Tính toán, thiết kế máy vo viên phân vi sinh hữu cơ năng suất 50kgh

Phân vi sinh có lợi thế là giáthành rẻ, an toàn, “thân thiện” với môi trường và nguồn nguyên liệu dồi dào cósẵn trong nước, nên hiện nay phân vi sinh đã được sử dụng phổ biến trong nôngn

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, người đã nuôi con khôn lớn thành người,dạy dỗ con từng bước trưởng thành.

Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Cơ –Điện trường Đại học Nông Nghiệp

Hà Nội đã truyền đạt cho tôi những kiến thức vô cùng quí báu để tôi có thể vận dụng trong quá trình thực hiện đề tài và công việc sau này của mình.

Đặc biệt hơn nữa xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Th.S Hoàng Xuân Anh , người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè và người thân đã luôn động viên giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đề tài.

Hà Nội, ngày 26 tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Nguyễn Đình Hòa Dương Văn Liêm

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

Chương I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Phân hữu cơ vi sinh 3

1.1.1 Khái niệm phân hữu cơ vi sinh 3

1.1.2 Vai trò của phân hữu cơ vi sinh trong cải thiện năng suất và chất lượng nông sản 4

1.1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phân bón vi sinh vật ngoài nước 8

1.1.4 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng phân bón vi sinh trong nước 13

1.1.5 Các vi sinh vật dùng làm phân vi sinh: 18

Vi sinh vật được tuyển chọn là vi sinh vật đã được nghiên cứu, đánh giá hoạt tính sinh học và hiệu quả đối với đất, cây trồng, dùng để sản xuất phân vi sinh 18

1.1.6 Cách chế biến phân vi sinh: 20

1.1.7 Phân loại phân bón vi sinh vật: 20

1.1.8 Tính chất cơ lý của các thành phần hỗn hợp phân vi sinh 22

1.1.9 Công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh 22

1.1.10 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu lực của phân vi sinh vật 24

1.1.11 Phương pháp sử dụng phân bón vi sinh vật 27

1.1.12 Phân hữu cơ vi sinh trong đặc tính sinh học đất 30

1.2 Phương pháp tạo viên 32

1.2.1 Các kiểu cấu trúc hạt 32

1.3.Nguyên lý cấu tạo một số thiết bị tạo hạt 33

1.3.1 Thiết bị tạo hạt kiểu tháp 33

1.3.2 Máy tạo hạt kiểu thùng 34

1.3.3 Cấu tạo của máy vo viên kiểu đĩa nghiêng 35

1.4 Điều khiển quá trình vo viên 36

1.4.1 Điều khiển quá trình vo viên dựa vào sự thay đổi của lượng nước và lượng cấp liệu 36

1.4.2 Điều khiển quá trình vo viên dựa vào sự thay đổi góc nghiêng, chiều sâu thành đĩa và số vòng quay của máy 37

1.4.3 Điều khiển hạt theo phương pháp điều khiển lượng nước 37

1.5 Lượng nước trong quá trình vo viên 37

1.5.1 Loại nước dùng trong quá trình vo viên 37

1.5.2 Lượng nước cấp vào phối liệu trên đĩa 37

1.6 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 38

1.6.1 Mục đích 38

1.6.2 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 38

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 Đối tượng nghiên cứu 39

2.2 Phương pháp nghiên cứu 40

2.2.1 Phương pháp điều tra đánh giá 40

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 40

2.2.3 Phương pháp thiết kế 40

CHƯƠNG III LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN MÁY VO VIÊN 41

3.1 Tính và chọn thông số thiết kế của máy vo viên 41

3.1.1 Chọn góc nghiêng của đĩa và thể tích đĩa 41

3.1.2 Tính toán số vòng quay của đĩa 41

3.1.3 Hệ số chứa vật liệu 43

3.1.4 Tính công suất của máy 44

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 47

4.1 Dữ liệu thiết kế 47

4.2 Tính toán thiết kế chảo vo viên 47

4.2.1 Xác định kích thước đĩa quay nhỏ 47

4.2.2 Số vòng quay của đĩa 48

4.2.3 Vận tốc góc của đĩa 48

4.2.4 Xác định các kích thước của đĩa quay lớn 48

4.2.5 Tính toán công suất truyền động cho máy vo viên 49

4.3 Thiết kế khung đỡ 52

4.4 Tính toán thiết kế bộ truyền đai 52

4.5 Tính toán thiết kế bộ phận làm ướt 54

4.5.1 Tính toán lưu lượng bơm 54

4.5.2 Tính toán đường ống 55

4.5.3 Tính toán cột áp của bơm 55

4.5.4 Chọn bơm 56

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 57

5.1 Kết luận 57

5.2 Đề nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Tác dụng của phân HC-VS rác lên sinh khối ngô non 6

Bảng 1.2: Tác dụng của phân HC-VS rác lên cây ngô 7

Bảng 1.3: Tác dụng của phân HCVS từ rác Cầu Diễn lên mạ lúa 7

Bảng 1.4: Tác dụng của phân HCVS từ rác Cầu Diễn lên sinh trưởng và năng suất lúa 8

Bảng 1.5: Tác dụng của phân HCVS từ rác Cầu Diễn lên cây cà chua 8

Bảng 1.6: Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật ở Ấn Độ 9

Bảng 1.7: Hiệu quả sản xuất phân vi sinh vật ở Trung Quốc 9

Bảng 1.8: Sản xuất phân bón vi sinh vật ở Thái Lan 9

Bảng 1.9: Các loại phân vi sinh vật ở Ấn Độ 11

Bảng 2.1: Tình hình sản xuất phân bón vi sinh vật của Trung Quốc [ 11

Bảng 2.2: Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đối với lúa ở một số 12

quốc gia châu Á 12

Bảng 2.3: Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật cố định ni tơ hội sinh đối với một số cây trồng 17

Bảng 2.4: Khả năng tiết kiệm đạm khoáng của phân vi sinh vật cố định nitơ 18

Bảng 2.5: Một số giống vi sinh vật sử dụng trong sản xuất phân bón VSV 19

ở Việt Nam 19

Bảng 2.6: Hiệu quả của phân BBM-Trico đến bệnh héo dây dưa leo 32

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật 16

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình biến đổi hóa sinh nguyên liệu hữu cơ 23

Hình 1.3 Quy trình công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp 23

Hình 1.4 Sự hình thành hạt theo phương pháp tạo ẩm 32

Hình 1.5 Sự hình thành hạt theo phương pháp nén ép 33

Hình 1.6 Sự hình thành hạt theo phương pháp phủ lấp 33

Hình 1.7 Sơ đồ nguyên tắc tạo hạt kiểu tháp tạp hạt 34

Hình 1.8 Máy vo viên kiểu trống quay 34

Hình 1.9 Máy tạo hat kiểu khuôn ép 35

Hình 1.10 Cấu tạo máy vo viên 1 tầng chảo 35

Hình 2.1.Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy vo viên hai tầng 39

