Nghiên cứu sản xuất và sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hữu dạng bột phục vụ xử lý môi trường chăn nuôi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGÔ THỊ PHƯƠNG YẾN NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT HỮU HIỆU DẠNG BỘT PHỤC VỤ XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG CHĂN NUÔI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

NGÔ THỊ PHƯƠNG YẾN

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG CHẾ PHẨM

VI SINH VẬT HỮU HIỆU DẠNG BỘT PHỤC VỤ XỬ LÝ

MÔI TRƯỜNG CHĂN NUÔI

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

MÃ SỐ: 60.42.02.01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 GS.TS NGUYỄN QUANG THẠCH

2 TS NGUYỄN THÀNH TRUNG

HÀ NỘI – 2013

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Ngô Thị Phương Yến

và giúp ựỡ tôi hoàn thành bản luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ Viện Sinh học Nông nghiệp ựã giúp ựỡ tôi trong suốt quá trình tôi làm việc và thực hiện ựề tài nghiên cứu của mình

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh ựạo Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Sinh học, Viện ựào tạo sau ựại học, các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ vi sinh ựã tạo mọi ựiều kiện giúp ựỡ tôi về kiến thức và chuyên môn trong suốt 2 năm học tập và làm luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn gia ựình anh chị Tuyến Ờ Khắch, Phường đình Bảng, Thị xã Từ Sơn, Tỉnh Bắc Ninh ựã tạo ựiều kiện và giúp ựỡ tôi trong thời gian tôi làm ựề tài tại trang trại gà của anh chị

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới gia ựình, người thân và bạn bè ựã cổ vũ, ựộng viên, giúp ựỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện ựề tài

Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, tháng 11 năm 2013

Tác giả luận văn

Ngô Thị Phương Yến

MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN Error! Bookmark not defined LỜI CẢM ƠN Error! Bookmark not defined MỤC LỤC Error! Bookmark not defined DANH MỤC BẢNG Error! Bookmark not defined DANH MỤC HÌNH Error! Bookmark not defined

PHẦN 1 MỞ ðẦU 1

1.1 ðẶT VẤN ðỀ 1

1.2 MỤC ðÍCH VÀ YÊU CẦU 2

1.2.1 Mục ñích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi và các biện pháp xử lý 4

2.1.1 Ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi 4

2.1.2 Các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi 5

2.2 Vi sinh vật hữu hiệu và tình hình nghiên cứu, ứng dụng công nghệ EM trên thế giới và ở Việt Nam 6

2.2.1 Vi sinh vật hữu hiệu 6

2.2.2 Ứng dụng của vi sinh vật hữu hiệu và các dạng chế phẩm (EM) 7

2.2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ EM trên thế giới 9

2.2.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ EM ở Việt Nam 13

2.3 Chế phẩm EMINA 14

2.3.1 Tác dụng chế phẩm EMINA 15

2.3.2 Thành phần của chế phẩm EMINA 16

PHẦN 3 ðỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1 ðối tượng, vật liệu nghiên cứu 24

3.1.1 Các nhóm vi sinh vật 24

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 24

3.1.3 Các loại hoá chất dùng cho nghiên cứu 24

3.1.4 Thiết bị máy móc 25

3.2 Môi trường nghiên cứu 25

3.3 Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 27

3.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 27

3.4.1 Nội dung nghiên cứu 27

3.4.2 Phương pháp nghiên cứu 29

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32

4.1 Phân lập các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải cellulose, protein, tinh bột mạnh 32

4.1.1 Kết quả phân lập vi khuẩn Lactic 32

4.1.2 Kết quả phân lập vi khuẩn Bacillus 35

4.1.3 Phân lập các chủng nấm men 36

4.1.4 Phân lập các chủng xạ khuẩn 37

4.1.5 Phân lập các chủng nấm Trichoderma 38

4.1.6 ðịnh danh các chủng vi sinh vật bằng phương pháp truyền thống 40

4.2 Khả năng sinh enzym ngoại bào của các chủng vi sinh vật 40

4.2.1 Khả năng sinh enzym của các chủng Bacillus 40

4.2.2 Khả năng sinh enzym của các chủng xạ khuẩn 41

4.2.3 Khả năng sinh enzym của các chủng nấm Trichoderma 42

4.3 Xác ñịnh môi trường lên men xốp thích hợp cho từng nhóm vi sinh vật 43

4.4 Tiến hành phối trộn các nhóm vi sinh vật tạo chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dạng bột 46

4.5 Ảnh hưởng của chế phẩm EMINA và chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dạng bột ñến kết quả xử lý chất ñộn chuồng 48

4.6 Ảnh hưởng của chế phẩm EMINA và chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dạng bột ñến kết quả xử lý phân gia cầm 52

4.6.1 Sự biến ñộng nhiệt ñộ ñống ủ 53

4.6.2 Sự thay ñổi khối lượng của ñống ủ 55

4.6.3 Thành phần của phân gia cầm sau khi xử lý 55

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

5.1 Kết luận 57

5.2 Kiến nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH MỤC BẢNG

STT TÊN BẢNG TRANG

Bảng 1: ðặc ñiểm tế bào, khuẩn lạc của 3 chủng Lactic 33

Bảng 2: Chỉ số OD sinh trưởng và pH môi trường nuôi cấy MRS của 3 chủng Lactic 35

Bảng 3: ðặc ñiểm khuẩn lạc và ñặc ñiểm tế bào của các chủng Bacillus 35

Bảng 4: ðặc ñiểm khuẩn lạc và ñặc ñiểm tế bào của các chủng nấm men 36

Bảng 5: ðặc ñiểm hình thái của các chủng xạ khuẩn 37

Bảng 6: ðặc ñiểm khuẩn lạc và ñặc ñiểm tế bào của các chủng Trichoderma 39

Bảng 7: Hoạt tính enzym amylase và protease của các chủng Bacillus 40

Bảng 8: Khả năng sinh enzym của các chủng xạ khuẩn 41

Bảng 9: Khả năng sinh enzym của các chủng nấm Trichoderma 42

Bảng 10: Mật ñộ của các chủng vi sinh vật khi lên men xốp (CFU/g sản phẩm) 44

Bảng 11: Mật ñộ của các chủng Trichoderma sau khi lên men xốp (CFU/g sản phẩm) 45

Bảng 12 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản 47

Bảng 13: Hàm lượng các khí ban ñầu khi chưa sử dụng chế phẩm 51

Bảng 14: Hàm lượng các khí sau khi sử dụng chế phẩm 1 ngày 51

Bảng 15: Hàm lượng các khí sau khi xử l ý chế phẩm 5 ngày 52

Bảng 16: Sự biến ñổi của nhiệt ñộ trong ñống ủ 54

Bảng 17: Sự chênh lệch nhiệt ñộ giữu bên trong ñống ủ và ngoài môi trường 54

Bảng 18: Sự thay ñổi khối lượng của ñống ủ 55

Bảng 19 : Tỷ lệ khối lượng của ñống ủ trước và sau khi xử lý 55

Bảng 20: Thành phần của phân gia cầm 56

DANH MỤC HÌNH

STT TÊN HÌNH ẢNH TRANG

Hình ảnh 1 Khuẩn lạc chủng L1 34

Hình ảnh 2 Khuẩn lạc chủng L2 34

Hình ảnh 3 Khuẩn lạc chủng L3 34

Hình ảnh 4 Khuẩn lạc chủng Ba1 36

Hình ảnh 5 Khuẩn lạc chủng Ba2 36

Hình ảnh 6 Khuẩn lạc chủng M1 37

Hình ảnh 7 Khuẩn lạc chủng M2 37

Hình ảnh 8 Khuẩn lạc chủng XK1 38

Hình ảnh 9 Khuẩn lạc chủng XK2 38

Hình ảnh 10 Khuẩn lạc chủng T1 39

Hình ảnh 11 Tế bào chủng T1 39

Hình ảnh 12 Khuẩn lạc chủng T2 39

Hình ảnh 13 Tế bào chủng T2 39

Hình ảnh 14 Khả năng phân giải tinh bột chủng Bacillus 41

Hình ảnh 15.Khả năng phân giải protein chủng Bacillus 41

Hình ảnh 16 Khả năng phân giải tinh bột chủng xạ khuẩn 42

Hình ảnh 17 Khả năng phân giải protein chủng xạ khuẩn 42

Hình ảnh 18 Khả năng phân giải cellulose chủng xạ khuẩn 42

Hình ảnh 19 Khả năng phân giải cellulose chủng nấm Trichoderma 43

Hình ảnh 20 Chế phẩm xạ khuẩn dạng bột 45

Hình ảnh 22 Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dạng bột 46

Hình ảnh 23 Công thức 1 (ñối chứng) không sử dụng chế phẩm 48

Hình ảnh 24 Công thức 2: sử dụng chế phẩm EMINAdạng dung dịch ñể xử lý 49

Hình ảnh 25 Công thức 3: sử dụng chế phẩmvi sinh vật hữu hiệu dạng bột ñể xử lý 49

