BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Trần Ngọc Điểm

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM
BIO BL VÀ BIOPLANT FLORA ĐẾN SỰ SINH
TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA
CÂY CẢI NGỌT (BRASSICA INTEGRIFOLIA)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thành Phố Hồ Chí Minh – 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Trần Ngọc Điểm

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM
BIO BL VÀ BIOPLANT FLORA ĐẾN SỰ SINH
TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA
CÂY CẢI NGỌT (BRASSICA INTEGRIFOLIA)
Chuyên ngành

: Vi sinh vật học

Mã số

: 60 42 01 07

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu được
trình bày trong phần kết quả của luận văn là trung thực và chưa từng được công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn

Trần Ngọc Điểm

2


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các chữ cái viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ
MỞ ĐẦU.................................................................................................................................. 9
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................... 11
1.1. Chế phẩm sinh học ......................................................................................... 11
1.1.1. Lịch sử nghiên cứu .................................................................................. 11
1.1.2. Đặc điểm của chế phẩm sinh học ............................................................ 12
1.1.3. Đặc điểm của chế phẩm vi sinh............................................................... 14
1.1.4. Các phương pháp sử dụng chế phẩm vi sinh trong trồng trọt và bảo
vệ thực vật ............................................................................................. 18
1.1.5. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng của các chế phẩm sinh học dùng
trong nông nghiệp. ................................................................................. 20
1.2. Chế phẩm Bio BL và Bioplant Flora ............................................................. 22

3.2. Khảo sát hàm lượng chất dinh dưỡng có trong chế phẩm Bio BL và chế
phẩm Bioplant Flora ...................................................................................... 45
3.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio BL và Bioplant Flora đến sinh trưởng
của cải ngọt. ................................................................................................... 46
3.3.1. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến số lá cây
cải ngọt. ................................................................................................. 47
3.3.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến diện tích
lá cây cải ngọt ........................................................................................ 50
3.3.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến chiều cao
cây cải ngọt ............................................................................................ 52
3.4. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến năng suất của
cây cải ngọt .................................................................................................... 55
4


3.5. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến chất lượng
của cây cải ngọt.............................................................................................. 57
3.5.1. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến hàm lượng
Vitamin C của cây cải ngọt ................................................................... 57
3.5.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến hàm lượng
Nitrat của cây cải ngọt. .......................................................................... 58
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 61
4.1. Kết luận ......................................................................................................... 61
4.2. Kiến nghị........................................................................................................ 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 63
PHỤ LỤC

5




: năng suất lý thuyết

NSTT

: năng suất thực thụ

VSV

: vi sinh vật

VTM

: vitamin

VK

: vi khuẩn

6


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong cây cải ngọt ........................................... 32
Bảng 2.1. Phương pháp phân tích hàm lượng vitamin C và nitrat trong cải
ngọt ........................................................................................................ 40
Bảng 2.2. Phương pháp phân tích hàm lượng chất dinh dưỡng trong chế
phẩm Bio BL ......................................................................................... 40
Bảng 2.3. Phương pháp phân tích hàm lượng chất dinh dưỡng trong chế
phẩm Bioplant Flora .............................................................................. 41

thời kì thu hoạch so với đối chứng ........................................................ 51
Hình 3.7. Kích thước lá cải ngọt ở các công thức thí nghiệm vào thời kì thu
hoạch...................................................................................................... 51
Hình 3.8 . Chiều cao của cây cải ngọt ở các công thức qua các tuần thay đổi
so với đối chứng .................................................................................... 53
Hình 3.9. Chiều cao của cây ở các công thức vào thời kì thu hoạch .................... 55
Hình 3.10. Trọng lượng tươi của cây cải ngọt vào thời kì thu hoạch thay đổi so
đối chứng ............................................................................................... 56
Hình 3.11. Năng suất của cải ngọt vào thời kì thu hoạch thay đổi so đối chứng .... 57
Hình 3.12. Hàm lượng vitamin C của cây cải ngọt vào thời kì thu hoạch thay
đổi so đối chứng .................................................................................... 58
Hình 3.13. Hàm lượng nitrat của cây cải ngọt vào thời kỳ thu hoạch thay đổi
so đối chứng .......................................................................................... 59

