PHẦN I.TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐẾ
Khi sử dụng Đất để trồng trọt thì cây trồng hút dinh dưỡng của Đất để
sinh trưởng và phát triển làm cho Đất mất đi một lượng lớn dinh dưỡng. Nếu
không được bù trả thì Đất sẽ nhanh chóng bị suy thoái. Vì vậy việc bổ sung, bù
trả dịnh dưỡng cho Đất là rất quan trọng. Đặc biệt với nước ta - một nước nông
nghiệp thì việc này càng quan trọng hơn. Hàng năm, chúng ta phải bỏ ra hàng
triệu USD để mua phân bón.Tuy nhiên bón phân hóa học lại có những mặt trái
của nó tác động tiêu cực đến đất và chất lượng nông sản :
-

Làm đất nhiễm bẩn nitrat : Do phân đạm sản sinh ra NO 3-. Theo thống kê,

cây trồng chỉ hấp thụ được 50% lượng phân đạm bón vào đất, lượng còn lại đi
vào trong đất và nước.
-

Nhiễm bẩn kim loại nặng : Phân bón hóa học sản xuất được sản xuất từ

nguyên liệu chính là các khoáng : apatit, photphorit, pyrite….Các khoáng này
đều có môt tỉ lệ nhất định các kim loại nặng : Hg, Cd, Pd, As, Mn, Cr…làm đất
bị nhiễm bẩn kim loại nặng dần dần sẽ bị thoái hóa , giảm sức sản xuất của đất,
giảm chất lượng nông sản, ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
-

Làm đất chua, mất kết cấu : Bón phân hóa học quá nhiều sẽ làm tăng độ

chua của đất,
-

Tăng chi phí sản xuất trong nông nghiệp
Việt Nam là nước nông nghiệp, diện tích canh tác 10,126 triệu ha với

Chính những lí do trên tôi quyết định nghiên cứu đề tài sau: “Nghiên cứu
và tuyển chọn xạ khuẩn có khả năng phân giải xenluloza đê làm giống sản
xuất chế phẩm xử lí phế phụ phẩm nông nghiệp”
Đề tài tập trung nghiên cứu và tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có khả năng
phân hủy xenlulo để làm giống sản xuất chế phẩm xử lí tàn dư thực vật.Việc
nghiên cứu này là cần thiết ,có ý nghĩa thực tiễn nằm giảm thiểu ô nhiễm môi
trường, bù đắp dinh dưỡng cho đất.

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

2


PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY XENLULOZA
2.1.1.Cấu trúc phân tử và khả năng bền vững của xenluloza
Xenluloza là thành phần chính của tế bào thực vật chiếm khoảng 20%
trong một số loài cỏ, 45% trên gỗ và trên 90% trên sợi bong. Xenluloza kết hợp
với hemixenlulo và lignin tạo nên độ cứng cho thành tế bào. Xenluloza là
polysacarit mạch thẳng gồm 1.400 đến 12.000 gốc β- D glucopyranoza liên kết
với nhau bằng liên kết β- 1,4 glucozit tạo thành dạng chuỗi, có công thức cấu tạo
là (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n. Trong phân tử xenluloza các gốc β- D gluco
thường có cấu hình dạng ghế và quay một góc 180 0 với nhau, do đó các nhóm
huydroxit (-OH) đều nằm trên đườngthẳng xích đạo. Nhờ phân tích Ronghen,
người ta đã biết rằng xenluloza có cấu tạo sợi. Các sợi liên kết với nhau bằng
các liên kết hydro và các liên kết Vandderrvan tạo thành các bó nhỏ gọi là micro
fibrin có cấu trúc không đồng nhất và tạo nên cấu trúc mixen của xenlulo. Các
sợi micro fibrin có chiều rộng từ 100- 300A 0 và có chiều dài từ 40-

100A 0.

