

diện tích khoảng 4.900ha.Tuy nhiên, trong đó chỉ có 203 bãi chôn lấp hợp vệ
sinh. Nhiều xã, đặc biệt các xã miền núi,chưa có các bãi rác tập trung, thiếu
người và phương tiện chuyên chở rác, chủ yếu hình thành bãi rác tự phát, là
nguồn gây ô nhiễm môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2019).
1.2.3. Các biện pháp xử lý chất thải hữu cơ
Tại Việt Nam, hoạt động phân loại chất thải hữu cơ tại nguồn chưa được
phát triển rộng rãi, điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị kỹ thuật còn hạn chế,
phần lớn phương tiện thu gom chất thải hữu cơ không đạt quy chuẩn kỹ thuật và
không đảm bảo vệ sinh môi trường. Các điểm tập kết chất thải hữu cơ (điểm
hẹn, trạm trung chuyển) chưa được đầu tư xây dựng đúng mức, gây mất vệ
sinh.Tại nhiều khu vực, hệ thống vận chuyển chưa đáp ứng nhu cầu vận chuyển
chất thải hàng ngày, gây tình trạng tồn đọng chất thải trong khu dân cư.
Theo Tổng cục Thống kê, năm 2016, cả nước thu gom được trên 33.167
tấn hữu cơ, trong đó tổng lượng hữu cơ thông thường thu gom được xử lý đạt
tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia tương ứng đạt khoảng 27.067 tấn
(chiếm tỷ lệ 81%). Như vậy, vẫn còn khoảng 5.100 tấn hữu cơ được thu gom
nhưng chưa được xử lý theo quy định, chưa kể lượng lớn hữu cơ chưa được thu
gom, đã và đang gây ô nhiễm môi trường (Lê Hoàng Anh, Mạc Thị Minh Trà,
Nguyễn Thị Bích Loan, 2018).
a. Phương pháp thiêu đốt
Thiêu đốt là phương pháp phổ biến hiện nay trên thế giới để xử lý chất
thải rắn nói chung, đặc biệt là đối với chất thải rắn độc hại công nghiệp, chất thải
nguy hại y tế nói riêng. Xử lý khói thải sinh ra từ quá trình thiêu đốt là một vấn
đề cần đặc biệt quan tâm. Phụ thuộc vào thành phần khí thải, các phương pháp
xử lý phù hợp có thể được áp dụng như phương pháp hoá học (kết tủa, trung
hoà, ôxy hoá…), phương pháp hoá lý (hấp thụ, hấp phụ, điện ly), phương pháp
cơ học (lọc, lắng)…
Thiêu đốt chất thải rắn là giai đoạn xử lý cuối cùng được áp dụng cho một
số loại chất thải nhất định không thể xử lý bằng các biện pháp khác. Đây là giai
đoạn ôxy hoá nhiệt độ cao với sự có mặt của ôxy trong không khí, trong đó có
14

rác độc hại được chuyển hoá thành khí và các thành phần không cháy được. Khí
thải sinh ra trong quá trình thiêu đốt được làm sạch thoát ra ngoài môi trường
không khí. Tro xỉ được chôn lấp.
Phương pháp thiêu đốt được sử dụng rộng rãi ở một số nước như Nhật
Bản, Đức, Thuỵ Sĩ, Hà Lan, Đan Mạch… là những nước có số lượng đất cho các
khu thải rác bị hạn chế. Xử lý chất thải bằng phương pháp thiêu đốt có ý nghĩa
quan trọng là làm giảm bớt tới mức nhỏ nhất chất thải cho khâu xử lý cuối cùng
là chôn lấp tro, xỉ. Mặt khác, năng lượng phát sinh trong quá trình thiêu đốt có
thể tận dụng cho các lò hơi, lò sưởi hoặc các nghành công nghiệp cần nhiệt và
phát điện. Mỗi lò đốt cần phải được trang bị một hệ thống xử lý khí thải, nhằm
khống chế ô nhiễm không khí do quá trình đốt có thể gây ra (Nguyễn Đức Khiển,
2020).
Mặc dù phương pháp xử lý bằng thiêu đốt đòi hỏi chi phí xử lý cao nhưng
vẫn thường áp dụng để xử lý rác thải độc hại như rác thải y tế và công nghiệp vì
các phương pháp này xử lý tương đối triệt để chất gây ô nhiễm.
Quá trình thiêu đốt rác thải thường được thực hiện trong các lò đốt rác
chuyên dụng ở nhiệt độ cao,thường từ 850 đến 1.100o
C. Bản chất của quá trình
là tiến hành phản ứng cháy, tức phản ứng ôxy hoá rác thải bằng nhiệt và ôxy của
không khí. Nhiệt độ phản ứng được duy trì bằng cách bổ sung năng lượng như
năng lượng điện hay nhiệt toả ra khi đốt cháy nhiên liệu như gas, dầu diezen…
Hiện tại, ở Việt Nam xử lý chất thải rắn nguy hại y tế chủ yếu bằng lò đốt
công suất nhỏ được trang bị cho từng bệnh viện. Tuy nhiên, các bệnh viện lớn
tuyến trung ương trực thuộc Bộ Y tế có công tác thu gom, phân loại, vận chuyển và
xử lý chất thải y tế được thực hiện tốt. Các bệnh viện tuyến tỉnh, huyện, việc xử lý
chất thải y tế phụ thuộc nhiều vào điều kiện kinh tế từng tỉnh. Số bệnh viện tuyến
huyện được trang bị lò đốt đạt tiêu chuẩn rất ít. Vì vậy, chất thải y tế thường được
đốt bằng lò đốt thủ công hoặc chôn lấp trong khu đất của bệnh viện.
Đối với rác thải nguy hại công nghiệp được xử lý bằng phương pháp đốt
thì gần như tuân theo nguyên lý đốt của chất thải y tế nhưng công suất lò lớn
hơn. Hiện tại, các khu công nghiệp có đầu tư khu xử lý chất thải rắn nguy hại tập
15

trung không nhiều. Các chất thải rắn nguy hại thường được doanh nghiệp hợp
đồng với công ty, đơn vị có chức năng, được cấp giấy phép vận chuyển và xử lý
chất thải rắn nguy hại xử lý. Tại Việt Nam, các công ty môi trường đô thị (viết
tắt là URENCO) vẫn là những đơn vị hàng đầu trong xử lý chất thải rắn nguy
hại. Công ty nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các lò đốt chất thải rắn công suất lớn
đặt tại một số địa điểm, phục vụ nhu cầu xử lý chất thải khu vực xung quanh.
b. Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh
Trong các phương pháp xử lý và tiêu huỷ chất thải rắn trên thế giới nói
chung và tại Việt Nam nói riêng, chôn lấp là phương pháp phổ biến và đơn giản
nhất. Phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế
giới. Về thực chất, chôn lấp là phương pháp lưu giữ chất thải trong một khu vực
và có phủ đất lên trên.
Phương pháp chôn lấp thường áp dụng cho đối tượng chất thải rắn là rác thải
đô thị không được sử dụng để tái chế, tro xỉ của các lò đốt, chất thải công nghiệp.
Phương pháp chôn lấp cũng thường áp dụng để chôn lấp chất thải nguy hại, chất
thải phóng xạ ở các bãi chôn lấp có thiết kế đặc biệt cho rác thải nguy hại.
Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân huỷ của các
chất rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt. Chất thải rắn trong bãi
chôn lấp sẽ bị tan rữa nhờ quá trình phân huỷ sinh học bên trong để tạo ra sản
phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất
amon và một số khí như CO2, CH4.
Tại miền Bắc, bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn (Sóc Sơn, Hà Nội) là bãi
chôn lấp rác lớn nhất, chịu trách nhiệm xử lý rác cho toàn thành phố Hà Nội.
Mỗi ngày bãi chôn lấp rác Nam Sơn tiếp nhận khoảng 3.000 tấn rác và có thể
tăng lên 4.000 tấn/ngày trong 2 năm tới. Hiện tại, bãi Nam Sơn đã lấp đầy 6/9 ô
chôn lấp.
Tại thành phố Hồ Chí Minh, mỗi ngày có khoảng 6.000 tấn rác được đem
tới các bãi chôn lấp. Tuy nhiên, vì lý do quỹ đất và địa hình nên tại thành phố
Hồ Chí Minh có nhiều bãi chôn lấp phục vụ công tác xử lý chất thải rắn của
thành phố.
16