Hình ảnh 26 ðo khí công thức 1 (ñối chứng) không sử dụng chế phẩm 50

Hình ảnh 27 ðo khí công thức 2: sử dụng chế phẩm EMINAdạng dung dịch ñể xử lý 50

Hình ảnh 28 ðo khí công thức 3: sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dạng bột ñể xử lý 51

Hình ảnh 29 ðống ủ phân gia cầm 53

PHẦN 1 MỞ ðẦU

1.1 ðẶT VẤN ðỀ

Việt Nam là một nước nông nghiệp, với khoảng 70% số dân sống bằng nghề nông Sản xuất nông nghiệp ñóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Trong những năm gần ñây, chăn nuôi ñã và ñang trở thành mũi nhọn của phát triển kinh tế nông nghiệp Tuy nhiên, việc chăn nuôi nhỏ lẻ trong nông hộ, thiếu quy hoạch, nhất

là các vùng dân cư ñông ñúc ñã gây ra ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng Ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây nên chủ yếu từ các nguồn chất thải rắn, chất thải lỏng, bụi, tiếng ồn, xác gia súc, gia cầm chết chôn lấp, tiêu hủy không ñúng kỹ thuật ðối với các cơ sở chăn nuôi, các chất thải gây ô nhiễm môi trường có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người, làm giảm sức ñề kháng vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, các chi phí phòng trị bệnh, giảm năng suất và hiệu quả kinh tế Do ñó, việc xử lý chất thải ñang là vấn ñề cấp bách ñể bảo vệ môi trường và phát triển nông nghiệp bền vững Người ta thường sử dụng các chế phẩm sinh học ñể xử lý môi trường chăn nuôi như: chế phẩm EM, chế phẩm EMUNI, chế phẩm EMINA…

Trên thế giới, công nghệ Vi sinh vật hữu hiệu ( Effective Microorganisms - EM) ñang ñược áp dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực như: trồng trọt, chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ hải sản, xử lý môi trường, xây dựng, công nghiệp và lĩnh vực y học

từ những năm 1980 Ở Việt Nam chế phẩm EM cũng ñã ñược ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ những năm 1994-1995

Hiện nay, ngoài các chế phẩm EM nhập ngoại còn có nhiều loại chế phẩm sinh học ñược nghiên cứu chế tạo dựa trên nguyên tắc hoạt ñộng và phối chế của chế phẩm EM như EMUNIV của trường ðại học Khoa học tự nhiên, EMINA của Viện Sinh học Nông nghiệp ðại học nông nghiệp Hà nội Chế phẩm EMINA có chất lượng tương ñương chế phẩm EM nhập nội, chế phẩm ñã bước ñầu ñược thử nghiệm và ứng dụng trên nhiều lĩnh vực : chăn nuôi, trồng trọt, thủy sản, xử lý ô nhiễm môi trường

Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EMINA (Effective microorganisms of Institute

of Agrobiology) là tập hợp các loài vi sinh vật có ích bao gồm các nhóm: vi khuẩn

Bacillus, vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn Lactic, nấm men, xạ khuẩn), sống cộng sinh

trong cùng môi trường Với những nhóm vi sinh vật có mặt trong chế phẩm EMINA, với cơ chế tác ñộng khác nhau nhưng ñều theo hướng làm lệch cân bằng giữa vi sinh vật có ích và vi sinh vật gây hại trong ñất, nước, vật nuôi, cây trồng và môi trường Kết quả làm tăng khả năng ñồng hóa, sức ñề kháng, sự sinh trưởng của vật nuôi và cây trồng cũng như làm trong lành môi trường Chế phẩm ñã ñược Bộ NN&PTNT công nhận là tiến bộ kỹ thuật cho áp dụng rộng rãi vào sản xuất

Sử dụng các chế phẩm sinh học như EMINA ñể xử lý chất thải trong chăn nuôi vừa an toàn với vật nuôi, an toàn với người chăn nuôi, thân thiện với môi trường và mang lại hiệu quả cao Tuy nhiên, chế phẩm EMINA ñang ñược sử dụng trên thị trường ñều ở dạng dung dịch nên việc vận chuyển cồng kềnh, áp dụng trong xử l ý các dạng chất thải nhão gặp nhiều khó khăn ðể giúp cho việc sử dụng chế phẩm EMINA hiệu quả và tiện lợi hơn, việc nghiên cứu chế tạo chế phẩm dạng bột là rất

cần thiết Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “ Nghiên cứu sản

xuất và sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dạng bột phục vụ xử lý ô nhiễm môi trường chăn nuôi ”

- Xác ñịnh ñược môi trường lên men xốp thích hợp với từng nhóm vi sinh vật

- Xác ñịnh ñược tỷ lệ phối trộn các nhóm vi sinh vật tạo chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dạng bột ñể có ñược mật ñộ và hoạt tính của VSV là cao nhất

- Bước ñầu ñánh giá hiệu quả xử lý ô nhiễm môi trường của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dạng bột ñã chế tạo

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

- Bổ sung các dẫn liệu khoa học trong nghiên cứu về vi sinh vật , góp phần xác ñịnh và phát hiện thêm một số nhóm và các chủng vi sinh vật hữu hiệu phục vụ cho nông nghiệp

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Tạo chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dạng bột có hiệu quả cao, giá thành rẻ, góp phần giải quyết ñề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi và các biện pháp xử lý

2.1.1 Ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi

Trong thời gian qua, ngành chăn nuôi của nước ta phát triển với tốc ñộ nhanh Theo thống kê năm 2010 của Cục Chăn nuôi, cả nước có khoảng 8,5 triệu hộ chăn nuôi quy mô gia ñình và 18.000 trang trại chăn nuôi tập trung Với tổng ñàn 300 triệu con gia cầm và hơn 37 triệu con gia súc, nguồn chất thải từ chăn nuôi ra môi trường lên tới 84,45 triệu tấn Trong ñó, nhiều nhất là chất thải từ lợn (24,96 triệu tấn), tiếp ñến gia cầm (21,96 triệu tấn) và bò (21,61 triệu tấn) ( Nguyễn Tuấn Dũng, 2012) [34]

Theo ñánh giá của Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO): ngành chăn nuôi ñến năm 2020 vẫn tiếp tục phát triển nhằm ñáp ứng nhu cầu thực phẩm ñảm bảo cho sức khỏe cộng ñồng và gia tăng dân số Sản xuất chăn nuôi ñang có xu hướng chuyển dịch từ các nước phát triển sang các nước ñang phát triển, từ phương Tây sang các nước Châu Á Thái Bình Dương Châu Á sẽ trở thành khu vực sản xuất và tiêu dùng các sản phẩm chăn nuôi lớn nhất Sự thay ñổi về chăn nuôi ở khu vực này

có ảnh hưởng quyết ñịnh ñến “cuộc cách mạng” về chăn nuôi trên toàn cầu Nhu cầu tiêu thụ thịt, sữa cho xã hội tăng nhanh ở các nước ñang phát triển, ước tính tăng khoảng 7 - 8%/năm

Cũng như các nước trong khu vực, chăn nuôi Việt Nam ñứng trước yêu cầu vừa phải duy trì mức tăng trưởng cao nhằm ñáp ứng ñủ nhu cầu tiêu dùng trong nước và từng bước hướng tới xuất khẩu Chăn nuôi phải phát triển bền vững gắn với nâng cao chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, khả năng cạnh tranh và bảo vệ môi trường là xu hướng tất yếu hiện nay Dự kiến mức tăng trưởng bình quân: giai ñoạn

2010 - 2015 ñạt khoảng 6 - 7% năm và giai ñoạn 2015 - 2020 ñạt khoảng 5 - 6% năm (Nguyễn Thị Hoa Lý, 2013) [35]

Chất thải chăn nuôi là nguyên nhân gây ô nhiễm lớn cho môi trường tự nhiên

do lượng lớn các khí thải và chất thải từ vật nuôi Các khí thải từ vật nuôi cũng chiểm tỷ trọng lớn trong các khí thải gây hiệu ứng nhà kính Theo báo cáo của Tổ

chức Nông Lương Thế giới (FAO), chất thải của gia súc toàn cầu tạo ra 65% lượng Nitơ oxit (N2O) trong khí quyển ðây là loại khí có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời cao gấp 296 lần so với khí CO2 ðộngvật nuôi còn thải ra 9% lượng khí