8


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong nông nghiệp đặc biệt là trồng trọt, người nông dân thường dùng thuốc
kích thích sinh trưởng và phân hóa học để tăng năng suất cây trồng. Biện pháp này
mang lại hiệu quả nhanh chóng nhưng lại làm giảm chất lượng đất, gây ô nhiễm
môi trường và nguy hại đến sức khỏe con người. Thực tế cho thấy, dư lượng các
thuốc bảo vệ thực vật, nitrat,…trong các sản phẩm cây trồng là nguyên nhân gây ra
các bệnh hiểm nghèo như: ung thư, thần kinh, tiêu hóa, tim mạch,… Những chi phí
dành cho thuốc bảo vệ thực vật, phân vô cơ trong sản xuất nông nghiệp đã khiến
cho giá thành nông sản cao nhưng vẫn không đảm bảo chất lượng.
Sử dụng chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp là một vấn đề lớn được xã
hội quan tâm nhằm tăng năng suất và chất lượng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường
và không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Bio BL và Bioplant Flora đến sự sinh
trưởng, năng suất và chất lượng của cây cải ngọt.
4. Đối tượng nghiên cứu
- Chế phẩm Bio-BL của công ty trách nhiệm hữu hạn SINH HỌC PHƯƠNG
NAM cung cấp.
- Chế phẩm Bioplant Flora: sản phẩm nhập từ Liên bang Nga được sản xuất
theo công nghệ nano có thể thay thế hoàn toàn phân hóa học và sử dụng cho nhiều
loại cây trồng.
- Hạt giống cải ngọt được cung cấp tại Công ty trách hữu hạn giống cây trồng
Hoàng Ngân (45 Yết Kêu, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang).
5. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Thời gian: từ tháng 4/2014 đến 9/2014.
- Địa điểm bố trí thí nghiệm: đất trồng rau ở phường 15, quận 8, TP Hồ Chí
Minh.

10


Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Chế phẩm sinh học
1.1.1. Lịch sử nghiên cứu
CPSH dùng trong nông nghiệp khởi đầu có đăng ký sáng chế từ năm 1917.
Theo cơ sở dữ liệu tiếp cận được, từ năm 1917 đến nay có khoảng 5.000 sáng chế,
trong đó giai đoạn 1990 – 2011 là giai đoạn phát triển mạnh với 4.528 sáng chế,
nhiều nhất là năm 2010 với 382 sáng chế. Phân bón sinh học là nhóm chế phẩm có
nhiều sáng chế nhất, chiếm tỉ lệ 90,3% trong tổng số các sáng chế về CPSH sử
dụng trong nông nghiệp [44].

Hình 1.1. Số lượng sáng chế liên quan đến CPSH sử dụng trong nông nghiệp từ
năm 1990-2011

của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các loại thuốc bảo vệ
thực vật có nguồn gốc hóa học. Tác dụng của CPSH đến từ từ không nhanh như các
loại hóa chất nhưng tác dụng dài lâu.
- Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các phế thải sinh học, phế thải nông
nghiệp, phế thải công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường.
Các CPSH dùng trong nông nghiệp có thể được chia thành 4 nhóm như sau:
• Nhóm CPSH dùng trong phòng trừ dịch hại cây trồng
Đây là thuốc bảo vệ thực vật nguồn gốc sinh học có thể tiêu diệt hoặc phòng
trừ dịch hại. Dịch hại là các sinh vật, VSV, các loại sâu hại, các loài gặm nhấm... có
khả năng gây hại cho các loài cây trồng.
• Nhóm CPSH dùng trong sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, phân bón vi
sinh
Phân hữu cơ sinh học là sản phẩm được tạo ra qua quá trình lên men vi sinh
các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau và chuyển hóa thành mùn; không có
yêu cầu chủng vi sinh phải đạt số lượng là bao nhiêu.
Phân hữu cơ vi sinh là loại phân bón được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ, có
chứa ít nhất một chủng VSV có ích phù hợp với hàm lượng cao (≥1x106CFU/g).
Phân vi sinh là loại phân có chứa hàm lượng VSV có ích cao (≥1x108CFU/g),
thường không có hàm lượng chất dinh dưỡng kèm theo. Phân vi sinh được sản xuất
và bón vào đất nhằm tăng lượng VSV có ích cho cây trồng, đặc biệt đối với VSV
cố định đạm.
• Nhóm CPSH dùng trong cải tạo đất, xử lý phế thải nông nghiệp
Là các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học được đưa vào đất để cải tạo lý,
hóa tính của đất (kết cấu, độ ẩm, hàm lượng hữu cơ, khả năng giữ nước, pH… của
đất), hoặc xử lý đất khỏi những yếu tố bất lợi (kim loại nặng, VSV, hóa chất độc
hại …) làm cho đất trở nên tốt hơn.
• Nhóm điều hòa sinh trưởng cây trồng (hoocmon tăng trưởng)

