ĐỀ TÀI

PHÂN BÓN VI SINH

Nguyễn Minh Hưng và cộng sự
Viện Thổ nhưỡng Nông hóa MỤC LỤC
I.

Phân bón và sản xuất nông nghiệp
3
II.

Phân bón vi sinh vật
6 1. Khái niệm 6 2. Phân loại phân bón vi sinh vật 9
III.

Một số loại phân bón vi sinh vật chủ yếu và tác dụng của
chúng trong sản xuất nông, lâm nghiệp
11

1. Phân vi sinh vật cố định nitơ 11

5. Độ ẩm đất 29
6. Phèn, mặn 30
7. Vi khuẩn cạnh tranh 30

V.

Phương pháp sử dụng phân bón vi sinh vật
31
1. Chế phẩm vi sinh vật 31
2. Phân hữu cơ vi sinh vật 32

VI.

Yêu cầu chất lượng đối với phân bón vi sinh vật
33
6. Xuất nhập khẩu phân bón 40

IX.

Sản xuất phân bón vi sinh vật ở Việt Nam
41
1. Các công ty mía đường 41
2. Các doanh nghiệp sản xuất khác 42
3. Các cơ sở nghiên cứu triển khai 45

X.

Xu hướng phát triển phân bón vi sinh trong sản xuất nông
nghiệp
45
Phụ lục: Danh mục phân bón vi sinh vật

ra, cùng với năng suất kinh tế, phân bón làm tăng lượng sinh khối cây
do đó tăng nguồn hữu cơ trả lại cho đất, góp phần ổn định độ phì của
đất.
Trong những năm gần đây, nông lâm nghiệp Việt Nam đã có những
bước phát triển vượt bậc. Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm
4,3%; sản xuất lương thực tăng 5,8%, cà phê tăng 20 lần, cao su 3,5 lần,
chè 1,8 lần, điều 104 lần Năng suất đa số cây trồng đều tăng khá,
trong đó lúa tăng 52%, cà phê tăng 10 lần (đứng hàng đầu thế giới), cao
su tăng 114%. Từ một nước nông nghiệp thường xuyên phải nhập khẩu
lương thực, đến năm 2000 Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu gạo
thứ 2 thế giới, trong đó phân bón nói riêng và các sản phẩm hóa học nói
chung có nhiều đóng góp tích cực. Không có phân bón hóa học thì
không thể có nền nông nghiệp thâm canh với năng suất cao. Số liệu
thống kê trong hai chục năm qua cho thấy mức tăng của sản lượng
lương thực hầu như tỷ lệ thuận với mức tăng của phân khoáng. Theo
Tổng Công ty Hóa chất Việt Nam, lượng phân khoáng sử dụng tại Việt
Nam tăng đều và liên tục trong suốt thời gian qua. Dự kiến đến năm
2010, tổng lượng phân bón hóa học (NPK) sử dụng trong cả nước
khoảng 2.601,5 ngàn tấn. Cho đến nay Việt Nam mới chỉ sản xuất đáp
ứng khoảng 20% nhu cầu về đạm và 80% nhu cầu về lân. Số phân bón
thiếu hụt hàng năm Nhà nước phải bỏ ra hàng tỷ USD để nhập khẩu.
Do sự thiếu cân đối trong việc bón các yếu tố dinh dưỡng cũng như các
yếu tố ngoại cảnh khác nên hiệu quả sử dựng phân bón hóa học không
cao, gây lãng phí và ảnh hưởng xấu đến môi trường. Số liệu thống kê
cho thấy, lượng sử dựng phân khoáng ở Việt Nam chưa cao so với một
số nước trên thế giới, song do bón phân khoáng không cân đối, thiếu
hợp lý và không đồng bộ, nên hiệu quả sử dụng phân bón thấp. Ở Việt
Nam, hiệu quả sử dụng phân bón đạt 35 - 45% đối với đạm và 50 - 60%
đối với lân và kali. Điều đó làm gia tăng sự mất cân đối về dinh dưỡng
đối với cây trồng, trong khi lượng hút các chất dinh dưỡng cùng với sản