Bãi chôn lấp Gò Cát tại thành phố Hồ Chí Minh đã từng là bãi chôn lấp
chính của thành phố Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, hiện nay đã đóng cửa bãi chôn lấp
vì bãi đã đầy.
Hiện nay, bãi chôn lấp rác Gò Cát tuy đã đóng cửa nhưng hệ thống xử lý
nước rác, hệ thống thu hồi khí gas và thiết bị máy phát điện vẫn tiếp tục hoạt động.
Ngoài ra, thành phố Hồ Chí Minh có bãi chôn lấp Phước Hiệp, thuộc Khu
liên hợp xử lý chất thải rắn Tây Bắc. Bãi chôn lấp này có diện tích trên 22,8 ha,
công suất xử lý rác trung bình khoảng 3.000 tấn/ngày, được xây dựng với tổng
kinh phí trên 197 tỷ đồng. Công nghệ xử lý của bãi rác này là công nghệ chôn
lấp rác hợp vệ sinh, nước rỉ rác tại bãi sẽ được thu gom bằng hệ thống ống nhựa
HDPE và dẫn về trạm xử lý nước thải tập trung, sau đó xả vào kênh Thầy Cai.
Ngày 16/2/2008, Công ty Môi trường Đô thị thành phố Hồ Chí Minh đã
chính thức đưa vào hoạt động bãi chôn lấp rác số 2 tại Khu liên hiệp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp – Củ Chi. Đây là bãi chôn lấp rác thay thế cho bãi chôn lấp
1A (đã hết khả năng tiếp nhận vào đầu năm 2008) có sức chứa khoảng 4,464
triệu tấn rác, công suất tiếp nhận trung bình 2.000 tấn/ngày và tối đa trên 4.000
tấn/ngày, thời gian khai thác 5 năm với tổng mức vốn đầu tư trên 350 tỷ đồng
(100% vốn do công ty đầu tư).
Bãi chôn lấp rác Đa Phước thuộc Khu liên hiệp xử lý chất thải rắn Đa
Phước chủ yếu phục vụ xử lý rác thải khu vực phía nam thành phố Hồ Chí Minh.
Tổng diện tích khu liên hợp là 73,64 ha trong đó diện tích để xây dựng ô chôn
rác là 29,7 ha với công suất tiếp nhận 3000 tấn/ngày đêm. Dự kiến bãi rác sẽ
hoạt động 4 năm rồi đóng cửa.
Ngoài hai thành phố lớn Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh có bãi chôn
lấp hợp vệ sinh quy mô lớn, việc thu gom, vận chuyển, xử lý rác được tổ chức
quy củ thì tại các tỉnh thành khác, mặc dù cũng có bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh
nhưng việc vận hành bãi rác còn gặp nhiều khó khăn. Do đó, việc xử lý chất thải
rắn bằng phương pháp chôn lấp tại Việt Nam vẫn cần phải được quan tâm và
đầu tư nhiều.
c. Phương pháp ủ sinh học
17

Quá trình ủ sinh học áp dụng đối với chất hữu cơ không độc hại, lúc đầu
là khử nước, sau là xử lý cho tới khi nó thành xốp và ẩm.Độ ẩm và nhiệt độ
được kiểm soát để giữ cho vật liệu luôn ở trạng thái hiếu khí trong suốt thời gian
ủ. Quá trình tự tạo ra nhiệt riêng nhờ quá trình ôxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ.
Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ là CO2, nước và các hợp chất hữu
cơ bền vững như lignin, xenlulo, sợi…
Đối với qui mô nhỏ (ví dụ như trang trại chăn nuôi), rác hữu cơ có thể áp
dụng công nghệ ủ sinh học theo đống. Đối với qui mô lớn có thể áp dụng công
nghệ ủ sinh học theo qui mô công nghiệp. Nhiệt độ,độ ẩm và độ thông khí được
kiểm soát chặt chẽ để quá trình ủ là tối ưu.
Tại Việt Nam, Nhà máy chế biến phế thải Cầu Diễn thuộc Công ty trách
nhiệm hữu hạn Nhà nước Một thành viên Môi trường Đô thị Hà Nội (URENCO)
là một trong những nhà máy đi đầu Việt Nam trong lĩnh vực ủ sinh học rác thải
hữu cơ để chế biến phân compost.
Ngoài ra, tại phía Bắc còn có nhà máy chế biến phế thải Việt Trì, nay đổi
tên và phát triển thành Công ty trách nhiệm hữu hạn Nhà nước Một thành viên
xử lý và chế biến chất thải Phú Thọ cũng có kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực
ủ sinh học.
1.3. Công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ chất thải hữu cơ
1.3.1 Nguyên lý
Quá trình ủ là quá trình phân giải sinh học các chất hữu cơ khó tiêu có
trong chất thải nông nghiệp, chất thải sinh hoạt thành các chất dinh dưỡng dễ
hấp thu để cung cấp cho cây trồng dưới tác dụng của các chủng vi sinh vật bao
gồm: nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn và động vật nguyên sinh.
Quá trình ủ phân hữu cơ có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí và
điều kiện bán hiếu khí:

Ủ hiếu khí

Là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật khi có mặt oxi
(trong thời gian ủ đảm bảo oxy cho đống ủ bằng cách đảo trộn hàng tuần hoặc
18

bằng phương pháp thổi khí) và phải đảm bảo độ ẩm thích hợp. Sản phẩm cuối
cùng của quá trình phân giải hiếu khí là CO2, NH3, nước, nhiệt, các chất hữu cơ
đã ổn định và sinh khối vi sinh vật. Phương pháp này diễn ra nhanh, hoạt động
của vi sinh vật diễn ra mạnh, chất mùn tổng hợp nhiều, thời gian hoàn thành
đống ủ ngắn.

Ủ bán hiếu khí

 Giai đoạn ủ hiếu khí: khoảng 8 – 10 ngày để nhiệt độ tăng cao nhằm
diệt các vi sinh vật gây bệnh và cỏ dại.

 Giai đoạn ủ yếm khí: sau thời gian ủ hiếu khí, dùng các vật liệu kín (ni
lông, bùn) đắp kín bên ngoài đống ủ để không khí không lọt vào được. Trong
giai đoạn này hoạt động của vi sinh vật diễn ra trong điều kiện yếm khí.
 Một số yếu tố ảnh hưởng tới sản xuất và chất lượng phân bón hữu cơ


Nguyên liệu:
- Nguyên liệu chính: thường là phế thải nông nghiệp có nguồn gốc từ sinh
khối xanh (thực vật) hoặc từ xác động vật.
- Phân chuồng: Thường bổ sung với tỉ lệ nhỏ từ 10 – 25%
- Chế phẩm vi sinh: Bao gồm các chủng vi sinh vật có tác dụng phân giải
nhanh các chất hữu cơ có trong phế thải như: Xenlulose, lignin, tinh bột, protein,
lipit... thành các chất dinh dưỡng dễ tiêu cho cây. Ngoài ra chế phẩm còn có tác
dụng tạo chất kháng sinh để tiêu diệt hoặc ức chế một số vi sinh vật gây bệnh
cho cây trồng, tạo chất ức chế sinh trưởng hoặc tiêu diệt các vi sinh vật gây thối,
làm mất mùi hôi thối hoặc hình thành các chất kích thích sinh trưởng thực vật,
giúp cây phát triển tốt.
- Nguyên liệu bổ sung: thường là các chất khoáng hoặc một số vật liệu
nhằm giúp cân bằng dinh dưỡng ban đầu (tỉ lệ C/N, như: Đam, lân, kali (NPK),
vôi bột, rỉ đường... nhằm cung cấp cho vi sinh vật trong chế phẩm hoạt hóa
nhanh và rút ngắn thời gian ủ phân.