13


14


tiện lợi ở chỗ không cần phải pha hoặc trộn với nước mà có thể trộn luôn vào hạt
giống. Cũng có thể ly tâm dịch VK để cô đặc sinh khối nên hạ giá thành sản xuất.
Tuy nhiên loại chế phẩm dạng lỏng này có những hạn chế: khi nhiễm vào hạt
giống độ sống sót và độ bám dính của VK trên hạt giống không cao. Chế phẩm
luôn phải bảo quản ở trong điều kiện lạnh nên khá tốn kém và không thuận tiện cho
vận chuyển; chi phí sản xuất tương đối cao vì dụng cụ chứa đựng đắt tiền. Gần đây,
một số cơ quan nghiên cứu (Niftal- Hoa Kỳ, Thái Lan, Ấn Độ...) đã nghiên cứu
thành công công nghệ sản xuất chế phẩm VK dạng lỏng, trong đó quá trình nhân
sinh khối VK gắn liền với việc xử lý sao cho mật độ VK sau lên men luôn đáp ứng
yêu cầu của tiêu chuẩn quy định, nghĩa là đạt mức từ hàng trăm triệu đến hàng tỷ
VK trong 1ml.
Ngoài ra, các nhà khoa học còn ứng dụng khả năng sinh bào tử, bào nang của
một số VK để sản xuất các CPVK dạng lỏng; trong đó, sau quá trình lên men một
số hóa chất chuyển hóa tiềm sinh hoặc một số kỹ thuật ức chế oxy, điện thế oxy
hóa khử hoặc điều kiện dinh dưỡng được áp dụng làm cho VK chuyển từ dạng sinh
dưỡng sang dạng tiềm sinh. CPVK dạng lỏng sản xuất theo công nghệ mới đã khắc
phục được các nhược điểm của chế phẩm dịch thể kiểu cũ và đang được áp dụng
rộng rãi tại nhiều nước như Mỹ, Nhật, Canada, Úc và Việt Nam.
• Chế phẩm vi khuẩn dạng khô
Năm 1965, Scolt và Bumganer đã chế tạo được một loại CPVK dạng khô.
Cách làm như sau: sinh khối VK được cho vào bình sục khí để đuổi hết nước, tiếp
đó ly tâm để tách VK chuyên tính ra khỏi cơ chất và cho hấp thụ vào chất mang là
bột cao lanh, sau đó cho hấp thụ tiếp vào CaSO 4 hoặc NaSO 4 để thu được CPVK
dạng khô.
Loại CPVK dạng khô có ưu điểm là cất trữ, vận chuyển rất tiện lợi, dễ dàng,
chế phẩm không bị nhiễm tạp, sử dụng trong thời gian dài (> 1 năm). Tuy nhiên,
công nghệ sản xuất loại CPVS vật này phức tạp, tốn kém, do đó hiệu quả kinh tế

bằng bentonit trộn với bột cá. Gần đây, ở Mỹ người ta sử dụng chất mang từ bột
polyacrylamid [20, 21, 24, 47].
Ở Việt Nam, chất mang được sử dụng chủ yếu là than bùn. Gần đây một số
nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo chất mang từ rác thải hữu cơ, phế thải nông16


