1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu sản xuất giá thể hữu cơ từ rơm rạ phục vụ cho sản xuất rau an toàn luận văn thạc sĩ nông nghiệp

93 16 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 93
Dung lượng 3 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • TRANG BÌA

  • MUC LUC

  • TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

  • PHẦN 1. MỞ ĐẦU

    • 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

    • 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

    • 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU

    • 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

  • PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

    • 2.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA VÀ PHẾ PHỤ PHẨM SAU SẢN XUẤTLÚA TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

      • 2.1.1 Tình hính sản xuất lúa và phế phụ phẩm sau sản xuất lúa trênThế Giới

      • 2.1.2. Tình hình sản xuất lúa và phế phụ phẩm sau sản lúa ở Việt Nam

    • 2.2 TÁC ĐỘNG CỦA PHẾ THẢI SAU SẢN XUẤT LÚA ĐẾN MÔITRƯỜNG

    • 2.3. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ RƠM RẠ

      • 2.3.1. Khái quát chung về rơm rạ

        • 2.3.1.1. Hiện trạng xử lý rác thải hữu cơ sau thu hoạch

        • 2.3.1.2. Quy định về quản lý rơm rạ ở Việt Nam

    • 2.4. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHẾTHẢI HỮU CƠ

      • 2.4.1. Xenluloza, cơ chế thủy phân và vsv phân giải Xenluloza

      • 2.4.2. Hemixenluloza, cơ chế thủy phân và vsv phân giải Hemixenluloza

      • 2.4.3. Lignin, cơ chế thủy phân và vi sinh vật phân giải Lignin

    • 2.5. HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT RAU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

      • 2.5.1. Hiện trạng sản xuất rau trên Thế Giới

      • 2.5.2. Hiện trạng sản xuất rau tại Việt Nam

    • 2.6. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU XỬ LÝ RƠM RẠ TRONG SẢN XUẤTNÔNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM. KHÁI NIỆM VÀ MỘTSỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ GIÁ THỂ

      • 2.6.1. Tình hình nghiên cứu xử lý rơm rạ trong sản xuất nông nghiệp trênThế Giới

      • 2.6.2. Thực trạng phế thải đồng ruộng ở Việt Nam

      • 2.6.3. Khái niệm và một số công trình nghiên cứu về giá thể

        • 2.6.3.1. Các loại giá thể

        • 2.6.3.2. Một số công trình nghiên cứu sản xuất thành công giá thể hữu cơ

  • PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

    • 3.1. ĐỐI TƯỢNG/ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

    • 3.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU

    • 3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

    • 3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

      • 3.4.1. Đánh giá đặc tính sinh học của các chủng giống vi sinh vật

        • 3.4.1.1. Xác định hoạt tính enzyme của vi sinh vật theo phương pháp khuếchtán phóng xạ trên đĩa thạch (William, 1983)

        • 3.4.1.2. Đánh giá khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật

        • 3.4.1.3. Xác định khả năng thích ứng pH của vi sinh vật

        • 3.4.1.4. Xác định khả năng sinh trưởng trên các nguồn dinh dưỡng cacbon,nitơ của vi sinh vật

        • 3.4.1.5. Phân loại sơ bộ vi sinh vật bằng phương pháp quan sát theo khóaphân loại và phản ứng sinh hóa đặc trưng của Cambel (1971), Schipper(1979), Petter (1991), Klicike (2004) và Bergey’s (2009)

        • 3.4.1.6. Đánh giá tính đối kháng của các chủng giống VSV tuyển chọn bằngphương pháp đường vuông góc Cross Streak

      • 3.4.2. Chế phẩm sinh học được sản xuất theo phương pháp phối trộn chấtmang thanh trùng

      • 3.4.3. Xử lý rơm rạ theo phương pháp bán hảo khí có đảo trộn

      • 3.4.4. Xác định tính chất của rơm rạ

      • 3.4.5. Đánh giá chất lượng giá thể hữu cơ

      • 3.4.6. Thí nghiệm chậu vại đánh giá hiệu quả của giá thể hữu cơ theophương pháp Vincent (1976)

      • 3.4.7. Phương pháp xử lý số liệu

  • PHẦN 4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

    • 4.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA CHỦNG VI SINH VẬT ĐƯỢC TUYỂN CHỌN

      • 4.1.1. Hoạt tính enzym của các chủng vi sinh vật

      • 4.1.2. Khả năng chịu nhiệt của các chủng vi sinh vật

      • 4.1.3. Khả năng thích ứng với pH của vi sinh vật

      • 4.1.4. Khả năng thích ứng trên các nguồn dinh dưỡng cacbon, nito

        • 4.1.4.1. Khả năng thích ứng trên các nguồn cacbon

        • 4.1.4.2. Khả năng thích ứng trên các nguồn nitơ

        • 4.1.4.3. Xác định tính đối kháng và độ an toàn của các chủng vi sinh vậttuyển chọn

        • 4.1.4.4. Đặc điểm sinh học của các chủng vi sinh vật được tuyển chọn

    • 4.2. ĐIỀU KIỆN NHÂN GIỐNG TỐI ƯU CỦA CÁC CHỦNG VI SINHVẬT ĐƯỢC TUYỂN CHỌN

      • 4.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của vi sinh vật

      • 4.2.2. Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng của vi sinh vật

      • 4.2.3. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sự sinh trưởng của vi sinh vật

      • 4.2.4. Điều kiện nhân giống tối ưu của các chủng vi sinh vật được tuyển chọn

    • 4.3. CHẤT LƯỢNG CHẾ PHẨM SINH HỌC DUNG XỬ LÝ RƠM RẠ

    • 4.4. CHẤT LƯỢNG GIÁ THỂ HỮU CƠ TỪ XỬ LÝ RƠM RẠ

      • 4.4.1. Theo dõi diễn biến nhiệt độ đống ủ

      • 4.4.2. Các chỉ tiêu cảm quan

      • 4.4.3. Chất lượng giá thể hữu cơ tạo thành

    • 4.5. HIỆU QUẢ CỦA GÍA THỂ HỮU CƠ ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁTTRIỂN CỦA RAU ĂN LÁ

      • 4.5.1. Sinh trưởng và phát triển của rau mùng tơi trên giá thể hữu cơ

    • 4.6. CHẤT LƯỢNG RAU TRỒNG TRÊN GIÁ THỂ HỮU CƠ

  • PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

    • 5.1. KẾT LUẬN

    • 5.2. KIẾN NGHỊ

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

    • Tiếng Việt:

    • Tài liệu tiếng nước ngoài

  • PHỤ LỤC 1

Nội dung

Sử dụng những vật liệu như giá thể hữu cơ từ sinh khối không chỉ giảm ô nhiễm môi trường mà còn giúp tăng cường trao đổi Cation, tăng khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng, cải thiện hệ v

Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Đối tượng/ vật liệu nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: giá thể hữu cơ

+ + Vi sinh vật có hoạt tính sinh học cao ( hoạt tính phân giải chất hữu cơ cao, khả năng kích thích sinh trưởng cây trồng, kháng bệnh hại)

Phạm vi nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

- Thời gian nghiên cứu: Thời gian tiến hành đề tài luận văn: Từ tháng 6/2016 đến tháng 9/2017

Phạm vi thời gian số liệu được thu thập: Từ năm 2015 đến năm 2017

+ Rau ăn lá: Rau mồng tơi ( Basella alba L)

+ Đất trồng đánh giá chất lượng giá thể: đất phù sa sông hồng

Nội dung nghiên cứu

- Tuyển chọn giống Vi Sinh Vật có hoạt tính sinh học cao và an toàn với cây trồng

- Xác định điều kiện nhân sinh khối tối ưu cho các chủng vi sinh vật tuyển chọn

- Chất lượng của chế phẩm sinh học dùng để xử lý rơm rạ

- Chất lượng của giá thể hữu cơ sản xuất từ rơm rạ

- Đánh giá hiệu quả của giá thể hữu cơ đến sinh trưởng phát triển rau

- Đánh giá chất lượng rau trồng trên giá thể hữu cơ

Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Đánh giá đặc tính sinh học của các chủng giống vi sinh vật