hiện nhờ VSV. Theo phương pháp này xenluloza và các nguyên liệu khác phải
được thủy phân thành các đường hòa tan rồi được dùng làm cơ chất nuôi cấy
VSV để thu nhận sinh khối giàu protein hoặc lên men tạo thành các dung môi,
chất dẻo, etanol. ( Michael,vtv,1979, Bellany, 1974 [2]
H
HO

O

H
O

CH2OH

OH

H
O

OH

CH2OH

H

H

H
O


là chất cảm ứng sinh lý, nhưng nếu nồng độ xenlobioza cao sẽ thực sự kìm hãm
tổng hợp xenluloza. Vì vậy để thu được nguồn enzym cao người ta thường sử
dụng cơ chất không thể thủy phân như : bã mía, rơm rạ, giấy loại. Hoặc có thể
nuôi cấy kết hợp với VSV đồng hóa tốt xenlobioza.[4]
Sự kìm hãm tổng hợp xenlulaza xảy ra rất mạnh mẽ trong môi
trường có chứa hydrat cacbon dễ tiêu, đặc biệt là gluco. Khi trong môi trường
còn hydrat cacbon dễ tiêu, quá trình sinh tổng hợp xenlulaza chưa bắt đầu. Thậm
chí khi tế bào đang tổng hợp xenlulaza người ta bổ sung gluco thì cường độ tổng
hợp xenluaza bị giảm ngay. [5]

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

5


Nhiều sản phẩm của chu trình Kerbs( axit nitric,succinic…) là chất ức chế
quá trình sinh tổng hợp xenlulaza. Nguồn nitơ hữu cơ tác động rõ rệt tới quá
trình tổng hợp xenlulaza, khi nuôi Thermoactinomyces trên môi trường có avicel
nếu bổ sung nước chiết nấm men hay pepton thì khả năng sinh C 1, C2 sẽ tăng lên
[6]
2.1.2.2. Cơ chế phân giải xenluloza.
Qúa trình phân giải xenluloza của VSV được thực hiện bởi các phức hệ
enzyme xenluloza. Phức hệ này gồm 3 enzym chủ yếu sau đây:
- Endoglucanaza hay CMC aza (edo – 1,4 – β – D glucan – 4 glucanohydrolaza
EC 3.2.1.4) có khả năng cắt đứt các liên kết bên trong phân tử xenluloza làm
giảm nhanh chiều dài chuỗi, làm tăng chậm các nhóm khử, thủy phân liên kết β
– 1,4 glucozit một cách tùy tiện và giải phóng xenluodextrin, xenlobioza và
gluco. Enzym này phân giải mạnh mẽ các xenluloza hòa tan nhất là dạng
xenluloza vô định hình nhưng hoạt động rất yếu ở vùng kết tinh.
-

Năm 1988, Kliosov và các cộng sự lại cho rằng quá trình
chuyển hóa xenluloza có thể xảy ra do nhiều phức hệ enzyme xeulaza, sơ đồ sau
thể hiện những bước chính của quá trình thủy phân xenluoza:

Xenlulo
ban đầu

E
(1)
1

E
(5)
5

E
Xenlubigosacco
Xenlobio
(2)
2
rit
za
E4
(4)

Với E1 : Endoglucanaza

E3 Gluco
(3)