CO2 toàn cầu, 37% lượng khí Methane (CH4) – loại khí có khả năng giữ nhiệt cao gấp 23 lần khí CO2 Theo số liệu ước tính của Cục Chăn nuôi, tổng số chất thải rắn hằng năm từ ñàn gia súc, gia cầm ở Việt Nam khoảng 73 - 76 triệu tấn Phần lớn chất thải chăn nuôi ñược sử dụng làm phân bón Tuy nhiên trước khi ñưa vào sử dụng, việc xử lý chất thải chăn nuôi có sự khác nhau theo quy mô chăn nuôi Với quy mô chăn nuôi trang trại và gia trại thì việc xử lý chất thải ñược coi trọng hơn, còn tại các hộ chăn nuôi nhỏ lẻ gắn với sản xuất nông nghiệp, chất thải chăn nuôi chủ yếu ñược vận chuyển trực tiếp từ chuồng nuôi ra ngoài ñồng bón cho cây trồng,

số lượng ñược xử lý rất ít Theo kết quả ñiều tra chăn nuôi lợn 8 vùng sinh thái, số gia trại, trang trại chăn nuôi lợn có áp dụng các biện pháp xử lý chất thải chiếm khoảng 74%, còn lại không xử lý chiếm khoảng 26%; trong các hộ, các cơ sở có xử

lý thì 64% áp dụng phương pháp sinh học (Biogas, ủ v.v ), số còn lại 36% xử lý

bằng phương pháp khác (Nguyễn Thị Hoa Lý, 2013) [35]

2.1.2 Các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi

Mục ñích của việc xử lý chất thải chăn nuôi:

- Tiêu diệt các loại mầm bệnh có trong chất thải ñến mức an toàn, ñảm bảo ñiều kiện chăn nuôi trong trại chăn nuôi và khu vực khu dân cư xung quanh trại

- Hạn chế ñến mức thấp nhất sự thất thoát các dưỡng chất N, P, K trong phân

- Giảm hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước thải ñến mức an toàn trước khi thải ra dòng tiếp nhận

- Tái sử dụng chất hữu cơ trong chất thải vào các mục ñích có ích như làm chất ñốt (biogas), phân bón, làm thức ăn cho gia súc và nuôi trồng thủy sản

Chất thải chăn nuôi bao gồm các chất thải rắn và lỏng, ñể việc xử lý có kết quả tốt thường người ta phân loại và chọn lọc phương pháp thích hợp ñể xử lý một cách có hiệu quả Các phương pháp bao gồm hai nhóm chính là: xử lý không sinh học và xử lý sinh học (Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh, 2008) [3]

- Xử lý không sinh học: bao gồm những cách xử lý bằng vật lý và hóa học

+Xử lý vật lý: gồm phương pháp lắng cặn và thiêu ra tro

Phương pháp lắng cặn (sự trầm tích): Phương pháp này ñược sử dụng rộng rãi ñể thu những chất rắn có thể lắng ñọng xuống ñáy, thường các bể lắng có hình chữ nhật, hình vuông hay hình tròn

Phương pháp thiêu ra tro: sử dụng nhiệt ñộ cao như lò sưởi ñể ñốt phân, rác, xác súc vật thành tro

+ Xử lý hóa học: Bao gồm sự tiêu ñộc và sự ngưng kết hóa học

• Sự tiêu ñộc hay sát trùng: Mục ñích làm giảm mật ñộ vi khuẩn và ñể loại thải mầm bệnh ra khỏi nước Có nhiều hóa chất có thể dùng tiêu ñộc nước thải như chlorine, iodin, ozone

• Sự ngưng kết hóa học: Thêm các hóa chất vào trong nước thải ñể ngưng kết các particulate va colloisal và vì vậy làm giảm nhu cầu oxy của chất thải

- Xử lý sinh học:

+ Sử dụng thảm thực vật, hồ thuỷ sinh

+ Sử dụng vi sinh vật: Là biện pháp chính trong xử lý sinh học Dựa trên cơ sở tối ưu hoá các ñiều kiện môi trường cho hệ vi sinh vật tự nhiên hoặc vi sinh vật khởi ñộng phát triển ñể phân giải các hợp chất hữu cơ trong phân trong ñiều kiện hiếu khí hay kỵ khí tạo sản phẩm cuối cùng ổn ñịnh, có giá trị kinh tế, giảm hàm lượng chất rắn tổng số, giảm mùi, tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh Biện pháp chủ yếu xử lý chất thải lỏng là biogas, xử lý chất thải rắn là composting

2.2 Vi sinh vật hữu hiệu và tình hình nghiên cứu, ứng dụng công nghệ EM trên thế giới và ở Việt Nam

2.2.1 Vi sinh vật hữu hiệu

Trong môi trường tự nhiên ổn ñịnh trong sạch thì luôn tồn tại một hệ thống cân bằng với nhiều vi sinh có ích chiếm thế chủ ñộng

Sự phân bố của vi sinh vật trong ñất phụ thuộc vào ñộ dày của tầng ñất, vào ñặc ñiểm, tính chất của ñất, vào thời tiết khí hậu, vào quan hệ giữa vi sinh vật với cây trồng Vi sinh vật có ích trong ñất có nhiều tác dụng như làm tăng nguồn dinh dưỡng, phân giải các hợp chất hữu cơ, tăng ñộ phì cho ñất, chuyển hóa chất vô cơ (Nguyễn Xuân Thành và ctv, 2003) [9]

Vi sinh vật có ích cũng có nhiều loại, có loại giúp cho quá trình phân huỷ chất hữu cơ nhanh hơn, có loại giúp cho quá trình tổng hợp ra chất hữu cơ nhiều hơn từ

CO2 và nước Từ lâu, con người ñã biết lợi dụng vi sinh vật có ích, ñể phục vụ ñời sống như công nghệ lên men, ủ phân hữu cơ, trồng cây họ ñậu ñể cải tạo ñất… Ngày nay, khi công nghệ sinh học phát triển hơn, con người có hiểu biết và sử dụng

vi sinh vật vào nhiều lĩnh vực có hiệu quả hơn, ñể tạo ra ñược các chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học, phân bón vi sinh có tác dụng tốt cho sản xuất lại an toàn cho con người, ñộng vật và môi trường sống

2.2.2.Ứng dụng của vi sinh vật hữu hiệu và các dạng chế phẩm (EM)

Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật sống trong ñất, nước ñều có mối quan hệ rất chặt chẽ với cây trồng Hầu như mọi quá trình xảy ra trong ñất ñều có sự tham gia trực tiếp, hay gián tiếp của vi sinh vật (mùn hoá, khoáng hoá chất hữu cơ, phân giải,

cố ñịnh chất hữu cơ ) Vì vậy, vi sinh vật ñược coi là hệ thống của bộ phận dinh dưỡng tổng hợp cho cây trồng Công nghệ sinh học về phân bón thực chất là tổng hợp các kỹ thuật (vi sinh, vi sinh học phân tử, hoá sinh ) nhằm sử dụng vi sinh vật sống hoặc các hoạt chất sinh học của chúng tạo nên các dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng hay thông qua ñó giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển và sử dụng dinh

dưỡng tốt hơn (Phạm Văn Toản, 2002) [12]

Giáo sư Teruo Higa, trường ðại học Tổng hợp Ryukysu, Okinawa của Nhật Bản ñã nghiên cứu và phát minh ra công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (EM) vào những năm 70 của thế kỷ XX T Higa ñã nghiên cứu phân lập, nuôi cấy, trộn lẫn 5 nhóm

vi sinh vật có ích là vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn và nấm sợi ñược tìm thấy trong tự nhiên tạo ra chế phẩm Effective Microorganisms (EM) [17], [30], [38] Công nghệ EM dần trở nên nổi tiếng và có ứng dụng rộng rãi

ở nhiều nước

T Higa cho rằng, chế phẩm EM giúp sinh ra các chất chống oxy hoá như inositol, ubiquinone, saponine, polysaccharide phân tử thấp, polyphenol và các muối chelate Các chất này có khả năng hạn chế bệnh, kìm hãm các vi sinh vật có hại và kích thích các vi sinh vật có lợi ðồng thời các chất này cũng giải ñộc các

chất có hại do có sự hình thành các enzym phân huỷ Vai trò của EM còn ñược phát huy bởi sự cộng hưởng sóng sinh ra bởi các vi khuẩn quang dưỡng

Từ công thức của chế phẩm EM, một số chế phẩm tương tự và nội ñịa hóa ñã ñược sản xuất ở Việt Nam là chế phẩm GEM và VEM [38]

Các vi sinh vật trong chế phẩm EM có một hoạt ñộng chức năng riêng của chúng Do ñều là các vi sinh vật có lợi, cùng chung sống trong một môi trường, sống cộng sinh với nhau, cùng hỗ trợ cho nhau nên hoạt ñộng tổng thể của chế phẩm EM tăng lên rất nhiều (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2001) [11] Có nhiều dạng chế phẩm

EM ñã ñược sản xuất Tuy nhiên, trong ứng dụng, chỉ cần dùng riêng biệt một loại chế phẩm hoặc phối hợp nhiều loại khác nhau cũng ñã mang lại hiệu quả cao

* Dung dịch EM gốc (EM1)

