NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM RIBE 2.0 THUỶ PHÂN BÁNH DẦU ĐẬU NÀNH ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC DẠNG LỎNG VÀ KHẢO SÁT HIỆU LỰC CỦA PHÂN TRÊN RAU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ************ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM RIBE 2.0 THUỶ PHÂN BÁNH DẦU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

************

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM RIBE 2.0 THUỶ PHÂN BÁNH DẦU ĐẬU NÀNH ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ

SINH HỌC DẠNG LỎNG VÀ KHẢO SÁT HIỆU LỰC CỦA PHÂN TRÊN RAU

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THẾ PHƯƠNG Niên khóa : 2005 – 2009

Tháng 8/2009

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

************

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM RIBE 2.0 THUỶ PHÂN BÁNH DẦU ĐẬU NÀNH ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ

SINH HỌC DẠNG LỎNG VÀ KHẢO SÁT HIỆU LỰC CỦA PHÂN TRÊN RAU

KS NGUYỄN MINH QUANG

Tháng 8/2009

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn !

- Ban giám hiệu và tập thể giáo viên Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã truyền dạy những kiến thức quí báu cho tôi trong suốt bốn năm qua Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến tập thể các thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Sinh Học là những người trực tiếp giảng dạy và tạo điều kiện để tôi thực hiện đề tài

- Đặc biệt ThS.Lý Hồng Phát, KS.Nguyễn Minh Quang đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp

- PGS.TS.Huỳnh Thanh Hùng, ThS.Trương Phước Thiên Hoàng và

KS Nguyễn Duy Bình đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài

- Các anh chị trong Viện Công nghệ sinh học và Môi trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình làm đề tài

- Các thầy cô trong phòng thực nghiệm của Bộ môn Nông Hóa Thổ Nhưỡng – Khoa Nông Học

- Gia đình chú Tư Quyết và gia đình chú Chương đã giúp đỡ cho mượn đất và hướng dẫn trong thời gian thử nghiệm thực tế

- Các anh, chị và các bạn cùng thực hiện đề tài tại Viện Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường và Phòng thực nghiệm của Bộ Môn Nông Hóa Thổ Nhưỡng – Khoa Nông Học đã giúp đỡ và động viên tôi trong thời gian làm đề tài

- Tập thể lớp DH05SH đã đồng hành và động viên tôi trong suốt quá trình học

- Con cảm ơn gia đình mình, cả nhà đã luôn là chỗ dựa cho con mọi lúc, mọi nơi

TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2009 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thế Phương

TÓM TẮT

Hiện nay nông dân ta sử dụng quá nhiều phân hóa học nhưng không tuân thủ các nguyên tắc bón phân nên đã làm cho đất bị giảm độ màu mỡ của đất, đất bị chai cứng v.v Các loại phân hữu cơ phục vụ cho sản xuất rau an toàn còn ít, giá thành lại cao nên không đáp ứng được nhu cầu sử sử dụng phân Vì vậy, chúng tôi thực hiện

đề tài: “Nghiên cứu sử dụng chế phẩm RIBE 2.0 thủy phân bánh dầu đậu nành để sản xuất phân hữu cơ sinh học dạng lỏng và khảo sát hiệu lực của phân trên cây rau ”

Đề tài được thực hiện nhằm mục đích xây dựng qui trình sử dụng chế phẩm RIBE 2.0 của Viện Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường thủy phân bánh dầu đậu nành

ly trích có hàm lượng đạm cao để tạo ra dịch thủy phân làm phân bón hữu cơ cho cây trồng, đồng thời thử nghiệm hiệu lực của dịch thủy phân đó trên cây rau cải ngọt

Quá trình xây dựng quy trình thuỷ phân bánh dầu đậu nành trong phòng thí nghiệm bằng chế phẩm RIBE 2.0 của chúng tôi đã đạt được những kết quả như sau: Với nồng độ 1,5% chế phẩm RIBE 2.0 so với cơ chất cho hiệu quả cao nhất, thời gian thủy phân cho hiệu quả cao nhất là 24 giờ, xét về hiệu quả kinh tế thì tỉ lệ 5 nước bổ sung cho 1 cơ chất thì cho hiệu quả cao nhất và nhiệt độ thủy phân của chế phẩm RIBE 2.0 với bánh dầu đậu nành ở 45oC tốt nhất

Sau khi đã xây dựng xong quy trình sản xuất, chúng tôi đã sản xuất thử nghiệm chế phẩm phân hữu cơ sinh học dạng lỏng Kết quả mà chúng tôi đã thử nghiệm chế phẩm này trên cây cải ngọt đã cho kết quả như sau: Với nồng độ 5% chế phẩm sử dụng trên cải ngọt cho hiệu quả tốt nhất về năng suất và dư lượng nitrate nằm trong ngưỡng cho phép Khi so sánh hiệu lực của chế phẩm phân hữu cơ sinh học này với một số sản phân bón lá trên thị trường dùng cho rau ăn lá thì ở nồng độ 5% cho năng suất cao hơn một số sản phẩm cùng loại trong nước Nhưng năng suất vẫn còn kém hơn so với một số sản phẩm cùng loại nhập khẩu từ Hoa Kỳ

Nowadays the farmers have been using too much the chemical fertilizer but they did not do follow the rules of fertilizing so that the soil was lost the fertile and was calloused etc The organic fertilizers use to producing the safe vegetable not have lots and the price is high so it hasn’t satisfying farmers’ demand Therefore, we have done the topic: “The research used the product RIBE 2.0 hydrolyze the oil cake

of the soy bean to produce bio-fertilizer liquid and the effect of the bio-fertiizer product was surveyed on the vegetable”

The main object of this topic would build the protocol uses the product RIBE 2.0

of the Research Insitute Biotechology and Enviroment hydrolyze the oil cake of the Soy bean has high Nitrogen to make the hydrolysis liqid which was made fertilizer for the

plants After that, the organic fertilizer’ effect was invested on the Brassica chinensis

We hydrolyzed the oil of the soy bean in the laboratory condition by the product RIBE 2.0 gave the results: Use the ratio of 1.5% the product RIBE 2.0 for the oil cake

of soy bean gave the highest result, the best result of hydrolysis is after 24 hours, filling 50ml the water for 10g the material gave the best result see from the ecnomy and the temperature of the RIBE 2.0 ‘shydrolysis has given the best effective at 45oC

After the protocol hydrolysis had been built, we produced the experince to the

product organic fertilizer liqid The result surveyed on Brassica chinensis: with the strength used 5% of the product fertilizer gave the output of brassica chinensis the

largest and the nitrate contents are lower than the standard of safety regetable (<300mg/kg of fresh) When we compared this product fertilizer with several fertilizer for leaves The biomass of 5% concentiation was higher than several same products was produced inside country But its was still lower than several products was exported from the USA