Nấm sợi là nhóm có khả năng tiết ra ngoài môi trường một lương
lớn đầy đủ các thành phân enzym có trong phức hệ xenlulaza. Nên khả năng
phân giải xenluloza của nấm là rất mạnh. Những loài nấm có khả năng phân giải
xenluloza mạnh như: Trichoderma với đại diện là Trichoderma reesei,
Trichoderma viride, tiếp theo là Aspergillus niger,Fusarium solani, Penicillim
pinophinum, Sporotrichum pulverulentum
Mỗi loài nấm khác nhau có khả năng phân giải mạnh loại xenluloza
khác nhau. Mandels và các cộng sự nhận thấy rõ ảnh hưởng của nguồn cacbon
đối với nấm T. viride. Nguồn cacbon thích hợp cho tổng hợp xenlulaza ở
Aspergillus fumigatus ưa ấm và ưa nhiệt là giấy lọc hay rơm nghiền. Ở A.tereus
là giấy lọc còn ở T.viride là hỗn hợp cám và củ cải đường. Bổ sung các chất dễ
đồng hóa như gluco xenlobioza vào môi trường nuôi cấy chứa xenluloza có thể
làm pH của môi trường giảm đi nhanh chóng và do đó hoạt tính xenlulaza của
các chủng nấm Tricoderma giảm theo
Nguồn nitơ trong môi trường nuôi cấy cũng ảnh hưởng đến sự tạo
thành xenlulaza của nấm. Nitrat là nguồn nitơ thích hợp để tổng hợp xenlulaza ở
nhiều loại nấm như Fusarium, Aspergillus, Tricoderma… còn muối axit amôn
thường ức chế việc tạo thành xenlulaza ở A.terreus, T. lignorum, T. koningi và
nhiều loại nấm khác. Nguồn nitơ hữu cơ cũng có ảnh hưởng không giống nhau

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

8


tới việc sinh xenlulaza ở các nấm, peptone gây kích thích sự tạo thành xenlulaza
ở Penicillium oxalicum, T. reesei, Helminnihosporium cylop, nhưng lại ức chế
việc tạo thành xenlulaza ở Myrothecium, Aspergillus, Chaetominum
Jeris và các cộng sự thường gặp các nấm phân giải xenluloza trong
các đống ủ như: Alternaria, Aspergillus, Chaetominum, Copprinus, Fomes,

Mycromonospora.
XK phân giải xenlulo được phân lập từ các mẫu đất, mùn rác, mẫu bùn,
những nơi có chứa xenlulo. Người ta thường sử dụng XK đặc biệt là
Streptomyces trong việc phân hủy rác sinh hoạt. Những XK này thường thuộc
nhóm ưa nhiệt, sinh trưởng, phát triển tốt ở nhiệt độ 450 – 500C, rất thích hợp với
quá trình ủ rác thải. [11]
2.2. XẠ KHUẨN
Xạ khuẩn (Actinomycetes) là vi khuẩn G (+), đặc biệt khác với vi sinh vật nhân
sơ là có tỉ lệ G+ X cao (70%), trong đó ở vi khuẩn là 25-45 %. Chúng có khuẩn
lạc khô và đa số có dạng hình phóng xạ (actino-) nhưng khuẩn thể lại có dạng
sợi phân nhánh như nấm (myces). Xạ khuẩn phân bố rộng rãi và có vai trò quan
trọng trong tự nhiên. Chúng tham gia tích cực vào các quá trình chuyển hóa hợp
chất trong đất, trong nước. Sự phân bố của xạ khuẩn phụ thuộc vào khí hậu,
thành phần đât, mức độ canh tác và thảm thực vật.Theo Waksman thig trong 1
gam đất có khoảng 29.000- 2.400.000 CFU xạ khuẩn, chiếm 9-45% tổng số vi
sinh vật(…).Đất giàu chất dinh dưỡng hữu cơ, khoáng và lớp đất trên bề mặt sâu
đến 40cm thường gặp một số lượng lớn XK. Trong 1 gam đất canh tác có thể
phân lập được 5 triệu hoặc hơn mầm XK.Đất vùng sa mạc, nóng, khô, độ ẩm
thấp, nghèo dinh dưỡng, mật độ phân bố XK thấp hơn, thường dao động trong
khoảng 10.000- 100.000. Đặc tính quan trọng nhất của xạ khuẩn là khả năng
hình thành chất kháng sinh, 60-70% xạ khuẩn được phân lập từ đất có khả năng
sinh chất kháng sinh.
Xạ khuẩn thuộc loại cơ thể dị dưỡng. Để sử dụng nguồn cacbon, chúng thường
sử dụng đường, tinh bột, rượu, axit hữu cơ, polysaccarit, lipti, axit amin, protein
và nhiều hợp chất hữu cơ khác. Nguồn nitơ vô cơ thường là : pepton, protein,