EM1 nguyên chất là tập hợp khoảng 50 loài vi sinh vật có ích cả hảo khí và kỵ khí thuộc 10 chi khác nhau gồm vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn và nấm mốc sống cộng sinh cùng môi trường

mặt, nghĩa là EM Bokashi B ñã làm xong và có thể ñem dùng

EM Bokashi C: Vật liệu khô là cám gạo và mùn cưa ñược pha trộn theo tỷ lệ 1:1 Dung dịch EM ñược chuẩn bị như trên Cách làm tương tự như ñối với EM

Bokashi B (Lê Khắc Quảng, 2004) [8]

* EM 5

EM 5 ñược dùng ñể phun lên cây trồng, nhằm tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh và loại trừ sâu hại bằng quá trình sinh học, không phải tiêu diệt bằng quá trình trực tiếp

* EM - FPE (EM Fermented Plant Extract)

EM - FPE là chiết xuất cây cỏ lên men EM EM - FPE bao gồm một hỗn hợp cỏ tươi với rỉ mật ñường và EM1 Tác dụng chính là cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, ñồng thời hạn chế vi sinh vật gây bệnh và côn trùng

2.2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ EM trên thế giới

Theo giáo sư T Higa hệ thống nông nghiệp thiên nhiên có sử dụng công nghệ

vi sinh vật hữu hiệu (EM) là hệ thống nông nghiệp có năng suất cao, ổn ñịnh, giá thành thấp, không ñộc hại, cải thiện môi trường và bền vững Do ñó từ năm 1982

EM ñã ñược sử dụng vào sản xuất nông nghiệp, kết quả là ñã làm giảm rõ rệt các tác nhân gây hại cho sản xuất nông nghiệp như giảm sâu bệnh, côn trùng Ngoài ra, trên thực tế, công nghệ này ñã mang lại kết quả rất khả quan, ñó là: Năng suất, chất lượng mùa vụ tăng, sản phẩm thu hoạch tăng, chất lượng sản phẩm tăng, nhờ ñó mà sản xuất tăng trưởng và phát triển bền vững Tiến sĩ James F Parr - Cục nghiên cứu Nông nghiệp - Bộ nông nghiệp Mỹ ñã nói "Chúng tôi nhìn nhận Công nghệ EM như một công cụ tiềm tàng có giá trị có thể giúp ñỡ nông dân phát triển hệ thống canh tác bền vững về kinh tế, môi trường và xã hội" (Higa, Parr, 1994) [20] Cũng từ ñó,

EM ñã ñược nghiên cứu và sử dụng cho nhiều mục tiêu ña dạng hơn cho sản xuất, bảo quản và chế biến nông sản thực phẩm v.v… ðến nay, công nghệ EM ñã ñợc ứng dụng ra khắp các lục ñịa trong hơn 150 nước và ñã ñược sản xuất ở hơn 80 quốc gia Sau hơn 20 năm nghiên cứu EM, giáo sư T Higa cùng các ñồng nghiệp ñã phát triển từ 5 lớp sinh vật (ñược ghi nhận trong bằng sáng chế của T Higa) ñến 9 lớp, từ 83 loài vi sinh vật lên ñến 130 loài trong EM (Vinny Pint, 2003) [25]

Tại Hội nghị Quốc tế lần thứ nhất về Nông nghiệp thiên nhiên cứu thế và nông nghiệp EM ñược tổ chức từ ngày 17- 21 tháng 10 năm 1989 tại Băng Cốc- Thái Lan

ñã có nhiều báo cáo khoa học nghiên cứu về ứng dụng của EM ñối với nông nghiệp như: Báo cáo về khái niệm và giả thuyết của EM của T Higa và G.N Wididana - trường ñại học Ryukyus, Okinawa, Nhật Bản Báo cáo ñã chỉ ra khái niệm của EM

là dựa trên cơ sở cấy hỗn hợp EM vào trong ñất làm thay ñổi trạng thái cân bằng vi

sinh vật và tạo ra một môi trường phù hợp cho cây trồng sinh trưởng, phát triển

mạnh Vi sinh vật có ích ñược cấy vào ñất ñã tiếp tục phát triển lấn át các quần thể

vi sinh vật bản ñịa không có lợi Một số giả thiết liên quan ñến EM ñã ñược xác

minh trong báo cáo ñó là ngăn chặn bệnh hại cây, bảo tồn năng lượng ở trong cây,

làm tan các chất khoáng ở trong ñất, cân bằng hệ sinh thái vi sinh ở trong ñất, tăng

hiệu lực quang hợp, cố ñịnh nitơ sinh học (Higa Wididana, 1989) [19] Báo cáo của

D N Lin- Trung tâm nghiên cứu canh tác tự nhiên của Hàn Quốc về hiệu quả của

EM ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa (Lin, 1989) [21] Báo cáo của

Panchaban - Trường ñại học Khon Kaen, Thái Lan về hiệu quả của EM ñến sinh

trưởng, phát triển và năng suất ngô (Panchaban, 1989) [23] v.v

Hội nghị quốc tế lần thứ 2 tổ chức tại Brazil tháng 10 năm 1991 cũng ñã có một loạt các báo cáo về hiệu quả của EM ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất

một số cây trồng nhu lúa, khoai lang, rau spinach, khoai tây, cải bắp, ớt ở các nước

Nhật Bản, Myanma, Sri Lanka, Hàn Quốc, Brazin (Phạm Thị Kim Hoàn, 2008) [2]

Tại hội nghị quốc tế lần thứ 3 vào năm 1993, lần thứ 4 vào năm 1995, lần thứ

5 vào năm 1997, lần thứ 6 vào năm 1999 và lần thứ 7 vào năm 2002 nhiều nghiên

cứu mới về EM và những ứng dụng của EM trên khắp thế giới ñược công bố như

nghiên cứu về tác dụng của EM tới nẩy mầm và sức nẩy mầm của hạt giống; ảnh

hưởng của EM tới ñất; hiệu quả của EM ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất

một số cây trồng: ngô, ñậu, ñậu tương, cà chua, dưa chuột, bí, khoai tây, rau các loại,

chuối; hiệu quả của EM ñến rễ cây trồng và ñất; tác dụng của EM ñối với nghề

trồng hoa; EM trong quản lý sâu bệnh tổng hợp

Nhờ những kết quả nghiên cứu ứng dụng có hiệu quả mà các nước trên thế

giới ñón nhận EM như là một giải pháp ñể ñảm bảo cho một nền nông nghiệp phát

triển bền vững và bảo vệ môi trường (Apnan news, 2007) [16] Trong lĩnh vực

nông nghiệp EM có tác dụng bổ sung vi sinh vật cho ñất, cải thiện môi trường ñất,

phân hủy chất hữu cơ tăng hiệu quả của phân bón, cố ñịnh nitơ không khí, ngăn

chặn các tác nhân gây bệnh, sâu hại trong ñất, kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết

quả chín, tăng khả năng quang hợp, năng suất chất lượng cây trồng

Nhiều nhà máy, xưởng sản xuất EM ñã ñược xây dựng ở nhiều nước trên thế giới

và ñã sản xuất ñược hàng ngàn tấn EM mỗi năm như: Mỹ, Trung Quốc, Thái Lan (hơn

1000 tấn/năm), Myanmar, Nhật Bản, Brazil (khoảng 1.200 tấn/năm), Srilanca, Nepal, Indonesia (khoảng 50- 60 tấn/năm) ( Phạm Thị Kim Hoàn, 2008) [2]

EM ñang và ñã ñược biết và kinh doanh trên khắp thế giới bởi một số cơ sở sản xuất và những nhà cung ứng dưới một số tên sản phẩm, tên nhãn hiệu, nhãn mác

ñã ñăng ký thương hiệu như: Efficient Microbes (EM), EMRO USA Effective Microorganisms, EM-1, EM1, EM1ñ, Beneficial Microbes (aka BM), Beneficial Microorganisms (BM), Beneficial and Effective Microbes (BEM), EM Kyusei, Kyusei EM, Vita Biosa, Terra Biosa, Effective Microbes, Essential Microorganisms, Efficient Microorganisms, Compound Microorganisms (CM), Complex Fermented Microorganisms (CFM), Fermented Microorganisms, Molasses Culture, Cultured Molasses, Stuff for Food Dregs, bokashi, EM-X health beverage, EM Ceramics,

EM Salt, or EM Soap Một số nước có sản phẩm EM nổi tiếng và ñã ñược cấp chứng chỉ như: Nhật Bản, Canada, Mỹ, Mexico, Úc, ðan mạch, Brazin, (Vinny Pint, 2003) [25]