Hình 3.1 Sơ đồ chuyển động của vật liệu theo đĩa chiếu 41

lên mặt phẳng nằm ngang 41

Hình 3.2 Hệ số chứa vật liệu 44

Hình 3.3 Sơ đồ xác định lực trong máy vo viên 44

Hình 4.1 Đĩa vo viên 47

Hình 4.2 Cấu tạo phần đĩa vo viên) 50

MỞ ĐẦU

Thế kỉ 21 - một thế kỉ của công nghệ sinh học, thế kỉ của sự phát triểnnông nghiệp sạch và bền vững Nhưng nguồn phế thải từ sản xuất và sinh hoạtthì ngày càng gia tăng đáng kể, nếu không có biện pháp xử lý đúng và kịp thờithì môi trường sẽ bị ô nhiễm, nguồn thực phẩm không sạch làm ảnh hưởng tớisức khoẻ của cộng đồng, con người và hệ thực động vật…Vì vậy áp dụng côngnghệ sinh học, phân hữu cơ vi sinh đã ra đời, đây là sản phẩm quá trình lên men

vi sinh của than bùn và các phế thải nông nghiệp Phân vi sinh có lợi thế là giáthành rẻ, an toàn, “thân thiện” với môi trường và nguồn nguyên liệu dồi dào cósẵn trong nước, nên hiện nay phân vi sinh đã được sử dụng phổ biến trong nôngnghiệp và nhu cầu thị trường lên đến hàng triệu tấn/năm đã thúc đẩy ngành côngnghiệp sản xuất phân vi sinh dạng viên trong nước phát triển với tốc độ cao.Việc tính toán, thiết kế, máy vo viên phân hữu cơ vi sinh dạng chảo hai tầng trởthành một nhu cầu cần thiết, cấp bách phục vụ cho nông nghiệp, góp phần giántiếp xây dựng môi trường trong sạch…

Mặt khác đây cũng là công nghệ vo viên được sử dụng trong các nghànhcông nghiệp hoá chất, thực phẩm, dược phẩm….Máy vo viên dạng chảo hai tầngngoài việc đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật: độ tin cậy - độ cứng vững kết cấu, độbền và thời hạn phục vụ của máy Máy vo viên lại rất phù hợp với nhu cầu thịtrường Việt Nam với đặc điểm: máy kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo, dễ sửdụng, năng suất cao mà giá thành lại rẻ Sự tạo viên trải qua ba giai đoạn: cấpliệu, vo viên tạo hạt, tháo liệu Cơ chế của sự tạo thành viên từ các cấu tử dạngbột là tạo sự chuyển động lăn cho các hạt mà bề mặt các hạt đã được phủ chấtkết dính ở dạng nước Trong quá trình lăn bề mặt các hạt sẽ dính dần các phần tửnhỏ làm gia tăng kích thước Kích thước của viên không tăng khi quá trình bámcủa các phân tử nhỏ vào các hạt không xuất hiện, nghĩa là với khối lượng vàkích thước đủ lớn, ma sát của chảo với viên không đủ sức đưa nó lên cao Do đó

quá trình chuyển động lăn mang tính ngẫu nhiên theo mọi phương nên hạt cóhình cầu Khi hạt đạt đến kích thước nhất định, quá trình chảo quay sẽ giúp chocác phần tử có đủ động năng vượt qua thành chảo để rơi sang tầng khác củachảo vo viên nhờ thiết kế tầng ngoài quá trình vo viên làm việc liên tục Hướngcải tiến này giúp gia tăng năng suất của máy vo viên, giảm chi phí năng lượngriêng, đạt độ đồng nhất về kích thước hơn so với máy vo viên dạng chảo mộttầng vì ở máy vo viên một tầng chảo quá trình làm việc gián đoạn, việc cấp liệu,phun ẩm để tạo sự dính kết, tháo sản phẩm đều riêng biệt.

Được sự cho phép của khoa Cơ Điện dưới sự hướng dẫn của thầy Th.S

Hoàng Xuân Anh, chúng tôi thực hiện đề tài:“Tính toán, thiết kế máy vo viên

phân vi sinh hữu cơ năng suất 50kg/h”

Với thời gian thực hiện ngắn và kiến thức còn bị hạn chế, nên đồ án tốtnghiệp không thể tránh được những thiếu sót cả về lý thuyết lẫn thực tế Chúng

em xin chân thành cám ơn sự chỉ dẫn của Quí thầy – cô, các bạn sinh viên trong

và ngòai trường

Chương I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Phân hữu cơ vi sinh

1.1.1 Khái niệm phân hữu cơ vi sinh

Phân vi sinh là tập hợp một nhóm vi sinh vật, hoặc nhiều nhóm vi sinh vật,chúng được nhân lên từ các chế phẩm vi sinh và tồn tại trong các chất mangkhông vô trùng.

Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật tồn tại trong đất, nước và vùng rễ cây có

ý nghĩa quan trọng trong các mối tương tác giữa cây trồng, đất và phân bón Hầunhư mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếpcủa vi sinh vật (quá trình mùn hóa, khoáng hóa hợp chất chất hữu cơ, quá trìnhphân giải hoặc cố định chất vô cơ ) Vì vậy, vi sinh vật được coi là một yếu tốcủa hệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp

Phân bón vi sinh là các sản phẩm mang vi sinh vật nhiễm cho đất và câytrồng Theo Tiêu chuẩn Việt Nam năm 1996 (TCVN 6168-1996), phân bón visinh được định nghĩa: "Phân vi sinh vật (phân vi sinh) là sản phẩm chứa các visinh vật sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành,thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà câytrồng có thể sử dụng được (N, P, K, S, Fe ) hay các hoạt chất sinh học, gópphần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản Phân vi sinh phải bảo đảmkhông gây ảnh hưởng xấu đến động, thực vật, môi trường sinh thái và chấtlượng nông sản"

Phân hữu cơ luôn luôn chứa các nguyên tố dinh dưỡng : đạm, lân, kali,magie, natri,…, các nguyên tố vi lượng ( đồng, kẽm, mangan, coban, bo,molipden, ) nhưng ở hàm lượng không cao Phân hữu cơ được sản xuất nhờquá trình lên men phân giải các nguyên liệu hữu cơ