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

10


gọi là hệ khuẩn ty. Về phân loại XK thuộc Procaryota còn nấm thuộc Eucaryota.
2.2.1. Đặc điểm hình thái và kích thước
Hình dạng kích thước của khuẩn ty XK:
XK có hệ khuẩn ty phát triển tốt, khuẩn ty hông có vách ngăn và không tự
đứt đoạn, bắt màu Gram dương, hiếu khí, hoại sinh, không hình thành nha bào,
không có lông và giáp mô, đa hình thái như hình chùy, hình phân nhánh hay
dạng sợi dài gọi là khuẩn ty hay phân nhánh thành chùm thành bó
thể( mycelium). Đường kính của khuẩn ty từ 0,2- 2,5μm, kích thước và khối
lượng khuẩn ty thường không ổn định,chúng phụ thuộc vào từng loại và từng
điều kiện nuôi cấy. Các khuẩn ty non và các khuẩn ty có mang bào tử thường
lớn hơn so với các khuẩn ty già và các khuẩn ty không mang bào tử. Khi già XK
thay đổi hình dạng rõ rệt chúng trở nên giòn dễ gãy thành từng đoạn nhỏ có kích
thước khác nhau [12]

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

11


2.2.2. Khuẩn lạc của xạ khuẩn
Khuẩn lạc của xạ khuẩn không trươn ướt như ở VK và ở nấm men mà
thường rắn chắc thô ráp dạng vôi dạng nhung tơ hay dạng màng dẻo không
trong suốt, do đó bềm mặt của khuẩn lạc có thể nhẵn có mấu lồi, có nếp nhăn
hoặc sần sùi như vỏ cam sành. Kích thước của khuẩn lạc thay đổi tùy loại XK và
điều kiện nuôi cấy, đường kính khuẩn lạc trung bình 0,5- 2mm. Khuẩn lạc của
XK có nhiều màu sắc khác nhau như : đỏ, da cam, vang, lam, hồng, nâu, tím…
Màu sắc của XK cũng là một tiêu chí quan trọng để xác định tên các loài XK
2.2.3. Cấu tạo tế bào [13]
Cấu tạo tế bào XK khá phức tạp bao gồm:
-

năng chủ yếu của màng nguyên sinh chất là điều hòa hấp thu các chất dinh
dưỡng vào tế bào và tham gia vào quá trình hình thành bào tử.
-

Nguyên sinh chất và nhân của XK:

Cũng tương tự như nguyên sinh chất và nhân của VK, do đó người ta cho rằng
XK cùng loài với VK. Trong nguyên sinh chất của XK có chia:
◦ Mezoxom : Thường có dạng hình ống, chức năng của mezoxom là tăng diện
tích tiếp xúc của màng nguyên sinh chất, do đó làm tăng hoạt tính của enzym,
tăng chuyển điện tử.
◦ Các vật thể ẩn nhập gồm có các hạt polyphosphate hình cầu, bắt màu thuốc
nhuộm Soudan III, các hạt polysaccarit bắt màu dung dịch lugol.
2.2.4. Bào tử và sự hình thành bào tử ( Khả năng sinh sản) [14]
- Bào tử xạ khuẩn:
Bào tử được hình thành trên KTKS, sợi bào tử có thể có nhiều loại hình dạng
khác nhau như: thẳng, lượn song,xoắn, mọc vòng, một số XK có sinh nang bào
tử bên trong chứa bào tử nang. Bào tử của XK được hình thành theo ba phương
pháp sau:
◦ Phát triển toàn bộ: toàn bộ hay một bộ phận của thành khuânt ty tạo ra thành
của bào tử.
◦ Phát triển trong thành: Thành bào tử sinh ra từ tầng nằm giữa màng nguyên
sinh chất và thành khuẩn ty
◦ Phát triển bào tử nội sinh thật: Thành khuẩn ty không tham gia vào quá trình
hình thành bào tử
Bào tử trần (conidiospora ) của XK có thể hình tròn, hình bầu dục, hình que,
hình trụ…, Hình dạng và kích thước của bào tử có vai trò quan trong trong công
việc định tên XK
-


thái, nuôi cấy, các đặc điểm sinh lí, sinh hóa, miễn dịch học và sinh học phân
tử.
-