Độ ẩm

19

Khi ủ cần hoà chế phẩm vi sinh vào nước, lượng nước cho vào tuỳ thuộc
độ ẩm của phế phụ phẩm và nguyên liệu. Điều chỉnh để khi tưới trộn chế phẩm
vào nguyên liệu sẽ được đều và đạt độ ẩm 45-50%.
Cách kiểm tra độ ẩm khi ủ: Nếu thấy nước ngấm đều trong rác thải, phế
thải và khi cầm vào thấy mềm là đạt độ ẩm cần thiết.
Trong quá trình ủ cần duy trì độ ẩm để vi sinh vật hoạt động tốt bằng cách
đậy kỹ và bổ sung nước nếu thiếu. Khi đống ủ quá ướt thì ta bổ sung thêm
nguyện liệu khô.

Độ thoáng khí

Vi sinh vật cần oxy để sinh trưởng nên khi ủ cần bổ sung nguyên
liệu tạo độ xốp, khoảng 7 - 10 ngày đảo trộn và bổ sung nước giúp quá trình
mùn hoá sẽ nhanh hơn. Tác dụng của việc đảo trộn: Cung cấp thêm oxi, trộn đảo
đều nguyên liệu với vi sinh vật, đều độ ẩm và thúc đẩy nhanh quá trình mùn hoá.

Nhiệt độ

Nhiệt độ thích hợp để vi sinh vật ưa nhiệt phân giải nhanh chất hữu cơ là
từ 40 - 50o
C. Để đảm bảo nhiệt độ, khi ủ cần làm tốt các điều kiện trên, không
nên ủ ở hố hoặc bể xi măng kín và cần phải che đậy kỹ. Trong quá trình ủ nhiệt
độ lên cao trên 50o
C sẽ làm chết một số tác nhân có hại (vi sinh vật có hại, trứng
giun sán, côn trùng…), làm cho đống ủ khô. Vì vậy, nên đảo trộn và bổ sung
nước khi đống ủ khô.
Các công nghệ sản xuất tiên tiến cho phép rút ngắn thời gian ủ/xử lý
nguyên liệu đầu vào qua việc điều chỉnh chính xác nhiệt độ, độ ẩm, pH trong các
thiết bị xử lý kết hợp sử dụng các chủng vi sinh vật chức năng tạo ra các sản
phẩm phân bón hữu cơ chất lượng cao. Ngoài ra việc cơ giới hóa, tự động hóa
các quá trình thu gom, xử lý, cung cấp, nghiền, sàng nguyên liệu; quá trình sấy,
tạo hạt, đóng bao trong các dây chuyền sản xuất hiện đại cho phép nâng cao
năng suất lao động, công suất sản xuất, giảm giá thành sản phẩm.
1.4.
20

1.3.2. Sơ đồ dây truyền công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh
 Quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ chất thải rắn hữu cơ
Hình 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh
Bước 1. Chuẩn bị nguyên liệu
 Nguyên liệu chính:
- Phân động vật bao gồm phân gà, vịt, lợn, trâu bò, phân dơi,…
- Phụ phế phẩm nông nghiệp như rơm rạ, vỏ trấu, thân cây lạc, đỗ, ngô,
bã mía, vỏ cà phê, bã ép dầu đậu tương, đậu lạc,…
- Cây phân xanh như bèo hoa dâu, lục bình (bèo tây), cốt khí, cúc quỳ
(quỳ dại), điền thanh, vông, đậu mèo đen và xanh (mucuna), koodzu, muồng các
loại,…
 Chế phẩm vi sinh

 Nguyên liệu bổ sung: Đạm, lân, kali, vôi bột,.... chiếm khoảng 1 – 2%

 Nước
Điều chỉnh độ ẩm: Sử dụng máy ép để loại bỏ nước sao cho độ ẩm của
nguyên liệu đạt <50%. Chất thải hữu cơ dạng rắn sau khi ép loại bỏ nước cần
21

đánh tơi trước khi xử lý. Có thể trộn với chất độn như than bùn, hoặc mùn cưa
hoặc trấu hoặc phế phụ phẩm nông nghiệp theo tỷ lệ phù hợp để đạt độ ẩm theo
yêu cầu. Điều chỉnh pH: Dùng vôi bột hoặc nước vôi (tùy vào độ ẩm ban đầu
của chất thải hữu cơ) để điều chỉnh pH của nguyên liệu (pH đạt 6,5 – 7,0).
Bước 2. Tuyển chọn chủng vi sinh vật
Để có được các chủng vi sinh vật có các đặc tính phân giải các hợp chất
hữu cơ Xenlulose, tinh bột,... để ứng dụng trong sản xuất phân hữu cơ, có thể
phân lập từ các nguồn tự nhiên hoặc tuyển chọn các chủng vi sinh vật có sẵn
trong phân hữu cơ.
Bước 3: Phối trộn
- Hàng ngày kiểm tra nhiệt độ khối ủ. Khi nhiệt độ trong khối ủ tăng và
giữ ở mức ≥ 60o
C trong 3 ngày liên tục (khoảng 5 – 7 ngày sau ủ), tiến hành
đảo, trộn khối ủ bằng máy xúc theo nguyên tắc từ dưới lên và từ trong ra ngoài.
Bổ sung nước nếu khối ủ bị khô;
- Tiếp tục theo dõi nhiệt độ khối ủ và đảo trộn lần 2 tương tự như lần 1,
khi nhiệt độ trong khối ủ tăng và giữ ở mức ≥ 60o
C trong 3 ngày liên tục
(khoảng 7-10 ngày sau đảo trộn lần 1).
Bước 4: Đảo phân và bảo quản
Sau khi ủ 5 – 8 ngày, nhiệt độ đống ủ tăng lên cao khoảng 40 - 50o
C.
Nhiệt độ này sẽ làm cho nguyên liệu bị khô và không khí cần cho hoạt động của
vi sinh vật cũng ít dần. Vì vậy, cứ khoảng 7 - 10 ngày tiến hành kiểm tra nhiệt
độ, độ ẩm, đảo trộn và nếu nguyên liệu khô thì bổ sung nước.
Đối với nguyên liệu là phế thải nông nghiệp, phân chuồng thường ủ 30 -
45 ngày.
1.3.3. Một số yếu tố ảnh hưởng tới sản xuất và chất lượng phân bón hữu cơ

Nguyên liệu:

- Nguyên liệu chính: thường là phế thải nông nghiệp có nguồn gốc từ
sinh khối xanh (thực vật) hoặc từ xác động vật.
- Phân chuồng: Thường bổ sung với tỉ lệ nhỏ từ 10 – 25%
22

- Chế phẩm vi sinh: Bao gồm các chủng vi sinh vật có tác dụng phân giải
nhanh các chất hữu cơ có trong phế thải như: Xenlulose, lignin, tinh bột, protein,
lipit...thành các chất dinh dưỡng dễ tiêu cho cây. Ngoài ra chế phẩm còn có tác
dụng tạo chất kháng sinh để tiêu diệt hoặc ức chế một số vi sinh vật gây bệnh
cho cây trồng, tạo chất ức chế sinh trưởng hoặc tiêu diệt các vi sinh vật gây thối,
làm mất mùi hôi thối hoặc hình thành các chất kích thích sinh trưởng thực vật,
giúp cây phát triển tốt.
- Nguyên liệu bổ sung: thường là các chất khoáng hoặc một số vật liệu
nhằm giúp cân bằng dinh dưỡng ban đầu (tỉ lệ C/N, như: Đam, lân, kali (NPK),
vôi bột, rỉ đường... nhằm cung cấp cho vi sinh vật trong chế phẩm hoạt hóa
nhanh và rút ngắn thời gian ủ phân.
Trong khi ủ phân hữu cơ cần lưu ý một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến
quá trình ủ phân như sau:

Tỉ lệ C/N: Tỉ lệ C/N rất quan trọng, tỉ lệ này tốt nhất nằm trong khoảng

25 – 30/1 để thúc đẩy quá trình ủ. Theo Tăng Thanh Nhân và cs (2010) nếu tỉ lệ
C/N dưới 25/1 thì nitơ sẽ bị thất thoát dưới dạng amoniac. Nếu tỉ lệ này cao hơn
thì đòi hỏi phải có quá trình oxi hóa carbon thừa và trải qua nhiều chu kỳ biến
đổi để đạt được tỉ lệ C/N sau cùng là 10/1.