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN - iii

TÓM TẮT - iv

SUMMARY - v

MỤC LỤC - vi

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT - ix

DANH SÁCH CÁC BẢNG - x

DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ - xi

Chương 1 MỞ ĐẦU - 1

1.1 Đặt vấn đề - 1

1.2 Yêu cầu của đề tài - 2

1.3 Nội dung thực hiện - 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU - 3

2.1 Tổng quan về đậu nành - 3

2.2 Tổng quan về bánh dầu đậu nành - 3

2.3 Khái quát về enzyme - 4

2.3.1 Giới thiệu chung về enzyme - 4

2.3.2 Enzyme protease - 4

2.3.3 Enzyme protease vi sinh vật - 4

2.3.4 Sơ lược về chế phẩm RIBE 2.0 - 5

2.3.5 Ứng dụng của enzyme protease trong nông nghiệp - 6

2.4 Khái quát về phân hữu cơ - 6

2.4.1 Định nghĩa phân hữu cơ - 6

2.4.2 Lợi ích của phân bón hữu cơ trong nông nghiệp - 7

2.4.2.1 Ảnh hưởng của phân bón đến chất lượng nông phẩm - 7

2.4.2.2 Lợi ích của phân hữu cơ trong trồng trọt - 8

2.4.3 Sơ lược về phân bón lá - 9

2.4.3.1 Định nghĩa phân bón lá - 9

2.4.3.2 Ưu điểm của việc sử dụng phân bón lá trên cây trồng -10

2.4.4 Tình hình nghiên cứu phân hữu cơ trong nước và ngoài nước -10

2.4.4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước -10

2.4.4.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước -11

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -12

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu -12

3.2 Vật liệu -12

3.2.1 Nguyên liệu -12

3.2.2 Thiết bị và dụng cụ -12

3.2.3 Hoá chất -12

3.3 Phương pháp nghiên cứu -13

3.3.1 Nội dung 1: Xác định các thành phần dinh dưỡng của bánh dầu đậu nành -13

3.3.2 Nội dung 2: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân -13

3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chế phẩm RIBE 2.0 -13

3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả thủy phân -14

3.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của lượng nước bổ sung đến -14

3.3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả thủy phân 15

3.3.3 Nội dung 3: Khảo sát hiệu lực của chế phẩm phân hữu cơ sinh học -15

3.3.3.1 Thí nghiệm 5: Khảo sát nồng độ sử dụng thích hợp của chế phẩm -15

3.3.3.2 Thí nghiệm 6: Khảo sát hiệu quả của chế phẩm phân hữu cơ sinh học -17

3.4 Xử lý số liệu -18

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN -19

4.1 Kết quả -19

4.1.1 Xác định các thành phần dinh dưỡng của bánh dầu đậu nành -19

4.1.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân -19

4.1.3 Khảo sát hiệu lực của chế phẩm phân hữu cơ sinh học -22

4.2 Thảo luận -24

4.2.1 Xác định các thành phần dinh dưỡng của bánh dầu đậu nành -24

4.2.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân -24

4.2.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm RIBE 2.0 đến -24

4.2.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả thủy phân -25

4.2.2.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của lượng nước bổ sung đến hiệu quả -26

4.2.2.4 Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả thủy phân -26

4.2.2.5 Sản xuất thử nghiệm chế phẩm phân hữu cơ sinh học -27

4.2.3 Nội dung 3: Khảo sát hiệu lực của chế phẩm phân hữu cơ sinh học -28

4.2.3.1 Thí nghiệm 5: Khảo sát nồng độ sử dụng thích hợp -28

4.3.1.2 Thí nghiệm 6: Khảo sát hiệu quả của chế phẩm phân hữu cơ sinh học -29

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ -31

5.1 Kết luận -31

5.2 Đề nghị -31

TÀI LIỆU THAM KHẢO -32 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CFU Colony formating unit (đơn vị khuẩn lạc)

CRD Complete radom design (kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên)

HCSH Hữu cơ sinh học

HCVS Hữu cơ vi sinh

HTX Hợp tác xã

LLL Lần lặp lại

LVTN Luận văn tốt nghiệp

N tổng Đạm tổng

NPK Nitơ - Phốtpho – Kali

NSLT Năng suất lý thuyết

NSTB Năng suất trung bình

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Hàm lượng Acid amin không thay thế có trong protein đậu nành - 3

Bảng 2.2 Hàm lượng protein thô và thành phần các axit béo thiết yếu - 3

Bảng 2.3 Mức giới hạn tối đa cho phép hàm lượng nitrate (mg/kg tươi) - 8

Bảng 4.1 Hàm lượng dinh dưỡng của nguyên liệu bánh dầu -19

Bảng 4.2 Hàm lượng N tổng số của dịch phân bón sau thủy phân ở các nồng độ 20

Bảng 4.3 Hàm lượng N tổng số của dịch phân bón sau thủy phân ở các mốc -20

Bảng 4.4 Hàm lượng N tổng số của dịch phân bón sau thủy phân ở các tỉ lệ -20

Bảng 4.5 Hàm lượng N tổng trong dịch sau thuỷ phân ở các mốc nhiệt độ -21

Bảng 4.6 Thành phần dinh dưỡng của chế phẩm phân hữu cơ sinh học dạng lỏng -22

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của các nồng độ sử dụng CPPHCSH lên các yếu tố -22

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của các nồng độ sử dụng CPPHCSH lên các -23

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của việc sử dụng các sản phẩm khác nhau lên các -23

Bảng 4.10 Ảnh hưởng của việc sử dụng các sản phẩm khác nhau lên các -24

Danh sách sơ đồ

Sơ đồ 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5 -16

Sơ đồ 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 6 -17

Sơ đồ 4.1 Sơ đồ sản xuất phân hữu cơ dạng lỏng từ thủy phân -21

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Từ khi nước ta bước vào thời kỳ đổi mới nhà nước ta đã tập trung mọi nguồn lực

để sớm đưa nước ta thành một nước công nghiệp hóa hiện đại hóa Vì vậy mà nhà nước có phần ít quan tâm quản lý nghành nông nghiệp Việc thiếu quan tâm này đã làm cho nông dân thiếu định hướng và kỹ thuật cho sản xuất nông nghiệp Nên để tăng nhanh năng suất cây trồng người nông dân chỉ biết đã sử dụng các loại phân hóa học

và các thuốc bảo vệ thực vật Việc sử dụng nhiều phân hóa học ban đầu cho năng suất cao nhưng theo thời gian thì làm cho đất trở nên chai cứng, giảm độ phì nhiêu, xói mòn, bạc màu, phá vỡ hệ sinh thái đất.v.v Vì vậy, sản phẩm nông nghiệp được tạo ra chứa nhiều dư lượng thuốc trừ sâu, dư lượng nitrate của phân và kim loại nặng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ của người tiêu dùng