Đặc điểm hình thái và tính chất nuôi cấy:

Dựa vào đặc điểm hình thái và tính chất nuôi cấy, XK được chia thành 4 nhóm
chính:

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

14


Nhóm 1: XK mang bào tử rõ rệt. Đặc trưng của nhóm này là sinh sản bằng bào
tử và phân bố thành hệ sợi khí sinh và hệ sợi cơ chất.
Nhóm 2: XK có bào tử nang. Đặc trưng của nhóm này là hệ sợi phân chia theo
các hướng vuông góc với nhau tạo ra cấu trúc tương tự mang bào tử
Nhóm 3:

XK dạng Nocardia, sinh sản bằng cách phân đốt sợi

Nhóm 4:

XK dạng tương tự Corynebacter và dạng cầu, tế bào có hình chữ V,

T hoặc dạng cầu thong thường không có sợi
Về cuống sinh bào tử trước đây người ta vẫn dựa theo cách chia của Pridham và
cộng sự gồm 3 nhóm: RF - cho những cuống sinh bào tử thằng và lượn sóng,
RA – cho những cuống sinh bào tử xoắn thô sơ và ngắn, S – cho những cuống


15


Khi phân loại XK đến loài người ta sử dụng các đặc điểm sinh lí, sinh hóa khác
như khả năng đồng hóa các nguồn Cacbon và Nitơ, nhu cầu các chất sinh
trưởng, khả năng biến đổi các chất khác nhau nhờ hệ thống enzym. Các chỉ tiêu
khác cũng được xác định như mối quan hệ với pH, nhiệt độ, khả năng chịu muối
và các yếu tố môi trường khác, mối quan hệ với chất kìm hãm sinh trưởng và
phát triển khác nhau, tính đối kháng và nhạy cảm với chất kháng sinh và các sản
phẩm trao đổi chất đặc trưng khác của XK.
2.3. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT
TRIỂN VÀ SINH TỔNG HỢP ENZYM CỦA VSV. [16]
2.3.1. Ảnh hưởng của pH
Ph của môi trường có ý nghĩa quyết định đối với sinh trưởng và phát triển
của nhiều VSV. Các ion H+ và OH- là hai loại ion hoạt động lớn nhất trong tất cả
các ion, những biến đổi dù nhỏ trong nồng độ của chúng cũng ảnh hưởng mạnh
mẽ. Cho nên việc xác định pH thích hợp ban đầu và việc duy trì pH cần thiết
trong thời gian sinh trưởng của tế bào là rất quan trọng. Các giá trị pH( cực tiểu,
cực đại, tối thích) cần cho sinh trưởng và sinh sản của VSV ứng với các giá trị
pH cần cho hoạt động của men. Giới hạn pH hoạt động đối với VSV ở trong
khoảng 4- 10. Đa số VK sinh trưởng tốt nhất ở pH trung tính ( =7). pH không
những ảnh hưởng đến sinh trưởng mà còn tác động sâu sắc đến các quá trình
trao đổi chất của VSV.
2.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của VSV. VK có thể sinh trưởng
trong một biên độ rộng về nhiệt độ. Giới hạn nhiệt độ cực tiểu và nhiệt độ cực
đại là vùng nhiệt sinh trưởng của VSV. Giới hạn này khác nhau ở các loài VSV.
Tùy theo quan hệ với vùng nhiệt mà có thể chia VSV thành ba nhóm trên cơ sở
phạm vi vùng sinh trưởng tốt nhất. Bọn ưa lạnh sinh trưởng tốt nhất ở nhiệt độ



2.3. THỰC TRẠNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÍ CHẤT THẢI HỮU
CƠ( có cần thiết phải làm phần này ko hả cô?)
2.4. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT
NAM

