TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ NHANH RƠM RẠ THÀNH PHÂN BÓN HỮU CƠ

Chia sẻ: Phung Tuyet | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

145
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ở Việt Nam cây lúa là cây trồng chính, sản lượng lúa trung bình hàng năm khoảng 38,89 triệu tấn lúa (Tổng cục Thống kê năm 2010). Trung bình một tấn lúa cho ra 1,2 tấn rơm rạ khô, như vậy với sản lượng lúa hiện nay, riêng lượng rơm rạ có thể thu gom được khoảng 46,67 triệu tấn. Ở khu vực đồng bằng sông Hồng (ĐBSH), xử lý rơm rạ sau mỗi vụ thu hoạch lúa vẫn chưa có cách làm hữu hiệu. Ở nhiều tỉnh, thành như: Hà Nội, Hưng Yên, Nam Định, Nghệ An......

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ NHANH RƠM RẠ THÀNH PHÂN BÓN HỮU CƠ

TUY N CH N CÁC CH NG VI SINH V T Đ X LÝ NHANH RƠM R THÀNH PHÂN BÓN H U CƠ Lê Th Thanh Th y1, Lê Như Ki u1, Nguy n Vi t Hi p1, Tr n Th L a1, Nguy n Th Thu H ng1, Nguy n Th Yên1, Nguy n Th Hi n1, Tr n Th Ng c Sơn2 SUMMARY Selection of microorganisms to treat rice straw rapidly getting biofertilizer 02 bacterial strains and 02 actinomyces were selected from 08 isolates that have highest activity of cellulose decomposition. These strains will be used for production of microbial preparation. The selected strains were assess optimum conditions for growth, development. Microbial preparation was produced from mix of bacteria and actinomyces (VK2, VK3, XK3, XK5). The application of microbial preparation contained microorganisms that have high activity of cellulose decomposition not only shorten time of compost, improved the quality of mature compost as total of N, P, K level, 8 density of aerobic microorganisms is 7,4 x 10 CFU/g but also decrease environmental pollution (bad smell and waste water from compost were less than control). Keywords: Cellulose, rice straw, composting (Ponnamperruma, 1984). X lý ph phNm I. §ÆT VÊN §Ò nông nghi p b ng phương pháp công ngh Vi t Nam cây lúa là cây tr ng chính, sinh h c (CN SH) ã ư c nghiên c u s n lư ng lúa trung bình hàng năm kho ng Vi t N am v i vi c s d ng c ngu n vi 38,89 tri u t n lúa (T ng c c Th ng kê năm khuNn, x khuNn và n m s i. Tuy nhiên 2010). Trung bình m t t n lúa cho ra 1,2 công ngh chưa n nh, th i gian x lý còn t n rơm r khô, như v y v i s n lư ng lúa dài. Vì v y, nghiên c u này t ra m c tiêu hi n nay, riêng lư ng rơm r có th thu gom tuy n ch n các ch ng vi sinh v t có ho t ư c kho ng 46,67 tri u t n. khu v c tính phân gi i xenlulo cao x lý nhanh ng b ng sông H ng ( BSH), x lý rơm rơm r , rút ng n quá trình , nh m h n ch r sau m i v thu ho ch lúa v n chưa có ngu n sâu b nh, t o ngu n phân bón h u cơ cách làm h u hi u. nhi u t nh, thành như: t rơm r , bón tr l i cho ru ng lúa, góp Hà N i, Hưng Yên, Nam nh, Ngh An... ph n nâng cao dinh dư ng t, gi m thi u ô ã x y ra các hi n tư ng t ng hàng lo t nhi