Độ ẩm và độ thông thoáng: Độ ẩm tối ưu cho quá trình ủ nằm trong khoảng
từ 50 – 60%. Quá trình phân hủy sẽ ngừng lại khi độ ẩm xuống dưới 15%. Tuy nhiên,
khi độ ẩm quá cao sẽ ảnh hưởng đến sự thông thoáng, tức điều kiện hiếm khí làm ức
chế các vi sinh vật hiếu khí (Bùi Xuân An, 2004).



Chất mồi: Trong quá trình ủ có thể sử dụng các chất mồi để đẩy nhanh quá
trình phân hủy. Chất mồi dạng chế phẩm hỗn hợp vi sinh vật, chất triết từ thảo mộc là
những chất thường được sử dụng trong quá trình ủ có tác dụng thúc đẩy quá trình phân
hủy (Biddlestone và cs, 1978 dẫn theo Trần Thị Mỹ Hạnh, 2005, Nguyễn Văn Phước
2012).

23


Kích thước hạt của chất độn: Kích thước nhỏ làm tăng độ bám của vi sinh vật
và diện tích tiếp xúc, nhưng cần lưu ý đến độ xốp của đống ủ (Bùi Xuân Ba, 2004).




Nhiệt độ: Nhiệt độ đống ủ cao chứng tỏ quá trình diễn ra tốt, có thể diệt được
các mầm bệnh trong chất hữu cơ. Thường nhiệt độ tăng 45 – 60o
C trong đó

4 – 6 ngày. Nếu nhiệt độ trên 70o
C sẽ ức chế, thậm chí tiêu diệt các vi sinh vật
có lợi (Bùi Xuân Ba, 2004).

Nhu cầu oxy: quá trình ủ phân hiếu khí cần một lượng oxy cần thiết để các vi
sinh vật phân giải chất thải. việc cung cấp oxy có thể thực hiện các biện pháp thủ công
như đảo đống theo chu kỳ thời gian, đặt các ống thông bằng ống tre vào đống ủ.

24

PHẦN 2: MỤC TIÊU_NỘI DUNG_VẬT LIỆU
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của đề tài là phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Bacillus ứng
dụng làm phân bón vi sinh từ chất thải hữu cơ.
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng tạo phân
bón hữu cơ vi sinh.
- Nghiên cứu tạo chế phẩm phân bón hữu cơ vi sinh từ các chủng vi khuẩn
Bacillus đã tuyển chọn được.
2.3. Vật liệu nghiên cứu
- Các mẫu (đất, cỏ, thân cây mục) được lấy từ rừng Núi Luốt, trường Đại
học Lâm Nghiệp.
- Phân lập một số chủng vi khuẩn Bacillus từ mẫu chế phẩm Nano
Trichoderma Bacillus, chế phẩm được cung cấp bởi Học viện Nông nghiệp Việt
Nam.
- Một số chủng vi khuẩn Bacillus được cung cấp từ bộ môn Công nghệ
Vi sinh – Hóa Sinh, Viện Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp thuộc Trường Đại
học Lâm Nghiệp.
- Hóa chất:
Các hóa chất dùng trong phân lập và tuyển chọn vi khuẩn bao gồm:
Pepton, Cao Nấm Men (Ấn Độ); NH4Cl; MgSO4.7H2O; CaCl2.2H2O;
FeCl3.6H2O; MnSO4, NaOH; NaCl; bộ nhuộm màu gram; xanh metylen; CMC;
Tinh bột;
Thuốc thử:
Nessler (Merck); dung dịch NaOH, dung dịch Kẽm Sunfat 5%; dung dịch natri
thiosunfat 5%.
Dung dịch muối Xe-nhiet (Natri Kalitactract): Hòa tan 50g muối
Kalitactract (KNaC4H4O6) trong 100ml nước cất.
Dung dịch Amoniac chuẩn (1ml = 1mg NH3): Hòa tan 3,130g NH4Cl đã
sấy khô ở 100o
C trong 1giờ rồi định mức thành1000ml.
25

Assignment, Essay
Dung dịch Amoniac làm việc (1ml = 10µg NH3): Pha loãng dung dịch
Amoniac chuẩn 100 lần. Lưu ý cân và pha loãng thật chính xác.
- Môi trường thí nghiệm:
Bảng 2.1 Danh sách môi trường sử dụng và thành phần
STT Tên môi trường Mục đích Thành phần Khối lượng(g/l)
1 Môi trường phân lập Luria Phân lập, Peptone 10
Broth (LB) nuôi cấy Cao nấm men 5
NaCl 5
Agar 20
2 Môi trường Nutrient Nuôi cấy, giữ Tinh bột 3
Agar(NA) chủng Peptone 5
Cao Nấm Men 5
NaCl 3
MgSO4 . 7H2O 0,3
3 Môi trường Bennett Cao thịt 1
Glucose 10
Cao nấm men 1
Axit casamino 2
Agar 20
4 Môi trường đánh giá hoạt Xác định Cơ chất ( Tinh 1%
tính Enzyme hoạt tính bột, CMC,
enzyme Pectin) 20
Agar
5 Môi trường Pikovskaya’s Xác định Glucose 10
chủng có khả Ca3(PO4)2 5
năng phân (NH4)2SO4 0,5
giải photpho NaCl 0,2
khó tan KCl 0,2
MgSO4 . 7H2O 0,1
Yeast extract 0,5
MnSO4.H2O 0,002
FeSO4.7H2O 0,002
Agar 18
6 Môi trường Ashby Xác định Mannitol 20
chủng có khả K2HPO4 0,2
năng cố định MgSO4 . 7H2O 0,2
Nitơ NaCl 0,2
K2SO4 0,1
CaCO3 5
- Thiết bị nghiên cứu:
26

Bảng 2.2 Các thiết bị sử dụng trong thí nghiệm
Tên thiết bị Xuất xứ Tên thiết bị Xuất xứ
Nồi hấp
Nhật Bản Cân phân tích Anh
thanh trùng
Tủ sấy Đức Máy khuấy từ Đức
Tủ ấm Trung Quốc Máy đo pH Nhật
Box cấy vi khuẩn Mỹ Kính hiển vi Đức
Máy ly tâm lạnh Đức Máy UV-VIS Hàn quốc
Máy lắc Hàn quốc Tủ lạnh Nhật
Máy Voxted Đức Lò vi sóng Mỹ
Dụng cụ, thiết bị được sử dụng có sẵn trong phòng thí nghiệm Vi sinh-
Hóa sinh của Viện Công nghệ sinh học
- Dụng cụ:
+ Ống nghiệm, bình tam giác, bình scod, đĩa petri;
+ Cốc đong, ống đong, ống fancol, ống effendof;
+ Pipet malt, đầu côn, pipet thủy tinh;
+ Que cấy ria, que cấy chấm điểm, que chang mẫu thủy tinh;
+ Sắc ký bản mỏng.
27