( em muon làm thên phần:”Tình hình phát sinh phế phụ phẩn trong
nông nghiêp” nhưng e ko tìm được tài liệu, số liệu cụ thê cô a.vậy có
cần lam fan nay ko ha cô?)
Phế phụ phẩm nông nghiệp có khối lượng tương đối lớn, tuy nhiên thường
không được trả lại cho đất. Vì vậy, canh tác lâu năm đất mất dinh dưỡng và có
nguy cơ thoái hóa cao. Các biện pháp xử lí hiên nay chủ yếu là:
2.4.1. Sử dụng làm thức ăn chăn nuôi
Trước đây chăn nuôi ở quy mô hộ gia đình rất phổ biến thì phế thải trong
trồng trọt phần lớn được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm. Đây là
biện pháp tận dụng triệt để sản phẩm phụ trong trồng trọt để tạo ra năng suất thứ
cấp, góp phần thu nhập cho nông dân. Tuy nhiên, việc tận dụng triệt để này là
một trong những nguyên nhân gây thiếu dinh dưỡng cho đất trồng.
Hiện nay chăn nuôi nhỏ có xu hướng giảm nhanh nên tàn dư được bỏ lại
trên đồng ruộng khá nhiều. Việc xử lý loại tàn dư này lại được tiến hành theo
các cách khác nhau.
2.4.2. Biện pháp đốt
Đây là biện pháp khá phổ biến ở nước ta. Tàn dư thực vật được thu gom, phơi
khô và đốt ngay trên đồng ruộng hoặc làm nguyên liệu để đun nấu. Ngày nay,
khi nền kinh tế phát triển thì nguyên liệu đun nấu cũng được cải thiện, đồng thời
chăn nuôi giảm nên tàn dư bị đốt trên đồng ruộng, trên các đường giao thông
ngày càng tăng. Đây là biện pháp gây ra nhiều vấn đề về môi trường như khói,
bụi. Đặc biệt nó thường tập trung vào mùa thu hoạch nên việc đốt tàn dư thực
vật đại trà trên diện rộng còn gây ra khó khăn cho đi lại ở nông thôn. Mặt khác

thải được bổ sung hoặc ủ chung với phân chuồng, vôi bột…sẽ làm tăng độ xốp
và hàm lượng chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng. Biện pháp này là cơ sở cho
các biện pháp sinh học xử lý chất thải hữu cơ nhờ sự hoạt động của khu hệ vi
sinh vật trong các đống ủ.

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

19


Tuy nhiên, phương pháp này rất lâu vì có thể khu hệ vi sinh vật có sẵn
trong đống ủ cần một thời gian nhất định để nhân nhanh sinh khối. Do đó, nếu
chúng ta phân lập các chủng vi sinh vật có trong đống ủ, sau đó tuyển chọn đánh
giá đặc tính sinh học và nhân sinh khối rồi bổ sung vào đống ủ, sẽ làm giảm thời
gian ủ và làm tăng hàm lượng dinh dưỡng của đống ủ.
2.5. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VIỆC SỬ DỤNG VI SINH VẬT XỬ LÝ
CHẤT THẢI HỮU CƠ
2.5.1. Các nghiên cứu trên thế giới
2.5.1.1. Lịch sử quá trình ủ chất hữu cơ
Từ lâu con người đã nhận thức được lợi ích của vi sinh và đã sử dụng
chúng để ủ lá cây, phân gia súc mang lại lợi lợi ích kinh tế thiết thực. Nhưng
việc sản xuất và sử dụng phân ủ chỉ theo những kinh nghiệm dân gian chưa có
những nghiên cứu về các quá trình diễn ra trong đống ủ. Vào những năm đầu
của thế kỷ 20, nhiều nhà sinh học đã bắt đầu nghiên cứu tìm ra những yếu tố tác
động vào quá trình ủ, rút ngắn thời gian và nâng cao chất lượng đống ủ.
Hutchingson và Richards (1921) là những người đầu tiên nghiên cứu quá
trình ủ phân. Sau đó Horward đã đưa ra “phương pháp hữu cơ”, tức là trộn xác
hữu cơ với phân gia súc với tỷ lệ 3:1 và đảo trộn thường xuyên. Ông đã phát
triển phương pháp ủ trên những nguyên liệu khác nhau theo từng lớp và lần thứ
hai đảo lại, tạo điều kiện hiếu khí. Đây là phương pháp Indore, phương pháp