Sản phẩm phân bón vi sinh vật ñầu tiên trên thế giới ñược sản xuất vào năm

1898 do Công ty Nitragin tại Mỹ với tên gọi Nitragin chứa chủng vi khuẩn nốt sần

Rhizobium Trải qua một thời gian dài, tới nay phân bón vi sinh vật ñã trở thành

hàng hoá và ñược sử dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới Ngoài phân vi khuẩn nốt

sần, các loại phân vi sinh vật khác như cố ñịnh nitơ tự do từ Azotobacter,

Clostridium, tảo lam cố ñịnh nitơ từ Azospirillum, phân giải phophat khó tan từ Bacillus, Pseudomonas tăng sức ñề kháng cho cây trồng từ vi sinh vật gây bệnh

vùng rễ từ Steptomyces, Bacillus cũng ñược sản xuất với số lượng lớn Theo số

liệu thống kê năm 1993 tại ấn ðộ, cho thấy thời gian từ 1992 - 1993, tổng lượng các dạng vi sinh vật bón trực tiếp cho cây trồng là 2.584 tấn Năm 2000, tổng số các loại

vi sinh vật ñã ñược bón tại ấn ðộ ñạt 818.000 tấn (Phạm Văn Toản, 2002 ) [12] Theo Ahmad R.T và ctv (1993) [15], sử dụng EM cho các cây trồng như lúa, lúa mì, bông, ngô và rau ở Pakistan làm tăng năng suất các cây trồng Năng suất lúa tăng 9,5%, bông tăng 27,7% ðặc biệt, bón kết hợp EM-2 và EM-4 cho ngô làm

tăng năng suất lên rõ rệt Bón EM-4 cho lúa, mía và rau ñã làm tăng hàm lượng chất

dễ tiêu ở trong ñất Hàm lượng ñạm dễ tiêu tăng 2,2% khi bón kết hợp NPK + EM-4 (Zacharia P.P., 1993) [32]

Khi bón kết hợp phân hữu cơ với EM cho cây lạc ở vùng ñất ñỏ của Trung Quốc, ñã làm tăng hàm lượng chất dễ tiêu trong ñất, tăng ñạm tổng số và giảm tỷ lệ C/N EM làm tăng khả năng nảy mầm của lạc, tăng năng suất và tăng khối lượng sinh vật học (Zhao Q, 1995) [33]

Theo kết quả nghiên cứu của Yamada K và ctv (1996) [31], Bokashi có ñộ pH

là 5,5 và chứa 4,3 mg S, 900 mg N dễ tiêu dưới dạng NH4, 10 mg P2O5 Hiệu lực của EM Bokashi ñến hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ñất và sinh trưởng phát triển của cây trồng do các yếu tố tạo nên là nguồn hữu cơ, nguồn vi sinh vật hữu hiệu và các chất ñồng hoá có trong EM

Milagrosa S.P và E.T Balaki (1996) [22] cho rằng, bón riêng biệt Bokashi (2000 kg/ha) hoặc EM -1 (10 l/ha với nồng ñộ 1/500) cho khoai tây ñã hạn chế ñược

bệnh héo xanh vi khuẩn Pseudomonas solanacearum Năng suất khoai tây ở trường

hợp bón riêng Bokashi cao hơn so với bón riêng EM-1 Bón kết hợp Bokashi và EM-1 làm tăng kích cỡ củ to nhiều hơn so với bón phân gà + NPK Việc tăng kích

cỡ củ và năng suất là do Bokashi và EM-1 có hiệu lực trong việc cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trong suốt các thời kỳ sinh trưởng phát triển

Rochayat Y và ctv (2000) [27] nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón Bokashi

và phân lân ñến sinh trưởng phát triển và năng suất của cây khoai tây trồng ở Tây Java, nơi có ñộ cao trung bình 545m so với mặt nước biển ñã cho rằng: bón Bokashi với 20 tấn/ha ñã làm tăng chiều cao cây, diện tích lá, khối lượng cây khô, số củ/khóm và tăng năng suất củ một cách rõ rệt

Susan Carrodus (2002) [28] cho rằng EM Bokashi có ảnh hưởng tích cực ñến sinh trưởng, làm tăng hàm lượng diệp lục của cây giống cải bắp và cải củ Số rễ tăng lên và sự hoạt ñộng của bộ rễ nhiều hơn, các lá xanh hơn Kết quả này là do sự cung cấp các chất dinh dưỡng liên tục cho cây từ Bokashi, còn EM có chứa các phytohormon hoặc các hoạt chất sinh học khác làm trì hoãn sự già hoá của cây

(Dato và ctv, 1997; Yamada và Xu, 2000)

Theo Sopit V (2006) [29], ở vùng ñông bắc Thái Lan, bón riêng Bokashi cho ngô ngọt, năng suất tăng 16% so với ñối chứng, thấp hơn nhiều so với bón NPK (15:15:15), nhưng giá phân NPK ñắt gấp 10 lần so với Bokashi Hơn nữa, giá phân hoá học cao và lợi ích trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ cho người nông dân, ñặc biệt ñối với người nông dân nghèo là chủ của những mảnh ñất cằn cỗi thì việc ứng dụng công nghệ EM là rất hữu ích

Về cơ bản, công nghệ EM ñược ứng dụng trong nhiều lĩnh vực [11], [17], [30], [38], cụ thể như:

2.2.3.1 Trong trồng trọt

Thúc ñẩy, tham gia, tăng cường khả năng thích nghi với các ñiều kiện bất thuận theo chiều hướng có lợi ở tất cả các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của cây

2.2.3.2 Trong chăn nuôi

Tăng cường khả năng tiêu hoá, hấp thụ các loại thức ăn, sức ñề kháng và khả năng chống chịu ñối với các ñiều kiện ngoại cảnh bất thuận

2.2.3.3 Trong bảo vệ môi trường

Giảm thiểu, ngăn chặn việc ô nhiễm môi trường nói chung và môi trường nông nghiệp nói riêng

2.2.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ EM ở Việt Nam

Nhận thức ñược vai trò của vi sinh vật từ những năm ñầu của thập kỷ 80 nhà nước ta ñã triển khai hàng loạt các ñề tài nghiên cứu thuộc chương trình công nghệ sinh học phục vụ nông nghiệp giai ñoạn 1986 - 1990 và chương trình công nghệ sinh học các năm 1991-1995, 1996-1998 (Phạm Văn Toản, 2002) [12]

Năm 1997, một số cơ quan nghiên cứu như Viện Bảo vệ thực vật, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, ðại học Quốc gia Hà Nội và một số tỉnh Thái Bình, Hà Nội, v.v ñã có nhiều nghiên cứu thử nghiệm bước ñầu thăm dò chế phẩm EM trên một số lĩnh vực trồng trọt, bảo vệ thực vật, vệ sinh môi trường Kết quả ban ñầu cho thấy, sử dụng công nghệ EM có hiệu quả tích cực

Từ năm 1998 - 2000, ñề tài ñộc lập cấp Nhà nước về "Nghiên cứu thử nghiệm

và tiếp thu công nghệ EM trong các lĩnh vực nông nghiệp và vệ sinh môi trường" do Trường ðại học Nông nghiệp triển khai ñã ñược Bộ Khoa học Công nghệ và Môi

trường quyết ñịnh cho thực hiện (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2001) [11] ðề tài

ñã ñánh giá ñộ an toàn của chế phẩm EM, xác ñịnh thành phần biến ñộng số lượng

và ñặc tính của chế phẩm EM, hiệu quả của EM trong xử lý rác thải, vệ sinh môi trường, trồng trọt, chăn nuôi ðến nay ñã có nhiều nghiên cứu ứng dụng công nghệ

EM ñược nhiều Viện, Trung tâm và ở các tỉnh nhất là trong lĩnh vực môi trường triển khai

Giai ñoạn 2007-2009 Viện Sinh học Nông nghiệp - Trường ðHNN Hà Nội ñã thực hiện dự án: “Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng chế phẩm EMINA trong trồng trọt, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản và xử lý môi trường” Sản phẩm của dự án là chế phẩm EMINA, thực chất chế phẩm này là chế phẩm EM nhưng ñược sản xuất

từ phân lập các vi sinh vật hữu hiệu trong nước nên hoàn toàn chủ ñộng và không gây ảnh hưởng cũng như thay ñổi xấu gì về hệ thống vi sinh vật bản ñịa

Năm 2008, Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ tỉnh Bắc Giang ñã xây dựng mô hình nuôi giun quế bằng chế phẩm sinh học EMINA hiệu quả tăng rõ rệt Ngoài ra, nhiều hộ dân và các hợp tác xã nông nghiệp ở tỉnh Bắc Giang còn sử dụng chế phẩm sinh học EMINA thay thế cho chế phẩm cùng loại

EM phải mua ở nước ngoài ñể xử lý môi trường

2.3 Chế phẩm EMINA

Chế phẩm EMINA (Effective Microogarnism Institute of Agrobiology) là chế phẩm probiotic của Viện sinh học Nông nghiệp thuộc Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội EMINA bao gồm các chủng vi sinh vật hữu hiệu (EM) thuộc các

nhóm vi khuẩn Lactic, vi khuẩn Bacillus, vi khuẩn quang hợp tía không lưu huỳnh

và nấm men Các chủng vi sinh vật ñược phân lập từ các mẫu ñất, nước lấy từ nguồn tự nhiên trong nước, hoàn toàn không gây ñộc với con người và vật nuôi, ñảm bảo chất lượng cho chế phẩm