2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phân lập chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng tao chế phẩm phân
bón hữu cơ
Cách lấy mẫu: Lấy lớp lá cây mục cách khoảng 5 – 10cm của lớp cỏ
trong rừng và mẫu chế phẩm Nano Trichoderma Bacillus. Cân chính xác 1g mẫu
phân cho vào bình tam giác có chứa 9ml nước muối sinh lý vô trùng, lắc đều,
đun cách thủy ở 70o
C trong thời gian 30 phút, được nồng độ pha loãng 10-1
. Pha
loãng dần dung dịch đến nồng độ 10-6
. Lấy 0,1ml dung dịch ở cách nồng độ 10-2
đến 10-6
nhỏ và dàn đều trên đĩa petri chứa môi trường nuôi cấy. Nuôi trong tủ
ấm nhiệt độ 37o
C,thời gian 24 – 48 giờ sao cho có thể nhìn thấy rõ các khuẩn lạc
riêng biệt.
Hình 2.1 Chế phẩm Trichoderma Bacillus
Trichoderma và Bacillus là hai vi sinh vật kiểm soát sinh học khả thi nhất
ngăn chặn nhiều tác nhân nấm gây bệnh. Chúng cung cấp đa dạng các loài nấm
và VSV có lợi cho đất, làm gia tăng mật độ vi sinh vật có lợi, tạo sự áp đảo và
ức chế nấm, vi khuẩn có hại.
Trichoderma được xem là nhân tố tiềm năng, có khả năng kiểm soát sinh
học và kích tính tăng trưởng nhiều loại cây trồng nhờ sự cạnh tranh với tác nhân
gây bệnh, sinh chất kháng nấm. Bên cạnh đó, nhiều chủng Bacillus đã được báo
cáo có khả năng kiểm soát sinh học một số loại bệnh cây trồng đồng thời có
hoạt tính kích thích tăng trưởng cây trồng.
28

Thành phần: chế phẩm gồm nấm đối kháng trichoderma và vi nấm bacillus đã
được hoạt hóa ở dạng nước.
Công dụng:
 Trichoderma bacillus giúp phân hủy nhanh phân chuồng, rơm rạ, xác bã
cỏ… thành chất mùn, giúp đất tơi xốp, màu mỡ, giúp đất không chai cứng
trong mùa nắng và dẻo quánh trong mùa mưa. Hạn chế sự phát triển và
làm giảm mật tuyến trùng, vi sinh vậy gây bệnh.

 Ức chế và giảm sự phát sinh, phát triển của các loại nấm hại rễ:
Phytohthora, Fusarium sp, Rhizoctonia solani, Selerotium sp, Phythium
sp, Verticilium sp… (tác nhân gây bệnh chế rũ, héo dây vàng lá, thối rễ, lở
cổ rễ..)

 Phòng ngừa đặc hiệu bệnh chết nhanh, chết chậm trên hồ tiêu và cây trồng
các loại..
Các khuẩn lạc có hình dạng, màu sắc khác nhau được tách riêng, làm
thuần và giữ ở trong ống nghiệm để sử dụng
Hình 2.2 Sơ đồ pha loãng để phân lập
Cấy vi khuẩn đã phân lập được vào các đĩa môi trường riêng để thuần
khiết chủng. Sau khi đã thuần khiết chủng thành công thì cấy vào các ống thạch
nghiêng để sử dụng dễ dàng hơn.
2.4.2. Tuyển chọn chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng phân giải các hợp
chất hữu cơ
29

Mục đích: Khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ của vi khuẩn được
xác định bằng cách cấy các chủng vi khuẩn trên môi trường cơ chất chứa các
hợp chất hữu cơ tương ứng: Tinh bột, CMC, Pectin. Đề tài tiến hành xác định
khả năng sinh enzyme ngoại bào được xác định theo phương pháp của Nguyễn
Lân Dũng.
Tiến hành:
- Các chủng vi khuẩn Bacillus đã phân lập được nuôi trong môi trường NA;
- Điều chỉnh: pH = 7, nuôi ở nhiệt độ 37o
C trong 96 giờ, tốc độ lắc 120
vòng/phút.;
- Đem dịch nuôi ly tâm ở 6000 vòng/phút, trong 10 phút, thu dịch;
- Cấy vào lỗ thạch vào môi trường cơ chất tương ứng, được nuôi ở 37o
C, trong
24 giờ;
- Nhuộm bằng thuốc thử Lugol, để phát hiện vòng phân giải cơ chất tương
ứng;
- Đo vòng phân giải D-d (mm), D là đường kính vòng ngoài, d là đường kính
lỗ nhỏ dịch. Đánh giá khả năng sinh enzyme.
2.4.3. Tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng phân giải
photpho khó tan
Mục đích: Sau khi tuyển chọn được các chủng vi khuẩn phân giải các
hợp chất hữu cơ, đề tài tiếp tục lựa chọn các chủng vi khuẩn có khả năng phân
giái photpho khó tan. Bằng phương pháp cấy chấm điểm trong môi trường
Pikovskaya’s chứa Ca3(PO4)2, xác định khả năng phân giải photpho bằng cách
đo vòng thủy phân.
Tiến hành:
- Các chủng vi khuẩn Bacillus được lựa chọn nuôi trong môi trường NB lỏng
- Điều chỉnh: pH = 7, nuôi ở nhiệt độ 37o
C trong 96 giờ, tốc độ lắc 120
vòng/phút.
- Đem dịch nuôi ly tâm ở 6000 vòng/phút, trong 10 phút, thu dịch.
30

Assignment, Essay
- Cấy chấm điểm vào môi trường Pikovskaya’s, được nuôi ở 37o
C, trong 24
giờ.
- Đo đường kính vòng thủy phân Ca3(PO4)2.
2.4.4. Tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng cố định Nitơ
Nguyên tắc: Amoni trong môi trường kiềm phản ứng với thuốc thử
Nessler (K2HgI4), tạo thành phức có màu vàng hay vàng nâu sẫm phụ thuộc vào
hàm lượng amoniac có trong nước.
Bước 1: Xây dựng đường chuẩn
Chuẩn bị một dãy bình nón, cho lần lượt thuốc thử theo thứ tự:
Bảng 2.3 Xác định hàm lượng NH4
+
STT 0 1 2 3 4 5
Dung dịch
Dung dịch làm 0 1 5 10 15 20
việc (ml)
Nước cất(ml) 50 49 45 40 35 30
Dung dịch xe – 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
nhiet(ml)
Thuốc thử 1 1 1 1 1 1
Nessler(ml)
Hàm lượng 0 1,840 1,937 2,1 2,4 2,7
NH4
+
(mg/ml)
Sau 10 phút, đo độ hấp thụ quang trên máy đo quang, ở bước sóng bằng
425nm.
Bước 2: Phân tích
- Lấy 10ml nước mẫu vào ống nghiệm, thêm 3 giọt Nessler. Nếu thấy kết tủa
vàng hay đỏ nâu là có NH4
+
. Sau đó tiếp tục định lượng.
Loại màu đục:
31

Assignment, Essay
- Lấy 100ml nước mẫu, thêm 1ml ZnSO4 5%, cho thêm 0,5ml dung dịch 6N
(để được pH = 10,5). Trọn đều, lắc. Để yên 5 – 10 phút, cặn sẽ lắng xuống
đáy. Lọc lấy phần nước trong để phân tích định lượng.
Bước 3: Định lượng trong bình nón cho
- Nước kiểm nghiệm: 50ml
- Dung dịch Xe-nhiet: 0,5ml
- Thuốc thử Nessler: 1ml
- Lắc đều, sau 10 phút đem so màu trên máy so màu.
2.4.5. Xác định khả năng tổng hợp IAA của các chủng vi khuẩn Bacillus
Hàm lượng IAA thô được sinh ra trong dịch nuôi cấy được xác định
bằng phương pháp phản ứng màu với thuốc thử Salkowski tạo sản phẩm có màu,
so màu trên máy quang phổ ở bước sóng 530 nm, dựa vào đồ thị chuẩn IAA sẽ
xác định hàm lượng IAA (Glickmann và Dessaux, 1995).
Bảng 2.4 Xác định hàm lượng IAA
STT 0 1 2 3 4 5
Dung dịch
Nước khử ion (ml) 1 0,95 0,9 0,85 0,8 0,75
IAA 100ppm (ml) 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
Fe – H2SO4 4 4 4 4 4 4
Nồng độ đường chuẩn (ml) 0 1 2 3 4 5
Chuẩn bị mẫu: Chủng 1ml vi khuẩn gốc vào các bình tam giác 50 ml,
có chứa 20ml môi trường Burk’s không N lỏng, lắc trên máy lắc với tốc độ 120
vòng/phút ở điều kiện tối. Mỗi nghiệm thức lấy 3 lần.
Xử lý mẫu dịch nuôi cấy và tiến hành định lượng
- Thời điểm tiến hành thu dịch nuôi cấy để định lượng IAA sinh ra là 2
ngày.
- Rút 2ml dịch nuôi cấy cho vào ống eppendorf, ly tâm với tốc độ 12.000
vòng/phút, trong 5 phút.
- Hút 0,5ml dịch trong cho vào ống nghiệm chứa 1,5ml nước khử ion,
thêm 4ml dung dịch Fe – H2SO4 trộn đều bằng máy khuấy.
32