Người đầu tiên đưa ra nguyên lý phân giải chất hữu cơ bằng vi sinh vật
trong điều kiện hiếu khí thành công là Albert Howard ở Ấn Độ. Phương pháp
này dựa trên nguyên tắc là đảm bảo oxy cung cấp cho hoạt động của vi sinh vật
trong đống ủ, bằng cách hàng tuần phải đảo trộn hoặc dùng hệ thống thổi khí,
đồng thời làm giảm nhiệt độ của đống ủ. Một yêu cầu nữa là độ ẩm phải thích
hợp, kích thước đống ủ không quá lớn.
Nguyên liệu để ủ là hỗn hợp phế thải nông nghiệp, phân chuồng, lá cây… Mỗi
đống sâu 1m, rộng 1,5 - 2 m, đống ủ gồm nhiều lớp nguyên liệu, mỗi lớp nguyên
liệu dày 10 - 15 cm, thêm vào 4,5 kg phân, 3,5 kg nước tiểu và 4,5 kg phân ủ
được 15 ngày. Đống ủ được tưới đủ ẩm và được đảo trộn 3 lần trong suốt thời

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

21


gian ủ. Lần thứ nhất là sau 15 ngày ủ, lần thứ hai cách lần thứ nhất 15 ngày, lần
thứ ba cách lần thứ hai một tháng.
Trên nguyên lý của phương pháp Indore, phương pháp ủ đống ra đời (Heap
method). Mỗi đống ủ theo phương pháp này có kích thước 7 fít chiều rộng, 5 fít
chiều cao, 7 fít chiều dài hoặc rộng hơn. Trong đống ủ, mỗi lớp phế thải có
nguồn gốc cacbon (lá, cỏ, rơm rạ, càch cây, lá cây ngô, cây bông…) dày 8 inch,
4 inch nguyên liệu giầu nitơ (phân chuồng, bùn, than bùn).
Phương pháp này có ưu điểm là hoạt động của vi sinh vật xảy ra nhanh, chất
mùn tổng hợp nhiều, thời gian hoàn thành đống ủ ngắn (3- 4 tháng). Tuy nhiên
do trao đổi khí thường xuyên nên một lượng lớn nitơ cùng với nước bị thất thoát
ra ngoài (nitơ bị mất 31,4 %) [21].
+ Phương pháp Bangalore (Bangalore method)
Phương pháp này chia thành hai giai đoạn:
- Giai đoạn ủ hiếu khí: 8 – 10 ngày để nhiệt độ tăng cao nhằm tiêu diệt các vi

hai phương pháp trên. Ta cũng khẳng định rằng sự có mặt của vi sinh vật phân
giải xenlulo là một trong các yếu tố quan trọng để rút ngắn thời gian phân hủy
các hợp chất hữu cơ.
2.5.2.3.Các nghiên cứu và áp dụng vi sinh vật vào xử lí chất thải hữu cơ
Năm 1946, Hugater đã phân lập được loài xạ khuẩn có tên là Micromonospora
có khả năng thủy phân xenlulo cao [14 cua chi thanh].
Veigia và các cộng sự đã phân lập được 36 chủng xạ khuẩn từ bùn ở vịnh
Lacoruva (Tây Ba Nha), trong đó có 19 chủng có khả năng tổng hợp xenlulo và
sinh trưởng tốt trong môi trường có chứa 3,5% NaCl [14 cua chi thanh].
Từ thế kỷ XIX, các nhà khoa học đã nghiên cứu và nhận thấy một số vi sinh vật
kỵ khí có khả năng phân giải xenlulo. Những năm đầu của thế kỷ XX người ta
phân lập được các loài vi khuẩn hiếu khí cũng có khả năng này. Trong các vi
khuẩn hiếu khí phân giải xenlulo thì niêm vi khuẩn là quan trọng nhất.
Jeris và cộng sự thấy trong đống ủ có các loài vi khuẩn phân giải xenlulo sau:
Acteromobater, Clostridium, Cellulomonas, Cytophara, Cellvibrio, Bacillus,
Pseudomonas, Sorangium, Sporocytophara,…Và các loài nấm phân giải xenlulo
như: Alternaria, Aspergillus, Chactomium, Fomes, Fusarium, Myrothecium,
Nennicillium, Polyponus, Rhizoctonia, Rhozopus,…[23].