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu của ñề tài ñộc lập cấp Nhà nước do GS.TS

Nguyễn Quang Thạch chủ nhiệm ñề tài:“ Nghiên cứu thử nghiệm và tiếp thu công

nghệ EM (vi sinh vật hữu hiệu) trong các lĩnh vực nông nghiệp và vệ sinh môi trường” ðề tài ñã nghiên cứu cải tiến, xây dựng quy trình công nghệ, sản xuất

thành công chế phẩm EMINA phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và xử lý môi trường (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2001) [11]

2.3.1 Tác dụng chế phẩm EMINA

Trong trồng trọt:

EMINA có tác dụng với nhiều loại cây trồng (cây lương thực, cây ăn quả, cây rau, ) ở mọi giai ñoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau Những thí nghiệm ñã cho thấy rằng EMINA có tác dụng kích thích sinh trưởng, làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng, cải tạo chất lượng ñất Cụ thể:

- Làm tăng sức sống cho cây trồng, tăng khả năng chịu hạn, chịu úng và chịu nhiệt

- Kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả và làm chín (ñẩy mạnh quá trình ñường hoá)

- Tăng cường khả năng quang hợp của cây trồng

- Tăng cường khả năng hấp thụ và hiệu suất sử dụng các chất dinh dưỡng

- Kéo dài thời gian bảo quản, làm hoa trái tươi lâu, tăng chất lượng bảo quản các loại nông sản tươi sống

- Cải thiện môi trường ñất, làm cho ñất trở nên tơi xốp, phì nhiêu

- Hạn chế sự phát triển của cỏ dại và sâu bệnh

Trong chăn nuôi:

- Làm tăng sức khoẻ vật nuôi, tăng sức ñề kháng và khả năng chống chịu với các ñiều kiện ngoại cảnh

- Tăng cường khả năng tiêu hoá và hấp thụ các loại thức ăn

- Kích thích khả năng sinh sản

- Tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi

- Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại chăn nuôi

Trong bảo vệ môi trường:

Do tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối (sinh ra các loại khí H2S, SO2,

NH3, ) nên khi phun EMINA vào rác thải, cống rãnh, toalet, chuồng trại chăn nuôi,

sẽ khử mùi hôi một cách nhanh chóng ðồng thời số lượng ruồi, muỗi, ve, các loại

côn trùng bay khác giảm hẳn Rác hữu cơ ñược xử lý bằng EMINA chỉ sau một ngày

có thể hết mùi và tốc ñộ mùn hoá diễn ra rất nhanh Trong các kho bảo quản chế biến nông sản, sử dụng EMINA có tác dụng ngăn chặn quá trình gây thối, mốc

2.3.2 Thành phần của chế phẩm EMINA

Chế phẩm EMINA là sự kết hợp cộng sinh của bốn nhóm vi sinh vật, mỗi nhóm ñều có những ñặc tính sinh trưởng và tác dụng ñặc trưng

2.3.2.1 Vi khuẩn Lactic

Vi khuẩn Lactic ñược xếp chung vào họ Lactobacillaceae thuộc bộ

Eubacteriales ðây là nhóm vi khuẩn không ñồng nhất về mặt tế bào (hình que ngắn,

dài, hình cầu, ñứng riêng rẽ, kết ñôi hoặc kết thành chuỗi, ) nhưng chúng tương ñối ñồng nhất về mặt sinh lý Tất cả chúng ñều có ñặc ñiểm chung là vi khuẩn Gram (+),

không sinh bào tử (trừ Lactobacillus inulinus) và không chuyển ñộng Axit lactic

sinh ra có thể ở dạng D(-), D(+) hay dạng DL Khác với một số vi khuẩn ñường

ruột cũng có khả năng sinh axit lactic, tất cả vi khuẩn Lactic ñều là vi khuẩn lên

men kị khí bắt buộc, không chứa xitocrom, catanase, nitratoreductase Mặc dù vậy chúng lpvẫn có khả năng sống trong ñiều kiện có oxy không khí là do peoxydase phân giải H2O2 thành H2O và O2 Như vậy vi khuẩn Lactic sống từ kỵ khí ñến vi

hiếu khí (Pfennig, 1992) [25] , (Ledesma o.V, 1977) [21] Vi khuẩn Lactic có khả năng sinh trưởng trong khoảng nhiệt ñộ rộng từ 5 - 55oC, sinh trưởng tốt trong ñiều kiện nhiệt ñộ 15 - 45oC Nhiệt ñộ có ảnh hưởng mạnh ñến sự hoạt ñộng của các enzyme, trong một khoảng nhiệt ñộ nào ñó thì tốc ñộ phản ứng tăng khi nhiệt ñộ tăng, nhưng khi nhiệt ñộ tăng quá cao thì xảy ra hiện tượng biến tính enzyme

Hoạt ñộng của vi khuẩn Lactic, ñặc biệt là hoạt ñộng của hệ enzyme chịu tác ñộng mạnh của pH Vi khuẩn Lactic có pH tối ưu cho sự phát triển là 5,6 - 6,2 (Lactobacillus); 5,5 - 6,5 (Pediococcus); 6,3 - 6,5 (Leuconotoc); 5,75 (Lactococcus)

(Seppo Salminen, 2004)

Vi khuẩn lactic sinh ra axit lactic làm thay ñổi pH môi trường sang vùng axit

ðây là tác dụng ức chế các vi khuẩn gây thối rữa thực phẩm chứa Nitơ ở dạ dày và ruột non, ñảm bảo cho quá trình sinh dưỡng ñược tốt Axit lactic cong có tác dụng

ức chế vi khuẩn gây bệnh ñường ruột hoặc gây viêm nhiễm nội tạng Với nhiều vi

khuẩn lactic có khả năng ñiều hòa pH môi trường trong từng bộ phận của ống tiêu hóa, giữ nhịp hoạt ñộng cho các nhóm vi khuẩn khác trong ñường ruột cũng như môi trường Ở ñây còn thấy axit lactic có thể là cơ chất dinh dưỡng cho nhiều nhóm trong ñường ruột Chính vì vậy nhóm vi khuẩn này có tác dụng phục hồi hệ vi sinh

vật ñường ruột Ngoài ra, vi khuẩn Lactic có khả năng tạo ra các sản phẩm có thể

ức chế một số vi sinh vật có hại trong quá trình trao ñổi chất ñặc biệt có bacteirocin

- là chất có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối, hỏng và mang mầm bệnh trong các sản phẩm thực phẩm Vì vậy, vi khuẩn lactic ñược phối hợp cùng với các loài vi sinh vật hữu ích khác trong chế tạo chế phẩm sinh học ñể sử dụng trong chăn nuôi gia súc gia cầm, nuôi trồng thủy sản, xử lí nước thải chăn nuôi và ao nuôi trồng thủy sản

2.3.2.2 Vi khuẩn Bacillus

Bacillus là nhóm trực khuẩn phổ biến trong tự nhiên (ở ñất, nước, trên các

loài thực vật như cỏ khô, khoai tây, rau quả ), sống kị khí tuỳ tiện nhưng trong

ñiều kiện hiếu khí thì hoạt ñộng mạnh hơn Tất cả các vi khuẩn Bacillus ñều có khả

năng phân giải các hợp chất chứa nitơ, như protein nhờ sinh ra enzym proteaza ngoại bào, ngoài ra chúng còn có khả năng sinh ra enzym amylaza làm loãng tinh bột, biến chất này thành dạng dễ hoà tan và thuỷ phân tiếp theo thành các dextrin và

các ñường hợp thành, một số chủng Bacillus subtilis, B Mesentericus, có khả

năng sinh tổng hợp enzym xenluloza và hemixenluloza phân huỷ xenlulo và hemyxenlulo ( Lương ðức Phẩm, 2007) [6]

Quá trình phân giải protein tóm tắt theo sơ ñồ sau:

Protein → polypeptit → oligopeptit → axit amin → NH3

Bacillus là những trực khuẩn hình que, nhuộm màu Gram dương Kích thước

khác nhau (0,25 - 0,5) x (1,2 - 10) µm, có chùm tiêm mao giúp chúng có thể di

chuyển ñược, các tế bào vi khuẩn Bacillus có thể ñứng riêng rẽ, liên kết thành chuỗi,

hoặc thành sợi ( Lương ðức Phẩm, 2007) [6]

Ngoài các enzyme ngoại bào trên, các chủng vi khuẩn còn có khả năng sinh

ra bacteriocin - chất có hoạt tính kháng sinh, như insulin, subtilin từ Bacillus

subtilis Bacitracin từ B.licheniformis các chất có hoạt tính này thường không dùng

trong y tế nên không xảy ra hiện tượng nhờn thuốc với các vi sinh vật gây bệnh, riêng bacitracin là chất bổ sung vào thức ăn chăn nuôi ñể ức chế các sinh vật gây bệnh ñường ruột cũng như kích thích tiêu hoá và tăng trọng cho vật nuôi

