HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ ÁNH NGUYỆT

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM
SINH HỌC DÙNG ĐỂ XỬ LÝ BÃ NẤM VÀ PHÂN
GÀ THÀNH PHÂN HỮU CƠ PHỤC VỤ
SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành:

Khoa học môi trường

Mã số:

60 44 03 01

Người hướng dẫn khoa học:

TS. Nguyễn Thị Minh

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để
bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Lời cam đoan .....................................................................................................................
i Lời cảm ơn ........................................................................................................................
ii Mục lục ...........................................................................................................................
iii

Danh

mục

từ

viết

tắt......................................................................................................... vi Danh mục bảng
............................................................................................................... vii Danh mục hình
................................................................................................................. ix Danh mục sơ
đồ ............................................................................................................... ix Trích yếu
luận văn ............................................................................................................ x Thesis
Abstract ............................................................................................................... xii Phần
1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.
1

Tính cấp thiết của đề tài......................................................................................

1.2.
2

Giả thuyết khoa học ............................................................................................



Chất mang của chế phẩm sinh học .....................................................................

2.1.4.

Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học............................................................ 9

2.2.

Cơ sở khoa học của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế
phẩm sinh học ................................................................................................... 11

2.2.1

Cơ sở lý luận của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế
phẩm sinh học ................................................................................................... 11
3


2.2.2.

Cơ sở thực tiễn của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế
phẩm sinh học ................................................................................................... 16

2.2.3.

Cơ sở pháp lý của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế
phẩm sinh học ................................................................................................... 18

2.3.


2.5.

Tình hình nghiên cứu xử lý phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà trên thế
giới và Việt Nam .............................................................................................. 24

2.5.1. Tình hình nghiên cứu xử lý phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà trên thế giới
........ 24
2.5.2.

Tình hình nghiên cứu xử lý phân gà và bã nấm tại Việt Nam .......................... 26

Phẩn 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 32
3.1.

Địa điểm nghiên cứu......................................................................................... 32

3.2.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 32

3.3.

Đối tượng/vật liệu nghiên cứu .......................................................................... 32

3.4.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 32

3.5.

3.5.4. Phương pháp phân tích chất lượng phân hữu cơ sau xử lý và chất lượng
đất....... 39
3.5.7.
39

Phương pháp thử nghiệm trên cây trồng bằng thí nghiệm đồng ruộng. ...........

3.5.8.

Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 39
4


Phần 4. Kết quả và thảo luận ...................................................................................... 40
4.1.
40

Kết quả phân tích một số tính chất của phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà ........

4.2.

Đặc điểm của các chủng giống vi sinh vật được tuyển chọn có hoạt tính
sinh học cao để sản xuất chế phẩm sinh học xử lý bã nấm và phân gà ............ 41

4.3.

Xác định điều kiện nhân sinh khối giống vi sinh vật........................................ 43

5


4.5.

Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà....... 55

4.6.

Đánh giá chất lượng của chế phẩm sinh học .................................................... 57

4.7.

Hiệu quả của chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà ................ 58

4.7.1.

Theo dõi diễn biến nhiệt độ đống ủ .................................................................. 58

4.7.2.

Đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật của đống ủ sau 45 ngày .......................................... 59

4.8.

Hiệu quả của phân hữu cơ sau tái chế .............................................................. 62

4.8.1.
62

Hiệu quả của phân hữu cơ sau tái chế trên cây cải bẹ đông dư. .......................

4.8.2

Chế phẩm sinh học

CT

Công thức

ĐC

Đối chứng

FAO

Tổ chức Nông – Lương Liên hợp quốc

HTX

Hợp tác xã

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

VCK

Vật chất khô

VSV

Vi sinh vật


Bảng 4.3. Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng và phát triển của các chủng
VSV.............................................................................................................. 44
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của các
chủng VSV ................................................................................................... 45
Bảng 4.5. Khả năng sinh trưởng và phát triển của các chủng vi sinh vật lựa
chọn trên các loại môi trường khác nhau .....................................................
47
Bảng 4.6. Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy (A) đến mật độ tế bào của các
chủng vi khuẩn lựa chọn .............................................................................. 48
Bảng 4.7. Ảnh hưởng của tốc độ sục khí đến mật độ tế bào của các chủng vi
khuẩn lựa chọn .............................................................................................
49

vii


Bảng 4.8

Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấp 2 đến mật độ tế bào của các chủng vi
khuẩn lựa chọn .............................................................................................
50

vii


Bảng 4.9

Động thái phát triển của chủng Pseudomonas và Bacillus subtilis trên
thiết bị lên men chìm.................................................................................... 51