Ngày nay, khi cuộc sống của người dân được cải thiện, vấn đề an toàn thực phẩm trở thành mối quan tâm hàng đầu của người tiêu dùng và nhà sản xuất Do đó, phương thức sản xuất nông nghiệp trước đây dần dần đã không đáp ứng được yêu cầu đó Việc

áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào nông nghiệp, để tạo ra các sản phẩm nông nghiệp an toàn đang mang lại hiệu quả lớn không chỉ về mặt năng suất, mà còn cho các sản phẩm nông nghiệp an toàn với người tiêu dùng Trong đó phân bón là một phần rất quan trọng không thể thiếu trong những tiến bộ kỹ thuật đang áp dụng này Việc sử dụng kết hợp phân bón hóa học và hữu cơ giúp đem lại năng suất cao hơn cho nhà sản xuất và cho sản phẩm an toàn hơn Hơn nữa việc sử dụng các loại phân hữu cơ còn giúp cải tạo đất như: tăng độ phì, tăng độ xốp của đất, tăng hệ vi sinh vật có lợi trong đất Hiện nay các sản phẩm phân hữu cơ có chất lượng trong nước sản xuất còn rất ít

và giá thành còn khá cao chưa đáp ứng được nhu cầu của người nông dân muốn sử dụng các loại phân hữu cơ này cho sản xuất nông nghiệp Bánh dầu đậu nành là phụ phẩm trong quá trình ép dầu, có hàm lượng protein, lân, kali và các chất khoáng trung

và vi lượng khá cao rất phù hợp cho quá trình thủy phân để thu dịch làm phân bón cho cây trồng Hơn nữa nguồn bánh dầu lại rất dồi dào và giá thành lại không cao, điều này

đảm bảo cho nguồn nguyên liệu của quá trình sản xuất ổn định và cho ra sản phẩm phân bón có giá thành phù hợp hơn cho người nông dân

Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn trên, nhằm tạo ra sản phẩm phân bón chất lượng cao cung cấp cho sản xuất rau an toàn nên chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử dụng chế phẩm RIBE 2.0 thủy phân bánh dầu đậu nành để sản xuất phân hữu

cơ sinh học dạng lỏng và khảo sát hiệu lực của phân trên cây rau”

1.2 Yêu cầu của đề tài

- Tối ưu hóa quy trình sản xuất phân hữu cơ sinh học dạng lỏng bằng cách thuỷ phân bánh dầu đậu nành mà không sử dụng hoá chất để phục vụ cho sản xuất rau an toàn

- Xác định hiệu lực của loại phân này thông qua thử nghiệm trên thực địa

1.3 Nội dung thực hiện

Nội dung 1: Xác định đạm tổng số, lân tổng số, kali tổng số, ẩm độ và đạm

amin của nguyên liệu bánh dầu đậu nành Với mục đích làm cơ sở để so sánh hàm lượng dinh dưỡng của nguyên liệu với các chỉ tiêu phân bón trong dịch thu được

sau thủy phân

Nội dung 2: Khảo sát các yếu tố nồng độ enzyme, lượng nước bổ sung,

nhiệt độ và thời gian ảnh hưởng lên quá trình thuỷ phân bánh dầu đậu nành bằng chế phẩm RIBE 2.0 của viện Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường, Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Mục đích là xây dựng qui trình thu nhận phân bón lá hữu cơ sinh học dạng lỏng bằng phương pháp thủy phân bánh dầu

Nội dung 3: Khảo sát hiệu lực của chế phẩm phân hữu cơ sinh học dạng lỏng

trên cây cải ngọt và so sánh hiệu lực của phân với các sản phẩm phân hữu cơ dạng lỏng trên thị trường Mục đích là tìm ra nồng độ sử dụng chế phẩm phân hữu cơ sinh học dạng lỏng cho hiệu quả cao nhất về mặt năng suất và tính an toàn trên

rau cải ngọt

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về đậu nành

Đậu nành (hay đậu tương) có tên khoa học là Glycine max (L) Merrill Theo tổ

chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc FAO trong đậu nành có chứa 7% nitơ tổng, 2% phốtpho và 1% kali Protein của đậu nành chứa hầu hết các axit amin không thay thế Đậu nành còn mang chất ức chế enzyme là Trypsin, để hạn chế chất này trong sản phẩm, đậu nành khi chế biến phải được xử lý triệt để Trypsin

Bảng 2.1 Hàm lượng acid amin không thay thế có trong protein đậu nành (Phạm

Sương Thu và ctv, 1977)

2.2 Tổng quan về bánh dầu đậu nành

Bánh dầu đậu nành là phần bã của đậu nành sau khi đã tách dầu Bánh dầu đậu nành có hai loại, một loại được tách dầu bằng phương pháp ép cơ học, còn một loại được tách dầu bằng ly trích bằng dung môi hữu cơ (bã của phương pháp ly trích này thường được gọi là khô dầu đậu nành)

Trong bánh dầu các thành phần như đạm, lân, kali và các nguyên tố trung vi lượng của đậu nành hầu như còn nguyên Vì quá trình ly trích dầu người ta chỉ chỉ thu lấy dầu trong đậu nành còn các thành phần khác như protein, lân, kali và các nguyên tố khoáng thì hầu như không bị lấy đi trong phần bã

Bảng 2.2 Hàm lượng protein thô và thành phần các axit amin thiết yếu trong bánh dầu đậu nành ly trích bằng dung môi hữu cơ (Kellem và Church, 1998)

%CP Arg Cys His Ile Leu Lys Met Phe Thr Trp Tyr Val 45,8 3,2 0,67 1,1 2,5 3,4 2,9 0,6 2,2 1,7 0,6 1,4 2,4

Sản lượng đậu nành hàng năm của thế giới ước khoảng 150 triệu tấn Mỹ và

Ấn Độ là hai quốc gia xuất khẩu đậu nành và khô dầu đậu nành lớn nhất thế giới Nước ta nhập khẩu đậu nành và khô đậu nành chủ yếu từ Ấn Độ để bù vào sản lượng tiêu thụ thiếu hụt hàng năm của mình Khô dầu đậu nành của Ấn Độ thường có đạm 50%, ẩm độ lớn nhất 11%, xơ dưới 3,5%, cát sạn dưới 0,5%, và tro 7%

Điều này cho thấy, nguồn khô dầu đậu nành có chất lượng trên thế giới và ở nước ta là rất lớn mà giá thành của nó lại khá rẻ so với các nguồn đạm có chất lượng khác Vì vậy, đây sẽ là nguồn cung cấp nguyên liệu ổn định và rẻ tiền cho sản xuất phân hữu cơ sinh học dạng lỏng bằng thuỷ phân cho ra sản phẩm có chất lượng cao

2.3 Khái quát về enzyme

2.3.1 Giới thiệu chung về enzyme

Enzyme là nhóm protein chuyên biệt hóa cao có hoạt tính xúc tác sinh học, do tế bào sống tiết ra, có tác dụng tăng tốc độ và hiệu suất phản ứng hóa sinh, mà sau phản