- Để ổn định 15 phút tại nhiệt độ phòng rồi tiến hành đo lượng IAA bằng
phương pháp so màu ở bước song 530nm (OD530nm).
2.4.6. Nghiên cứu điều kiện thu sinh khối của các chủng chủng vi khuẩn
Bacillus

Nghiên cứu môi trường cơ bản, tỷ lệ giống

Các môi trường cơ bản (Atlas, 2010): LB (Luria- Bertani), LB* (LB với
peptone thay cho tryptone), PCB (Plate count broth), PCB* (PCB với peptone
thay cho tryptone), NB (Nutrient broth). Các môi trường nghiên cứu được điều
chỉnh pH bằng hai dung dịch NaOH 1M và HCl 1M, được vô trùng ở 121o
C,
1atm, 20 phút.

Phương pháp xác định pH nuôi cấy thích hợp

Nội dung tiến hành: Tiến hành nuôi cấy chủng vi khuẩn trên môi trường
NA ở 37o
C, trong 24 giờ với tỷ lệ cấp giống 2%, tốc độ lắc 120 vòng/phút trên 5
mô hình pH môi trường khác nhau: 6; 6,5; 7; 7,5; 8.
Ở các môi trường pH khác nhau xác định mật độ tế bào theo phương pháp
định lượng. Từ đó xác định được pH thích hợp cho thu nhận sinh khối vi khuẩn.

Phương pháp xác định nhiệt độ nuôi cấy thích hợp

Điều kiện nhiệt độ phù hợp là yếu tố kích thích sinh trưởng và phát triển
của các vi sinh vật. Ở các nhiệt độ khác nhau thì vi sinh vật sẽ sinh trưởng và
phát triển khác nhau.
Nội dung tiến hành:
Tiến hành nuôi cấy chủng vi khuẩn trên môi trường NA, ở cùng điều kiện
pH, thời gian, nuôi cấy là 24 giờ cùng với 2% lượng giống cấp, tốc độ lắc 120
vòng/phút nhưng khác nhau về nhiệt độ nuôi cấy 30, 35, 37, 40, 42o
C thì sẽ thu
được khối lượng vi khuẩn khác nhau. Ở nhiệt độ khác nhau xác định mật độ tế
bào theo phương pháp định lượng. Từ đó, xác định được nhiệt độ nuôi cấy thích
hợp cho vi khuẩn Bacillus.

Phương pháp xác định thời gian nuôi cấy thích hợp Nội
dung tiến hành:

33

Nghiên cứu thời gian phát triển của vi khuẩn Bacillus trên các mô hình:
16, 24, 32, 40, 48, 54, 60, 66, 72, 86, 90, 96 giờ. Tại mỗi thời điểm nuôi cấy xác
định mật độ tế bào. Từ đó, xác định được thời gian thích hợp trong quá trình
nuôi cấy cho vi khuẩn Bacillus.

Phương pháp xác định tốc độ lắc nuôi cấy thích hợp

Tốc đổ lắc thể hiện vi khuẩn đó có nhu cầu oxy cao hay thấp, mỗi chủng
vi khuẩn sẽ thích nghi với tốc độ lắc riêng.
Cách tiến hành:
Cấy chủng vi khuẩn trên môi trường NA, ở cùng điều kiện pH, thời gian,
nuôi cấy là 24 giờ cùng với 2% lượng giống cấp, nhiệt độ 37o
C trên các mô hình
tốc độ lắc khác nhau: 0; 50; 80; 100; 120; 150; 200 vòng/phút. Tại mỗi thời
điểm nuôi cấy xác định mật độ tế bào. Từ đó, xác định được tốc độ lắc thích hợp
trong quá trình nuôi cấy cho vi khuẩn Bacillus.
2.4.7. Nghiên cứu khả năng tạo chế phẩm phân bón của chủng vi khuẩn
Bacillus từ chất hữu cơ
Sau khi nghiên cứu được điều kiện tối ưu thu sinh khối vi khuẩn Bacillus,
tiến hành nuôi vi khuẩn trong điều kiện tối ưu để tạo chế phẩm phân bón hữu cơ
vi sinh.
Nguyên liệu sử dụng để ủ phân hữu cơ rất đa dạng và phong phú: bã
chuối, vỏ dứa.
Cách tiến hành:
Nghiên cứu được bố trí trong phòng thí nghiệm (2kg/đống ủ). Mô hình ủ
compost bằng vật liệu xốp cách nhiệt và hộp nhựa (3,5kg) có hình trụ. Bên trong
có hệ thống phối khí là các ống dẫn từ trong lòng đống ủ.
Bố trí thí nghiệm:

Đối chứng: bổ sung 1% chế phẩm (S.EM) + cơ chất hữu cơ



Thí nghiệm: bổ sung 1% sinh khối vi khuẩn Bacillus tuyển chọn + cơ

chất hữu cơ
34

Hình 2.3 Chế phẩm S.EM
2.4.8. Đánh giá tính chất và thành phần của phân bón hữu cơ vi sinh
Mỗi mô hình thí nghiệm được lấy mẫu ngẫu nghiên và tiến hành phân tích
theo phương pháp chuẩn (APHA và cs, 1985; Egna và cs 1987) như sau:
- Nhiệt độ: dùng nhiệt kế thủy ngân đo. Đo hàng ngày vào khoảng thời
gian 7 – 9 giờ. Nhiệt kế thủy ngân được đặt vào giữa khối nguyên liệu ủ và ghi
nhận nhiệt độ của 2 mô hình.
- pH: Sử dụng Test pH (dung dịch kiểm tra pH nước). Tiến hành đo hằng
ngày vào khoảng thời gian 8 – 9 giờ.
- Độ sụt giảm thể tích: Đo chiều cao mặt thoáng bên trong mô hình ủ để
xác định độ sụt giảm thể tích. Định kỳ 3 ngày tiến hành đo một lần.
- Độ ẩm: được xác định bằng phương pháp sấy khô ở 1000
C đến khối
lượng không đổi với nguyên liệu. Từ đó xác định độ ẩm bằng mẫu phân tích.
- Hàm lượng cacbon: đầu tiên sấy khô sản phẩm đến khối lượng không đổi
sau đó nung trong 5 giờ, sau đó đó hút ẩm và cân. Sử dụng phương pháp
Walkley – Black – Oxy hóa cacbon hữu cơ bằng dung dịch kali dicromat dư
trong môi trường axit sunfuric, sử dụng nhiệt do quá trình hòa tan axit sunfuric
đậm đặc vào dung dịch dicromat, sau đó chuẩn độ lượng dư bicromat bằng dung
dịch sắt hai, từ đó suy ra hàm lượng cacbon hữu cơ (Tiêu chuẩn quốc gia TCVN
35

9294:2012 về Phân bón - Xác định Cacbon tổng số bằng phương pháp Walkley
– Black).
- Nitơtổng: được xác định bằng phương pháp Kejldahl. Vô cơ hóa mẫu
bằng H2SO4đặc và chất xúc tác, sau đó dùng kiềm mạnh để đẩy NH3 từ muối
(NH4)2SO4 hình thành ra thể tự do. Định lượng NH3 bằng H2SO4 0,1N (Tiêu
chuẩn quốc gia TCVN 10791:2015 về Malt - Xác định hàm lượng nitơ tổng số
và tính hàm lượng protein thô - Phương pháp Kjeldahl).
- Ktổng: Sử dụng dung dịch HCl 0,05 N với mẫu nhóm một và H2SO4 và
HClO4 đặc với mẫu nhóm 2 để chuyển hóa các hợp chất chứa kali trong mẫu
thành kali hòa tan, sau đó xác định kali trong dung dịch mẫu bằng quan kế ngọn
lửa (Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8562:2010 về phân bón - Phương pháp xác
định kali tổng số).
36