3.4.1.1 Xác định hoạt tính enzyme của vi sinh vật theo phương pháp khuếch tán phóng xạ trên đĩa thạch (William, 1983)

Nuôi dịch chiết: Nuôi cấy vi sinh vật trên 9ml dung dịch môi trường chuyên tính với 1 vòng que cấy chứa vi sinh vật, đưa lên máy lắc ở 150 vòng/phút Sau 72 giờ đối với vi khuẩn, 96 giờ đối với nấm và xạ khuẩn, dịch nuôi cấy được đánh giá khả năng phân giải enzym

Chuẩn bị môi trường: Đánh giá hoạt tính 3 loại enzym: amylaza, proteaza, xenlulaza của vi sinh vật

Hóa chất Tinh bột Thạch Casein Thạch Xenluloza Thạch Định lượng 0,2% 1,5% 0,3% 1,5% 0,2% 1,5%

Môi trường được hấp khử trùng ở 121°C, áp suất 1 atm trong vòng 20 phút Để nhiệt độ giảm đến khoảng 55-60°C thì đổ ra các đĩa peptri với chiều dày 2mm rồi để nguội Các đĩa peptri trước khi đổ môi trường được sấy ở 170°C trong 2 giờ để khử trùng

Dùng ống nghiệm đã khử trùng có đường kính 11mm đục lỗ trên các đĩa thạch Nhỏ 2ml dịch chiết đã nuôi ở trên vào lỗ thạch, sau đó để trong tủ lạnh 6h cho dịch khuếch tán vào trong thạch rồi đem nuôi ở 30°C trong vòng 48h Lấy ra và nhuộm màu bằng thuốc thử lugol để đo vòng phân giải Đường kính vòng phân giải D = d2-d1, trong đó D là đường kính vòng phân giải enzym của vi sinh vật, d2 là đường kính cả vòng phân giải, d1 là kích thước của lỗ đục (d1= 11mm)

3.4.1.2 Đánh giá khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật

Nuôi dịch chiết của chủng vi sinh vật sau đó pha loãng trong các ống nghiệm chứa nước vô trùng đến nồng độ thích hợp, tiến hành cấy trên các môi trường chuyên tính bằng cách nhỏ 0,1 ml dịch chiết lên trên bề mặt thạch và sử dụng que gạt để chang đều, gói lại và đem nuôi ở các mức nhiệt độ khác nhau: 28°C, 40°C, 50°C, 60°C và đếm số lượng khuẩn lạc hình thành trên đĩa peptri 3.4.1.3 Xác định khả năng thích ứng pH của vi sinh vật

Nuôi dịch chiết của chủng vi sinh vật sau đó pha loãng trong các ống nghiệm nước vô trùng đến nồng độ thích hợp, tiến hành chang đều 0,1ml dịch lên trên các môi trường chuyên tính đã chuẩn bị ở 5 mức pH khác nhau: 5, 6, 7, 8, 9 bằng dung dịch đệm pH (pha bằng Na2HPO4 và KH2PO4, đo và chỉnh pH của dung dịch bằng máy đo pH) Sau đó đem nuôi ở 28°C rồi đếm số lượng khuẩn lạc tạo thành

3.4.1.4 Xác định khả năng sinh trưởng trên các nguồn dinh dưỡng cacbon, nitơ của vi sinh vật

Nuôi dịch chiết của chủng vi sinh vật sau đó pha loãng trong các ống nghiệm nước vô trùng đến nồng độ thích hợp, tiến hành chang đều 0,1ml dịch lên trên các môi trường chuyên tính có thành phần đã được thay thế bằng các nguồn dinh dưỡng chứa C, N khác nhau nhưng lượng không thay đổi Đối với môi trường có nguồn dinh dưỡng C thay thế bằng: glucozo, manitol, saccarozo, tinh bột Đối với nguồn dinh dưỡng N thay bằng: cao nấm men, pepton, (NH4)2SO4, KNO3 Nuôi ở 28°C sau đó đếm số lượng khuẩn lạc mọc trên đĩa peptri

3.4.1.5 Phân loại sơ bộ vi sinh vật bằng phương pháp quan sát theo khóa phân loại và phản ứng sinh hóa đặc trưng của Cambel (1971), Schipper

3.4.1.6 Đánh giá tính đối kháng của các chủng giống VSV tuyển chọn bằng phương pháp đường vuông góc Cross Streak

3.4.2 Chế phẩm sinh học được sản xuất theo phương pháp phối trộn chất mang thanh trùng

Dựa trên đặc tính của các chủng giống vi sinh vật cũng như tính chất của nguyên liệu làm chất mang, chế phẩm sinh học được sản xuất theo quy trình của bộ môn Vi sinh vật- Khoa Môi trường như sau:

Sơ đồ sản xuất chế phẩm sinh học

Nhóm I (vi khuẩn) Nhóm II (xạ khuẩn)

Nhân sinh khối riêng rẽ trên môi trường bán rắn chuyên tính,

Nhân sinh khối riêng rẽ trên môi trường bán rắn chuyên tính,

Cấy VSV vào môi trường dịch thể dạng lỏng, nuôi 3 ngày

Cấy VSV vào MT chất mang (cám, trấu khử trùng gián đoạn 3 lần ở

Kiểm tra chất lượng Đóng gói và sử dụng

3.4.3 Xử lý rơm rạ theo phương pháp bán hảo khí có đảo trộn

Rơm rạ sau thu hoạch được mang về đánh thành 3 đống riêng biệt và bằng nhau, mỗi đống cao 1,2m dài 2m và rộng 1m Khối lượng của 1 đống rơm như vậy khoảng 50 kg Tiến hành thí nghiệm xử lý trên 3 công thức khác nhau:

 Công thức 1 (đối chứng): không sử dụng chế phẩm

 Công thức 2: Sử dụng 1% chế phẩm VSV từ VSV tuyển chọn

 Công thức 3: Sử dụng 1% chế phẩm Bima

Bổ sung chất thải sau nuôi trùn quế từ phân bò với tỉ lệ 10% vào các đống ủ Đối với công thức 2 và 3 sử dụng chế phẩm sinh học rắc đều lên đống ủ, sau đó đảo trộn thật đều Bổ sung thêm nước để đảm bảo độ ẩm từ 55-60% Các điều kiện khác tương đương nhau giữa các đống ủ

Dùng bạt phủ kín đống ủ để tránh các tác nhân từ bên ngoài Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm hàng ngày, ghi lại diễn biến nhiệt độ trong đống ủ (10 ngày đầu đo nhiệt độ 1 lần 1 ngày, sau 10 ngày đo nhiệt độ 5 ngày 1 lần), đồng thời duy trì độ ẩm 55-60% trong suốt quá trình ủ để đạt hiệu quả ủ cao nhất

Sau khoảng 7-12 ngày, bỏ bạt và tiến hành đảo trộn đống ủ Sau khi đống ủ đã được trộn đều và đảm bảo độ ẩm, phủ bạt kín lại như cũ Tiếp tục thường xuyên kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm

Theo dõi chỉ tiêu cảm quan trong suốt quá trình ủ 1 lần/tuần bằng phương pháp quan sát và đo trực tiếp Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm: mùi, màu sắc, độ hoai mục, hình dạng

Sau khoảng 30-35 ngày, kiểm tra chất lượng đống ủ Nếu nhiệt độ đống ủ giảm xuống bằng với nhiệt độ bên ngoài thì quá trình ủ đã kết thúc

3.4.4 Xác định tính chất của rơm rạ

Các phương pháp hiện hành được sử dụng để đánh giá tính chất rơm rạ: Chỉ tiêu đánh giá Phương pháp đánh giá TCVN

Hàm lượng tinh bột Phương pháp Bectrang TCVN 4594: 1998 Hàm lượng Xenlulo Phương pháp khối lượng TCVN 4594: 1988 Hàm lượng Protein thô Phương pháp kejeldah TCVN 4328: 2007

Hàm lượng Tro Phương pháp nung TCVN 9474: 2012

3.4.5 Đánh giá chất lượng giá thể hữu cơ Đánh giá giá thể hữu cơ theo các phương pháp sau:

Chỉ tiêu đánh giá Phương pháp TCVN

P2O5% Phương pháp so màu TCVN 8563: 2010

K2O% Phương pháp quang phổ TCVN 8660: 2011

OC% Phương pháp Walkley-Black TCVN 9294: 2012

VSV phân giải xenlulo (CFU/ml) Phương pháp đếm khuẩn lạc TCVN 6168:2002 3.4.6 Thí nghiệm chậu vại đánh giá hiệu quả của giá thể hữu cơ theo phương pháp Vincent (1976)

Thí nghiệm gồm 3 công thức với 5 lần nhắc lại:

 Công thức 1 (đối chứng): trồng trên đất thịt nhẹ (2kg/chậu)

 Công thức 2: giá thể hữu cơ 1 (1,5 kg/chậu)

 Công thức 3: giá thể hữu cơ 2 (1,5 kg/chậu) Đối với rau mồng tơi, hạt được gieo trực tiếp trên giá thể, khi cây lên có 2-

3 lá thật thì nhổ tỉa đảm bảo 5 cây/ chậu

- Chỉ tiêu theo dõi sinh trưởng và phát triển: chiều cao cây, số lá/cây, diện tích lá, năng suất sinh khối, tỉ lệ sâu bệnh được xác định bằng phương pháp đo đếm trực tiếp

- Chỉ tiêu đánh giá chất lượng rau

Chỉ tiêu đánh giá chất lượng rau trồng trên giá thể được xác định theo các phương pháp hiện hành theo TCVN

Chỉ tiêu Phương pháp TCVN

NO3 - Phương pháp so màu TCVN 5247:1990

Asen (As) Phương pháp bạc

Chì (Pb) Phương pháp quang phổ TCVN 7602:2007

Thủy ngân (Hg) Phương pháp quang phổ TCVN 7604:2007 Đồng (Cu) Phương pháp quang phổ TCVN 6541:1999

Coliforms Phương pháp đếm khuẩn lạc TCVN 4829:2005

E.coli Phương pháp đếm khuẩn lạc TCVN 6846:2007

3.4.7 Phương pháp xử lý số liệu

- Sử dụng phần mềm excel;

- Sử dụng phần mềm xử lý thống kê IRRISTAT.

Kết quả đạt được

Đặc điểm của chủng vi sinh vật được tuyển chọn

Trên cơ sở kết quả phân lập các chủng vi sinh vật từ rơm rạ và phân bò hoai mục của bộ môn Vi sinh vật, Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam, 31 chủng VSV được tuyển chọn sơ bộ gồm có 15 chủng vi khuẩn (VK3, VK4, VK5, VK7, VK8, VK12, VK15, ME6, ME7, ME9, NH2, NH4, NH7, XK1 và XK11), 6 chủng xạ khuẩn ( NH3, NH5, NH6, XK3, XK8 và XK 13), 6 chủng nấm mốc (MO1, MO2, MO5, XK2, XK6 và XK10) và 4 chủng nấm men (MO4, VC1, VC6 và ME3) có khả năng phân giải chất hữu cơ tốt nhất để tiếp tục đánh giá chi tiết các đặc tính sinh học

4.1.1 Hoạt tính enzym của các chủng vi sinh vật

Hoạt tính enzym của vi sinh vật là một yếu tố quan trọng cần được đánh giá hàng đầu trong quá trình tuyển chọn vi sinh vật để sản xuất chế phẩm sinh học dùng xử lý chất hữu cơ Các vi sinh vật có hoạt tính sinh học cao có thể tiết ra các enzym ngoại bào như xenlulaza, proteaza hay amylaza để phân hủy các hợp chất hữu cơ cao phân tử có trong rơm rạ thành các chất đơn giản hơn, dễ tan, dễ hấp thụ và sử dụng chúng như một nguồn dinh dưỡng cho cơ thể Hoạt tính enzym của các chủng VSV phân lập được thể hiện ở bảng 4.1

Từ kết quả 4.1 cho thấy hầu hết các chủng đều thể hiện hoạt tính enzym khá rõ Trong đó: 23/31 chủng thể hiện hoạt tính enzym ở cả 3 loại xenlulaza, proteaza, amylaza, 7 chủng thể hiện hoạt tính ở 2 loại enzym, 1 chủng chỉ có khả năng phân giải 1 loại chất hữu cơ

- 1 chủng có đường kính vòng phân giải > 3cm ( đạt 3,5cm ở chủng XK11)

- 4 chủng có đường kính vòng phân giải nằm trong khoảng 2,5- 3cm bao gồm: MO1, VK3, VK4, NH3

- 12 chủng có đường kính vòng phân giải nằm trong khoảng 2-2,5 cm: MO2, MO5, VK15, ME7, ME9, NH4, NH5, NH7, XK1, XK2, XK6, XK8

- 14 chủng có đường kính vòng phân giải < 2 cm

- 3 chủng có đường kính vòng phân giải > 2,5 cm bao gồm: VK5, MO1 và ME6

- 3 chủng có đường kính vòng phân giải nằm trong khoảng 2-2,5 cm bao gồm: XK1, NH2, NH5

- 25 chủng có đường kính vòng phân giải < 2 cm

- 4 chủng có đường kính vòng phân giải > 3 cm bao gồm: NH2, NH7, XK1 và XK11

- 10 chủng có đường kính vòng phân giải nằm trong khoảng từ 2,5-3 cm

- 11 chủng có đường kính vòng phân giải nằm trong khoảng 2-2,5 cm

- 6 chủng có đường kính vòng phân giải < 2 cm

Bảng 4.1 Hoạt tính enzym của các chủng VSV

STT Kí hiệu Đường kính vòng phân giải (cm)

STT Kí hiệu Đường kính vòng phân giải (cm)

Ghi chú: (-) không thể hiện hoạt tính enzym

Kết quả nghiên cứu này có sự tương đồng với kết quả tuyển chọn vi sinh vật phân giải xenlulo từ đất để sản xuất phân vi sinh cho cây lâm nghiệp của Nguyễn Thị Thúy Nga (2010) 2 chủng ĐT2 và ĐV2 của Nguyễn Thị Thúy Nga có khả năng phân giải xenlulo rất mạnh với đường kính vòng phân giải chủng ĐT2 là 25mm và ĐV2 là 26mm Như vậy, so với ĐT2 và ĐV2 thì khả năng phân giải xenlulo của các chủng phân lập được gần tương đương, riêng chủng XK11 có vòng phân giải xenlulo là 35,0 mm, cao hơn ĐV2 là 9,0 mm

Như vậy, các chủng VSV có khả năng phân giải xenlulo là tốt nhất, sau đó là protein và cuối cùng là tinh bột Điều này là phù hợp để ứng dụng các chủng VSV vào xử lý rơm rạ bởi thành phần chủ yếu của rơm rạ là xenlulo (chiếm 29,38%), đây là hợp chất polysaccharide cao phân tử rất khó phân hủy nên cần một hệ VSV có khả năng phân hủy xenlulo cao Thêm vào đó, các chủng VSV này còn có khả năng phân hủy protein và tinh bột nên phát huy được hiệu quả khi xử lý rơm rạ

4.1.2 Khả năng chịu nhiệt của các chủng vi sinh vật

Nhiệt độ là một tiêu chí quan trọng để đánh giá hoạt tính của vi sinh vật bởi mỗi loại vi sinh vật chỉ sinh trưởng trong một khoảng nhiệt độ nhất định Nhiệt độ thấp thường không gây chết vi sinh vật ngay mà nó tác động lên khả năng chuyển hoá các hợp chất, làm ức chế hoạt động của các hệ enzym, thay đổi khả năng trao đổi chất của chúng, vì thế làm vi sinh vật mất khả năng phát triển và sinh sản Nhiều trường hợp vi sinh vật sẽ bị chết tuy nhiên khả năng gây chết của chúng hết sức từ từ Tuy nhiên, nhiệt độ cao thường gây chết vi sinh vật một cách nhanh chóng do gây biến tính protit, làm hệ enzym lập tức không hoạt động được (Lê Xuân Phương, 2013) Đối với quá trình ủ rơm rạ, nhiệt độ cao sẽ giúp quá trình ủ diễn ra nhanh hơn bởi các hợp chất hữu cơ nhanh chóng bị phân giải, giúp tiết kiệm thời gian mà lại tăng hiệu quả xử lý, đồng thời tiêu diệt các mầm bệnh và trứng giun sán có trong đống ủ Vì vậy, các chủng vi sinh vật được lựa chọn để làm chế phẩm sinh học xử lý chất hữu cơ phải là những chủng có khả năng chịu nhiệt tốt Kết quả đánh giá khả năng chịu nhiệt của VSV được thể hiện ở bảng 4.2