ứng vẫn còn giữ nguyên khả năng xúc tác (Nguyễn Tiến Thắng, 2004)

Enzyme có tất cả các tính chất lý - hoá học của protein Enzyme là chất xúc tác làm tăng vận tốc phản ứng

2.3.2 Enzyme protease

Protease là các enzyme xúc tác sự thủy phân liên kết peptide (- CO- NH-) trong phân tử protein, polypeptide và các cơ chất tương tự theo cơ chế sau:

H2O+

Protease được thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau như: động vật, thực vật và

vi sinh vật Nhưng ngày nay nguồn thu nhận protease chủ yếu là từ vi sinh vật

Do vi sinh vật có tốc độ sinh trưởng nhanh, một số loại rất dễ nuôi cấy và khả năng sinh enzyme lớn

2.3.3 Enzyme protease vi sinh vật

Các kết quả nghiên cứu cho thấy ngay cả các enzyme protease của cùng một nòi

vi sinh vật cũng có thể khác nhau về tính chất Một số tác giả chia enzyme protease ra làm ba nhóm dựa vào pH hoạt động của chúng bao gồm: Nhóm thứ nhất là enzyme protease acid có pH hoạt động nhỏ hơn 3 được ứng dụng trong sản xuất bia và công nghiệp bánh kẹo Nhóm thứ hai là các enzyme protease trung tính chúng có pH

hoạt động trong khoảng 6 – 7, chúng thường được sản xuất từ Bacillus subtilis, Bacillus thermoproteolyticus và nhóm còn lại là các enzyme protease kiềm chúng có

khoảng pH hoạt động 9 – 11, trong trung tâm hoạt động của chúng có serin

Trung tâm hoạt động của các enzyme protease vi sinh vật ngoài gốc amino acid đặc trưng cho từng nhóm còn có một gốc amino acid khác Mặc dù trung tâm hoạt động của các protease vi sinh vật có khác nhau nhưng các enzyme protease này đều xúc tác cho phản ứng thuỷ phân liên kết peptide theo cùng một cơ chế chung như sau:

E + S → E – S → E – S* + P1 → E + P2

Trong đó: E – là enzyme, S – là cơ chất, E – S : là phức chất enzyme – cơ chất E– S* : là phức chất trung gian enzyme – cơ chất hoá (axilenzyme) P1 : là sản phẩm đầu tiên của phản ứng (với nhóm amin tự do mới được tạo thành) P2 : là sản phẩm thứ hai của phản ứng (với nhóm carboxyl tự do mới được tạo thành)

2.3.4 Sơ lược về chế phẩm RIBE 2.0

RIBE 2.0 là chế phẩm protease từ Bacillus subtilis của Viện Công Nghệ Sinh

Học và Môi Trường, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh sản xuất

Chế phẩm RIBE 2.0 được sản xuất từ enzyme vi khuẩn Bacillus subtilis có hiệu lực 16,5 UI/g, có giá 116000 đồng/kg Nguồn nguyên liệu dùng để lên men Bacillus subtilis để sản xuất protease tương đối rẻ tiền và dễ kiếm Vì vậy, đây sẽ là nguồn

cung cấp protease có chất lượng, ổn định tạo thuận lợi cho việc sản xuất phân hữu cơ sinh học dùng enzyme này để thuỷ phân ở quy mô lớn

Theo phân loại của Bergy (1994) Bacillus subtilis thuộc:

Bộ: Eubacteriales

Họ: Bacillaceae

Giống: Bacillus

Loài: Bacillus subtilis

Vi khuẩn Bacillus subtilis là trực khuẩn Gram dương, sinh bào tử Chiều ngang

của bào tử không vượt quá chiều ngang của tế bào vi khuẩn do đó khi có bào tử tế bào

vi khuẩn không thay đổi hình dạng Bacillus subtilis thường thuộc loại hiếu khí hoặc

kỵ khí không bắt buộc

Đặc điểm phân bố của Bacillus subtilis trong tự nhiên: Phần lớn chúng cư trú

trong đất, thông thường đất trồng trọt chứa khoảng 10 - 100 triệu CFU/g Đất nghèo

dinh dưỡng ở vùng sa mạc, vùng đất hoang thì vi khuẩn Bacillus subtilis rất hiếm

Nước và bùn cửa sông cũng như ở nước biển cũng có mặt bào tử và tế bào Bacillus subtilis (Vũ Thị Thứ, 1996) Theo Lương Đức Phẩm (1998) nhiệt độ sinh trưởng tối thích của vi khuẩn Bacillus subtilis là 370C, protease của Bacillus subtilis có vùng

pH tác dụng tương đối rộng Trong điều kiện sục khí liên tục thì nuôi trong 48 giờ vi

khuẩn Bacillus subtilis sẽ cho khả năng sinh enzyme tốt Cũng ở điều kiện nuôi cấy này, nhưng nếu điều chỉnh pH = 7 thì vi khuẩn Bacillus subtilis cho enzyme có hoạt độ

tốt nhất (Bùi Thị Phi, 2007)

2.3.5 Ứng dụng của enzyme protease trong nông nghiệp

Protease là loại enzyme được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp thực phẩm, y học, hóa phân tích, chế biến thủy sản Ở nước ta các nghiên cứu về protease được bắt đầu từ những năm 60 Trong 10 năm gần đây chúng ta đã sản xuất được một số chế phẩm protease như: prozima, prozimabo, bromelain, pepsin, pancreatin,…

Trong nông nghiệp: protease được sử dụng để xử lý các phụ phẩm nhằm tận dụng

các phế liệu giàu protein làm thức ăn cho động vật nuôi, nhằm tăng khả năng tiêu hóa thức ăn, hệ số sử dụng thức ăn, có thể tiến hành bằng cách: thêm trực tiếp protease vào thức ăn trước khi dùng hoặc dùng protease để xử lý sơ bộ thức ăn

Những năm gần đây, công nghệ sản xuất phân hữu cơ dạng lỏng ra đời Protease

đã được sử dụng để thuỷ phân các cơ chất giàu đạm phục vụ cho sản xuất phân hữu cơ Việc sử dụng các protease để thuỷ phân thay cho phương pháp dùng hoá chất trước đây giúp tạo ra các sản phẩm phân bón hữu cơ phù hợp với các tiêu chuẩn khắt khe của phân bón hữu cơ Ví dụ như tiêu chuẩn phân hữu cơ của Mỹ, yêu cầu là không được sử dụng bất kỳ một loại hoá chất nhân tạo nào trong phân bón hữu cơ

2.4 Khái quát về phân hữu cơ

2.4.1 Định nghĩa phân hữu cơ

Trước hết chúng ta cần phân biệt giữa phân hữu cơ sinh học và phân hữu cơ vi sinh: Phân hữu cơ sinh học (HCSH) là loại phân được chế biến từ các nguyên liệu có nguồn gốc hữu cơ với quy trình chế biến được áp dụng bằng các tác nhân, hoặc bằng các kỹ thuật công nghệ sinh học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu lực của phân thương phẩm (Nguyễn Đăng Nghĩa, 2007)