Assignment, Essay
PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả phân lập, tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng
tao chế phẩm phân bón hữu cơ
3.1.1. Kết quả phân lập chủng vi khuẩn Bacillus
Từ các mẫu đất, cỏ khô, chế phẩm thu được tiến hành phân lập, nhuộm
màu gram của các chủng Bacillus theo phương pháp đã ghi ở mục 2.4.1
Kết quả thu được chủng Bacillus có ký hiệu như sau: T1; T2; T3; T4; T5;
CP6; CP7; CP8; CP9; CP10.
Sau đó tiến hành nuôi cấy các chủng này trên môi trường NA, sau 24 giờ
quan sát hình dạng, màu sắc, bề mặt khuẩn lạc. Tiến hành nhuộm màu gram theo
phương pháp 2.4.1. Kết quả được trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1 Kết quả phân lập, đặc điểm hình thái, nhuộm màu gram của chủng
STT Nguồn Ký hiệu Đặc điểm hình thái Đặc điểm hình Tính chất
gốc chủng khuẩn lạc thái tế bào Gram
1 Mùn T1 Bề mặt nhăn, màu Hình que, xếp cạnh +
đất trắng đục, viền răng nhau
cưa
2 Mùn T2 Màu trắng đục, viền Hình que ngắn, xếp +
đất răng cưa cạnh nhau
3 Mùn T3 Tròn, bề mặt nhăn, Hình que, ngắn +
đất màu trắng trong, viền xếp cạnh nhau
răng cưa
4 Mùn T4 Tròn, bề mặt nhăn, Hình que dài, xếp +
đất màu trắng trong, lồi cạnh nhau
5 Mùn T5 Tròn, bề mặt nhăn, Hình que ngắn, 2 +
đất màu trắng trong, lồi đầu tròn, xếp
cạnh nhau
6 Chế CP6 Tròn, bề mặt trơn, Hình que, ngắn +
phẩm màu trắng đục xếp cạnh nhau
phẩm màu trắng trong, viền xếp cạnh nhau
răng cưa, lồi
8 Chế CP8 Tròn, bề mặt trơn, Hình que ngắn, 2 +
phẩm trắng đục, viền răng đầu tròn, xếp
cưa cạnh nhau
phẩm trắng đục, viền răng xếp cạnh nhau
37

Assignment, Essay
STT Nguồn Ký hiệu Đặc điểm hình thái Đặc điểm hình Tính chất
gốc chủng khuẩn lạc thái tế bào Gram
cưa
10 Chế CP10 Bề mặt trơn, màu Hình que dài, xếp +
phẩm vàng nhạt gần nhau
Ghi chú: (+): Kết quả Gram dương
Căn cứ vào đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào, đặc điểm sinh lý, sinh
hóa của các chủng nghiên cứu được trình bày trong bảng 3.1, đối chứng với các
đặc điểm trong khóa phân loại của Bergey (2004). Có thể kết luận, 10 chủng
phân lập được là 10 chủng vi khuẩn Bacillus.
T5 CP9
CP6 CP10
Hình 3.1 Hình ảnh khuẩn lạc phân lập vi khuẩn sau 24 giờ
Các chủng vi sinh vật sau khi phân lập được giữ trong ống nghiệm chứa
môi trường NA thạch nghiêng để sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. Đồng
38

thời, các chủng này còn được bảo quản ở - 800
C trong glycerol nhằm giữ giống
trong thời gian dài.
3.1.2. Kết quả tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng phân
giải các hợp chất hữu cơ
Sau khi tuyển chọn được 10 chủng vi khuẩn Bacillus tiến hành nghiên cứu
khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ của các chủng. Tiến hành nuôi cấy và
xác định khả năng sinh enzyme bằng phương pháp đục lỗ thạch. Kết quả thu
được vòng thủy phân xung quanh lỗ thạch (Bảng 3.2). Các chủng này có khả
năng phân giải hợp các hợp chất hữu cơ nhờ sinh tổng hợp cellulase, amylase và
pectinase. Tuy nhiên, đường kính vòng thủy phân chỉ có tính chất định tính, do
đó 5 chủng cho đường kính vòng phân giải lớn nhất từ 25 – 32 mm được sử
dụng để tiếp tục nghiên cứu.
Bảng 3.2 Đường kính vòng phân giải của Enzyme ngoại bào
STT Enzyme Cellulase Amylase Pectinase
Chủng CMC (mm) Tinh bột (mm) Pectin (mm)
1 T1 25±0,1 25±0,6 21±0,2
2 T2 25±0,3 27±0,5 26±0,3
3 T3 19±0,2 16±0,2 15±0,5
4 T4 25±0,5 25±0,1 23±0,0
5 T5 26±0,1 20±0,2 15±0,6
6 T6 21±0,2 25±0,3 22±0,2
7 CP7 25±0,7 27±0,5 24±0,1
8 CP8 27±0,4 28±0,3 24±0,2
9 CP9 22±0,1 21±0,4 25±0,7
10 CP10 32±0,0 27±0,2 25±0,5
Qua bảng 3.2 trên cho thấy, các chủng đều có khả năng sinh enzyme
amylase, pectinase, cellulose. Trong đó, đường kính phân giải ở môi trường
39

cellulase lớn hơn. Có 5 chủng có đường kính vòng phân giải là lớn nhất đạt từ
23 – 32mm: T2; T4; CP7; CP8; CP10 đủ tiêu chuẩn tiếp tục nghiên cứu tiếp,
các chủng T3; T5 cho đường kính vòng phân giải là nhỏ nhất đạt từ 15 – 26mm.
Hoạt tính phân giải cellulose các chủng trong nghiên cứu này cao hơn so
với một số kết quả nghiên cứu của một số nhóm tác giả khác khi nghiên cứu về
vi khuẩn thủy phân cellulose. Trong nghiên cứu của Võ Văn Phước Quệ và Cao
Ngọc Điệp năm 2011, khi phân lập vi khuẩn phân giải cellulose trong đất trồng
lúa và dạ cỏ bò, nhóm tác giả đã phân lập được 4 dòng vi khuẩn có khả năng
sinh enzyme cellulase ngoại bào (Võ Văn Phước Quệ và Cao Ngọc Điệp,
2014). Kết quả đánh giá khả năng sinh enzyme endoglucanases bằng cơ chất
CMC (1%) đạt 19,44 -25,43mm. Ngoài ra, các chủng phân lập trong nghiên
cứu của Behera và đồng tác giả (2013) khi phân lập vi khuẩn có khả năng phân
hủy cellulose ở vùng đất ngập mặn ở Ấn Độ (Behera et al., 2014) cũng có hoạt
tính thủy phân cellulose rất cao. 15 chủng báo cáo trong nghiên cứu này có hoạt
tính cellulase dao động trong khoảng 2,471 to 98,253mm. Hiện nay, báo cáo về
khả năng thủy phân cellulose cao của các chủng vi khuẩn có thể kể đến chủng
Bacillus cereus trong nghiên cứu của Mukesh Kuma và cộng sự, chủng này có
hoạt tính cellulase lên đến 102mm trong 48 giờ (Mukesh Kuma et al.,2012).
Theo những nghiên cứu trước đây về khả năng sinh cellulase của vi khuẩn,
Bacillus là một trong những chi có khả năng phân hủy cellulose cao nhất. Một
số chủng được quan tâm nhiều nhất như B. subtilis (Park et al., 1991), B.
pumilus (Padaria et al., 2014), Bacillus sp. KMS-330 (Ozaki, Ito 1991),
Bacillus megaterium (Shakoor, 2013).
Enzyme amylase
Sau 24 giờ ủ, vòng sáng xung quanh khuẩn lạc (hay còn gọi là vòng halo)
xuất hiện. Vòng halo có thể nhận rõ hơn và đo được khi làm tràn mẫu với dung
dịch Iod. Phần môi trường chứa tinh bột chưa bị thủy phân bởi enzyme amylase
sẽ cho màu tím xanh với dung dịch Iod, riêng vùng sáng là do tinh bột đã bị
thủy phân do đó không cho phản ứng màu với Iod. Tuy nhiên, đường kính vòng
40