m môi trư ng. b t k th i gian nào, gây ô nhi m môi trư ng nghiêm tr ng, nh hư ng n cu c II. VËT LIÖU Vµ PH¦¥NG PH¸P NGHI£N CøU s ng, sinh ho t c a các khu dân cư. M t 1. V t li u nghiên c u khác, các lo i ph ph phNm nông nghi p như rơm r ch a m t lư ng dinh dư ng khá 20 ch ng vi sinh v t (VSV) phân gi i l n, n u ư c tái s d ng l i s r t có ích xenlulo phân l p t các m u phân bón h u cho cây tr ng. Dinh dư ng trong rơm r cơ (compost), các m u t và rác th i xung trung bình ch a kho ng 0,6% N , 0,1% P, quanh Hà N i; hóa ch t và d ng c c n 0,1% S, 1,5% K, 5% Si và 40% C,... thi t s d ng trong nuôi c y và ánh giá ho t tính phân gi i xenlulo c a các ch ng 1 Vi n Th như ng Nông hóa; 2. Vi n Lúa ng b ng sông C u Long
VSV; các môi trư ng Hans, Gauze, còn l i c a m u thí nghi m; mo: Tr ng Czapeck s d ng trong nuôi c y VSV. lư ng khô còn l i c a m u i ch ng. - Phương pháp x lý rơm r : Rơm r 2. Phương pháp nghiên c u sau thu ho ch ư c c t ng n kho ng 10-15 - Ki m tra m t vi sinh v t theo cm, x lý qua nư c vôi trong trư c khi ; phương pháp Koch. sau ó ph i tr n v i ch phNm vi sinh v t - Xác nh các i u ki n sinh trư ng, 3kg/t n cơ ch t và ph gia. Các ch tiêu phát tri n c a VSV theo phương pháp VSV theo dõi: Nhi t , pH, bi n ng qu n th thông d ng. vi sinh v t trong ng , t l C/N, P t ng s , K t ng s . - Xác nh nh tính ho t tính CMC- aza (Williams, 1983). III. KÕT QU¶ Vµ TH¶O LUËN - Xác nh kh năng phân gi i lignoxenluloza b ng t l gi m tr ng lư ng 1. Tuy n ch n các ch ng vi sinh v t có c a m u thí nghi m so v i m u i ch ng. ho t tính phân gi i xenlulo m nh M u thí nghi m và i ch ng sau khi x lý T 20 ch ng VSV (vi khuN và xn ư c r a s ch, lo i b t p ch t hòa tan và khuN có kh năng phân gi i xenlulo, phân n) s y khô ph n còn l i chưa phân h y ư c. l p t các m u phân bón h u cơ (compost), T l gi m tr ng lư ng c a m u thí nghi m các m u t và rác th i xung quanh Hà N i, so v i m u i ch ng ư c tính theo công ã tuy n ch n ư c 8 ch ng VSV có ho t th c: tính phân gi i xenlulo m nh nh t. K t qu m0 − m t ư c t ng h p trong b ng 1 cho th y h u X(%) = x 100 h t các ch ng là x khuN ch có 2/8 ch ng n, m0 là vi khuNn. Trong ó: X: % gi m tr ng lư ng c a m u thí nghi m; mt: Tr ng lư ng khô B ng 1. Các ch ng vi sinh v t phân l p, tuy n ch n có ho t tính phân gi i xenlulo cao Kh năng phân Kh năng phân Ký hi u Ký hi u STT Ngu n phân l p gi i xenlulo STT Ngu n phân l p gi i xenlulo ch ng ch ng (D-d, mm) (D-d, mm) 1 XK1 Đ t tr ng rau màu 15 11 XK22 Rác th i (m u ) 16 2 XK2 Đ t tr ng rau màu 17 12 XK26 Rác th i (m u ) 16 3 XK3 Đ t tr ng rau màu 25 13 XK28 Rác th i (m u ) 15 4 XK4 Đ t tr ng rau màu 22 14 XK48 Rác th i (m u ) 22 5 XK5 Đ t tr ng rau màu 30 15 XK49 Rác th i (m u ) 28 6 XK6 Phân bón h u cơ 15 16 XK54 Rác th i ( chín) 17 7 XK7 Phân bón h u cơ 16 17 VK2 Rác th i ( chín) 31 8 XK9 Phân bón h u cơ 20 18 VK3 Rác th i (m u ) 30 9 XK12 Phân bón h u cơ 18 19 VK4 Rác th i (m u ) 16 10 XK15 Phân bón h u cơ 18 20 VK5 Rác th i (m u ) 18 ánh giá kh năng phân gi i rơm r c a xenlulo, so v i m u rơm r không b sung 08 ch ng vi sinh v t tuy n ch n b ng vi c vi sinh v t sau thí nghi m. K t qu ư c th xác nh m c gi m tr ng lư ng c a m u hi n b ng 2. rơm r ư c x lý vi sinh v t phân gi i