Phân hữu cơ vi sinh (HCVS) là loại phân bón có chứa chất hữu cơ lớn hơn 15%

và có chứa vi sinh vật có ích với mật độ phù hợp với tiêu chuẩn đã ban hành (thông thường CFU/g >= 1 x 106/loại ) (Mai Thành Phụng, 2007)

Như vậy cả hai loại phân này đều được sản xuất từ các hợp chất hữu cơ Tuy nhiên, phân hữu cơ vi sinh thì được bổ sung thêm các loại vi sinh vật có ích với mật độ theo quy định Còn phân hữu cơ sinh học thì có thể được thêm vào các vi sinh vật có ích (trường hợp này được gọi là phân hữu cơ vi sinh) hoặc không được thêm vào các

vi sinh vật có ích

- Yêu cầu chất lượng của phân hữu cơ sinh học ngoài chỉ tiêu chất hữu cơ, hàm lượng NPK cần phải có các chỉ tiêu đặc trưng như: acid humic, các humate hoặc polyhumate, polysacarit, các amino acid, vitamin, các enzyme và vi sinh vật hữu ích

- Các loại phân hữu cơ sinh học có thể chỉ cần sử dụng với một liều lượng nhỏ nhưng vẫn đạt được hiệu suất cao Chúng có thể ở dạng rắn hoặc dạng lỏng, loại dùng cho bón dưới đất hay có thể được dùng để để xịt lên lá (được gọi là bón phân qua lá) Các loại phân hữu cơ sinh học để được cấp phép sản xuất và lưu hành phải đảm bảo các chỉ tiêu về an toàn vi sinh vật có hại và an toàn với môi trường

Tác dụng và lợi ích khi sử dụng phân hữu cơ vi sinh, ngoài khả năng cải thiện môi trường đất và giúp cây trồng hấp thu tốt các chất dinh dưỡng, một số loại phân hữu cơ vi sinh còn chứa một số loại vi sinh vật đối kháng với các vi sinh vật có hại trong đất và trên cây trồng giúp ức chế hoặc làm giảm sự phát triển của các vi sinh vật

có hại này Vì vậy giúp làm giảm bớt lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trên cây trồng, nên sẽ giúp nhà nông tiết kiệm được một phần chi phí cho sản xuất

2.4.2 Lợi ích của phân hữu cơ trong nông nghiệp

2.4.2.1 Ảnh hưởng của phân bón đến chất lượng nông phẩm

Chất dinh dưỡng, do cây hút từ trong đất và phân bón, kết hợp với nguyên liệu của quá trình quang hợp tạo thành sản phẩm thu hoạch Cho nên nông phẩm phản ánh tình trạng đất đai và việc cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng thông qua phân bón Nitrate đóng vai trò rất quan trọng cho năng suất cây trồng Tuy nhiên, lượng nitrate khi cây sử dụng không hết sẽ tồn dư lại trong nông phẩm và trở thành nhân tố

có hại cho sức khỏe người Khi nitrate vào cơ thể ở mức độ bình thường thì không gây độc, chỉ khi hàm lượng vượt quá ngưỡng cho phép mới nguy hiểm Hàm lượng nitrate chứa trong nông phẩm rau quả cao quá mức cho phép được xem như một loại độc tố

có hại như thuốc trừ sâu bệnh, các kim loại nặng hoặc các tác nhân gây bệnh khác Mức tiêu chuẩn dư lượng nitrate cho phép biến động tùy theo loại rau và tổ chức khác nhau trên thế giới quy định Theo tổ chức Y Tế Thế Giới (WHO) và tổ chức

Nông Lương Liên Hiệp Quốc (FAO) giới hạn hàm lượng nitrate trong các loại rau quả thông thường không quá 300mg/kg rau tươi, riêng với một số loại rau ăn lá như xà lách có thể tới 1500 mg/kg sản phẩm rau tươi

Bảng 2.4 Mức giới hạn tối đa cho phép hàm lượng nitrate trong sản phẩm tươi

Theo quyết định số 99/2008/QĐ-BNN ngày 15/10/2008 Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn

2.4.2.2 Lợi ích của phân hữu cơ trong trồng trọt

Phân hữu cơ được bắt nguồn chính từ phế phẩm, chất thải hữu cơ mà các nhà sinh học tận dụng tối ưu để không gây ô nhiễm môi trường xung quanh chúng ta Việc

sử dụng nó không những đảm bảo được sức khoẻ người dân, mà còn giảm được chi phí nông nghiệp Do đó không cần nhiều phân hóa học nhập khẩu khá đắt tiền mà chỉ cần sử dụng phế phẩm của nông nghiệp như: các phế phẩm của nhà máy chế biến thực phẩm, của nghành chăn nuôi, trồng trọt v.v mà trước đây thường bị đem bỏ

Phân bón hữu cơ được sử dụng nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, cải tạo đất, chứa nhiều đạm hòa tan giúp cây trồng dễ hấp thu, góp phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản Đặc biệt phân bón hữu cơ không gây ảnh hưởng xấu đến người, động vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản

Phân bón hữu cơ sinh học làm tăng thêm thành phần dinh dưỡng và mật độ các loại vi sinh vật hữu ích, giúp gia tăng sức khỏe của đất, gia tăng sức sản xuất của đất Chính điều này làm gia tăng năng suất và chất lượng các loại nông sản Năng suất cây trồng sẽ ổn định hơn, nếu bón kết hợp phân hữu cơ và phân hóa học hợp lí, lượng phân hóa học sử dụng sẽ giảm dần theo thời gian, nếu dùng phân hữu cơ liên tục, sẽ giảm được chi phí sản xuất

Sử dụng phân bón hữu cơ sinh học về lâu dài sẽ trả lại độ phì nhiêu cho đất, cũng như làm tăng lượng phospho, kali dễ tan trong đất canh tác, cải tạo và giữ độ bền của đất đối với cây trồng (Lê Văn Tri, 2004)

Giá thành các sản phẩm phân hưu cơ thấp, nông dân dễ chấp nhận do quy trình sản xuất không đòi hỏi thiết bị và công nghệ hiện đại Quy trình kỹ thuật đơn giản, mọi người đều có thể tham gia sản xuất được Nguyên liệu là phụ phẩm của ngành nông nghiệp và thực phẩm, thậm chí là các rác thải sinh hoạt Do đó, nguồn nguyên liệu tương đối rẻ tiền, dễ kiếm hoặc có sẵn ở địa phương Nên có thể dễ dàng áp dụng sản xuất tại địa phương và giải quyết việc làm cho lao động nhàn rỗi