Vi khuẩn Bacillus có khả năng sinh bào tử Khi sinh bào tử không biến dạng

hình thái tế bào, do mỗi tế bào chỉ sinh ra một bào tử nên ñây không phải là loại bào

tử có khả năng sinh sôi nảy nở như nấm mà ñể chống lại các ñiều kiện bất lợi của môi trường

ða số Bacillus sinh trưởng ở pH = 7,0 một số phù hợp với pH = 9 - 10 như

B.Alcalophillus hay có loài phù hợp với pH = 2 - 6 như B Acidocaldrius

Có chủng ưa nhiệt ñộ cao ( 45 - 75oC) hay ưa lạnh (5 - 25oC) Thường gặp

Bacillus sống ở nhiệt ñộ 34 - 37oC

Chỉ một số ít loài thuộc chi Bacillus gây bệnh ở người và ñộng vật như

B.Anthracis, B.Lentimorbus, B.Cereus (Goden, 1973) gây ñộc cho côn trùng ða số

còn lại ñều có ích

2.3.2.3 Vi khuẩn quang hợp

Vi khuẩn quang hợp là nhóm vi sinh vật tiền nhân sống quang dưỡng có khả năng sử dụng các chất khử của lưu huỳnh, hydro phân tử hay các acid hữu cơ ñơn giản làm nguồn ñiện tử thay thế nước trong quá trình quang hợp Chúng có thể chứa lưu huỳnh sinh ra trong tế bào ở dạng giọt Vi khuẩn quang dưỡng thường có màu sắc từ ñỏ tía ñến xanh lục ( Nguyễn Lân Dũng, 2003) [1]

Vi khuẩn quang hợp thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm ñơn bào, ña dạng về

hình thái và kích thước Hình cầu (Thiocystis, Thicapsa roseopersicina, Th.pfennigii,

Amoebobacter), hình que (Chromatium, Thiodictyon), hình dấu phẩy

(Ectothiorhodospira) Một số loài vi khuẩn có thể chuyển ñộng nhờ tiên mao mọc ở

ñầu tế bào Về kích thước, tế bào vi khuẩn quang dưỡng thường có kích thước từ 0,3 - 0,6µm ( Nguyễn Thị Kim Yến, 2003) [14]

Người ta dựa vào huyền phù tế bào của vi khuẩn quang dưỡng khi sinh trưởng trong ñiều kiện quang dưỡng ñể chia thành 3 nhóm sau:

- Nhóm vi khuẩn quang dưỡng tía không lưu huỳnh (Athiorhodaceae)

- Nhóm vi khuẩn quang dưỡng tía lưu huỳnh (Thiorhodaceae)

- Nhóm vi khuẩn quang dưỡng màu xanh (Chlorobiceae)

Theo hệ thống phân loại của Bergey năm 2001 (Gurrero R, 1987) thì tên mới

của vi khuẩn quang hợp tía có lưu huỳnh là Chromatiaceae, vi khuẩn quang hợp tía không lưu huỳnh là Rhodospirillaceae

Theo GS.TS Nguyễn Lân Dũng ông chia thành 4 nhóm:

- Nhóm vi khuẩn quang dưỡng tía không lưu huỳnh (Purple nonsulfur

bacteria)

- Nhóm vi khuẩn quang dưỡng tía lưu huỳnh (Purple sulfur bacteria)

- Nhóm vi khuẩn quang dưỡng màu xanh có lưu huỳnh (Green sulfur bacteria)

- Nhóm vi khuẩn quang dưỡng màu xanh không lưu huỳnh (Green nonsulfur

bacteria)

Vi khuẩn quang hợp thường ñược tìm thấy ở vùng kị khí ngập nước, trong các ao hồ nước nông, trong các dòng chảy chậm và ñáy vịnh nhỏ Ngoài ra, còn có thể gặp ñại diện của họ vi khuẩn quang dưỡng trong một số thuỷ vực kiềm hoá hoặc các suối nước nóng Nhưng rất hiếm gặp chúng ở vùng cửa biển vì nơi này có hàm lượng oxi hóa tan trong nước cao gây cản trở sự sinh trưởng phát triển của chúng (Nguyễn Thị Kim Yến, 2003) [14]

Ở nơi ánh sáng mặt trời xuyên qua dễ dàng thấy màu ñặc trưng của vi khuẩn quang hợp - màu ñỏ nâu, vì vậy ñể thu ñược chủng vi khuẩn quang hợp tốt nhất nên lấy mẫu tại hệ thống xử lý bùn và hệ thống xử lý nước thải nơi ánh sáng mặt trời rọi tới (Phạm Văn Ty, Vũ Nguyên Thành, 2006) [13]

Vi khuẩn quang hợp tổng hợp lên các chất có lợi như axit amin, hormon sinh trưởng, ñường và các hoạt ñộng sinh học khác Tất cả chúng thúc ñẩy sự sinh trưởng, phát triển của thực vật do quá trình hấp thụ trực tiếp vào cơ thể Mặt khác các sản phẩm trao ñổi chất của vi khuẩn quang hợp ñồng thời cũng là chất dinh dưỡng cho các vi sinh vật ñất khác Như vậy vi khuẩn quang hợp ñược bổ sung trong ñất phát triển tốt sẽ góp phần vào quá trình thúc ñẩy các vi sinh vật hữu ích và làm tăng thêm hiệu quả của các vi sinh vật ñó Ví dụ vi khuẩn quang hợp ñã tổng hợp lên axit amin

là chất nitơ làm chất nền cho nấm VA có tác dụng lớn trong việc hoà tan photpho cho

cây hấp thụ, ñồng thời cũng tham gia tăng cường khả năng cố ñịnh nitơ cùng với vi khuẩn cố ñịnh ñạm cho các cây họ ñậu (Phạm Thị Kim Hoàn, 2008) [2]

2.3.2.4 Nấm men (Yeasts)

Nấm men thuộc vi nấm, có cấu trúc ñơn bào Nấm men tham gia vào quá

trình chuyển hoá vật chất, phân huỷ các chất hữu cơ trong ñất Nấm men còn tổng hợp các chất kháng sinh có ích cho sự sinh trưởng của cây trồng từ axit amin và ñường ñược tạo thành trong quá trình trao ñổi chất của vi khuẩn quang hợp Các chất có hoạt tính sinh học như hormon và enzim do nấm men tạo ra thúc ñẩy tế bào hoạt ñộng Những chất ñược tạo thành trong quá trình trao ñổi chất thì lại là nguồn

dinh dưỡng cho các vi sinh vật hữu hiệu khác như vi khuẩn Lactic, vi khuẩn

Bacillus Ngoài hoạt tính sinh lý, bản thân nấm men có rất nhiều loại vitamin và các

axit amin, ñặc biệt là các axit amin không thay thế Do ñặc tính này nên chế phẩm EMINA còn ñược dùng ñể bổ sung thức ăn cho gia súc tạo năng suất cao (Phạm Thị Kim Hoàn, 2008) [2]

Trong thành phần tế bào của nấm men rất giàu protein, vitamin, và chất khoáng Nấm men là những vi sinh vật kỵ khí tuỳ tiện, trong ñiều kiện hiếu khí chúng hô hấp với oxy cho sản phẩm là CO2, H2O và tăng sinh khối, trong ñiều kiện

kị khí chúng lên men cho sản phẩm là rượu và CO2 (ñồng thời cũng tăng sinh khối) Sinh khối nấm men trong ñiều kiện kị khí chỉ bằng khoảng 1/4 và tốc ñộ sinh trưởng chỉ bằng 1/20 so với ñiều kiện hiếu khí Khi lên men môi trường có mùi thơm của rượu và este làm cải thiện mùi vị môi trường rất nhiều

Nấm men chỉ hấp thu các ñường ñơn, ñường ñôi và một số olygosaccarit, không ñồng hoá ñược tinh bột Muốn ñồng hoá ñược tinh bột thì nấm men phải nhờ enzyme amylaza của nấm mốc, vi khuẩn hay xạ khuẩn sống cùng quần thể

Tế bào nấm men thường hình ovan, sinh sản chủ yếu bằng hình thức nảy chồi Nấm men dùng trong sản xuất các chế phẩm probiotic thường là các loài

Saccharomices cerevisiae, S.Carlsbergensis, S.Vini hoặc S.Pombe ( Lương ðức

Phẩm, 2007) [6]

2.3.2.5 Xạ khuẩn

Xạ khuẩn là trung gian giữa vi khuẩn và nấm thuộc nhóm Prokaryot ða số vi khuẩn có cấu tạo dạng sợi liên kết với nhau thành khuẩn lạc phân nhánh phức tạp

nhưng toàn bộ hệ sợi chỉ là một tế bào có nhiều nhánh, không có vách ngăn ngang

Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong ñất Chúng tham gia vào các quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong ñất như xelluza, tinh bột, protein có phần khép kín vòng tuần hoàn vật chất tự nhiên Xạ khuẩn còn sản sinh ra chất kháng sinh từ quá trình trao ñổi trong môi trường có tác dụng diệt nấm và vi khuẩn gây hại ( Nguyễn Quang Thạch, 2001) [11]