công nghiệp sau khi đã xử lý như rác thải sinh hoạt, mùn mía, bùn mía, cám trấu,
mùn cưa... [21, 24].
Loại chế phẩm trên nền chất mang có ưu điểm là: quy trình sản xuất đơn
giản, dễ làm, không tốn kém nhiều dẫn đến giá thành hạ; nguyên liệu sẵn có trong
tự nhiên; mật độ VK chuyên tính trong chế phẩm cao, chuyên chở dễ, tiện sử dụng;
độ bám dính của VK trên đối tượng sử dụng cao. Tuy nhiên, chế phẩm dạng chất
mang bột cũng có những nhược điểm như: dễ bị tạp nhiễm bởi VK không chuyên
tính, chất lượng không ổn định, độ sống sót của VK trong chế phẩm không cao; nếu
không sử dụng kịp thời, thì chế phẩm có thể bị loại bỏ hàng loạt vì không đảm bảo
mật độ VK chuyên tính [20, 21, 24, 25].
1.1.3.2. Chế phẩm sinh học từ vi nấm
• Chế phẩm sợi nấm
Chế phẩm sợi nấm là loại loại chế phẩm được sản xuất từ sinh khối sợi của
nấm, trong đó nấm chuyên tính được nhân sinh khối theo phương pháp lên men
chìm hoặc lên men xốp (lên men trong giá thể có bổ sung dinh dưỡng - lên men
trên môi trường bán rắn). Sau khi sinh khối hệ sợi nấm đạt cao nhất, thu hoạch hệ
sợi, rửa sạch và loại bớt nước bằng cách ly tâm và phơi trong không khí để đạt độ
ẩm 40% [24]. Để sản xuất chế phẩm nấm rễ nội cộng sinh (Endomycorhiza) người
ta phải nuôi hệ sợi và bào tử nấm trong hệ rễ cây chủ, nghĩa là nhiễm nấm vào đất
trồng cây chủ có hệ rễ phát triển như ngô, hay cỏ ba lá, thu hoạch hệ rễ cây chủ
cùng đất trồng và sử dụng chúng như một loại chế phẩm. Sản phẩm dạng này phải
được bảo quản trong điều kiện lạnh cho tới khi sử dụng. Ưu điểm của sản phẩm là
dễ làm, ít tốn kém, song không bảo quản được lâu, có nguy cơ tạp nhiễm cao và
hiệu lực không ổn định.

1.1.4. Các phương pháp sử dụng CPVS trong trồng trọt và bảo vệ thực
vật
Tùy theo mục đích, đối tượng sử dụng và đặc điểm của từng loại chế phẩm mà
phương pháp sử dụng khác nhau. Đối với các CPVS vật phục vụ trong trồng trọt và
bảo vệ thực vật thường sử dụng các phương pháp sau:
• Phương pháp nhiễm vào hạt giống
Ở một số nước có nền nông nghiệp phát triển, CPVS làm phân bón hoặc
18


phòng bệnh hại được nhiễm trực tiếp vào hạt thông qua quá trình xử lý hạt giống ở
quy mô công nghiệp. Ở Việt Nam, CPVS được hoà vào nước sạch tạo thành dung
dịch, sau đó trộn đều với hạt giống trước khi gieo. Để tăng độ bám dính của VSV
vào bề mặt hạt giống, có thể bổ sung các chất keo vào dung dịch trước khi trộn với
hạt giống; hoặc trộn hỗn hợp gồm hạt giống + vi sinh + bột mịn (từ đất, phân
chuồng hoai mục, bột đá vôi..) để tạo ra lớp vỏ bọc kín hạt giống. Công việc trộn có
thể thực hiện ngay tại ngoài đồng, chỗ râm mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Trộn
xong đem gieo ngay trong thời gian ngắn nhất.
Phương pháp nhiễm trực tiếp vào hạt giống cho hiệu quả cao nhất, nhưng đòi
hỏi kỹ thuật cao để tránh làm hạt giống bị sây sát và mất sức nảy mầm. Đối với hạt
giống đã được xử lý thuốc trừ sâu, diệt nấm bằng hóa chất không nên sử dụng
phương pháp này vì hóa chất độc hại sẽ tiêu diệt VSV chuyên tính.
• Phương pháp hồ rễ cây
Ngâm rễ cây còn non vào dung dịch CPVS (nếu chế phẩm dạng chất mang, thì
phải hoà vào nước sạch) trong thời gian 6 - 24 giờ tuỳ loại chế phẩm và loại cây
trồng. Cần tiến hành ở nơi râm mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Chú ý: chỉ ngâm bộ rễ
vào chế phẩm để VSV hữu ích nhiễm vào rễ cây.
Phương pháp này cho hiệu quả rất cao, nhưng mất nhiều thời gian và không
tiện lợi cho người sử dụng. Phương pháp này không áp dụng đối với các loại cây rễ
cọc, cây ăn quả.

Nhiều nhà khoa học đã ví: ”Mỗi nốt sần ở rễ cây họ Đậu là một nhà máy sản xuất
phân đạm tí hon”. Nhờ có chương trình trên, nhiều loại CPVS ra đời, được áp dụng
trong nhiều lĩnh vực nông nghiệp như: CPVS đồng hóa nitơ phân tử, CPVS đa chức
năng, CPVS dùng trong bảo vệ thực vật, CPVS xử lý ô nhiễm môi trường, vacxin
phòng chống các loại bệnh cho người, gia súc gia cầm,...
Chế phẩm vi khuẩn dạng đông khô được sản xuất từ những năm 1940 - 1960
ở Mỹ, Úc, Nga. Năm 1955, Sở nghiên cứu khoa học Đông bắc Trung Quốc đã sản
xuất phân vi sinh chuyển hóa photpho bón cho lúa nước, lúa mì, khoai tây,...đều thu
được năng suất cao hơn.
Năm 1970 ở Liên Xô đã dùng Bacillus megatheriumvar. phosphatcum để
sản xuất chế phẩm Photphobacterin. Chế phẩm này được sử dụng rộng rãi ở Liên
20