Các loại phân bón hữu cơ đều cung cấp một lượng khoáng chất trung – vi lượng đáng kể mà phân bón hóa học không có Cho nên để đất khỏi bị cạn kiệt, cần trả lại cho đất tất cả những nguyên tố mà cây trồng đã lấy đi theo sản phẩm thu hoạch, để đảm bảo năng suất cho vụ sau chúng ta cần bón thêm phân hữu cơ cho cây trồng, nhất

là phân bón hữu cơ sinh học, giúp cải thiện nguồn dinh dưỡng của đất trồng

Vì vậy, sử dụng phân hữu cơ sinh học chính là định hướng cho việc áp dụng quy trình

canh tác nông nghiệp hữu cơ, góp phần vào việc sản xuất nông nghiệp theo tiêu chuẩn GAP

(Good Agriculture Practice) và xây dựng chiến lược sản xuất nông nghiệp bền vững

(Nguyễn Đăng Nghĩa, 2007)

2.4.3 Sơ lược về phân bón lá

2.4.3.1 Định nghĩa phân bón lá

Phân bón lá là loại chế phẩm dùng để cung cấp trực tiếp chất dinh dưỡng cho cây thông qua cách phun lên các phần trên bề mặt của cây (lá, cuống, hoa, trái) với mục đích nâng cao sự hấp thu dinh dưỡng qua các phần trên không của cây trồng (http://www.humixvn.com/ferrtilizer,2009)

2.4.3.2 Ưu điểm của việc sử dụng phân bón lá trên cây trồng

Phân bón lá cung cấp chất dinh dưỡng cho cây nhanh hơn phân bón gốc Hiệu suất sử dụng dinh dưỡng cao hơn, vì theo một số nghiên cứu đã được công bố, hiệu suất sử dụng chất dinh dưỡng qua lá đạt tới 95% mà diện tích bề mặt lá của cây trồng rất lớn so với diện tích bề mặt rễ Hơn nữa, sử dụng các sản phẩm phân bón lá ít ảnh hưởng đến môi trường xung quanh và đất trồng

Theo khuyến cáo của các nhà khoa học thì thời điểm để phun phân bón lá tốt

nhất là vào lúc khí khổng đang mở Tức là vào thời gian khoảng 9-10 giờ sáng và 2-3

giờ chiều về mùa đông còn về mùa hè nên phun lúc 7-8 giờ sáng, hoặc 5 - 6 giờ chiều Nên phun khi nhiệt độ dưới 30oC, trời không nắng, không mưa, không có gió khô Phân bón lá chỉ phát huy tác dụng khi cây trồng được cung cấp đủ nước và phân qua rễ Phân bón lá định hướng cho từng loại cây trồng như các loại cây lấy hoa, lấy củ, lấy hạt

Sử dụng phân bón lá được xem là phương pháp bón phân bổ túc hoặc dùng chữa trị các bệnh sinh lý thực vật do sự xáo trộn hoặc thiếu chất dinh dưỡng, làm ảnh hưởng đến các chất kích thích tố trong cây, ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của

hệ thống rễ và sự phát triển của cây Ngoài ra, phân bón lá dưới hình thức hỗn hợp còn giúp cho cây chịu đựng được một số vấn đề như hạn hán, bệnh tật và mật độ cây cao

2.4.4 Tình hình nghiên cứu phân hữu cơ trong nước và ngoài nước

2.4.4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Gần đây, nước ta đã có một số cơ sở sản xuất phân hữu cơ sinh học, từ phế thải nông nghiệp và than bùn hoạt tính, nhưng chất lượng sản phẩm không cao do không chọn lọc chủng vi sinh vật đặc dụng Phân hữu cơ vi sinh của các cơ sở thường được tạo nên theo nguyên tắc phối trộn giữa than bùn với phế thải nông nghiệp và phân chuồng, một tỉ lệ thấp phân hóa học đạm, lân và kali Quy trình và phối trộn dựa chủ yếu vào hệ sinh vật hoang dại có sẵn trong phân, rác và một số phần do tác dụng của acid mùn (acid humic, fulvic) có sẵn trong than bùn

Mô hình sử dụng phân rơm hữu cơ và phân sinh học phục vụ các hệ thống sản xuất lúa gạo bền vững đã được Trần Thị Ngọc Sơn và ctv đã nghiên cứu năm 2006 Kết quả nghiên cứu cho thấy, chất lượng nông sản như các thành phần dưỡng chất trong hạt gạo bao gồm lipid, protein và các yếu tố dinh dưỡng đất và các vi sinh vật có lợi trong đất (nấm, vi khuẩn và xạ khuẩn) đều tăng lên một cách có ý nghĩa

Thử nghiệm dịch thu được từ ủ Lục Bình như một loại phân bón lá trên cải xanh

(Brassica juncea Linn) đã được Mai Văn Trung nghiên cứu năm 2007 Kết quả cho

thấy, ở nồng độ 10% dung dịch Lục bình cho hiệu quả cao nhất

Quy trình thuỷ phân phụ phẩm cá tra bằng vi khuẩn Bacillus subtilis làm phân

bón cho cây hẹ đã được nghiên cứu bởi Trần Thanh Dũng năm 2008 Kết quả cho thấy, sau 10 ngày ủ cho hiệu quả thuỷ phân cao nhất và sản phẩm bón đó trên cây hẹ cho cho năng suất cao hơn và dư lượng nitrate đạt tiêu chuẩn rau an toàn

Nguyễn Thị Nhi (2008) đã nghiên cứu thuỷ phân bánh dầu đậu nành bằng enzyme protease thô từ thân dứa trong 24 giờ và nhiệt độ 50oC cho hiệu quả thủy phân cao nhất Sản phẩm thuỷ phân này cho hiệu quả cao nhất về năng suất và dư lượng nitrate ở trong giới hạn an toàn khi thử nghiệm trên cải xanh và cải ngọt ở nồng độ 10%

Các nghiên cứu này đã xây dựng được quy trình thuỷ phân cho ra sản phẩm phân

có chất lượng cao Tuy nhiên, một số quy trình có thời gian thuỷ phân quá dài hoặc nồng độ phân thử nghiệm trên rau quá cao Vì vậy, đề tài của chúng tôi cố gắng đi xây dựng quy trình thuỷ phân trong thời gian ngắn hơn mà cho ra sản phẩm sau thuỷ phân

có hiệu lực tốt hơn ở nồng độ sử dụng nhỏ hơn

2.4.4.2 Nghiên cứu ngoài nước

Hai nhà khoa học của Hàn Quốc là Lee và Lian vào năm 2006 đã xây dựng quy trình sản xuất sinh học dịch thủy phân từ các phụ phẩm trong quá trình chế biến mực

để làm phân bón hữu cơ mà không sử dụng hóa chất mà chỉ sử dụng enzyme nội sinh Còn Nenita và ctv (2008) nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ chất thải rắn và sử dụng nó trong sản xuất rau hữu cơ, kết quả nghiên cứu cho thấy sản phẩm phân bón hữu cơ này cung cấp đủ các dưỡng chất cho các loại rau như cà chua, rau diếp