Bảng 4.2 Khả năng chịu nhiệt của các chủng VSV

STT Kí hiệu Số lượng khuẩn lạc (x10 8 CFU/ml)

Kết quả bảng 4.2 cho thấy mỗi chủng vi sinh vật sinh trưởng tốt ở những khoảng nhiệt độ khác nhau và trong cùng một nhiệt độ, mức độ sinh trưởng của các chủng cũng không giống nhau, tuy nhiên hầu hết chúng sinh trưởng tốt ở nhiệt độ từ 28 – 40˚C

- Ở 28˚C, hầu hết các chủng đều đạt số lượng khuẩn lạc khá cao, từ 0,13- 43,95.10 8 CFU/ml Trong đó, chủng VK5 có số lượng khuẩn lạc cao nhất đạt 43,95.10 8 CFU/ml Tiếp theo là VK7 (42,28.10 8 CFU/ml), NH5 (17,24.10 8 CFU/ml), VK3 (17.10 8 CFU/ml), NH4 (15,68.10 8 CFU/ml) và NH7 (10,30.10 8 CFU/ml)

- Ở 40˚C, đa số các chủng có khả năng sinh trưởng, tuy nhiên số lượng khuẩn lạc đã giảm đi nhiều Có 8/31 chủng không chịu được nhiệt độ này Có 4 chủng lại sinh trưởng tốt hơn ở nhiệt độ này bao gồm MO2, NH2, NH7 và XK8 Trong đó NH7 có số lượng khuẩn lạc cao nhất đạt 18,50.10 8 CFU/ml

- Ở 50˚C, chỉ có 7/31 chủng sinh trưởng được bao gồm: MO5, VC1, ME3, NH2, NH4, XK8 và XK11, tuy nhiên số lượng khuẩn lạc giảm đi đáng kể, chủng có thể sinh trưởng tốt nhất là NH4 đạt 7,11.10 8 CFU/ml

- Ở 60˚C, có 6 chủng có thể phát triển với số khuẩn lạc : MO5, VC1, ME3, NH4, XK8, XK11 đạt 0,10.10 8 CFU/ml

Kết quả này có sự tương đồng so với các chủng VSV tuyển chọn để xử phế phụ phẩm trồng nấm của Nguyễn Thị Minh (2016), khoảng chịu nhiệt của các chủng trải rộng từ 28-60˚C Như vậy, các chủng phân lập được trong nghiên cứu này có tiềm năng ứng dụng để sản xuất chế phẩm sinh học dùng xử lý rơm rạ cho hiệu quả cao

16 chủng VSV có khả năng chịu nhiệt tốt nhất được tuyển chọn để tiếp tục đánh giá đặc tính sinh học khác bao gồm 8 chủng vi khuẩn (VK3, VK4, ME6, NH2, NH4, NH7, XK1 và XK11), 4 chủng XK (NH3, NH5, NH6 và XK8), 2 chủng nấm mốc (MO2và MO5) và 2 chủng nấm men (VC1 và ME3)

4.1.3 Khả năng thích ứng với pH của vi sinh vật

Rơm rạ được xử lý theo phương pháp bán hảo khí nên trong suốt quá trình ủ sẽ có những giai đoạn là bán hảo khí và có giai đoạn là kị khí, do đó các sản phẩm sinh ra qua từng giai đoạn ủ biến đổi liên tục làm ảnh hưởng đến pH chung của đống ủ Vì vậy vi sinh vật được tuyển chọn phải là các chủng có khả năng thích ứng pH rộng, sinh trưởng tốt cả ở môi trường axit và kiềm Kết quả đánh giá khả năng thích ứng pH của vi sinh vật được thể hiện ở bảng 4.3

Bảng 4.3 Khả năng thích ứng pH của vi sinh vật

STT Kí hiệu Số lượng khuẩn lạc (x 10 8 CFU/ml) pH = 5 pH= 6 pH= 7 pH= 8 pH= 9

Kết quả bảng 4.3 chỉ rõ các chủng VSV sinh trưởng khác nhau ở các mức pH khác nhau, tất cả các chủng đều có thể sinh trưởng ở các mức pH trải rộng từ 5-9 với số lượng khuẩn lạc đạt từ 0,20-16,67.10 8 CFU/ml, sinh trưởng tốt nhất là NH5 đạt 16,67.10 8 CFU/ml tại pH =8 Tuy nhiên, đa số các chủng VSV sinh trưởng tốt ở pH trung tính

Mỗi chủng vi sinh vật đều có khoảng pH thích hợp riêng và khoảng pH mà các chủng có khả năng thích ứng là khá rộng, so với các chủng N4, N11, N18,

Điều kiện nhân giống tối ưu của các chủng vi sinh vật được tuyển chọn

4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của vi sinh vật

Nhiệt độ là một yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và hoạt tính enzyme của vi sinh vật Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của VSV được thể hiện ở hình 4.1

Từ kết quả của hình 4.1 cho thấy: mỗi chủng vi sinh vật sinh trưởng tốt ở những nhiệt độ khác nhau và trong cùng một nhiệt độ, mức độ sinh trưởng của các chủng cũng không giống nhau, tuy nhiên hầu hết chúng sinh trưởng tốt ở nhiệt độ từ 28 – 40˚C Ở mức nhiệt độ 28˚C, tất cả các chủng đều thích ứng và sinh trưởng mạnh, đạt từ 2,56-15,57.10 8 CFU/ml dịch thể, trong đó cao nhất là chủng NH4 đạt 15,57.10 8 CFU/ml dịch thể Tại mức nhiệt lên tới 40˚C các vi sinh vật vẫn sinh trưởng khá tốt, có chủng số lượng khuẩn lạc đã giảm đi, tuy nhiên đây lại là mức nhiệt độ sinh trưởng tốt nhất của 2 chủng là NH2 đạt 8,42.10 8 CFU/ml và NH7 đạt 18,74.10 8 CFU/ml dịch thể Tại mức nhiệt độ lên cao 60˚C, chỉ có 3 chủng có thể sinh trưởng với số lượng khuẩn lạc thấp là NH2, NH4 và XK11

Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của vi sinh vật Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của VSV

Trong đó 1:NH2; 2: NH4; 3: NH7; 4: XK8; 5: XK11

Như vậy 5 chủng vi sinh vật trên đều là những vi sinh vật chịu được các mức nhiệt khác nhau, có khả năng sinh trưởng được trong khoảng nhiệt khá rộng từ 20˚C đến 55˚C, trong đó chúng phát triển tốt ở 28 – 40˚C Đây là kết quả phù hợp bởi vì nhiệt độ trung bình cho sự sinh trưởng tối ưu của vi sinh vật được các nhà nghiên cứu xác định là khoảng 28˚C, trong khi đó các vi sinh vật được tuyển chọn ở trên là các chủng có trong rơm rạ phân hủy tự nhiên, đống ủ tự nhiên, phân bò hoai mục ngoài tự nhiên, vì vậy chúng là những loại có thể chịu được nhiệt độ cao để duy trì được các quá trình tăng nhiệt độ khi ủ

4.2.2 Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng của vi sinh vật

Rơm rạ được xử lý theo phương pháp bán hảo khí nên trong suốt quá trình ủ sẽ có những giai đoạn là bán hảo khí và có giai đoạn là kị khí, do đó các sản phẩm sinh ra qua từng giai đoạn ủ biến đổi liên tục làm ảnh hưởng đến pH chung của đống ủ, pH sẽ thay đổi liên tục giữa trạng thái axit và kiềm do các sản phẩm sinh ra có thể là các axit hữu cơ, các khí CH4, H2S, H2, CO2… Độ pH ảnh hưởng trực tiếp đến vi sinh vật, đến tính thấm của màng, hoạt động chuyển hoá vật chất, ức chế phần nào hoạt tính enzyme và sự hình thành ATP Vì vậy vi sinh vật được tuyển chọn phải là các chủng có khả năng sinh trưởng trên các mức pH khác nhau, cả ở môi trường axit và kiềm Kết quả đánh giá ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của vi sinh vật được thể hiện ở hình 4.3