B ng 2. T l gi m tr ng lư ng rơm trong bình 37 0C sau 7 ngày nhi m vi sinh v t (20/5/2009 - 27/5/2009) M u T l gi m tr ng lư ng so v i m u đ i ch ng (%) XK3 10,2 ± 0,26 XK4 9,8 ± 0,15 XK5 10,3 ± 0,05 XK9 6,2 ± 0,30 XK48 9,3 ± 0,35 XK49 8,1 ± 0,25 VK2 10,8 ± 0,20 VK3 12,3 ± 0,32 M u đ i ch ng - K t qu b ng 2 cho th y, b sung các các ch ng ti m năng s n xu t ch phNm ch ng VSV ã có hi u qu làm gi m kh i vi sinh v t phân gi i xenlulo. lư ng rơm trong bình so v i m u không b M t s c i m sinh h c c a các sung VSV. Trong s các ch ng VSV b ch ng vi sinh v t tuy n ch n như: Nhu c u sung các ch ng XK3, XK5, VK2, VK3 cho oxy, pH, nhi t ... ư c th hi n trong k t qu gi m kh i lư ng cao nh t. ây là b ng 3. B ng 3. c i m sinh h c c a các ch ng vi sinh v t tuy n ch n Ký hi u Nhu c u Đi u ki n thích h p Gram 0 ch ng oxy pH Nhi t đ ( C) Môi trư ng N ng đ NaCl (%) VK2 + + 6,5 - 7,5 28 - 30 Hans 0,05 - 0,6 VK3 + + 6,5 - 7,5 28 - 30 Hans 0,05 - 0,6 XK3 + + 6,5 - 7,5 30 - 35 Gauze 0,05 - 0,6 XK5 + + 6,5 - 7,5 30 - 35 Gauze 0,05 - 0,6 Gauze I: Môi trư ng Gauze b sung thêm b t CMC Qua b ng 3 th y r ng, các ch ng x m c gi m tr ng lư ng c a m u rơm r khuNn và vi khuNn l a ch n u có nhu c u sau x lý vi sinh ã ch n ra ư c 2 ch ng oxy, phát tri n t t trong i u ki n nhi t x khuNn XK3, XK5 và 2 ch ng vi khuNn t 28 - 350C, là vi khuNn Gram dương, ch u VK2, VK3 làm ngu n v t li u s n xu t pH trong kho ng t 6,5 n 7,5 nhưng phát ch phNm. Ti n hành ánh giá, xác nh tri n t t nh t pH = 7. nh tính tác ng tương h gi a các ch ng b ng phương pháp c y v ch ti p xúc gi a 2. L a ch n b ch ng gi ng vi sinh v t các ch ng VSV trên cùng môi trư ng dinh s n xu t ch ph m phân gi i xenlulo dư ng. K t qu cho th y các ch ng VSV Theo nhi u nghiên c u cho th y, ch không kìm hãm s phát tri n c a nhau. Như phNm ch a h n h p ch ng VSV có hi u v y có th s d ng các ch ng VSV trong qu hơn ch phNm ơn ch ng. T các k t s n xu t ch phN m. qu ánh giá ho t tính phân gi i xenlulo và
Các ch ng vi sinh v t tuy n ch n ti p và 2 ch ng vi khu n VK2, VK3 ư c t c ư c ánh giá kh năng t n t i và ho t nhi m vào ch t mang cám: Ngô: Tr u t l tính sinh h c trong cơ ch t h u cơ (cám, 2:1:1 v i m t 109 - 1010 CFU/ml. M t ngô, tr u) d ng ơn l và h n h p, t bào và ho t tính sinh h c c a các kh ng nh kh năng s d ng h n h p 4 ch ng vi sinh v t ư c ki m tra sau 1 n ch ng vi sinh v t tuy n ch n s n xu t 4 tu n sau khi nhi m. K t qu th hi n ch phN 2 ch ng x khu n XK3, XK5 m. trong các b ng 4, 5. B ng 4. M t t bào các ch ng VSV khi nhi m vào ch t mang