halo giữa các dòng vi khuẩn khác nhau tùy thuộc vào loài vi khuẩn và khả năng
thủy phân tinh bột. Kết quả quan sát này phù hợp với kết quả nghiên cứu của
Sasmita Mishra và Niranjan Behera (2008) và Sekar Sudharhsan et al. (2007).
Theo các tác giả này thì các khuẩn lạc có khả năng phân hủy tinh bột
(Amylase) tạo ra một vòng sáng rộng xung quanh khuẩn lạc và vòng sáng này
không cho phản ứng màu với dung dịch Iod. Sự hiện diện của vòng halo thủy
phân tinh bột bao quanh khuẩn lạc có thể sử dụng để đánh giá sơ bộ khả năng
thủy phân tinh bột của các dòng vi khuẩn.
Enzyme pectinase
Kết quả bảng 3.2 cho thấy các chủng vi khuẩn có khả năng phân giải cơ chất
pectin (vòng phân giải đạt đường kính khá lớn từ 15 – 26mm). Đối với công bố
về pectinase của một số tác giả như: Tripathi, pectinase thu được từ chủng
Bacillus subtilis có vòng phân giải 7,8mm (Tripathi G.D và cs, 2014) hay trong
công bố của tác giả Kumar, pectinase từ chủng cocci sp đạt 23,5mm (Kumar A.
và cs, 2012) thì chủng vi khuẩn phân lập được có khả năng phân giải pectinase
khá cao.
Chủng CP10
Chủng T2
41

Assignment, Essay
Chủng T4 Chủng T8
Hình 3.2 Ảnh vòng phân giải của enzyme vi khuẩn
3.1.3. Kết quả tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng phân
giải P khó tan
Kết quả cho thấy cả 5 chủng đều có khả năng tạo các vòng phân giải
phospho trên môi trường Pikovskaya chứa Ca3(PO4)2 khó tan. Hiện tượng tạo
vòng phân giải photpho được giải thích là do các chủng này có khả năng tiết một
số dạng axit hữu cơ như acid citric, acid lactic, acid gluconic, acid succinic...
làm giảm pH của môi trường nuôi cấy nên giúp vi khuẩn phân giải được
photpho khó tan. Đường kính vòng phân giải trong bảng 3.3 sau:
Bảng 3.3 Đường kính vòng phân giải Ca3(PO4)2
Ký hiệu Khả năng phân giải P khó tan
D_đường kính vòng d_đường kính Hoạt tính phân giải
phân giải(mm) khuẩn lạc(mm) (D/d)
T2 80,5±0,09 7 11,5
T4 37,5±0,05 7 5,4
CP7 26±0,1 7 3,7
CP8 45±0,3 7 6,4
CP10 62±0,2 7 8,9
42

Qua bảng trên cho thấy các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng phân
giải phosphat khó tan là khác nhau. 2 chủng cho kết quả tốt nhất là T2 và CP10
với đường kính vòng phân giải lần lượt là 11,5 và 8,9. Chủng vi khuẩn CP7 cho
kết quả phân giải thấp nhất là 3,7. Từ đó cho thấy các chủng này có thể sử dụng
nhân rộng để có thể bổ sung vào các chế phẩm yêu cầu về khả năng phân giải P
khó tan.
Chủng T2 Chủng T4 Chủng CP7
Chủng CP8
Chủng CP10
43

Assignment, Essay
Hình 3.3 Hình ảnh vòng phân giải Ca3(PO4)2
3.1.4. Kết quả tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng cố định
nitơ
Để tuyển chọn chủng vi khuẩn cố định N mạnh, chúng tôi lựa chọn 5
chủng có đường kính và bề dày khuẩn lạc lớn nuôi cấy lắc trong môi trường
Ashby dịch thể. Sau 2 ngày, xác định sinh khối khô và hàm lượng NH4
+
trong
môi trường nuôi cấy bằng phương pháp so màu với thuốc thử Nessler ở bước
sóng 425nm. Kết quả được trình bày ở bảng 3.4
Bảng 3.4 Xây dựng đường chuẩn xác định khả năng cố định nitơ của chủng vi
khuẩn Bacillus
Hàm lượng 0 0,01 0,05 0,1 0,15 0,2
NH4
+
OD425 0,103 0,245 0,412 0,562 0,702 0,811
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
y = 3.3315x + 0.1893
R² = 0.9596
OD425
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
mg/l
Hình 3.4 Đồ thị chuẩn về mối tương quan tuyến tính giữa trị số OD424nm và
nồng độ NH4
+
(mg/ml)
Bảng 3.5 Trị số OD425 của chủng và hàm lượng cố định nitơ
STT Chủng OD425 Khả năng cố định nitơ
(mg/ml)
1 T2 0,702±0,001 0,1549
2 T4 0,549±0,003 0,1079
44

3 CP7 0,635±0,002 0,134
4 CP8 0,347±0,001 0,047
5 CP10 0,785±0,004 0,1788
Trong 5 chủng có 2 chủng phát triển mạnh hơn trên môi trường Ashby nên
được lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu tiếp theo. Phù hợp với lý thuyết vì để
các chủng này có thể sinh trưởng được trên môi trường Ashby agar không chứa
nitơ thì chúng phải có khả năng cố định N2 thành NH4
+
. Tuy nhiên khả năng cố
định Nito của 5 chủng là khác nhau: 2 chủng có khả năng cố định nito mạnh,
sinh hàm lượng NH4
+
0,1788mg/ml , gồm các chủng T2 và CP10; trong đó
chủng CP10 có khả năng cố định nitơ mạnh nhất. Khả năng cố định nitơ còn khá
thấp so với một số đề tài khác như: Theo nghiên cứu của Đỗ Kim Nhung và Vũ
Thành Công (2011), trong số 16 chủng vi khuẩn cố định N phân lập từ đất trồng
mía, chủng A1 có khả năng cố định N với hàm lượng NH4
+
là 8,09 mg/L sau 4
ngày nuôi cấy (Đỗ Kim Nhung, Vũ Thành Công (2011). Theo Đỗ Hoành Quân
(2011) khi nghiên cứu đặc tính cố định N của vi khuẩn Azotobacter từ các mẫu
đất lấy ở các địa điểm khác nhau (Hà Nội, Lâm Đồng, Đồng Nai, Long An, Tiền
Giang, Bến Tre), hàm lượng NH4
+
cố định được của chủng Az 07 trong điều
kiện nuôi cấy tối ưu lên tới 164,27 mg/L (Đỗ Hoành Quân, 2011).
3.1.5. Kết quả xác định khả năng sinh tổng hợp IAA
Đo lượng IAA được tổng hợp bằng phương pháp so màu Salkowsky, IAA
được tạo ra trong dung dịch huyền phù vi khuẩn sẽ phản ứng với thuốc thử
Salkowsky tạo thành dung dịch có màu hồng nhạt hay đậm tùy vào lượng IAA
do vi khuẩn tạo ra nhiều hay ít.
Xây dụng đường chuẩn IAA với nồng độ các ống theo thứ tự là 0 – 1 – 2
– 3 – 4 – 5 μg/ml, IAA thu được phương trình đường chuẩn như hình 3.5
45

Khoá luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân bón vi sinh từ một số chất thải hữu cơ

Khoá luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân bón vi sinh từ một số chất thải hữu cơ

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Khoá luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân bón vi sinh từ một số chất thải hữu cơ

Similar to Khoá luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân bón vi sinh từ một số chất thải hữu cơ (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn (20)

Khoá luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật để tạo chế phẩm phân bón vi sinh từ một số chất thải hữu cơ