Xô và các nước Đông Âu dùng bón cho lúa mì, ngô, lúa nước. Kết quả cho thấy sản
lượng tăng từ 5-10% so với đối chứng. Cùng năm này, Liên Xô xử lý 10% diện tích
trồng đậu. Ở Mỹ, từ năm 1968 xử lý hơn 70% diện tích trồng đậu bằng CPVS vật
cố định đạm.
Năm 1984, ở Mỹ người ta đã tính là trong khoảng 15 triệu đôla cho sản xuất
chế phẩm phân vi sinh cố định đạm thì CPVS cho đậu tương chiếm 70%.
1.1.5.2. Tại Việt Nam
Ở Việt Nam, nghiên cứu về CPSH được tiến hành từ những năm đầu của thập
kỷ 60, đến sau những năm 80 mới được đưa vào các chương trình khoa học cấp
Nhà nước như: ”Sinh học phục vụ nông nghiệp” giai đoạn năm 1982-1900;
chương trình ”Công nghệ sinh học” KC.08 giai đoạn 1991-1995; chương trình công
nghệ sinh học phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp bền vững, bảo vệ môi trường và
sức khỏe con người” KHCN.02 giai đoạn 1996-2000 và chương trình ”Nghiên cứu
khoa học và phát triển công nghệ sinh học” giai đoạn sau năm 2001. Ngoài ra, các
chương trình quốc gia của nhiều bộ, ngành cũng triển khai nhiều đề tài, dự án về
vấn đề này.

Tiềm năng sử dụng các CPSH trong nông nghiệp rất lớn, là hướng đi đúng
đắn, hướng tới nền nông nghiệp hữu cơ, sinh thái bền vững và thân thiện với môi
trường. Dù là một nước nông nghiệp nhưng việc sử dụng CPSH ở Việt Nam hiện
nay còn nhiều hạn chế.
1.2. Chế phẩm Bio BL và Bioplant Flora
1.2.1. Chế phẩm Bio BL
Chế phẩm Bio BL được tạo thành từ trùn quế tươi phối trộn với hỗn hợp VSV
có ích và một số enzyme lên men tạo mùi trùn, giàu đạm, giàu dinh dưỡng, vi
khuẩn hữu ích,... Các chủng VSV có ích khi được bổ sung vào đất sẽ có tác dụng
cạnh tranh và đối kháng với VSV gây bệnh trong đất, phân giải chất hữu cơ, cố
định đạm và hòa tan lân, cải thiện độ màu mỡ cho đất. Chế phẩm có thể được bảo
quản và lưu trữ trong thời gian dài từ 6-10 tháng.

22


1.2.1.1. Thành phần VSV trong chế phẩm Bio BL
• Vi khuẩn Bacillus sp.
Vi khuẩn Bacillus là nhóm vi khuẩn gram dương, có hình que, có chùm tiên
mao giúp chúng di chuyển được. Các tế bào của Bacillus có thể đứng riêng rẽ, liên
kết thành chuỗi hoặc thành sợi. Chúng có khả năng hình thành nội bào tử có hình
oval hoặc hình cầu [33]. Đa số Bacillus sinh trưởng ở pH=7.0, một số phù hợp với
pH=9-10 như B.Alcalophillus hay có loài phù hợp với pH=2-6 như
B.Acidocaldrius. Một trong những đặc điểm hấp dẫn và lôi cuốn sự chú ý đến vi
khuẩn Bacillus trong lĩnh vực công nghệ sinh học là khả năng chịu nhiệt, chịu lạnh,
chịu axit, chịu kiềm của chúng.
Bacillus là những vi khuẩn dị dưỡng hóa năng, thu năng lượng do oxy hóa
các hợp chất hữu cơ. Một số vi khuẩn ưa nhiệt tự dưỡng không bắt buộc: (Bacillus
schlegelli) có khả năng phát triển trong môi trường chỉ có CO 2 và CO là nguồn
cacbon duy nhất. Một số loài Bacillus (Bacillus subtilis) có khả năng sử dụng các