sau các th i gian khác nhau M t đ t bào (CFU/g) trong Th i gian M t đ t bào (CFU/g) trong ch ph m nhi m đơn l ch ph m nhi m h n h p theo dõi Vi khu n X khu n VK2 VK3 XK3 XK5 10 10 9 9 10 10 0 gi 2,1x10 4,2x10 1,5x10 2,8x10 1,0x10 3,0x10 10 10 9 9 10 10 1 tu n 2,8x10 3,4x10 2,0x10 1,7x10 3,6x10 2,9x10 10 10 9 9 10 10 4 tu n 1,6x10 3,7x10 1,1x10 3,4x10 2,4x10 2,8x10 B ng 5. Ho t tính các ch ng VSV khi nhi m vào ch t mang sau các th i gian khác nhau Kích thư c vòng phân gi i Kích thư c vòng phân gi i xenlulo: D-d (mm) Th i gian theo c a đơn ch ng VSV xenlulo: D-d (mm) c a h n h p dõi ch ng VSV VK2 VK3 XK3 XK5 0 gi - 31 30 25 30 1 tu n 67 31 30 25 30 4 tu n 60 27 27 25 29 (-): Không ki m tra K t qu b ng 4, 5 cho th y, m t t 3. Hi u qu c a ch ph m vi sinh v t bào các ch ng vi khuNn và x khuNn trong ch t mang nhi m h n h p sau 4 tu n t Rơm khô ư c cân cho vào thùng nh a 1010 CFU/ml. Nhìn chung không thay i (5kg/thùng), x lý qua nư c vôi trong trư c nhi u so v i nhi m ơn ch ng. Tuy nhiên, khi , tr n u ch phN VSV phân gi i m ho t tính phân gi i xenlulo c a các ch ng vi xenlulo ch a h n h p 4 ch ng VK2, VK3, khuN và x khuN trong ch phN h n h p n n m XK3, XK5 v i rơm, li u lư ng 3 kg/t n tăng m nh g p ôi so v i ho t tính c a các rơm. Tư i nư c m b o N t 45 - m ch ng trong ch phN nhi m ơn l , c th m 50%, sau ó y kín. Th i gian o rơm l n sau 4 tu n nhi m các ch ng vi sinh v t vào 1 sau 1 tu n , l n 2 sau 3 tu n . Trư c và ch t mang, ư ng kính vòng phân gi i trong quá trình 1, 2, 3, 4 tu n l y m u xenlulo o ư c trong ch phN h n h p m phân tích ch tiêu nhi t , pH, ch t h u cơ t 60 cm, trong khi ó trong các ch phN m (%), N, P, K t ng s , C/N, m t t bào vi nhi m ơn ch ng t 27 cm (nhi m VK2), sinh v t. 27 cm (VK3), 25 cm (XK3), 29 cm (XK5).
B ng 6. S thay i nhi t , pH và bi n ng VSV hi u khí phân gi i xenlulo trong ng sau 28 ngày x lý ch ph m M t đ VSV hi u M t đ vi khu n hi u M t đ x khu n khu n Ngày Nhi t đ pH khí t ng s (cfu/g khí phân gi i xenlulo hi u khí phân gi i xenlulo x108) 6 (cfu/g x10 ) (cfu/g x106) 0 31,0 7,5 20 18 16 2 44,5 7,5 21 20 25 7 39,0 8,7 54 44 59 14 35,5 8,3 96 70 82 21 32,5 8,3 79 68 70 28 30,7 7,0 74 63 76 K t qu b ng 6 cho th y r ng, nhi t kho ng 45 0C - 55 0C h u h t các vi sinh v t c a b tăng d n lên sau khi , t cao nh t gây b nh b tiêu di t. pH c a ng cũng vào ngày th 2 n ngày th 7 (sau 2 ngày tăng d n theo hư ng ki m sau , sau m t nhi t t 44,5 0C), sau ó gi m d n, th p th i gian pH l i có xu th hơi gi m. Sau 1 nh t vào tu n th tư sau . Bi n ng nhi t tu n pH t 8,7; sau 2- 3 tu n pH l i có xu trong quá trình cũng ch ng t các th hơi gi m, th p hơn t 8,3 và sau 4 tu n ch ng vi khuNn và x khuNn ã s d ng cơ pH o ư c là 7,0. Th i gian có m t ch t trong ng như m t ngu n dinh VSV hi u khí nhi u nh t là sau 14 ngày dư ng và quá trình phân gi i các h p ch t ( t 96 x 108 cfu/g). Trong ng , m t