2.3.2.6 Nấm Trichorderma

Trichoderma là một trong những nhóm vi nấm Hầu hết các chi Trichoderna

không có giai ñoạn sinh sản hữu tính Chúng sinh sản bằng bào tử ñính từ khuẩn ti khí sinh Khuẩn ti khí sinh không màu, cuống sinh bào tử, phân nhánh nhiều, phát triển trong môi trường nuôi cấy ở 25-300C thường không phát triển ở 350C Khuẩn lạc thường không màu trong môi trường thạch ñường bột ngô hay chất dinh dưỡng như PDA Bào tử hình thành trong vòng 1 tuần thành khối lỏng lẻo hoặc rắn chắc có màu xanh, màu vàng và ít khi có màu trắng Chất tạo màu vàng thường chìm trong khối agar, ñặc biệt trong môi trường PDA…

Cuống bào tử phân nhánh cao (khó ñể xác ñịnh hoặc ño ñếm) kết thành bụi chặt hay lỏng, thường tạo nên những vòng ñồng tâm ñặc trưng hoặc hướng theo khuẩn ti sinh khí Những nhánh chính của cuống sinh bào tử tạo ra các nhánh bên có thể kết cặp hoặc không, nhánh dài nhất xa phần ñỉnh, thể bình phát sinh trực tiếp từ thân chính gần ñỉnh Các nhánh có thể tái phân nhánh, với những nhánh thứ cấp thường ñược kết cặp

(Nguồn:http://vietsciences.free.fr/khaocuu/nguyenlandung/namsoi01.htm)

* Cơ chế sinh enzyme: Trichoderma là nhóm nấm sợi ñược nghiên cứu và

ứng dụng nhiều trong lĩnh vực enzyme Các chủng Trichoderma có khả năng tổng

hợp các enzyme ngoại bào như amylase, protease, cellulase, chitinase… Trong nhóm enzyme ngoại bào thì enzyme cellulase ñược nghiên cứu và sử dụng nhiều

hơn Enzyme cellulase ñược sinh ra từ các chủng Trichoderma reesei và

Trichoderma hazianum có hoạt tính mạnh hơn cả

Cellulase: là enzyme ngoại bào có khả năng cắt ñứt liên kết 1-4-β-glucosid của

phân tử cellulose ñế tạo thành các ñơn phân glucose Cellulose là thành phần chủ yếu trong xác thực vật nên enzyme này có vai trò quan trọng trong việc phân giải

những hợp chất hữu cơ tồn ñọng trong môi trường Cũng nhờ những khả năng phân giải cellulose mà enzym này ñược ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực như sản xuất thức ăn gia súc, công nghiệp thực phẩm Những nấm sợi có khả năng phân hủy

cellulose là các nấm thuộc chi Aspergillus (A.niger, A.flavus, A.oryzae…),

Trichoderma (T.reesei, T harzium…)

Amylase: là enzyme thủy phân tinh bột và những cấu trúc tương tự thành

ñường Vì tinh bột cũng là một trong những sản phẩm chủ yếu của thực vật nên vai trò của amylase cũng giữ một vai trò hết sức quan trọng trong việc phân giải các sản phẩm với thành phần chủ yếu là tinh bột góp phần trong việc làm sạch môi trường

Những nấm sợi có khả năng phân hủy tinh bột mạnh là A.candidus, A.awamori…

Cũng như cellulase, dựa vào việc ñặc tính phân giải mạnh tinh bột mà amylase ñược ứng dụng nhiều trong lĩnh vực sản xuất rượu, bia, bánh mì,

Protease: là các enzyme thủy phân liên kết peptid trong các chuỗi polypeptide

tạo thành các polypeptide chuỗi ngắn, các dipeptid, các axit amin Trong tự nhiên, enzyme này có tác dụng khoáng hóa, phân giải protein trong xác ñọng thực vật và sinh vật nói chung thành các hợp chất ñơn giản và cuối cùng thành các phân tử vô

cơ Con người ñã ứng dụng enzyme này trong các lĩnh vực của ñời sống như công nghiệp thịt, da, tơ tằm… nhằm tận dụng khả năng phân giải protein của chúng cũng như tận dụng những sản phẩm từ quá trình phân giải ñó Những nấm sợi có khả

năng sinh sinh protease mạnh là nhóm mốc vàng (A.oryzae, A.flavus,

A.fumigatus…) và nhóm mốc ñen (A.niger, A.awamori, A.usamii…)

Pectinnase: là enzyme xúc tác quá trình phân giải pectin thành các hợp chất

ñơn giản như galacturonic, galactose, methanol… ñược ứng dụng trong sản xuất nước quả, rượu vang, hoặc trong sản xuất cà phê hòa tan, chế biến ñay gai,…

Những nấm sợi có khả năng sinh pectinnase cao ñược chú ý là P.glaucum,

A.awamori, P.citrinum

Kitinase: kitin là các biopolymer chứa các gốc N-acetyl-glucoszamin liên kết

với nhau bởi mối liên kết β-1,4-glucosid Hàng năm trong tự nhiên có thể tạo ra1010

- 1014 tấn kitin Chitin bị vi sinh vật (chủ yếu là nấm sợi) phân giải liên kết glucosid tạo ra các N-acetyl-glucoszamin Hệ kitinase mạnh còn giúp các nấm sợi

β-1,4-(Trichoserma spp, Glyocladium, Chaetomium spp) tăng cường hiệu quả tiêu diệt

các loài nấm gây bệnh (F.oxysporium, Botritis cinerea, Pyricularia oryzae… có thành tế bào là kitin) và các loài nấm B Bassiana, M.Anisopliae, P

Fumosoroseus… chống các loài côn trùng có vỏ kitin Các nấm sợi này ñược sử

dụng làm tác nhân kiểm soát sinh học chống các vi sinh vật gây bệnh và côn trùng trong nông-lâm nghiệp

*Ích lợi của vi nấm Trichoderma:

-Ủ phân hữu cơ mau hoai mục, tăng sinh khối vi sinh vật có lợi

-Bảo vệ cây khỏi tác nhân gây bệnh

-Giảm thiểu thuốc hoá học ñể trừ sâu bệnh

-Giảm lượng phân hoá học

-Giảm ô nhiễm môi trường

-Có một nền ñất tơi xốp, hạn chế cỏ dại…

(Phan Viết Phát , 2012) [37]

PHẦN 3 ðỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ðối tượng, vật liệu nghiên cứu

3.1.1 Các nhóm vi sinh vật : vi khuẩn Bacillus, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn,

nấm Trichorderma

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu

- Chế phẩm EMINA dung dịch ( Viện Sinh học Nông Nghiệp- Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội)

- Chế phẩm BIMA (Trung tâm Công nghệ Sinh học Thành phố Hồ Chí Minh)

- Chế phẩm TRICAB (Trung tâm Sinh học Ứng dụng của Viện công nghệ sinh học và môi trường- Trường ðại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh)

- ðất, cỏ mục

- Nem chua, sữa chua

- Bã rượu, mẻ

- ðống ủ phân hữu cơ,

3.1.3 Các loại hoá chất dùng cho nghiên cứu

- Cao thịt (Meat extract)

- Cao nấm men (Yeast extract)

- ðĩa petri, lamen, lam kính, chày, cối sứ

3.2 Môi trường nghiên cứu

+ Môi trường MRS: phân lập vi khuẩn lactic

+ Môi trường LB: phân lập vi khuẩn Bacillus

+ Môi trường Hansen: phân lập nấm men

+ Môi trường Gauze: phân lập xạ khuẩn

+ Môi trường PDA: phân lập nấm Trichorderma

3.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Nội dung nghiên cứu

3.4.1.1 Thí nghiệm 1:Phân lập các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải cellulose, protein, tinh bột mạnh

- Các chủng Lactic ñược phân lập trên môi trường MRS từ các mẫu dưa

chua, sữa chua và nem chua Thanh Hóa

- Các chủng Bacillus ñược phân lập trên môi trường LB từ các mẫu phân

- Các chủng nấm Trichorderma ñược phân lập trên môi trường PDA từ các

mẫu chế phẩm BIMA (Trung tâm Công nghệ Sinh học Thành phố Hồ Chí Minh) và chế phẩm TRICAB (Trung tâm Sinh học Ứng dụng của Viện công nghệ sinh học và môi trường- Trường ðại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh)

3.4.1.2 Thí nghiệm 2 Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải cellulose, protein, tinh bột mạnh

Xác ñịnh khả năng sinh enzym của các chủng Bacillus , xạ khuẩn, nấm

Trichorderma bằng phương pháp khuếch tán trên thạch