Phân hữu cơ vi sinh là phân trộn cơ học giữa phân hữu cơ và phân vi sinh

Do hàm lượng dinh dưỡng của phân hữu cơ không cao, nên phân hữu cơ vi sinh

chủ yếu dùng để bón lót hoặc dùng làm nguyên liệu để sản xuất phân hợp hữu

cơ vi sinh

Tác dụng của phân hữu cơ vi sinh là: một mặt cung cấp chất dinh dưỡngcho cây trồng, mặt khác (quan trọng hơn nhiều) cải thiện đặc tính vật lý của đất,làm tơi xốp, thông thoáng, giữ ẩm tốt, nhờ vậy cây trồng hấp thụ chất dinhdưỡng trong đất được tốt hơn, cho năng suất cao hơn

Phân hữu cơ hay hữu cơ vi sinh có thể chia thành 3 nhóm như sau:

 Nhóm vi sinh vật có: chế phẩm vi sinh vật, phân vi sinh

 Nhóm hữu cơ có: phân hữu cơ, phân sinh học

 Nhóm hỗn hợp có: phân hữu cơ – vi sinh, phân phức hợp hữu cơ vi sinh

1.1.2 Vai trò của phân hữu cơ vi sinh trong cải thiện năng suất và chất lượng nông sản

Nông nghiệp sạch (hay còn gọi là nông nghiệp hữu cơ) là một hệ thốngquản lý sản xuất nông nghiệp tránh sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vậttổng hợp, giảm tối đa ô nhiễm không khí, đất và nước, tối ưu về sức khoẻ conngười và vật nuôi

Trước nhu cầu đảm bảo an ninh lương thực, việc lạm dụng phân bón vàhoá chất bảo vệ thực vật nhằm nâng cao năng suất cây trồng đang trở thành vấn

đề cần được quan tâm cải thiện Bện cạnh việc bảo đảm mục tiêu an ninh lươngthực, cần chú ý phát triển nền nông nghiệp sạch nhằm đóng góp vào việc cungcấp các sản phẩm an toàn phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu Việccanh tác nông nghiệp sạch không những giúp nông dân tiết kiệm chi phí thuốctrừ sâu và phân hoá học đồng thời có thể đa dạng hoá mùa vụ và canh tác theohướng bền vững Hơn nữa, nếu nông sản được chứng nhận là sản phẩm hữu cơcòn có thể xuất khẩu với giá cao hơn

Theo Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc (FAO), nền nông nghiệp hữu cơ

có khả năng đảm bảo đủ nguồn cung cấp lương thực nuôi sống dân số trên thế giới

hiện nay, song song với việc giảm thiểu những tác động có hại cho môi trường

Các nguyên tắc cơ bản của canh tác hữu cơ do IFOAM (InternationalFederation of Organic Agriculture Movements) trình bày năm 1992 như sau:

-Sản xuất thực phẩm có chất lượng dinh dưỡng cao, đủ số lượng;

-Khuyến khích và thúc đẩy chu trình sinh học trong hệ thống canh tác, baogồm vi sinh vật, quần thể động thực vật trong đất, cây trồng và vật nuôi;

-Duy trì và tăng độ phì nhiêu của đất trồng về mặt dài hạn;

-Sử dụng càng nhiều càng tốt các nguồn tái sinh trong hệ thống nôngnghiệp có tổ chức tại đại phương;

-Giảm đến mức tối thiểu các loại ô nhiễm do kết quả của sản xuất nôngnghiệp gây ra

-Duy trì đa dạng hóa gen trong hệ thống nông nghiệp hữu cơ và khu vựcquanh nó, bao gồm cả việc bảo vệ thực vật và nơi cư ngụ của cuộc sống thiênnhiên hoang dã

* Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh lên năng suất và chất lượng cây trồngNăng suất trái dưa leo trồng tại Thốt Nốt biến động trong khoảng 15,2 –19,8 tấn/ha Sử dụng phân hữu cơ vi sinh bả bùn mía, kết hợp nấm Trichoderma-ĐHCT (BBM-Trico) 15 tấn/ha kết hợp tưới dung dịch N cấp II vẫn giữ đượcnăng suất không khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức nông dân mặc dù nôngdân sử dụng rất nhiều lượng phân hoá học Mặc dù năng suất có thấp hơn nhưngcác nghiệm thức sử dụng hoàn toàn phân hữu cơ vi sinh mang lại kết quả trongthực tế sản xuất cho vùng thâm canh rau màu là rất lớn, giúp giảm 300 kg Urê,

1000 kg Super P và 250 kg KCl so với bón phân vô cơ theo nông dân Với kếtquả này cho thấy hiệu quả rõ ràng về hiệu quả và tiềm năng của việc sử dụnghoàn toàn phân hữu cơ vi sinh (BBM-Trico) kết hợp với dung dịch vi khuẩn cốđịnh đạm Gluconacetobacter diazotrophicus vào sản xuất rau màu là có triểnvọng trong việc nâng cao năng suất cũng như phẩm chất do hoàn toàn không sửdụng phân hóa học

Tiến hành thử nghiệm ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh từ than bùnhoặc từ rác lên một số loại cây trồng từ quy mô chậu vại trong phòng thí nghiệmđến diện rộng vài sào hoặc vài hec ta tại một số địa phương Hà nội, Vĩnh Phúc,Phú Thọ, Hải Dương, Đắc Lắc bao gồm lúa, ngô, cây ăn quả ( nhãn, vải) Nông dân đều cho nhận xét bón loại phân hữu cơ- vi sinh này cây phát triển tốt,

đỡ hẳn sâu bệnh, đất xốp và thấy tác dụng của phân bền lâu hơn hẳn so với bónphân hóa học hoặc NPK Năng suất lúa, ngô, quả tăng và ngoại hình sản phẩmđẹp hơn

Để minh họa cụ thể, có thể xem kết quả thử nghiệm tác dụng phân bónhữu cơ- vi sinh từ rác thải Cầu Diễn trong điều kiện chậu vại Các chậu vại cókích thước 24cm x 24 cm, chứa đất phù sa sông Hồng Mỗi mẫu lặp lại từ 5 đến

10 chậu trong mỗi đợt thử nghiệm, thí nghiệm lặp lại ít nhất 2 đợt

-Thử nghiệm trên ngô (giống Bioseed)

Bảng 1.1: Tác dụng của phân HC-VS rác lên sinh khối ngô non

Ngô vụ hè (18 ngày) Ngô vụ đông (29 ngày)

Sinh khối TB (g/

cây)

Tăng so đốichứng (%)

Sinh khối TB(g/ cây)

Bảng 1.2: Tác dụng của phân HC-VS rác lên cây ngô Ngô vụ hè (2,5 tháng) Ngô vụ đông (4 tháng)

Sinh khối

TB (g/ cây)

Tăng so đốichứng (%)

Sinh khốithânTB(g/cây)

Tăng so đốichứng (%)

-Thử nghiệm trên lúa (giống Q5), kết quả trong bảng 1.3 & 1.4

Bảng 1.3: Tác dụng của phân HCVS từ rác Cầu Diễn lên mạ lúa

trung bình(g/cây)

Bón phân hữu cơ vi sinh(HCVS) cũng làm lúa tăng trọng toàn cây, tăng sốlượng hạt trên khóm và quan trọng nhất là tăng năng suất hạt so với bón đốichứng phân rác hữu cơ không chứa vi sinh (Bảng 1.4)

Bảng 1.4: Tác dụng của phân HCVS từ rác Cầu Diễn lên sinh trưởng và năng suất lúa

Công

thức

Trọng lượng cây(g/cây)

Số hạt chắc/ chậu

Số hạt lép/

chậu

Trọng lượng hạt khô/ch.