giàu xenlulo này ã gi i phóng lư ng nhi t vi khuN và x khuN tăng lên rõ r t sau , n n l n ra môi trư ng xung quanh, nhi t i u này ch ng t r ng các y u t dinh tăng cao nh t trong quá trình ch t dư ng và i u ki n trong ng r t phù 44,50C có th do kh i lư ng cơ ch t quá h p cho s sinh trư ng và phát tri n c a nh 5 kg/thùng . Nhi t tăng cao trong các ch ng vi khuN và x khuN n n. B ng 7. M t s ch tiêu hóa h c cơ ch t rơm r sau 4 tu n x lý ch ph m vi sinh Ch tiêu hóa h c TT Công th c Σ C% ΣN% ΣP% ΣK% C/N 1 Đ i ch ng 33,38 1,08 0,36 1,61 30,91 2 Thí nghi m 25,40 1,33 0,46 1,18 19,10 3 CV % 1,90 7,00 7,20 7,70 7,40 4 LSD 0.05 1,18 0,18 0,76 0,30 3,84 Qua k t qu b ng 7 cho th y hàm lư ng các công th c b sung ch phNm vi sinh, t N, P t ng s trong m u có b sung ch l C/N t 19,10 (theo nhi u tài li u t l C/N phNm VSV cao hơn so v i m u nh VSV như v y m b o phân chín [4,5]), trong khi t nhiên ( i ch ng), hàm lư ng C, K t ng s công th c i ch ng t l C/N v n cao, phân l i th p hơn so v i m u i ch ng. Sau 4 tu n chưa chín, c n ti p t c . B ng 8. M t s ch tiêu so sánh gi a vi c nh VSV t nhiên và nh b sung VSV Đ ng Ch tiêu VSV t nhiên B sung ch ph m Th i gian trung bình 60 ngày 28 ngày Mùi - nư c rác ch y ra hơi lâu, nhi u ít hơn nhi u T l gi m chi u cao đ ng (%) 20 50 Đ m m rơm S i khô, c ng hơn S i m m, m n nhanh hơn
Như v y, ngoài các i u ki n nhi t , Nm, thông khí thích h p thì vi c b sung thêm m t b gi ng VSV h n h p vào b là vô cùng h u ích. i u này ã rút ng n th i gian , nâng cao ch t lư ng phân thành phNm, gi m ô nhi m môi trư ng. IV. KÕT LUËN - T 8 ch ng VSV có ho t tính phân gi i xenlulo m nh nh t ã ch n ra ư c 2 ch ng vi khuNn VK2, VK3 và 2 ch ng x khuNn XK3, XK5 làm ngu n v t li u s n xu t ch phNm. - Ch phNm vi sinh v t ã ư c s n xu t t h n h p ch ng vi khuNn và x khuNn (XK3, XK5, VK2, VK3). - B sung ch phNm vi sinh vào ng x lý rơm r không nh ng rút ng n ư c th i gian so v i t nhiên không b sung vi sinh v t, nâng cao ch t lư ng phân thành phNm như hàm lư ng N ,P,K t ng s , m t VSV t ng s , x khuNn phân gi i xenlulo cao hơn m u i ch ng mà còn gi m thi u ư c ô nhi m môi trư ng (mùi và nư c r rác ít hơn). TÀI LI U THAM KH O 1. N guy n Lân Dũng, Phương pháp nghiên c u vi sinh v t h c, t p 1-2, N XB Khoa h c và K thu t, 1978. 2. Lê Văn N hương, 2001. Công ngh x lý m t s ph th i nông phNm ch y u. 3. Lê Th Thanh Thu , Ph m Văn To n, 2001. Bư c u nghiên c u kh năng s d ng vi sinh v t phân gi i xenlulo trong chuy n hóa nhanh rơm r làm phân bón. 4. Berghem, L. E.R., Peterson L.G. (1973), A mechanism of emzymatic cellulose degredation, Eur. J. Bioch. 5. Hang, RT. 1980. Composting engineering principles and practice. Ann. Arbor. Sci. Michigan. 6. Ponnamperruma F.N , 1984. Straw as a source of nutrients for wetland rice. In Oganic matter and Rice. IRRI. Los Banos, Philippines, pp.117-137 Ngư i ph n bi n: TS. Nguy n Văn Vi t