xanh da, vì trong hệ thống tiêu hóa nitrat (NO
3
) bị khử thành nitrit
(NO
2
) biến hồng cầu (Haemoglobin) vận chuyển oxy trong máu thành
Methaemoglobin. Nitrat với liều lượng cao ảnh hưởng trực tiếp đến
hoạt động của tuyến giáp và gây ngộ độc có thể dẫn đến tử vong cho
người. Ngoài ra, nitrit khi ở trong cơ thể sẽ phản ứng với amin và tạo
thành nitroamin - một tác nhân gây ung thư.
Thông qua việc bón, phân đạm, lân và các yếu tố dinh dưỡng khác tích
lũy trong sông, ao, hồ, đập chứa gây nên hiện tượng phú dưỡng
nguồn nước. ở những nơi đó, rong rêu phát triển tranh chấp oxy với cá
và các động vật thủy sinh khác, gây tắc nghẽn dòng chảy. Khi chết đi,
chúng để lại một khối lượng sinh khối lớn, bị vi sinh vật phân hủy gây
mùi hôi thối khó chịu, ô nhiễm nguồn nước và không khí.
Ngoài ra, phân bón lân hóa học có chứa nhiều kim loại nặng đặc biệt là
Cadmium (Cd) khi được bón vào đất cây trồng sẽ sử dụng và gây nên
nguy cơ tích lũy kim loại nặng trong nông sản.
Thực tế sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam đã khẳng định,
phân bón trong giai đoạn vừa qua đã có nhiều đóng góp tích cực. Số
lượng, chất lượng và chủng loại phân bón ngày một tăng cao, góp phần
quan trọng trong việc bảo đảm an ninh lương thực. Song mặt khác, việc
sử dụng gia tăng phân bón hóa học trong sự mất cân đối nghiêm trọng
giữa các yếu tố dinh dưỡng đã gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến hiệu
quả sản xuất và môi trường sinh thái. Để phát triển nông nghiệp bền
vững, cần phải có chiến lược an toàn dinh dưỡng cho đất và cây trồng:
đó là bảo đảm cung cấp đủ liều lượng cần thiết các chất dinh dưỡng
thiết yếu đúng lúc cây cần, theo tỷ lệ cân đối giữa các chất trong phân
bón phù hợp với yêu cầu từng loại cây trên các vùng đất trồng dưới các

vậy, vi sinh vật được coi là một yếu tố của hệ thống dinh dưỡng cây
trồng tổng hợp.
Tại nhiều quốc gia, phân bón vi sinh vật (VSV) được hiểu là các sản
phẩm chứa các VSV tồn tại dưới dạng tế bào đang sống hay gọi là tế
bào sinh dưỡng hoặc bào tử hay VSV dạng ngủ từ các chủng VSV có
ích có khả năng cố định đạm hoặc chuyển hóa lân khó tan thành lân dễ
tiêu tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp vào quá trình dinh dưỡng của cây
và đất trồng.
Phân bón VSV là các sản phẩm mang VSV nhiễm cho đất và cây trồng.
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam năm 1996 (TCVN 6168-1996), phân bón
VSV được định nghĩa: "Phân vi sinh vật (phân vi sinh) là sản phẩm
chứa các vi sinh 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 cây trồng có thể sử dụng được (N, P, K, S,
Fe ) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và
(hoặc) chất lượng nông sản. Phân vi sinh vật phải bảo đảm không gây
ảnh hưởng xấu đến ngư, động, thực vật, môi trường sinh thái và chất
lượng nông sản".
Theo định nghĩa nêu trên, phân bón VSV được hiểu như sau:
- Phân bón VSV phải là sản phẩm chứa các VSV sống tồn tại dưới
dạng tế bào sinh dưỡng hoặc bào tử.
- Vi sinh vật chứa trong phân bón VSV phải là các VSV đã được tuyển
chọn đánh giá có hoạt tính sinh học, có khả năng sinh trưởng, phát triển
và thích nghi với điều kiện môi trường sống mà ở đó chúng được sử
dụng.
Danh mục một số giống vi sinh vật đang được sử dụng trong sản xuất
phân bón VSV ở Việt Nam được cho trong bảng 1.
Bảng 1: 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

Cố định nitơ tự do 2
18 Pseudomonas Cố định nitơ 2
19 Pseudomonas Phân giải hợp chất phosphor
khó tan
4
20 Penicillium Phân giải hợp chất phosphor
khó tan
2
21 Rhizobium/
Bradyrhizobium
Cố định nitơ cộng sinh 300
22 Rhodospirillum Cố định nitơ 4
23 VaM Cải tạo đất, kích thích sinh
trưởng thực vật
6
24 Pisolithus Cố định nitơ 6
25 Serratia Phân giải hợp chất phosphor
khó tan
2
2. Phân loại phân bón vi sinh vật
Phân bón vi sinh vật được chia thành nhiều dạng khác nhau tùy theo
công nghệ sản xuất, tính năng tác dụng của vi sinh vật chứa trong phân
bón hoặc thành phần các chất tạo nên sản phẩm phân bón.
a) Phân loại theo công nghệ sản xuất phân bón:
Tùy theo công nghệ sản xuất, người ta có thể chia phân vi sinh vật
(VSV) thành hai loại như sau:
- Phân vi sinh vật trên nền chất mang khử trùng có mật độ vi sinh vật
hữu ích >10
9
vi sinh vật/g (ml) và mật độ vi sinh vật tạp nhiễm thấp