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

23


Năm 1979 Gaur đã sử dụng các chủng nấm ưa ấm vào các đống ủ (rơm, lá khô),
hàm lượng C hữu cơ giảm từ 48% xuống 25% trong tháng đầu tiên của quá trình
ủ. Aspergillus sp làm tỷ lệ C/N giảm 45% xuống 20,6%, Penicillium sp làm
giảm xuống còn 19,6% [24].
Ở Cu Ba người ta nghiên cứu thành công trong phạm vi thí nghiệm sử
dụng một số loài vi khuẩn có khả năng phân giải xenlulo thuộc giống

đến 1 năm, thậm chí 2 năm với điều kiện tự nhiên. [28]
Năm 1994, Nguyễn Đình Quyến và cộng sự đã phân lập và tuyển chọn
được 2 chủng Tricoderma có khả năng phân giải xenlulo từ các mẫu gỗ bị mốc
xanh và Bacillus.sp sinh bào tử, đem nuôi cấy 2 chủng trên cùng một môi trường
có chứa xenlulo cho thấy số khuẩn lạc của Bacillus.sp cao hơn rõ rệt so với nuôi
cấy đơn chủng và số lượng enzim phân hủy ngoại bào (amylaza, xenlulaza,
poligalacturonaza) cao hơn so với nuôi cấy riêng rẽ. [29]
Đề tài cấp nhà nước KHCN 02 – 06A, giai đoạn 1996 – 1998 “Nghiên
cứu và áp dụng công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ
nguồn phế thải hữu cơ rắn”, đã phân lập từ mẫu đất và mẫu rác ở một số tỉnh
phía Bắc tuyển chọn được 2 chủng xạ khuẩn X50 thuộc loài Streptomyces
gougero và chủng X20 Streptomyces macrosporrus, 2 chủng vi khuẩn là V40
thuộc loài Cellulomna.sp và V31 thuộc loài Corynebacoerium.sp và 2 chủng
nấm N11 thuộc loài A.japonicus và N3 thuộc loài A.unilateralis. Các chủng
giống này có khả năng phân hủy chuyển hóa các hợp chất hữu cơ khó phân giải
như xenlulo, hemixenlulo, có khả năng sinh tổng hợp các enzim ngoại bào như
amylaza, proteiaza, pectilaza,…Khi nghiên cứu các tác động của vi sinh vật vào
quá trình phân hủy rác, các tác giả nhận thấy khi chúng tác động đồng thời theo
tỷ lệ phối trộn giữa XK, VK, nấm là 1:1:1 sẽ cho hiệu quả cao hơn khi chúng có
tác động riêng rẽ. [30]
Đề tài cấp nhà nước KC 02 – 04 Lê Văn Nhương và cộng sự đã phân lập
và tuyển chọn được 2 chủng XK là S59 và S116 có hoạt tính phân giải tinh bột,
xenlulo và CMC cao. Khi thử nghiệm mức độ chuyển hóa của các xạ khuẩn trên
môi trường có bổ sung 5g rơm rạ hoặc vỏ lạc đã xử lí kiềm và nhận thấy chúng
làm giảm cơ chất rơm 37,78%, thể tích giảm 47,05% và trọng lượng vỏ lạc giảm

Kho tài liệu miễn phí Ketnooi.com

25