Hình 4.3 Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của vi sinh vật

Từ hình 4.3 cho thấy: Tất cả các chủng đều có khả năng sinh trưởng trên các mức pH từ 5 đến 9, tuy nhiên có thể nhận ra chúng sinh trưởng tốt nhất ở điều kiện môi trường pH trung tính trong khoảng từ 7-8 Có 3 chủng sinh trưởng tốt nhất ở pH=7 đó là NH4, NH7, XK11 và 2 chủng còn lại NH2 sinh trưởng tốt nhất ở pH=8, trong khi đó XK8 sinh trưởng tốt nhất ở môi trường pH =5 Tại tất cả các mức pH, chủng NH7 đều có số lượng khuẩn lạc cao hơn các chủng còn lại và cao nhất đạt 12,04.10 8 CFU/ml Số khuẩn lạc mọc lên thấp nhất là 0,74.10 8 CFU/ml của chủng XK11 tại pH=5, đây cũng là chủng có sự chênh lệch số khuẩn lạc giữa các mức pH là lớn nhất Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của vi sinh vật Trong đó 1:NH2; 2: NH4; 3: NH7; 4: XK8; 5: XK11

4.2.3 Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sự sinh trưởng của vi sinh vật

Tốc độ lắc là một chỉ tiêu khá quan trọng cần phân tích bởi khi nuôi dịch thể cũng như trong quá trình sản xuất chế phẩm sinh học, sử dụng máy lắc với tốc độ lắc phù hợp là điều kiện giúp vi sinh vật nhân sinh khối nhanh với số lượng lớn Với sinh khối lớn, chế phẩm sinh học sẽ đạt hiệu quả cao hơn bởi hệ vi sinh vật phong phú sẽ thúc đẩy nhanh quá trình phân giải chuyển hóa các chất hữu cơ Kết quả đánh giá ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sinh trưởng của vi sinh vật được thể hiện ở hình 4.4

Hình 4.4 Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sinh trưởng của vi sinh vật

Kết quả hình 4.4 chỉ rõ:

- Với mỗi tốc độ lắc khác nhau thì vi sinh vật có khả năng sinh trưởng khác nhau Tuy nhiên hầu hết vi sinh vật sinh trưởng cho sinh khối cao hơn khi tốc độ lắc tăng lên

- Có 4/5 chủng ở trên có sinh khối cao nhất khi tốc độ lắc tăng lên 250 vòng/phút, số lượng khuẩn lạc cao nhất là 9,3.10 8 CFU/ml của chủng NH4, cao gấp hơn 4 lần chủng có số lượng khuẩn lạc thấp nhất khi cùng tốc độ lắc là XK11 với 2,32.10 8 CFU/ml dịch thể

- Riêng chỉ có chủng NH7 là sinh trưởng tốt nhất ở tốc độ lắc 200 vòng/phút với số lượng khuẩn lạc đếm được là 6,81.10 8 CFU/ml

- Ở tốc độ 160 vòng/phút, vi sinh vật vẫn sinh trưởng nhưng cho sinh khối thấp

- Ở tốc độ lắc 300 vòng/phút, sự sinh trưởng của tất cả các vi sinh vật đều giảm đi

4.2.4 Điều kiện nhân giống tối ưu của các chủng vi sinh vật được tuyển chọn

Các chủng vi sinh vật tuyển chọn được dùng làm giống để sản xuất chế phẩm sinh học xử lý rơm rạ Sau khi phân tích đặc điểm, khả năng sinh trưởngcủa từng chủng trong các điều kiện khác nhau thì mỗi chủng có một điều kiện riêng để sinh trưởng tối ưu trong quá trình nhân sinh khối Điều kiện nhân giống tối ưu được tổng hợp lại ở bảng 4.7

Từ bảng 4.7 ta thấy rằng: mỗi chủng vi sinh vật có một điều kiện nhân giống tối ưu khác nhau Cụ thể như sau:

- Chủng NH2: Sinh trưởng trên môi trường vi khuẩn amon hóa với nguồn dinh dưỡng C là manitol, nguồn N là cao nấm men, nuôi ở 25-45˚C, pH=6-8, tốc độ lắc là 250 vòng/phút và thời gian nuôi cấy là sau 48h

- Chủng NH4: Sinh trưởng trên môi trường vi khuẩn amon hóa với nguồn dinh dưỡng C là saccarozo, nguồn N là pepton, nuôi ở 28-50˚C, pH=6-7, tốc độ lắc là 250 vòng/phút và thời gian nuôi cấy là sau 48h

- Chủng NH7: Sinh trưởng trên môi trường vi khuẩn amon hóa với nguồn dinh dưỡng C là glucozo, nguồn N là (NH4)2SO4, nuôi ở 28-45˚C, pH=5-7, tốc độ lắc là 200 vòng/phút và thời gian nuôi cấy là sau 60h

- Chủng XK8: Sinh trưởng trên môi trường xạ khuẩn với nguồn dinh dưỡng C là gluco, nguồn N là pepton, nuôi ở 28-45˚C, pH=5, tốc độ lắc là 250 vòng/phút và thời gian nuôi cấy là sau 48h

- Chủng XK11: Sinh trưởng trên môi trường xạ khuẩn với nguồn dinh dưỡng C là tinh bột, nguồn N là cao nấm men, nuôi ở 25-45˚C, pH=6-9, tốc độ lắc là 250 vòng/phút và thời gian nuôi cấy là sau 48h

Bảng 4.7 Điều kiện nhân giống tối ưu

VSV pH Tốc độ lắc

Như vậy với mỗi chủng đã xác định được điều kiện nhân giống tối ưu Áp dụng điều kiện nhân giống trên để nhân sinh khối vi sinh vật dùng sản xuất chế phẩm sinh học xử lý rơm rạ giúp đạt hiệu quả cao.

Chất lượng chế phẩm sinh học dung xử lý rơm rạ

Tính chất của rơm rạ được phân tích cho kết quả ở bảng 4.8

Bảng 4.8 Tính chất của rơm rạ

STT Chỉ tiêu Hàm lượng (%)

Kết quả bảng 4.8 cho thấy trong rơm rạ thành phần các chất dinh dưỡng vẫn còn đáng kể, trong đó lượng xenlulo chiếm 29,42%, tinh bột chiếm 5,10% và protein thô chiếm 4,15% Tổng các hợp chất này lên tới 38,67% vì vậy nếu không được tận dụng sẽ vô cùng lãng phí Tuy nhiên, kết quả này có hàm lượng xenlulo thấp hơn so với kết quả phân tích xenlulo trong rơm rạ của Đặng Tuyết Phương, Trần Thị Kim Hoa và Vũ Anh Tuấn (2012), điều này có thể do giống lúa sử dụng khác nhau Hàm lượng nước trong rơm chiếm 53,57%, điều này cho thấy rơm rạ sau thu hoạch có độ ẩm khá cao tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân hủy chuyển hóa rơm rạ khi ủ Với lượng dinh dưỡng còn lại như trên rơm rạ hoàn toàn có thể được sử dụng cho các mục đích nghiên cứu khác nhau, vừa tận dụng nguồn chất hữu cơ vừa khắc phục ô nhiễm môi trường và góp phần cải tạo đất để đảm bảo cho sản xuất nông nghiệp

Chế phẩm sinh học được sản xuất từ tổ hợp vi sinh vật tuyển chọn với điều kiện nhân giống tối ưu đã xác định Chất lượng chế phẩm được đánh giá theo tiêu chuẩn 6168:2002 thể hiện ở bảng 4.9

Bảng 4.9 Chất lượng của chế phẩm sinh học

STT Chỉ tiêu VSV TCVN

2 Vi sinh vật phân giải xenlulo CFU/ml

3 Vi sinh vật tạp CFU/ml 2,23.10 3 ≤ 1,0.10 5

Kết quả phân tích từ bảng 4.9 chỉ rõ: chế phẩm sinh học sản xuất từ tổ hợp vi sinh vật tuyển chọn có pH trung tính, VSV hữu ích đạt 18,23.10 8 CFU/ml dịch thể, VSV tạp đạt tiêu chuẩn cho phép Như vậy, chế phẩm sinh học có chất lượng đạt tiêu chuẩn TCVN 6168:2002 nên có thể sử dụng để xử lý rơm rạ.