Năm 2008 George Kuepper và Raeven Thomas đã đề nghị sử dụng phương pháp thủy canh để sản xuất cây con thuốc lá theo hướng hữu cơ bằng cách sử dụng phân cá hòa tan kết hợp với các sản phẩm từ rong biển và một số vật liệu thích hợp khác thay cho việc sử dụng các loại phân bón vô cơ

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thời gian thực hiện đề tài: từ 2/2009 – 7/2009 tại Viện Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, phòng thí nghiệm

Bộ môn Nông Hoá Thổ Nhưỡng, Khoa Nông Học, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh và Hợp Tác Xã dịch vụ sản xuất rau an toàn Phường Trảng Dài, Thành phố Biên Hoà, Tỉnh Đồng Nai

- Hạt giống rau cải ngọt được mua của công ty Trang Nông, Quận 6, Thành Phố

- Hóa chất dùng xác định K2O tổng số, P2O5 tổng số: K2HPO4 tinh khiết, axít

Pecloric 70%, KCL, (NH4)6 Mo7O24.4H2O, HClđậm đặc, H3BO3, HNO3 đậm đặc,

- Hóa chất dùng xác định đạm Amin: Formol trung tính, NaOH 0,1N chuẩn,

H2SO4 0,1N chuẩn, MgO, Parafin, chỉ thị màu Phenolphtalein

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Nội dung 1 Xác định các thành phần của bánh dầu đậu nành

Chúng tôi tiến hành xác định các

chỉ tiêu: Đạm tổng số, lân tổng số theo

phương pháp của tiêu chuẩn phân bón

10TCN 307 – 97 của bộ nông nghiệp,

kali tổng số theo phương pháp quang kế

ngọn lửa và đạm amin theo phương

pháp Formol của bánh dầu đậu nành

dùng để nghiên cứu sản xuất phân hữu

cơ sinh học dạng lỏng dùng chế phẩm

RIBE 2.0 để thủy phân

Mục đích: làm cơ sở để so sánh

hàm lượng dinh dưỡng của nguyên

liệu với các chỉ tiêu phân bón trong dịch thu được sau thủy phân

3.3.2 Nội dung 2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân

Mục đích: Xây dựng qui trình thu nhận phân bón lá hữu cơ sinh học dạng lỏng

bằng phương pháp thủy phân bánh dầu đậu nành

3.3.2.1 Thí nghiệm 1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chế phẩm RIBE 2.0 đến

hiệu quả thuỷ phân

a Mục đích thí nghiệm: Chọn tỉ lệ chế phẩm RIBE 2.0 sử dụng có hiệu quả cao nhất

trong quá trình thủy phân bánh dầu đậu nành

b Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 1 yếu tố được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên

(CRD), 3 lần lặp lại với tỉ lệ chế phẩm RIBE 2.0 bổ sung vào cơ chất để thủy phân

theo các công thức sau:

1 cơ chất : 0,6% chế phẩm RIBE 2.0

1 cơ chất : 0,9% chế phẩm RIBE 2.0

1 cơ chất : 1,2% chế phẩm RIBE 2.0

Hình 3.1 Bánh dầu đậu nành đã nghiền mịn

dùng trong nghiên cứu

1 cơ chất : 1,5% chế phẩm RIBE 2.0

1 cơ chất : 1,8% chế phẩm RIBE 2.0

1 cơ chất : 2,1% chế phẩm RIBE 2.0

c Tiến hành

Cân 10g bánh dầu đậu nành cho vào bình tam giác Bổ sung thêm nước với tỉ lệ (6:1)

để tạo ẩm độ cho môi trường Tiệt trùng mẫu bánh dầu đậu nành này bằng cách đun sôi cách thủy trong 15 phút, để nguội và cho lượng chế phẩm RIBE 2.0 vào đúng tỉ lệ đã bố trí ở trên Tiến hành thủy phân ở điều kiện 50oC trong 24 giờ trong máy lắc điều chỉnh nhiệt độ Đến thời gian đã cố định thì kết thúc quá trình thủy phân, bất hoạt enzyme bằng cách đun cách thủy trong 15 phút, để nguội và ly tâm 4.000 vòng/phút trong thời gian 15 phút Sau cùng là hút dịch lỏng ở trên để phân tích hàm lượng đạm tổng số

3.3.2.2 Thí nghiệm 2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả thủy phân

a Mục đích: Xác định thời gian thuỷ phân cho hiệu quả thủy phân cao nhất

b Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 1 yếu tố được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD), 3 lần lặp lại

Thời gian thuỷ phân ở 6 mức độ thời gian là: 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ, 24 giờ,

3.3.2.3 Thí nghiệm 3 Khảo sát ảnh hưởng của lượng nước bổ sung

a Mục đích: Xác định lượng nước bổ sung cho hiệu quả thủy phân cao nhất

b Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 1 yếu tố được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên

(CRD), 3 lần lặp lại Lượng nước bổ sung vào cơ chất để thủy phân theo các công thức sau:

1 Cơ chất : 4 nước

1 Cơ chất : 5 nước

1 Cơ chất : 6 nước

1 Cơ chất : 7 nước

c Tiến hành

Cân 10g bột bánh dầu cho vào bình tam giác lớn Lượng nước cho vào đúng tỉ lệ

bố trí trên Tiệt trùng mẫu bằng cách đun cách thủy trong 15 phút, để nguội sau đó bổ sung chế phẩm RIBE 2.0 vào đúng tỉ lệ được chọn ở thí nghiệm 1 Tiến hành thủy phân ở điều kiện 50oC, trong thời gian đã chọn ở thí nghiệm 2, trong máy lắc điều chỉnh nhiệt độ Đến thời gian đã cố định kết thúc quá trình thủy phân, bất hoạt enzyme bằng cách đun cách thủy trong 15 phút, để nguội và ly tâm 4.000 vòng/phút trong thời gian 15 phút Sau cùng là hút dịch lỏng ở trên để phân tích hàm lượng đạm tổng số

3.3.2.4 Thí nghiệm 4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả thủy phân

a Mục đích: Xác định nhiệt độ thuỷ phân cho hiệu quả thủy phân cao nhất

b Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 1 yếu tố được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD), và 3 lần lặp lại

Nhiệt độ để thủy phân với 5 mức độ là: nhiệt độ phòng, 40oC, 45oC, 50oC, và 55oC

c Tiến hành

Cân 10g bánh dầu đậu nành cho vào bình tam giác Lượng nước cho vào đúng tỉ lệ

đã được chọn ở thí nghiệm 3 Tiệt trùng mẫu bằng cách đun cách thủy 15 phút, để nguội rồi thêm chế phẩm RIBE 2.0 vào đúng tỉ lệ được chọn ở thí nghiệm 1 Tiến hành thủy phân ở nhiệt độ như bố trí ở trên, trong máy lắc Đến thời gian đã được chọn ở thí nghiệm 2 thì kết thúc quá trình thủy phân, sau khi thủy phân xong thì bất hoạt enzyme bằng cách đun cách thủy trong 15 phút, để nguội rồi ly tâm 4.000 vòng/phút trong thời gian 15 phút Sau cùng là hút dịch lỏng ở trên để phân tích hàm lượng đạm tổng số