% tăng so ĐCR

-Thử nghiệm trên cây cà chua (giống chịu nhiệt của Ba Lan)

Bảng 1.5: Tác dụng của phân HCVS từ rác Cầu Diễn lên cây cà chua

Cà chua non (1 tháng tuổi)

1.1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phân bón vi sinh vật ngoài nước

Đến nay nhiều nước trên thế giới đã sản xuất chế phẩm vi sinh vật theonhiều hướng khác nhau, nhiều dạng khác nhau Phụ thuộc vào điều kiện kinh tế

xã hội, khoa học công nghệ, trình độ dân trí và điều kiện tự nhiên của mỗi nướckhác nhau mà khác nhau Nhưng tất cả đều sản xuất theo hướng đó là: tiện chongười sử dụng và cho hiệu quả kinh tế cao nhất

Các kết quả nghiên cứu từ các nước Mỹ, Canada, Nga, Ấn Độ, Thái Lan,Trung Quốc,Nhật Bản Cho thấy sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh có thể cungcấp cho đất và cây trồng từ 30 đến 60kg N/ha/năm hoặc thay thế 1/2 đến 1/3lượng lân vô cơ bằng quặng phốt phát Ngoài ra, thông qua các hoạt động sốngcủa vi sinh vật, cây trồng được nâng cao khả năng trao đổi chất, khả năng chốngchịu bệnh tật và qua đó góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản Ở

Ấn Độ do sử dụng phân bón vi sinh cho các cây họ đậu (lạc, đậu tương), lúa, caolương đã mang lại lợi nhuận tương ứng là: 1204, 1015, 1149, và 343 rupi/hatương đươngvới sự tăng năng suất lạc, đậu tương là 13,9%, lúa 11,4%, cao

lương: 18,2% và bông 6,8% (Juwarka 1994).

Bảng 1.6: Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật ở Ấn Độ

Tại Thái Lan lợi nhuận đem lại do nhiễm vi khuẩn cho đậu tương 126,7

-144 USD/ha, lạc 36,2 - 91,5 USD/ha, hay một gói chế phẩm/200g có thể thaythế cho 28,6 kg ure Tại Trung Quốc phân bón vi sinh cố định đạm làm tăngnăng suất cây trồng từ 7-15% tiết kiệm 20% phân khoáng, phân vi sinh phân giảilân tăng năng suất cây trồng 5 - 30%, phân hỗn hợp vi sinh tăng năng suất câylương thực 10 - 30% cây ăn quả trên 40% (Limin P.J.2001- Bảng 1.7)

Bảng 1.7: Hiệu quả sản xuất phân vi sinh vật ở Trung Quốc

Chủng loại phân vi sinh vật Hiệu quả sử dụng

% tăng năng suất % tiết kiệm phân vô cơ

Bảng 1.8: Sản xuất phân bón vi sinh vật ở Thái Lan

Năm

Số lượng sản xuất (tấn)

Số lượng sử dụng (tấn) Thành tiền (USD)

Bảng 1.9: Các loại phân vi sinh vật ở Ấn Độ

RhizobiumArotobacterAzospirillumTảo lamPhân giải lân

35,0162,6177,16267,72275,51

Trung Quốc dự kiến trong vòng 5-10 năm tới tổng giá trị phân vi sinh đạt2,4 tỷ Nhân Dân Tệ tới năm 2015 đạt 7,2 tỷ NDT (Pan Jiarong Lin Min 2001-Bảng 2.1… )

Bảng 2.1: Tình hình sản xuất phân bón vi sinh vật của Trung Quốc

Bảng 2.2: Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đối với lúa ở một số

quốc gia châu Á

Xu thế hiện nay phát triển công nghệ vi sinh là tạo ra một loại chế phẩm

có nhiều công dụng, thuận lợi cho người sử dụng Ở Việt Nam nói riêng vànhiều nước trên thế giới nói chung đã sản xuất chế phẩm VSV vừa có tác dụngđồng hoá nitơ không khí vừa có tác dụng phân huỷ chuyển hoá lân khó tan trongmôi trường để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, hoặc là sản xuất ra một loạichế phẩm VSV vừa có cả hai tác dụng trên, ngoài ra còn có khả năng tiêu diệtsâu bệnh và côn trùng có hại Những loại chế phẩm như vậy được gọi là chếphẩm VSV hay phân VSV đa chức năng

Hiện nay bên cạnh các chế phẩm phân bón vi sinh vật ở dạng bột, thì dạngphân bón vi sinh vật ở dạng lỏng đang được quan tâm phát triển vì tính tiện lợicủa nó Phân bón vi sinh dạng lỏng trên thế giới hiện nay đã biết đến là E2001,Nitragin, EM Do tính đa dạng của thiên nhiên mà các sản phẩm phân bón visinh thế hệ hiện nay chứa đựng đa chủng nghĩa là cả mọi tập hợp các vi sinh vật

có ích( chế phẩm EM, E2001, phân vi sinh tổng hợp)

1.1.4 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng phân bón vi sinh trong nước

Chiến lược an toàn dinh dưỡng cho cây và đất trồng là sử dụng cân đốiphân bón hoá học và phân bón sinh học cho cây trồng phù hợp với nhu cầu dinhdưỡng và điều kiện đất đai, khí hậu, trong đó phân bón sinh học có vai trò vôcùng quan trọng Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật sống tồn tại trong đất, nước

và vùng rễ cây có ý nghĩa quan trọng trong các mối quan hệ giữa cây trồng, đất

và phân bón Hầu như mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham gia trựctiếp hoặc gián tiếp của vi sinh vật (mùn hoá, khoáng hoá chất hữu cơ, phân giải,

cố định chất vô cơ v.v.) Vì vậy từ lâu vi sinh vật đã được coi là một bộ phậncủa hệ dinh dưỡng cây trồng tổng hợp

Phân bón vi sinh vật được sản xuất ở tất cả mọi vùng sinh thái trong cảnước (trung du miền núi phía Bắc, Hà Nội và Đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung

bộ, Nam Trung bộ, Tây Nguyên, Đóng Nam bộ và Đồng bằng sông Cửu Long)với quy mô và chủng loại khác nhau Theo điều tra của Viện KHKTNN ViệtNam và Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (2001), nhóm các đơn vị sản xuất phân bón

vi sinh vật bao gồm:

1 Các công ty mía đường

Hiện nay trong cả nước có khoảng 40 nhà máy đường đang hoạt động, hầuhết các nhà máy đường đều có xưởng sản xuất phân bón với công suất thiết kế

từ 5.000 tấn/năm trở lên

Tuỳ theo các công nghệ áp dụng khác nhau mà sản phẩm tạo ra của các nhàmáy đường là phân hữu cơ sinh học hay phân hữu cơ vi sinh Đến hết năm 2001,trong số 34 xưởng sản xuất của các công ty mía đường có 20 xưởng sử dụngcông nghệ của FiToHooCMoN, HuDaViL và Đại học Quốc gia Hà Nội sản xuất

là phân hữu cơ

Các xưởng khác sản xuất chủ yếu là phân hữu cơ sinh học Số lượng phânbón được sản xuất tại các nhà máy đường đạt 70.000 tấn/năm, bằng 30% công

suất thiết kế Lượng phân bón do các nhà máy đường sản xuất được cung cấp tạichỗ cho vùng nguyên liệu mía.

2 Các doanh nghiệp sản xuất khác

Ngoài các công ty mía đường sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật nêu trên còn

có một số cơ sở, đơn vị khác cũng tổ chức sản xuất, cung ứng và tiêu thụ phân visinh vật, số liệu thống kê chưa đầy đủ cho thấy số lượng cơ sở sản xuất phânbón vi sinh vật còn rất ít với công suất từ vài trăm đến vài ngàn tấn/năm Côngnghệ sản xuất sử dụng trong các cơ sở hầu hết đều đơn giản, ít được cơ giới hóa.Không có đơn vị nào sản xuất phân bón vi sinh vật trên nền chất mang khửtrùng Nhiều địa phương tổ chức sản xuất phân hữu cơ vi sinh phục vụ cho nhucầu sản xuất nông, lâm nghiệp của địa phương mình (Sơn La, Hà Giang, HảiPhòng, Hải Dương, Thái Bình, Thanh hóa, Nghệ an, Gia Lai, Lâm Đồng, ĐắcLắc ), trong đó nhiều sản phẩm phân bón vi sinh vật sản xuất tại địa phươngkhông nằm trong Danh mục phân bón được phép sử dụng tại Việt Nam Chấtlượng phân bón dạng này nhìn chung thấp và không ổn định

Nhận thức được vai trò của phân bón vi sinh vật, từ những năm đầu củathập kỷ 80, nhà nước đã triển khai hàng loạt các đề tài nghiên cứu thuộc chươngtrình công nghệ sinh học phục vụ nông nghiệp giai đoạn 1986- 1990 và chươngtrình công nghệ sinh học 1991-2005 Dưới đây là số liệu tổng hợp một số kếtquả chính trong công tác nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật làm phân bón phục vụphát triển nông, lâm bền vững tại Việt Nam

Gần đây ở một số địa phương, nhất là ở Tây Nguyên đã xuất hiện một số

cơ sở sản xuất chế phẩm phân bón hữu cơ- sinh học, dựa trên nguyên tắc phốitrộn giữa than bùn với các phế thải của nông nghiệp và phân chuồng, thêm một

tỷ lệ thấp phân hóa học đạm lân và kali Các qui trình ủ và phối trộn này về bảnchất chủ yếu dựa vào hệ vi sinh vật hoang dại có sẵn trong phân, rác và mộtphần do tác dụng các axit mùn ( axit humic, fulvic ) có sẵn trong than bùn Vìvậy thời gian ủ trộn kéo dài và chất lượng không ổn định vì không có sự chọn

lọc định hướng hệ vi sinh vật Cũng có một số cơ sở đã sử dụng các chế phẩm visinh vật để ủ than bùn hoặc các chất phế thải: vỏ bã cà phê , nhưng cũng chỉdừng lại ở mức phân hữu cơ sinh học Hầu như rất hiếm có chế phẩm đúngnghĩa là phân hữu cơ- vi sinh, bởi vì không chứa một lượng lớn vi sinh vật hữuích cho cây trồng.

Kết quả nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật làm phân bón

* Thu thập, phân lập, tuyển chọn chủng giống vi sinh vật Các chủnggiống vi sinh vật được thu thập, phân lập tuyển chọn và lưu giữ tại Quỹ gen visinh vật nông nghiệp Đây là bộ sưu tập giống của 30 họ vi khuẩn, nấm, xạkhuẩn, nấm men, với số lượng gần 700 chủng, bao gồm các sinh vật cố định nitơsống cộng sinh với cây bộ đậu (Rhizobium, Bradyrhizobium),cố định nitơ sống

tự do (Azotobacter, Clotridium,

Arthrobacter, Klebsiella, Serratia, Pseudomonas, Bacillus, vi khuẩn lam hay cố định nitơ sống hội sinh trong vùng rễ cây trồng (Azospirillum), vi sinhvật phân giải lân (Bacillus, Pseudomonas, Penicillium, Aspergillus, Fussarium,Candida), vi sinh vật phân giải xenlluloza (Trichoderma, Chetomium,Aspergillus, Gliogladium ) và vi sinh vật kích thích sinh trưởng thực vật(Agrobacterium, Flavobacterium, Bacillus, Enterobacter, Azotobacter,Gibberella ) Hàng năm quỹ gen vi sinh vật bổ sung 30-50 chủng giống vi sinhvật mới từ các nguồn phân lập khác nhau Ngoài ra thông qua các hoạt động hợptác quốc tế với các Viện vi sinh vật nông nghiệp liên bang Nga

Viện nghiên cứu cây trồng bán khô hạn (ICRISAT - Ấn Độ), trung tâm cốđịnh đạm sinh học (NIFTAL - Mỹ, Thái Lan), Trung tâm lưu giữ gen vi sinh vậtĐài Loan (CCRC), Cộng hoà liên bang Đức (DSM) quỹ gen vi sinh vật nôngnghiệp được mở rộng thêm với nhiều chủng giống đa dạng khác

* Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật

Phân bón vi sinh vật được sản xuất bằng cách nhân sinh khối vi sinh vậttrong môi trường và điều kiện thích hợp để đạt được mật độ nhất định sau đó xử

lý bảo quản và đưa đi sử dụng

Hình 1.1: Quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật

Quy trình chung của quá trình sản xuất phân bón vi sinh vật được tóm tắttrong sơ đồ hình 1.1 Trong khuôn khổ các đề tài nghiên cứu thuộc chương trìnhcông nghệ sinh học các đơn vị nghiên cứu, triển khai trong cả nước đã nghiêncứu và triển khai thành công các qui trình sản xuất phân vi sinh vật cố định nitơ,phân vi sinh vật hỗn hợp và vi sinh vật chức năng trên nền đất mang khử trùng

và không khử trùng Nhiều sản phẩm được tạo ra từ các qui trình nêu trên đãđược thử khảo nghiệm trên diện rộng và được Bộ Nông nghiệp & PTNT công