có khả năng sử dụng nitơ từ không khí, tổng hợp thành đạm cung cấp
cho đất và cây trồng.
- Phân VSV phân giải hợp chất photpho khó tan (phân lân vi sinh) sản
xuất từ các VSV có khả năng chuyển hóa các hợp chất photpho khó tan
thành dễ tiêu cho cây trồng sử dụng.
- Phân VSV kích thích, điều hòa sinh trưởng thực vật chứa các VSV có
khả năng sinh tổng hợp các hoạt chất sinh học có tác dụng điều hòa
hoặc kích thích quá trình trao đổi chất của cây.
- Phân VSV chức năng là một dạng của phân bón VSV ngoài khả năng
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 nấm gây nên.
c) 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 VSV
thành các loại sau:
- Phân VSV dạng bột là dạng phân bón vi sinh, trong đó sinh khối VSV
sống đã được tuyển chọn và chất mang được xử lý thành dạng bột mịn.
- Phân VSV dạng lỏng là một loại phân bón vi sinh, trong đó sinh khối
VSV từ các vi sinh vật tuyển chọn được chế biến tạo nên dung dịch có
chứa các tế bào sống của chúng.
- Phân VSV dạng viên được tạo thành khi sinh khối VSV được phối
trộn và xử lý cùng chất mang tạo thành các hạt phân bón có chứa các
VSV sống đã được tuyển chọn.
Trên thị trường phân bón hiện nay, phân bón VSV được kinh doanh
dưới nhiều tên thương mại khác nhau. Chỉ tiêu VSV phân giải xenlulo
trước đây được coi là chỉ tiêu chất lượng của phân bón VSV, song
trong Tiêu chuẩn TCVN 7185-2002, VSV phân giải xenlulo không
được xếp vào nhóm các VSV sử dụng trong sản xuất phân VSV mà chỉ
được coi là tác nhân chuyển hóa xenlulo phục vụ sản xuất phân hữu cơ
sinh học. Theo định nghĩa, phân bón VSV là sản phẩm chứa VSV sống

người ta quan tâm nhiều đến quá trình cố định đạm sinh học vì hiệu quả
và tính an toàn của nó đối với môi trường.
Trong các hệ thống cố định nitơ sinh học, cố định nitơ cộng sinh giữa
vi khuẩn nốt sần (Rhizobium) và cây bộ đậu là quan trọng nhất, ước
tính đạt trên 80 triệu tấn mỗi năm, tương đương với lượng phân đạm vô
cơ được sản xuất trên toàn thế giới năm 1990. Trong hệ thống cố định
đạm sinh học này, mỗi nốt sần là một nhà máy phân đạm mini, trong đó
cây chủ vừa là chỗ trú ngụ đồng thời cũng là nguồn cung cấp nguồn
năng lượng cho quá trình cố định đạm của vi khuẩn và nhận lại lượng
đạm từ quá trình cố định nitơ để cung cấp cho các quá trình tổng hợp
đạm trong thân, lá, hoa quả.
Nếu lượng đạm cần thiết cho việc canh tác 1 ha lúa khoảng 180-
240kgN/năm thì hệ thống cố định nitơ cộng sinh ở một số cây bộ đậu
hoàn toàn có thể đáp ứng đủ. Điều đó cho thấy vai trò quan trọng của
cây bộ đậu trong hệ thống luân canh và xen canh với các cây trồng
khác.
Vi khuẩn Rhizobium tồn tại trong đất, có thể xâm nhập vào các lông
hút của rễ cây bộ đậu và kích tác tạo thành nốt sần nên còn gọi là vi
khuẩn nốt sần. Rhizobium thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm (Gr-) sống
hiếu khí, có dạng hình que, có khả năng di động và không sinh bào tử.
Vi khuẩn phát triển tối ưu ở nhiệt độ 28 - 30
o
C và pH trung tính (6,5 -
7,0). Nhu cầu dinh dưỡng của Rhizobium không có gì đặc biệt. Chúng
có thể sử dụng đường, rượu và một vài loại axit làm nguồn năng lượng.
Một số nòi Rhizobium cần phải lấy vitamin và chất kích thích sinh
trưởng từ môi trường, một số khác có thể tự tổng hợp được. Căn cứ vào
tính chuyên biệt của cây chủ, vi khuẩn nốt sần được phân thành 7 loài
với các loại cây bộ đậu tương ứng. Theo cách phân loại này, các nòi vi
khuẩn có khả năng tạo nốt sần với các cây bộ đậu thuộc một trong các