3.3.3 Nội dung 3 Khảo sát hiệu lực của sản phẩm phân hữu cơ sinh học dạng lỏng trên cây cải ngọt và so sánh hiệu lực của phân với các sản phẩm phân hữu cơ dạng lỏng trên thị trường

3.3.3.1 Thí nghiệm 5 Khảo sát nồng độ sử dụng thích hợp của chế phẩm phân hữu cơ sinh học dạng lỏng trên cây cải ngọt

a Mục đích: Chọn ra nồng độ sử dụng thích hợp để đưa ra khuyến cáo sử dụng trong

sản xuất rau an toàn

b Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 1 yếu tố được bố trí kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên

(RCBD), 3 lần lặp lại với các nồng độ phun là: 1%, 3%, 5% và 7%

LLL1

Thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ trên với đất được cày tơi xốp, phơi khô 2, 3

ngày rồi lên liếp Hạt giống cải ngọt của công ty Trang Nông được gieo

15 ngày trước khi đưa ra liếp trồng Tiến hành trồng đồng loạt các liếp sau đó phân ô

các liếp rồi tiến hành bắt thăm nghiệm thức cho các ô

Tổng các ô thí nghiệm: 4 x 3 = 12 ô, diện tích mỗi ô thí nghiệm là: 5 m2, tổng

diện tích của thí nghiệm là: 60 m2 , khoảng cách giữa các hàng là 0,15 m, giữa các cây

là 0,15 m, thời gian phun 3 lần ở các thời điểm 4, 9, 14 ngày sau khi trồng, mỗi ô phun

3 lít dung dịch phân đã được pha theo tỉ lệ trên, phương pháp theo dõi: mỗi ô thí

nghiệm theo dõi 10 cây

Chỉ tiêu theo dõi khi thu hoạch:

- Trọng lượng tươi của mỗi cây được chọn

- Số lá của mỗi cây được chọn

- Chiều cao cây của mỗi cây được chọn

- Dư lượng NO3- trên mẫu được chọn

- Năng suất lý thuyết (tấn/ha) = (trọng lượng trung bình của cây (g) x số cây/ha)

- Năng suất thực thu (tấn/ha) = (trọng lượng cây của ô thu hoạch x 10.000)/diện

tích của mỗi ô

3.3.3.2 Thí nghiệm 6 Khảo sát hiệu quả của chế phẩm phân hữu cơ sinh học dạng lỏng so với các sản phẩm phân bón lá trên thị trường trên cây cải ngọt

a Mục đích: So sánh hiệu quả về mặt năng suất và tính an toàn của chế phẩm phân

hữu cơ sinh học với các sản phẩm trên thị trường

b Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 1 yếu tố được bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu

nhiên (RCBD), 3 lần lặp lại với các nghiệm thức:

- NT1 : Phun chế phẩm với nồng được độ chọn ở thí nghiệm 5

- NT2 : Phun phân Agrostim

- NT3 : Phun phân HPCR

- NT4 : Phun phân Jumpstart

- NT5 : Phun phân Rau Màu 234

Tổng các ô thí nghiệm: 4 x 3 = 12 ô, diện tích mỗi ô thí nghiệm là: 5 m2, tổng diện tích của thí nghiệm là: 60 m2 , khoảng cách giữa các hàng là 0,15 m, giữa các cây

là 0,15 m, thời gian phun 3 lần ở các thời điểm 4, 9, 14 ngày sau khi trồng, mỗi ô phun 3 lít dung dịch phân đã được pha theo tỉ lệ trên, phương pháp theo dõi: mỗi ô thí nghiệm theo dõi 10 cây

Chỉ tiêu theo dõi khi thu hoạch

- Trọng lượng tươi của mỗi cây được chọn

- Số lá của mỗi cây được chọn

- Chiều cao cây của mỗi cây được chọn

- Dư lượng NO3- trên mẫu được chọn

- Năng suất lý thuyết (tấn/ha) = (trọng lượng trung bình của cây (g) x số cây/ha)

- Năng suất thực thu (tấn/ha) = (trọng lượng cây của ô thu hoạch x 10.000)/diện tích của mỗi ô

3.4 Xử lý số liệu

Các số liệu thu được đã được xử lý ANOVA bằng phần mềm thống kê MSTATC 1.2 (1991)

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kết quả

4.1.1 Xác định thành phần dinh dưỡng trong bánh dầu đậu nành

Chất lượng nguồn nguyên liệu đầu vào ảnh hưởng quan trọng tới chất lượng sản phẩm sản xuất ra Vì vậy kiểm tra chất lượng đầu vào là khâu không thể thiếu khi bắt đầu sản xuất bất kỳ sản phẩm nào Để kiểm tra chất lượng nguồn nguyên liệu bánh dầu đậu nành dùng cho nghiên cứu, chúng tôi đã tiến hành phân tích thành phần dinh dưỡng của bánh dầu đậu nành này và thu được kết quả như sau:

Bảng 4.1 Hàm lượng dinh dưỡng của nguyên liệu bánh dầu đậu nành

Thành phần N tổng P 2 O 5 tổng K 2 O tổng Đạm Amin Độ ẩm

4.1.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân

Sau khi đã chọn được nguồn nguyên liệu phù hợp cho việc thủy phân tạo sản phẩm phân hữu cơ sinh học dạng lỏng Chúng tôi đã tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình thủy phân bánh dầu đậu nành bằng chế phẩm RIBE 2.0 để xây dựng quy trình sản xuất phân hữu cơ sinh học dạng lỏng

Để enzyme xúc tác cho hiệu quả cao nhất thì nó cũng phải đạt được một nồng

độ nào đó trong dung dịch đem đi thủy phân Nồng độ enzyme bổ sung nếu quá thấp thì quá trình thủy phân chậm do thiếu enzyme Còn nếu nồng độ enzyme quá cao thì các enzyme trong dung dịch thủy phân sẽ ức chế lẫn nhau làm hiệu quả thủy phân không cao, hơn nữa nồng độ enzyme cao sẽ làm tốn enzyme, điều này không có lợi về kinh tế Vì vây, đây là yếu tố đầu tiên chúng tôi chọn để khảo sát là nồng độ chế phẩm RIBE 2.0 bổ sung vào bánh dầu đậu nành ảnh hưởng đến quá trình thủy phân Chúng tôi đã khảo sát ở 6 nồng độ bổ sung chế phẩm RIBE 2.0 khác nhau và đã thu được kết quả ở bảng 4.2 như sau