Nguyên liệu ủ sẵn

Men ủ VSDinh dưỡng

Chế phẩmVSV

Kiểm trac.lượng

nhận và cho đăng ký trong danh mục các loại phân bón được phép sử dụng tạiViệt Nam ( Phân VSV cố định nitơ cho cây họ đậu, Phân lân hữu cơ vi sinhKOMIX, Phân bón sinh tổng hợp BIOMIX, Phân lân vi sinh

HUMIX, Phân vi sinh Phytohoocmon, HUDAVIL, Phân vi sinh vật chứcnăng ) Tuỳ theo công nghệ sản phẩm phân bón vi sinh vật có thể chứa sinhkhối từ 1 chủng hay nhiều chủng vi sinh vật đã tuyển chọn và sản phẩm có thểđược sản xuất ở dạng bột hoặc lỏng

* Đánh giá hiệu lực của phân bón vi sinh vật đối với cây trồng

Trong gần 20 năm qua các công trình nghiên cứu và thử nghiệm phân vikhuẩn nốt sần tại Việt Nam cho thấy phân vi khuẩn nốt sần có tác dụng nâng caonăng suất lạc vỏ 13,8 - 17,5% ở các tỉnh phía Bắc và miền Trung và 22% ở cáctỉnh miền Nam, (Ngô Thế Dân và CTV 2001) Các kết quả cũng cho thấy sử dụngphân vi khuẩn nốt sần kết hợp với lượng đạm khoáng tương đương 30 - 40 kgN/hamang lại hiệu quả kinh tế cao, năng suất lạc đạt trong trường hợp này có thể tươngđương như bón 60 và 90 kgN/ha Hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần thể hiện rõnét trên vùng đất nghèo dinh dưỡng và vùng đất mới trồng lạc Lợi nhuận do vikhuẩn nốt sần được Võ Minh Kha và CTV (1995) xác định đạt 442.000 VNĐ/ havới tỷ lệ lãi suất/1 đồng chi phí đạt 9,8 lần Lợi nhuận tương tự cũng được NguyễnThị Liên Hoa và CTV (1997) tại các vùng trồng lạc ở các tỉnh phía Nam

Bảng 2.3: Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật cố định ni tơ hội sinh đối

với một số cây trồng

Đất

và cây trồng

Công thức bón phân

Năng suất (tạ/ha)

51,6053,7357,86

4,012,0Lúa trên đất bạc

-màu Hà Bắc (cũ)

Nền (NPK: 90.90.60 + 8t PC)80% nền + phânVKCĐNNền + Phân VKCĐN

37,7639,8644,59

6,018,0Ngô trên đất phù

-sa sông Hồng

Nền (NPK: 180.120.90 + 8t PC)80% nền + phânVKCĐN

41,4541,73

1,0

-Nền + Phân VKCĐN 46,85 13,0Ngô trên đất bạc

màu Hà Bắc cũ

Nền (NPK: 90.90.60 + 8t PC)80% nền + phânVKCĐNNền + Phân VKCĐN

36,9837,4239,88

1,08,0Chè trên đất đỏ

-Thái Nguyên

Nền (NPK: 120.90.60)80% nền + phânVKCĐNNền + Phân VKCĐN

142,90155,34178,21

9,025,0Phân vi khuẩn nốt sần không chỉ có tác dụng làm tăng năng suất lạc, tiếtkiệm phân đạm khoáng mà còn tăng cường sức đề kháng cho lạc đối với một sốbệnh vùng rễ Ngoài ra dưới tác dụng của vi khuẩn nốt sần, lạc có sinh khối chấtxanh cao hơn Tàn dư thực vật sau thu hoạch nếu đƣợc vùi trả lại cho đất trởthành nguồn dinh dưỡng đạm và chất hữu cơ quan trọng cho các cây trồng vụsau Kết quả nghiên cứu của đề tài cấp nhà nước KC.08.01 (1991-1995) vàKHCN.02.06 (1996-2000) cho biết vi sinh vật cố định ni tơ có thể tiết kiệmđược lượng phân khoámg nhất định, từ 10,08 đến 22,4 kgN/ha/vụ tuỳ theo từngloại đất và thời vụ gieo trồng

-Bảng 2.4: Khả năng tiết kiệm đạm khoáng của phân vi sinh vật cố định nitơ

Đất trồng

Khả năng tiết kiệm đạm

khoáng theo thời vụ gieo trồng (kgN/ha)

1.1.5 Các vi sinh vật dùng làm phân vi sinh:

Vi sinh vật được tuyển chọn là vi sinh vật đã được nghiên cứu, đánh giá hoạttính sinh học và hiệu quả đối với đất, cây trồng, dùng để sản xuất phân vi sinh

Bảng 2.5: Một số giống vi sinh vật sử dụng trong sản xuất phân bón VSV

ở Việt Nam

TT Giống VSV Hoạt tính sinh học chính

Số loài sử dụng trong sản xuất

5 Anthrobacter Kích thích sinh trưởng thực vật 2

6 Aspergillus Phân giải hợp chất photpho khó tan 2

14 Frankia Cố định nitơ cộng sinh

15 Flavobaterium Kích thích sinh trưởng thực vật 2

19 Pseudomonas Phân giải hợp chất photpho khó tan 4

20 Penicillium Phân giải hợp chất photpho khó tan 2

1.1.6 Cách chế biến phân vi sinh:

Để chế biến phân vi sinh, các loài vi sinh vật được nuôi cấy và nhân lêntrong phòng thí nghiệm Khi đạt đến nồng độ các tế bào vi sinh vật khá caongười ta trộn với các chất phụ gia rồi làm khô đóng vào bao

Trong những năm gần đây, ở nhiều nước trên thế giới, người ta đã tổ chức sảnxuất công nghiệp một số loại phân vi sinh và đem bán ở thị trường trong nước.Một số loại phân vi sinh được bán rộng rãi trên thị trường thế giới Tuy nhiên,các loại phân vi sinh còn rất ít và chỉ là bộ phận nhỏ so với phân hoá học trênthị trường phân bón

1.1.7 Phân loại phân bón vi sinh vật:

Phân bón vi sinh vật được chia thành nhiều dạng khác nhau tùy theo côngnghệ sản xuất, tính năng tác dụng của vi sinh vật chứa trong phân bón hoặcthành phần các chất tạo nên sản phẩm phân bón