Chất lượng giá thể hữu cơ từ xử lý rơm rạ

4.4.1 Theo dõi diễn biến nhiệt độ đống ủ

Trong suốt quá trình ủ rơm, nhiệt độ liên tục thay đổi theo các giai đoạn khác nhau Nhiệt độ đống ủ là yếu tố quan trọng cần theo dõi bởi các quá trình phân giải chất hữu cơ của vi sinh vật được thể hiện ở sự tăng giảm nhiệt độ Nhiệt độ cao có thể tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh như E.Coli, Salmonella Nhiệt độ càng cao chứng tỏ tổ hợp vi sinh vật sử dụng làm chế phẩm có khả năng phân hủy tốt các chất hữu cơ, đồng thời quá trình ủ sẽ kết thúc nhanh chóng Trong 10 ngày đầu tiên nhiệt độ lên cao và diễn biến nhanh chóng, đống ủ được theo dõi và đo nhiệt độ 1 lần 1 ngày Sau 10 ngày thì đo nhiệt độ 5 ngày 1 lần Diễn biến nhiệt độ được thể hiện ở hình 4.9

Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn nhiệt độ đống ủ ở 3 công thức

Từ đồ thị trên ta thấy:

- Công thức 2 và công thức 3 nhiệt độ tăng lên đáng kể trong 5 ngày đầu Tại thời điểm ngày thứ 3, nhiệt độ ở công thức 2 tăng lên cao nhất đạt 67˚C, cao hơn CT1 là 31˚C và CT3 13˚C Tại thời điểm ngày thứ 5, nhiệt độ ở CT3 tăng lên cao nhất đạt 58˚C, cao hơn CT1 18˚C nhưng vẫn thấp hơn nhiệt độ ở đống ủ CT2 là 2˚C Sau đó, nhiệt độ duy trì cao trong khoảng 10 ngày và giảm dần xuống bằng với nhiệt độ bên ngoài sau 30 ngày (27-30˚C) Nhiệt độ ở CT2 lên cao nhanh hơn và duy trì trong thời gian lâu hơn CT1 và CT3 Như vậy, cùng với hoạt động phân hủy và chuyển hóa các chất của VSV, nhiệt độ đống ủ ở CT2 và CT3 lên cao và duy trì trong 10 ngày đã giết chết hầu hết các loại VSV gây bệnh (E.Coli và Salmonella bị tiêu diệt ở 50-55˚C), đồng thời rút ngắn được thời gian ủ và tạo ra nhiều dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng Kết quả này có sự tương đồng so với nghiên cứu của Nguyễn Văn Thao và cộng sự (2015) về khả năng gia tăng nhiệt độ trong đống ủ và thời gian duy trì nhiệt độ, tuy nhiên có sự chênh lệch về nhiệt độ tối đa, nhiệt độ tối đa trong đống ủ phân gà và bã nấm của Nguyễn Văn Thao và cộng sự là hơn 50˚C, trong khi đó nhiệt độ tối đa ở CT2 (sử dụng tổ hợp VSV tuyển chọn) lên tới 65˚C nên tốc độ chuyển hóa chất hữu cơ nhanh hơn và rút ngắn thời gian ủ

- Công thức 1 (đối chứng) nhiệt độ thấp và tăng lên chậm hơn Nhiệt độ cao nhất ở ngày thứ 6 chỉ đạt 39˚C Với điều kiện này không thể tiêu diệt các VSV gây hại

4.4.2 Các chỉ tiêu cảm quan

Rơm rạ trong suốt quá trình ủ có những biến đổi bên ngoài theo thời gian có thể cảm nhận ngay bằng các giác quan Những biến đổi này được thể hiện ở bảng 4.10

Bảng 4.10 Chất lượng của đống ủ theo đánh giá cảm quan Chỉ tiêu t theo dõi (ngày)

Mùi Màu sắc Độ hoai mục Hình dạng

CT1 CT2 CT3 CT1 CT2 CT3 CT1 CT2 CT3 CT1 CT2 CT3

14 Nồng Hăng Hăng Vàng sẫm

Hôi nhẹ Hôi nhẹ Nâu sáng

28 Hôi nhẹ Không mùi Không mùi

Nâu xám Đen sẫm Đen nâu

35 Không mùi Đặc trưng của phân hữu cơ Đặc trưng của phân hữu cơ Đen nâu Đen tuyền Đen tuyền

Rơm rạ được xử lý sau khoảng 30 ngày sẽ tạo thành giá thể hữu cơ Lúc này rơm rạ đã hoàn toàn hoai mục và quá trình phân hủy dừng lại Từ bảng 4.10 cho thấy các chỉ tiêu cảm quan: mùi, màu sắc, độ hoai mục, hình dạng đều thay đổi liên tục trong suốt quá trình ủ Giá thể hữu cơ có màu đen tuyền, nhẹ hơn đất, vẫn còn một số dạng sợi ngắn do hình dáng ban đầu của sợi rơm, tuy nhiên khi dùng tay nắm lấy thì các sợi đó sẽ nhuyễn và nát ra bởi chúng đã hoàn toàn hoai mục Mùi ở các đống ủ có sự thay đổi liên tục qua 5 tuần theo dõi, nhưng khi kết thúc quá trình ủ, giá thể không còn mùi hôi mà có mùi đặc trưng của phân hữu cơ Giá thể hữu cơ có độ ẩm khoảng 50- 60%, đây là độ ẩm vừa phải thích hợp cho cây trồng, vì vậy có thể sử dụng trồng cây trực tiếp

4.4.3 Chất lượng giá thể hữu cơ tạo thành

Sau 30 ngày ủ, rơm rạ đã bị phân hủy hoàn toàn bởi hệ vi sinh vật, các mầm bệnh và VSV gây hại gần như không còn nữa Kết quả phân tích tính chất giá thể hữu cơ tạo thành được thể hiện ở bảng 4.11

Bảng 4.11 Tính chất của giá thể hữu cơ tạo thành

Chỉ tiêu Chất lượng giá thể

CT2_ CPSH Tự SX CT3_ CPSH BIMA

VSV phân giải xenlulo (CFU/ml) 6,26 10 7 5,57 10 6

Từ kết quả bảng 4.11 cho thấy giá thể hữu cơ ở cả công thức 2 có hàm lượng dinh dưỡng ở mức khá do dinh dưỡng còn tồn dư trong rơm rạ Hàm lượng

C đạt từ 3,88%; N tổng số đạt 0,31%; K tổng số đạt 1,42%; Lân tổng số đạt 1,10% Tuy nhiên, giá thể hữu cơ ở CT2 (sử dụng tổ hợp VSV tuyển chọn) có chất lượng tốt hơn thể hiện ở hàm lượng lân dễ tiêu và K dễ tiêu Lượng lân dễ tiêu ở CT2 đạt 14,82 mg/100g giá thể, Kali dễ tiêu khá cao, ở CT2 là 12,71 mg/100g, đạt mức trên trung bình Điều này thể hiện rõ tác dụng của tổ hợp VSV tuyển chọn, chúng tiết ra các enzym ngoại bào chuyển hóa các chất hữu cơ đồng thời giải phóng dinh dưỡng dễ tiêu có lợi cho cây trồng Kết quả này có sự tương đồng với nghiên cứu của Nguyễn Thị Minh (2016) về hàm lượng K dễ tiêu và P dễ tiêu trong giá thể tạo thành Hàm lượng K dễ tiêu và lân dễ tiêu của giá thể hữu cơ trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Minh là 12,48 mg/100g và 14,70 mg/100g thì ở CT2 (sử dụng tổ hợp VSV tuyển chọn) trong nghiên cứu này là 12,71 mg/100g và 14,82 mg/100g

Như vậy cả giá thể tạo thành có chất lượng đảm bảo dinh dưỡng cho cây trồng sinh trưởng và phát triển