Hình dáng, kích thước, màu sắc và vị trí của nốt sần trên rễ cây rất khác
nhau, phản ánh tình trạng liên kết giữa vi khuẩn nốt sần và hiệu quả cố
định nitơ. Căn cứ vào hiệu quả cố định nitơ, hai loại nốt sần được phân
biệt, đó là nốt sần hữu hiệu và nốt sần vô hiệu.
Nốt sần hữu hiệu thường to và tập trung thành chùm ở rễ cái và gần cổ
rễ phụ. Độ lớn tối đa của nốt sần hữu hiệu đạt được vào thời kỳ cây ra
hoa rộ. Nốt sần hữu hiệu có thịt màu đỏ do sắc tố Haemoglobin tạo ra,
có chức năng điều tiết lượng oxy cần thiết để kích thích men cố định
nitơ Nitrogenaza. Khi nốt sần hữu hiệu trở nên già, Haemoglobin bị
biến đổi thành Leghaemoglobin có sắc tố màu xanh, khi đó nốt sần
không còn khả năng cố định nitơ. Trong đất có đạm vô cơ, nốt sần hữu
hiệu vẫn hình thành nhưng nhỏ và có đặc điểm gần như nốt sần vô hiệu.
Khi lượng đạm trong đất cạn, nốt sần hữu hiệu phát triển làm tăng kích
thước và lại có khả năng cố định nitơ. Điều này cần được chú ý đặc biệt
trong sản xuất nông nghiệp. Để phát huy tối đa hiệu lực của vi khuẩn
nốt sần, không nên bón thúc đạm cho cây bộ đậu. Bón thúc đạm vừa
tốn kém lại không sử dụng được hiệu quả cộng sinh giữa vi khuẩn nốt
sần và cây bộ đậu. Molypden là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng trong
quá trình cố định nitơ. Thiếu Molypden, nốt sần hữu hiệu vẫn phát triển
bình thường về kích thước, song thịt nốt sần có màu xanh lục và có
biểu hiện già cỗi.
Nốt sần vô hiệu có kích thước nhỏ và phân bố khắp hệ thống rễ. Nốt
sần vô hiệu có thịt màu trắng xanh không thay đổi trong suốt thời gian
phát triển đến khi già.
Dựa vào số lượng, kích thước và màu sắc thịt nốt sần, có thể đánh giá
được hiệu quả của quá trình cố định nitơ của cây lạc và nòi vi khuẩn
tương ứng. Rễ cây có mật độ nốt sần hữu hiệu cao, chứng tỏ việc sử
dụng phân vi khuẩn nốt sần đã mang lại hiệu quả tốt.
Số lượng và khối lượng nốt sần được kiểm tra tốt nhất vào thời kỳ cây
ra hoa rộ. Để đánh giá tác dụng của biện pháp nhiễm vi khuẩn nốt sần

Trung và 22% ở các tỉnh miền Nam.
Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, sử dụng phân vi sinh vật nốt sần
kết hợp với lượng đạm khoáng tương đương 30-40 kgN/ha mang lại
hiệu quả kinh tế cao, năng suất lạc đạt được trong trường hợp này có
thể tương đương như khi bón 60-90 kgN/ha. Hiệu lực của phân vi
khuẩn nốt sần thể hiện đặc biệt rõ nét trên vùng đất nghèo dinh dưỡng
và vùng đất mới trồng lạc.
Phân vi khuẩn nốt sần không chỉ có tác dụng làm tăng năng suất lạc,
tiết kiệm phân đạm khoáng mà còn làm tăng cường sức đề kháng cho
lạc đối với một số bệnh vùng rễ. Ngoài ra dưới tác dụng của vi khuẩn
nốt sần, lạc có sinh khối cao hơn. Tàn dư thực vật sau thu hoạch nếu
được vùi trả lại đất thì đó sẽ là nguồn dinh dưỡng đạm và chất hữu cơ
quan trọng cho các cây trồng vụ sau.
Đối với cây đậu tương và các cây bộ đậu khác, bón phân vi khuẩn nốt
sần cũng có tác dụng tương tự. Kết quả khảo nghiệm phân vi khuẩn nốt
sần tại Thuận Thành - Bắc Ninh năm 2000 cho thấy, năng suất hạt đậu
tương bình quân ở công thức đối chứng là 52,15 kg/sào trong khi ở
công thức bón phân hữu cơ vi sinh đạt 58,42 kg/sào, tăng năng suất
12%. Trong 20 hộ được thử nghiệm, có 5 hộ cho tăng năng suất từ 7 -
10 %, 1 hộ cho năng suất tăng trên 25% và 14 hộ cho năng suất tăng từ
10 đến 15 %. Lãi suất do sử dụng chế phẩm vi khuẩn nốt sần đối với
đậu xanh đạt 4,0 - 11,0 đồng/1 đồng chi phí trong vụ xuân và 14 - 33 đ/
1đồng chi phí trong vụ hè. Kết quả khảo sát và nghiên cứu của Viện
Khoa học nông nghiệp miền Nam, Viện nghiên cứu Cây có Dầu và Đại
học Cần Thơ trong khuôn khổ Dự án mã số LWR2/98/97 của Trung