1.1.7.1 Phân loại theo công nghệ sản xuất phân bón:

Tùy theo công nghệ sản xuất, người ta có thể chia phân vi sinh thành hailoại như sau:

- Phân vi sinh trên nền chất mang khử trùng có mật độ vi sinh vật hữu ích

>109 vi sinh vật/g (ml) và mật độ vi sinh vật tạp nhiễm thấp hơn 1/1000 so với visinh vật hữu ích Phân bón dạng này được tạo thành bằng cách tẩm nhiễm sinhkhối vi sinh vật sống đã qua tuyển chọn vào cơ chất đã được xử lý vô trùng bằngcác phương pháp khác nhau Phân bón vi sinh trên nền chất mang đã khử trùngđược sử dụng dưới dạng nhiễm hạt, hồ rễ hoặc tưới phủ với liều lượng 1-1,5 kg(lit)/ha canh tác

- Phân vi sinh trên nền chất mang không khử trùng được sản xuất bằngcách tẩm nhiễm trực tiếp sinh khối vi sinh vật sống đã qua tuyển chọn, vào cơchất không cần thông qua công đoạn khử trùng cơ chất Phân bón dạng này cómật độ vi sinh vật hữu ích 106 vi sinh vật/g (ml) và được sử dụng với số lượng từvài trăm đến hàng nghìn kg (lít)/ha

Đối với phân bón vi sinh trên nền chất mang không khử trùng, tùy theothành phần các chất chứa trong chất mang mà phân bón vi sinh vật dạng nàyđược phân biệt thành các loại:

- Phân hữu cơ vi sinh là sản phẩm phân hữu cơ có chứa các vi sinh vật sống

đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạtđộng sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng haycác hoạt chất sinh học góp phần nâng cao năng suất,chất lượng nông sản

- Phân hữu cơ khoáng vi sinh là một dạng của phân hữu cơ vi sinh, trong đó

có chứa một lượng nhất định các dinh dưỡng khoáng

1.1.7.2 Phân loại theo tính năng tác dụng của các nhóm vi sinh vật chứa trong phân bón:

Trên cơ sở tính năng tác dụng của các vi sinh vật chứa trong phân bón,phân vi sinh còn được gọi dưới các tên:

- Phân vi sinh cố định nitơ (phân đạm vi sinh) là sản phẩm chứa các vi sinhvật sống cộng sinh với cây họ đậu (đậu tương, lạc, đậu xanh, đậu đen, v.v ), hộisinh trong vùng rễ cây trồng cạn hay tự do trong đất, nước có khả năng sử dụngnitơ từ không khí, tổng hợp thành đạm cung cấp cho đất và cây trồng

- Phân vi sinh phân giải hợp chất photpho khó tan (phân lân vi sinh) sảnxuất từ các vi sinh vật có khả năng chuyển hóa các hợp chất photpho khó tanthành dễ tiêu cho cây trồng sử dụng

- Phân vi sinh kích thích, điều hòa sinh trưởng thực vật chứa các vi sinh vật

có khả năng sinh tổng hợp các hoạt chất sinh học có tác dụng điều hòa hoặc kíchthích quá trình trao đổi chất của cây

- Phân vi sinh chức năng là một dạng của phân bón vi sinh vật ngoài khảnăng tạo nên các chất dinh dưỡng cho đất, cây trồng, còn có thể ức chế, kìm hãm

sự phát sinh, phát triển của một số bệnh vùng rễ cây trồng do vi khuẩn và vi nấmgây nên

1.1.7.3 Phân loại theo trạng thái vật lý của phân bón:

Căn cứ vào trạng thái vật lý của phân bón, có thể chia phân bón vi sinh vậtthành các loại sau:

- Phân vi sinh dạng bột là dạng phân bón vi sinh, trong đó sinh khối vi sinhvật sống đã được tuyển chọn và chất mang được xử lý thành dạng bột mịn

- Phân vi sinh dạng lỏng là một loại phân bón vi sinh, trong đó sinh khối visinh vật từ các vi sinh vật tuyển chọn được chế biến tạo nên dung dịch có chứacác tế bào sống của chúng

- Phân vi sinh dạng viên được tạo thành khi sinh khối vi sinh vật được phốitrộn và xử lý cùng chất mang tạo thành các hạt phân bón có chứa các vi sinh vậtsống đã được tuyển chọn

1.1.8 Tính chất cơ lý của các thành phần hỗn hợp phân vi sinh

Kích thước hạt:  1 mm

Ẩm độ:  13 %

Hình dạng: hình cầu

Khối lượng riêng 500 – 650 tấn/m3

Hệ số ma sát của vật liệu và thép :f = 0,7

1.1.9 Công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh

Quá trình chế biến phân hữu cơ vi sinh thực chất là quá trình biến đổi sinhhóa các nguyên liệu hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật trong điều kiện hiếmkhí Kết quả của quá trình này là nguyên liệu ban đầu được chuyển hóa thànhmùn hữu cơ vi sinh (MHCVS) Quá trình biến đổi hóa sinh nguyên liệu hữu cơđược giới thiệu hình 1.2

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình biến đổi hóa sinh nguyên liệu hữu cơ.

Các phụ phẩm nông nghiệp như than bùn, phân chuồng, mùn mía, vỏ càphê, bùn thải từ ao nuôi tôm cá, rác thải hữu cơ… đều có thể được tận dụng đểsản xuất phân bón hữu cơ

Hình 1.3 Quy trình công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp

Nguyên liệu đầu vào được xử lý và trộn đều các nguyên liệu với nhau,chỉnh độ ẩm và pH của nguyên liệu Sau đó, hỗn hợp sẽ được rải đều chế phẩmBIO-F với tỷ lệ 1 kg/tấn nguyên liệu, trộn đều Sau thời gian ủ thích hợp, khối

ủ được dàn đều để giảm độ ẩm đến 20-25%, sàng qua lưới có kích thước nhỏ,thêm vào 1kg BIO-AP, trộn đều, đóng bao

Chất hữu cơ (than bùn,bã bùn)

Phân hủy

CO2 , H2O

Tổng hợp MHCVS

O2, H2O

Tùy theo chế độ bón cho từng loại cây và từng thời điểm mà bổ sung thêmN-P-K, xay mịn và đóng bao tạo chế phẩm phân bón hữu cơ vi sinh.

