Sử dụng công nghệ vi sinh trong sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh

Sau hơn nửa thế kỷ sử dụng rộng rãi đến mức lạm dụng phân bón hóa học, các nước tiên tiến trên thế giới chợt nhận ra mặt trái của vấn đề là các chất hóa học dùng trong nông nghiệp đã gây ô nhiễm môi trường trầm trọng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng công nghệ vi sinh trong sản xuất phân bón hữu cơ vi sinhSỬ DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH TRONG SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ VISINH Nguyễn Thị Phương Chi- Lý Kim Bảng,Tăng Thị Chính, Lê Gia Hy, Phạm Thanh Hà, Hồ Kim Anh, Phan Tuyết Minh, Lê Thanh Xuân, Nguyễn Thị Quỳnh Mai Viện Công nghệ Sinh học- TTKHTN&CNQG Giới thiệu chungSau hơn nửa thế kỷ sử dụng rộng rãi đến mức lạm dụng phân bón hóa học, các nước tiên tiếntrên thế giới chợt nhận ra mặt trái của vấn đề là các chất hóa học dùng trong nông nghiệp đãgây ô nhiễm môi trường trầm trọng. Quá trình sản xuất các chất phân bón hóa học vừa tốn kémtrong chi phí đầu tư lại vừa làm ô nhiễm môi trường không khí, nước, đất. Đồng thời khi bónnhiều và lâu dài xuống ruộng, các chất hóa học đã phá huỷ sinh thái đất, tồn dư trong đất làm vôcơ hóa đất, gây ô nhiễm môi trường đất và gây nhiễm độc thức ăn cho người và động vật quarau xanh, ngũ cốc.Các kết quả nghiên cứu từ Mỹ, Canađa, Nga, Nhật, ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan... cho thấy sửdụng chế phẩm vi sinh vật có thể cung cấp cho đất và cây trồng từ 30 đến 60 kg Nitơ/ ha đất/năm, có thể thay thế từ 1/3 đến 1/ 2 lượng lân hóa học. Nhiều tác giả đã khảo sát thấy hiệu quảsử dụng phân lân hóa học rất thấp do các phản ứng kết tủa ngược xẩy ra trong đất. Premono(1994- Indonexia) đã thông báo hiệu quả này chỉ đạt 1- 5%. Chỉ có nhờ vi sinh vật mới có thểchuyển hóa tốt các hợp chất photphat khó tan trong đất thành dễ tiêu cho cây.Gần đây ở một số địa phương, nhất là ở Tây Nguyên đã xuất hiện một số cơ sở sản xuất chếphẩm phân bón hữu cơ- sinh học, dựa trên nguyên tắc phối trộn giữa than bùn với các phế thảicủa nông nghiệp và phân chuồng, thêm một tỷ lệ thấp phân hóa học đạm lân và kali. Các quitrình ủ và phối trộn này về bản chất chủ yếu dựa vào hệ vi sinh vật hoang dại có sẵn trongphân, rác và một phần 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 hệvi sinh vật. Cũng có một số cơ sở đã sử dụng các chế phẩm vi sinh vật để ủ than bùn hoặc cácchất phế thải: vỏ bã cà phê..., nhưng cũng chỉ dừng lại ở mức phân hữu cơ sinh học. Hầu nhưrất hiếm có chế phẩm đúng nghĩa là phân hữu cơ- vi sinh, bởi vì không chứa một lượng lớn visinh vật hữu ích cho cây trồng.Với những lý do trên, việc nghiên cứu để sản xuất các chế phẩm phân hữu cơ- vi sinh vật từ cácphế liệu trong nước là vấn đề cấp thiết, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng nông sản, giảmchi phí đầu tư sản xuất, tiết kiệm ngoại tệ và bảo vệ môi trường không khí, đất, nước, xây dựngnền nông nghiệp sinh thái bền vững.Trong báo cáo này chúng tôi muốn trình bày một số kết quả chính trong nghiên cứu sử dụngcông nghệ vi sinh vật để sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguyên liệu hữu cơ là rác thải đôthị ( phần hữu cơ) và từ than bùn Vật liệu và phương pháp nghiên cứu- Các chủng vi sinh vật lấy từ bộ sưu tập chủng của các phòng thí nghiệm thuộc Viện Côngnghệ Sinh học- Đánh giá các chủng vi sinh vật theo định hướng có lợi của chúng bằng cách nuôi cấy trong cácmôi trường riêng biệt và xác định hàm lượng các sản phẩm tạo thành (gồm 14 phương pháp)- Phân loại các chủng vi sinh vật theo các khóa phân loại của Raper (1966), Nonomura, Bergey(1984, 1989), Kit chuẩn của Biomireux: API20E, API20NE, 50CHB. Quan sát và chụp ảnh hìnhthái tế bào dưới kính hiển vi điện tử- Tối ưu hóa các thành phần của môi trường dinh dưỡng ( các giai đoạn) bằng phương pháptoán học kế hoạch hóa thực nghiệm theo Makximov và Pheđôrob- Đánh giá chất lượng các chế phẩm bằng các phương pháp hóa, lý và sinh học- Xác định tác dụng của các chế phẩm lên cây trồng: thử nghiệm chậu vại, đồng ruộng trên cácđối tượng lúa, ngô, hoa, cà chua, vườn cây ăn quả, cà phê. Kết quả và thảo luậnCác chủng vi sinh vật được dùng trong các công đoạn sản xuất chế phẩm phân hữu cơvi sinha. Các chủng vi sinh vật phân giải chất hữu cơ ( chủ yếu là xenlulôza) trong các nguồn nguyênliệuĐể phân lập và tuyển chọn các chủng VSV ưa nhiệt có khả năng sinh tổng hợp xenlulaza cao,chúng tôi chọn các chủng sinh trưởng và phát triển được trên môi trường có chứa bột xenlulozavà bột CMC ở 500C, ở nhiệt độ này các chủng nấm mốc không phát triển được. Trong số 140chủng có hoạt tính xenlulaza đã chọn được:-8 chủng vi khuẩn (ký hiệu CD-1, CD-2, CD-3, CD-4, CD9, CD-14, CD-45 và C5) có hoạt tínhxenlulaza (cả C1 và Cx) mạnh để tiếp tục nghiên cứu. Sử dụng bộ Kit chuẩn và dựa vào khóaphân loại của Bergey đã định loại 7 chủng thuộc chi Bacillus còn 1 chủng thuộc Pseudomonas(C5)-12 chủng xạ khuẩn (ký hiệu C1, C3, CD-30, CD-31, CD-6.2, CD-6.9, CD-6.10, N24, N43, CD-99, CD-108 và CD-5.12). Các chủng này thuộc chi Streptomyces.Các chủng này đều là VSV ưa nhiệt (có thể sinh t ...