4.5 HIỆU QUẢ CỦA GÍA THỂ HỮU CƠ ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA RAU ĂN LÁ

4.5.1 Sinh trưởng và phát triển của rau mùng tơi trên giá thể hữu cơ

Giá thể hữu cơ từ xử lý rơm rạ được đánh giá hiệu quả trên rau mồng tơi.Rau mồng tơi được lựa chọn để trồng trên giá thể bởi rau có thời gian sinh trưởng ngắn ngày (khoảng 30 – 45 ngày), là loại rau ôn đới nên phù hợp với điều kiện thời tiết bắt đầu sang đông, dễ trồng dễ chăm sóc và là rau ăn lá được sử dụng rộng rãi trên thị trường Gieo hạt trên đất cho nảy mầm và ra lá thật Khi cây đủ cứng cáp thì trồng lên bầu với 3 công thức và 5 lần nhắc lại Bầu hình tròn có đường kính 25cm, mỗi bầu trồng 3 cây

Bảng 4.12 Sinh trưởng của rau mồng tơi trên giá thể hữu cơ

Diện tích lá/cây (cm 2 )

Kết quả bảng 4.12 cho thấy rằng rau mồng tơi sinh trưởng và phát triển trên giá thể hữu cơ (CT2 và CT3) mạnh hơn, cho năng suất cao hơn trồng trên đất đối chứng (CT1) trong cùng điều kiện chăm sóc, cụ thể:

- Chiều cao cây: chiều cao cây rau ở CT2 trung bình là 18,12 cm, cao hơn so với CT1 (đối chứng) là 4,34 cm (tăng 31,5%), cây ở CT3 cao hơn đối chứng 8,24 cm (tăng 60%)

- Số lá/ cây: số lá/ cây ở CT2 nhiều hơn đối chứng là 41,3%, diện tích lá/cây gấp khoảng 1,9 lần đối chứng Ở CT3, số lá cao hơn 29,7%, diện tích lá gấp 1,6 lần so với đối chứng

- Năng suất rau: Năng suất rau ở CT2 và CT3 gần tương đương nhau và cao hơn so với CT1 khoảng 1,6 lần, tăng 61,3-66% Sở dĩ như vậy bởi vì trong giá thể hữu cơ có hàm lượng chất dinh dưỡng dễ tiêu cao hơn so với đất giúp cây sinh trưởng tốt hơn

- Tỉ lệ sâu bệnh: Rau ở CT2 và CT3 có tỉ lệ sâu bệnh giảm so với CT1 (đối chứng) từ 49,3-50,8%, điều này là do trong giá thể hữu cơ còn rất nhiều VSV phân giải các hợp chất hữu cơ, chúng là các VSV có ích có khả năng giúp cây chống chịu với các mầm bệnh và tiêu diệt các VSV có hại

Hình 4.6 Sinh trưởng của rau mồng tơi sau 10 ngày

Hình 4.7 Sinh trưởng của rau mồng tơi sau 20 ngày

Sự sai khác giữa các công thức xét ở các chỉ tiêu đều là sai khác có nghĩa ở mức LSD5% Như vậy hiệu quả của giá thể hữu cơ là tương đối rõ Trên giá thể, cọng rau khỏe hơn, to hơn và chắc hơn, vươn cao hơn so với đối chứng nên năng suất cao hơn, đồng thời lá rau tròn, xanh và non hơn Có thể thấy giá thể hữu cơ từ xử lý rơm rạ ở CT2 và CT3 cho năng suất rau cao hơn đáng kể so với CT1 Trong đó, giá thể ở CT2 là rơm rạ được xử lý bằng chế phẩm sinh học từ tổ hợp VSV tuyển chọn cho hiệu quả cao nhất

Chất lượng rau trồng trên giá thể hữu cơ

Rau trồng trên giá thể hữu cơ phải đạt chất lượng theo TCVN theo thông tư số 106/2007/QĐ- BNN ngày 28/12/2007 của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn hiện hành Chất lượng rau được thể hiện ở bảng 4.13

Bảng 4.13 Chất lượng rau trồng trên giá thể hữu cơ

Thủy ngân (Hg) (mg/kg) 0,01 0 0 0,2 Đồng (Cu) (mg/kg) 0,04 0 0 0,2

Kết quả phân tích bảng 4.13 cho thấy các chỉ tiêu đánh giá chất lượng rau trồng trên giá thể hữu cơ đều không vượt quá ngưỡng quy định trong TCVN về rau an toàn Rau trồng trên giá thể hữu cơ hoàn toàn không chứa vi sinh vật gây bệnh (Coliform, E.Coli) và các kim loại nặng như: Hg, Cu, Pb Hàm lượng nitrat trong CT2 và CT3 đều thấp hơn so với tiêu chuẩn Hàm lượng As (0,4-0,5 mg/kg) nhỏ hơn rất nhiều và chỉ bằng 50% tiêu chuẩn Như vậy, chất lượng rau trồng trên giá thể hữu cơ từ xử lý rơm rạ hoàn toàn đạt tiêu chuẩn rau an toàn theo thông tư số 106/2007/QĐ-BNN ngày 28/12/2007 của bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Từ những kết quả đạt được, tôi rút ra một số kết luận sau:

+ VSV có hoạt tính sinh học cao và an toàn cây trồng

- Các chủng VSV có khả năng phân giải Xenlulo là tốt nhất, sau đó là protein và cuối cùng là tinh bột Điều này phù hợp để ứng dụng các chủng VSV vào xử lý rơm rạ bởi thành phần rơm rạ chủ yếu là Xenlulo ( chiếm 29,38%) Chủng VSV có khả năng phân hủy Protein và tinh bột nên phát huy hiệu quả cao

- Mỗi chủng VSV sinh trưởng tốt ở những khoảng nhiệt độ khác nhau và trong cùng một nhiệt độ, mức độ sinh trưởng của các chủng cũng không giống nhau, tuy nhiên hầu hết chúng sinh trưởng tốt ở nhiệt độ từ 28- 40 0 C

- Chủng VSV sinh trưởng khác nhau ở các mức pH khác nhau, Đa số chủng VSV sinh trưởng tốt pH trung tính

- Khả năng thích ưng trên các nguồn N, C khác nhau nhưng nhìn chung các chủng VSV đều sinh trưởng tốt trên các nguồn N, C nghiên cứu

- 5 chủng VSV có hoạt tính sinh học cao nhất được tuyển chọn: NH2, NH4, NH7, XK8 và XK11 Xác định tính đối kháng theo phương pháp cấy vạch, không đối kháng, đều phát triển tốt và an toàn với cây trồng

+ Điều kiện nhân sinh khối tối ưu cho các chủng VSV tuyển chọn

- 28 0 C tất cả các chủng đều thích ứng và sinh trưởng mạnh, đạt từ 2,56- 15,57.10 8 CFU/ml Tới 40 0 C các VSV vẫn sinh trưởng khá tốt, có chủng số lượng khuẩn lạc đã giảm đi Lên tới 60 0 C có 3 chủng sinh trưởng với số lượng khuẩn lạc thấp NH2, NH4, XK11

- Mỗi tốc độ lắc khác nhau VSV có khả năng sinh trưởng khác nhau, VSV sinh trưởng cho sinh khối cao hơn khi tốc độ lắc tăng lên

- Mỗi chủng VSV có điều kiện nhân giống tối ưu khác nhau

+ Chất lượng chế phẩm sinh học dùng xử lý rơm rạ

Chế phẩm sinh học sản xuất từ tổ hợp vi sinh vật tuyển chọn có pH trung tính, VSV hữu ích đạt 18,23.10 8 CFU/ml dịch thể, VSV tạp đạt tiêu chuẩn cho phép Như vậy, chế phẩm sinh học có chất lượng đạt tiêu chuẩn TCVN 6168:2002 nên có thể sử dụng để xử lý rơm rạ

+ Chất lượng giá thể hữu cơ từ xử lý rơm rạ

Diễn biến nhiệt độ đống ủ: CT 2 và CT3 nhiệt độ tăng lên đáng kể trong 5 ngày đầu nhiệt độ duy trì cao trong khoảng 10 ngày và giảm dần xuống bằng với nhiệt độ bên ngoài sau 30 ngày (27-30˚C) Nhiệt độ ở CT2 lên cao nhanh hơn và duy trì trong thời gian lâu hơn CT1 và CT3 Như vậy, cùng với hoạt động phân hủy và chuyển hóa các chất của VSV, nhiệt độ đống ủ ở CT2 và CT3 lên cao và duy trì trong 10 ngày đã giết chết hầu hết các loại VSV gây bệnh (E.Coli và Salmonella bị tiêu diệt ở 50-55˚C), rút ngắn được thời gian ủ và tạo nhiều dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng

- Chỉ tiêu cảm quan: Giá thể hữu cơ có màu đen tuyền, nhẹ hơn đất, vẫn còn một số dạng sợi ngắn do hình dáng ban đầu của sợi rơm, dùng tay nắm lấy thì các sợi đó sẽ nhuyễn và nát ra bởi chúng đã hoàn toàn hoai mục, giá thể không còn mùi hôi mà có mùi đặc trưng của phân hữu cơ Giá thể hữu cơ có độ ẩm khoảng 50- 60%, độ ẩm vừa phải thích hợp cho cây trồng, sử dụng trồng cây trực tiếp +Đánh giá hiệu quả của giá thể hữu cơ đến sinh trửng phát triển của rau

Rau mồng tơi sinh trưởng và phát triển trên giá thể hữu cơ (CT2 và CT3) mạnh hơn, cho năng suất cao hơn trồng trên đất đối chứng (CT1) trong cùng điều kiện chăm sóc

+ Chất lượng rau trồng trên giá thể hữu cơ: Rau trồng trên giá thể hữu cơ phải đạt chất lượng theo TCVN theo thông tư số 106/2007/QĐ- BNN ngày 28/12/2007 của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn hiện hành

Tiếp tục thử nghiệm xử lý rơm rạ bằng chế phẩm sinh học làm giá thể hữu cơ, đồng thời sử dụng giá thể hữu cơ từ rơm rạ trồng cây mồng tơi tiếp theo và các loại cây rau khác để có kết luận chính xác hơn nữa về hiệu quả của giá thể này đối với cây trồng

Tăng cường công tác tuyên truyền vận động người nông dân thu gom rơm rạ để xử lý phế thải một cách hiệu quả

Phổ biến, chuyển giao công nghệ xử lý rơm rạ thành giá thể hữu cơ trên quy mô lớn hơn nhằm nâng cao hiệu quả quản lý, xử lý phế thải đồng ruộng tại địa phương

Có chính sách tạo điều kiện cho người dân vay vốn để phát triển sản xuất

1 Nguyễn Thị Ngọc Ẩn (2007), Đánh giá hiện trạng ô nhiễm trì (Pb) trong rau xanh ở Thành Phố Hồ Chí Minh (TPHCM); tạp chí PTKH & CN, tập 10, số 07- 2007 Ngày 17/5/2016

2 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Quyết định số 04/2007/QĐ- BNN ngày 19/01/2007 Ban hành Quy định về quản lý sản xuất và chứng nhận rau an toàn

3 Đinh Hồng Duyên, Phạm Thị Thảo Nguyên, Phạm Thúy Kiều (2010), Đánh giá đặc tính sinh học và định tên nấm dùng trong xử lý phế thải nông nghiệp, Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 8 (2), tr 287-295

4 Nguyễn Lân Dũng và cộng sự (2011), Giáo trình Vi sinh vật học Phần 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr 5-12

5 Giá thể GT05 trồng rau an toàn http://www.farmvina com/gia-the-gt05-trong- rau/ Truy cập ngày 5/5/2014

Ngày đăng: 12/06/2021, 14:49

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
8. Lê Văn Hưng, 2001. Phát triển Nông nghiệp hữu cơ trên thếgiới và hướng phát triển ở Việt Nam. Hội thảo “Thông tin mới về quản lý vườn cây ăn quả theo hướng hữu cơ ” Cần Thơ, ngày 17/5/2016 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thông tin mới về quản lý vườn cây ăn quả theo hướng hữu cơ
26. PGS. TS Đào Châu Thu ( 2006). “Sản xuất phân hữu cơ sinh học từ rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải nông nghiệp để dùng làm phân bón cho rau sạch vùng ngoại vi thành phố” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sản xuất phân hữu cơ sinh học từ rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải nông nghiệp để dùng làm phân bón cho rau sạch vùng ngoại vi thành phố
5. Giá thể GT05 trồng rau an toàn. http://www.farmvina. com/gia-the-gt05-trong- rau/. Truy cập ngày 5/5/2014 Link
15. (Nguồn: http://thantrau.vn/tinh-hinh-san-xuat-lua-gao-cua-viet-nam/) 16. ( Nguồn: Viện năng lượng, Tổng công ty điện lực Việt Nam, 2002) Link
21. Đặng Tuyết Phương, Trần Thị Kim Hoa, Vũ Anh Tuấn (2012), Sử dụng rơm rạ để sản xuất dầu sinh học, Năng lượng Việt Namhttp://nangluongvietnam.vn/news/vn/khoa-hoc-va-cong-nghe/su-dung-rom-ra-de-san-xuat-dau-sinh-hoc.html Truy cập ngày 17/12/2016 Link
1. Nguyễn Thị Ngọc Ẩn (2007), Đánh giá hiện trạng ô nhiễm trì (Pb) trong rau xanh ở Thành Phố Hồ Chí Minh (TPHCM); tạp chí PTKH &amp; CN, tập 10, số 07- 2007.Ngày 17/5/2016 Khác
2. Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Quyết định số 04/2007/QĐ- BNN ngày 19/01/2007 Ban hành Quy định về quản lý sản xuất và chứng nhận rau an toàn Khác
3. Đinh Hồng Duyên, Phạm Thị Thảo Nguyên, Phạm Thúy Kiều (2010), Đánh giá đặc tính sinh học và định tên nấm dùng trong xử lý phế thải nông nghiệp, Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 8 (2), tr. 287-295 Khác
4. Nguyễn Lân Dũng và cộng sự (2011), Giáo trình Vi sinh vật học Phần 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr. 5-12 Khác
6. Đặng Minh Hằng, Lê Văn Nhương ( 2000), Nghiên cứu một số nấm sợi có khả năng sinh tổng hợp xelulâza cao để xử lý rác, Tạp chí khoa học và công nghệ, 2.28- 33 Khác
7. Nguyễn Lan Hương, Lê Văn Nhương, Hoàng Đình Hòa, (1999), Phân lập và hoạt hóa vi sinh vật ưa nhiệt có hoạt tính sinh học xenlulaza để bổ sung lại vào khối ủ, rút ngắn chu kỳ xử lý rác thải sinh hoạt Khác
9. Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thùy Dương, 2010, Công nghệ sinh học môi trường Tập 2 Xử lý chất thải hữu cơ Khác
14. Nguyễn Thị Thúy Nga (2010). Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật có khả năng phân giải xenlulo hiệu lực cao, phù hợp với điều kiện đất bạc màu và đặc điểm sinh học của chúng để sản xuất phân vi sinh cho cây lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Khác
17. Lê Văn Nhương, Hoàng Đình Hoà (2001- 2004), Nghiên cứu giai pháp mới của công nghệ sinh học xử lý chất thải gây ô nhiễm môi trường Khác
19. Lương Đức Phẩm (2011). Giáo trình sản xuất và sử dụng chế phẩm sinh học trong nông nghiệp. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam Khác
20. Lê Xuân Phương (2013), Giáo trình Vi sinh vật học Môi trường, NXB Đại học Quốc gia, tr. 91-96 Khác
22. Nguyễn Trần Đông Phương, Lao Đức Thuận ( 2011), Hiệu quả của phân hữu cơ và phân vi sinh trong sản xuất lúa và cây trồng cạn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long Khác
24. Mai Văn Quyền (2001), Phân bón với cây lúa, Tập 1 - Cây lúa Việt Nam thế kỷ XX, NXB Nông nghiệp Hà Nội Khác
25. Nguyễn Văn Thao, Nguyễn Thị Lan Anh, Nguyễn Thị Minh, Nguyễn Thu Hà, Đỗ Nguyên Hải (2015), Nghiên cứu chế phẩm vi sinh vật để sản xuất phân hữu cơ sinh học từ bã nấm và phân gà, Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 13 (8), tr. 1415- 1423 Khác
27. Tạp chí khoa học Đại Học Quốc Gia Hà Nội, Các khoa học Trái đất và môi trường, Tập 29, Số 2 (2013) 26- 33 . Ngày17/05/2016 Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w