1.1.10 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu lực của phân vi sinh vật

Hiệu lực của phân vi sinh vật phụ thuộc rất lớn vào hoạt tính sinh học của

vi sinh vật tuyển chọn và khả năng thích ứng của chúng với điều kiện môitrường sử dụng phân vi sinh vật Nhằm bảo đảm cho vi sinh vật sinh trưởng,phát triển và phát huy được hoạt tính sinh học của mình, cần thiết phải xác địnhđược các yếu tố ảnh hưởng để từ đó kiểm soát chúng nhằm tạo điều kiện tối ưucho hoạt động của vi sinh vật Một số tác nhân chính ảnh hưởng đến hiệu lựccủa phân bón vi sinh vật được xác định như sau:

1.1.10.1 Thuốc diệt nấm, trừ sâu:

Các loại hóa chất xử lý hạt giống chứa các kim loại nặng như thủy ngân,kẽm, đồng hay chì đều độc với vi sinh vật Không nên nhiễm trực tiếp vi sinhvật lên hạt giống đã xử lý hóa chất diệt nấm chứa kim loại nặng Các chất này cóthể không tiêu diệt vi sinh vật nhưng sẽ làm yếu hoặc làm mất hoạt tính sinh họccủa chúng

1.1.10.2 Các dinh dưỡng khoáng:

* Đạm:

Đạm khoáng trong đất ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cố định nitơ vàhình thành nốt sần của cây bộ đậu nói chung Khi trong đất có đạm, cây trồng sửdụng trực tiếp nguồn đạm này ngay cả khi có nhiều nốt sần hữu hiệu Các nốtsần này có kích thước nhỏ và không hoạt động trong suốt thời kỳ sinh trưởng,phát triển của cây nếu có lượng đạm lớn tồn tại trong đất Khi lượng đạm nàyhết đi, nốt sần hữu hiệu trở lại hoạt động cố định nitơ bình thường và tổng hợpđạm cung cấp cho cây Tuy nhiên nếu đất thiếu đạm ngay giai đoạn đầu, câytrồng sẽ kém phát triển, ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình hình thành nốt sần vàhiệu quả cố định nitơ cộng sinh Để phát huy hiệu quả của phân bón vi sinh vật

cần thiết phải cân đối được khả năng cung cấp dinh dưỡng của vi sinh vật và nhucầu của cây trồng Nếu bón quá nhiều phân khoáng sẽ gây nên lãng phí vàngược lại nếu cung cấp không đủ, cây trồng sẽ bị thiếu dinh dưỡng

*Phân lân:

Tùy từng loại phân bón vi sinh vật mà ảnh hưởng của lân đối với hiệu lựccủa nó nhiều hay ít Vi sinh vật phân giải lân có khả năng khoáng hóa lân hữu cơhoặc chuyển hóa lân vô cơ khó tan thành lân dễ tiêu cung cấp cho đất và câytrồng, nghĩa là chỉ có tác dụng khi có sẵn nguồn lân vô cơ hoặc hữu cơ trong đất

Sử dụng phối hợp vi sinh vật cố định nitơ, vi sinh vật chuyển hóa lân trên cơ sở

có sẵn nguồn lân trong đất sẽ nâng cao hiệu lực của cả hai loại phân bón vi sinhvật này

* Phân kali:

Một số loài vi khuẩn có nhu cầu về kali Vai trò chính của kali là tạo áp suấtthẩm thấu trong quá trình trao đổi chất của vi khuẩn cũng như trong dung dịchhuyết tương của cây trồng Trong khi kali có vai trò thứ yếu đối với hệ thống cốđịnh nitơ cộng sinh, nó lại rất quan trọng đối với sự sinh trưởng và năng suất củacây trồng Theo nhiều nhà khoa học, cần bón đúng và bón đủ lượng kali theoyêu cầu sinh trưởng và phát triển của cây Ngoài các yếu tố dinh dưỡng đa lượngchính nêu trên, các nguyên tố trung lượng như Ca, Mg, S và vi lượng như Fe,

Mo, Co, Ni cũng có nhiều ảnh hưởng tích cực đến hoạt động của các vi sinhvật, trong đó đặc biệt các nguyên tố như S, Mo, Fe là thành phần của enzym cốđịnh nitơ - nitrogenaza Thiếu các yếu tố dinh dưỡng này, quá trình cố định nitơcộng sinh không hoạt động, vì vậy để đảm bảo hiệu quả cố định nitơ và năngsuất cây trồng cần thiết phải cung cấp đầy đủ các dưỡng chất cần thiết nêu trên

1.1.10.3 Độ chua của đất (pH đất) :

Vi sinh vật đất nói chung và vi sinh vật sử dụng làm phân bón vi sinhnói riêng đều bị ảnh hưởng bởi độ pH đất, hoạt tính sinh học của chúng sẽ bịgiảm trong điều kiện pH đất thấp vì tác động trực tiếp của pH thấp đến sự

sinh trưởng của vi khuẩn hoặc gián tiếp thông qua việc hạn chế trao đổi chấtdinh dưỡng.

Đất có pH thấp thường chứa ít các nguyên tố Ca, Mg P, Mo và chứanhiều nguyên tố độc hại với cây trồng như nhôm và mangan Tuy nhiên vẫn cónhiều loại cây và chủng vi sinh vật tương ứng có độ mẫn cảm cao với pH thấp

và ở điều kiện này, chúng vẫn có khả năng sinh tổng hợp các chất có hoạt tínhsinh học

1.1.10.4 Nhiệt độ

Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát triển của vi khuẩn

mà còn ảnh hưởng cả đến quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng Trongkhi nhiệt độ đất ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sống của vi sinh vật đất vàquá trình sinh tổng hợp các hoạt chất sinh học của chúng thì nhiệt độ không khíảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây Hoạt động của vi sinh vật chỉ đạtđược mức độ cực đại trong khoảng nhiệt độ nhất định và bị ảnh hưởng rất lớnbởi độ ẩm đất Dải nhiệt độ tốt nhất đối với các vi sinh vật làm phân bón vi sinhvật khoảng 25oC đến 35oC

1.1.10.5 Độ ẩm đất :

Độ ẩm đất có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển vàsinh tổng hợp hoạt chất sinh học của vi sinh vật tồn tại trong đất Thiếu nước vikhuẩn không di chuyển được, đồng thời cũng không sinh sản được và qua đóảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp hoạt chất sinh học Thiếu nước đồng thờicũng ngăn cản sự phát triển của cây trồng qua đó ảnh hưởng gián tiếp trở lạihoạt động của vi sinh vật và vai trò của chúng Tuy nhiên, nhiều vi sinh vật sốngcộng sinh hoặc nội sinh trong cây vẫn có khả năng hấp thụ nước thông qua hệthống rễ cây và như vậy có thể sống và sinh tổng hợp hoạt chất sinh học trongđiều kiện đất khô hạn nhưng cây trồng vẫn còn sống Đa số phân bón vi sinh vậtchứa các vi sinh vật sống hiếu khí nghĩa là cần ô xy để sinh trưởng phát triển, dovậy nước dư thừa sẽ có hại cho quá trình sinh trưởng, phát triển của chúng