Đống ủ sau 45 ngày...................................................................................... 61

Hình 4.4

Cây trồng mẫu đối chứng và bón phân hữu sau 35 ngày ............................. 64

Hình 4.5

Cây trồng sau thu hoạch............................................................................... 65

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1 Công nghệ xử lý phế thải trồng nấm bằng phương pháp ủ đống .................
25
Sơ đồ 2.2 Các bước ủ phân gà thành phân hữu cơ .......................................................
26
Sơ đồ 2.3 Quy trình xử lý phân gà độn trấu thành phân hữu cơ ..................................
28
Sơ đồ 2.4 Quy trình sản xuất phân vi sinh từ bã thải sau trồng nấm............................
30
Sơ đồ 4.1

Quy trình sản xuất chế phấm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà
............56

9


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã

vật phân giải xenlulozo tương đối cao.
10


Thử nghiệm phân hữu cơ sau ủ trên cây rau cải bẹ Đông dư cho thấy rõ
các chỉ tiêu sinh trưởng của cây trồng ở công thức bón phân hữu cơ cao hơn
hẳn các

11


công thức đối chứng và đặc biệt là tỷ lệ sâu bệnh giảm 23,51%. Chất lượng đất
sau thí nghiệm cũng được cải thiện về hàm lượng N, P, K dễ tiêu do vi sinh vật
phân hủy và chuyển hóa các hợp chất khó tan thành dễ tiêu, giúp tăng cường hàm
lượng dinh dưỡng cho cây và cải tạo đất trồng trọt. Kết quả nghiên cứu cho
thấy chế phẩm sinh học được sản xuất ứng dụng để xử lý bã nấm và phân gà đã
tạo thành phân hữu cơ chất lượng cao phục vụ sản xuất nông nghiệp an toàn và
bền vững.

12


THESIS ABSTRACT
The subject "Research on production process

of bioproduct to treat

eatable fungal residues and chicken manure into organic fertilizer service for
agricultural production" is conducted for the purpose: Identify the main raw materials
and building the production process of bioproduct (BP) using for treatment of eatable

The testing of organic fertilizer on vegetable (Brassica juncea Dong Du)
expressed that the growth of crops in organic fertilizer treatments significant higher
than in the control and especially pest rate decreased 23.51%. After testing, soil
quality has also improved the levels of exchangeable P, K by microorganisms
decompose and transform soluble compounds, enhances nutrient for plants and soil.
The study results showed that bioproduct could apply in mushroom residue and
chicken manure treatment into organic fertilizer with high quality, service for safe and
sustainable agricultural production.

xiii


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay sản xuất nông nghiệp nước ta đang sử dụng ngày càng nhiều
phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật. Điều này đã làm cho cấu trúc đất bị
thay đổi, đồng ruộng mất dần độ phì nhiêu, môi trường bị ô nhiễm và sức
khỏe của con người bị ảnh hưởng. Chính vì vậy, xu hướng phát triển nông
nghiệp bền vững với việc tăng cường sử dụng chế phấm sinh học và phân bón
hữu cơ thay thế cho phân bón hóa học và các loại hóa chất bảo vệ thực vật
trong canh tác nhằm cải tạo đất, bảo đảm an toàn sinh học, nâng cao năng suất
cây trồng và bảo vệ môi trường đang là mục tiêu tái cơ cấu của nền nông nghiệp
Việt Nam.
Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi nước ta nói chung và chăn
nuôi gia cầm nói riêng luôn được chú trọng phát triển, chiếm tỷ trọng không nhỏ
trong sản xuất nông nghiệp. Song song với đó, chất thải từ chăn nuôi gia cầm lại
là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nếu không được xử lý triệt để. Theo tổng
cục chăn nuôi (2011), hàng năm ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm thải ra môi
trường khoảng 79-80 triệu tấn chất thải rắn nhưng chỉ khoảng 40% số chất thải
này được xử lý, số còn lại thường xả trực tiếp ra môi trường. Lượng phế thải

thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp”.
1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Chế phẩm sinh học được sản xuất theo quy trình đưa ra có khả năng xử lý
bã nấm và phân gà thành phân hữu cơ chất lượng cao phục vụ cho sản xuất nông
nghiệp.
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Xác định được các nguyên liệu chính và xây dựng được quy trình sản xuất
chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà.
Sản xuất được phân hữu cơ có chất lượng tốt đạt tiêu chuẩn theo thông tư
số
41/2014/TT-BNNPTNT, đảm bảo an toàn phục vụ cho sản xuất nông nghiệp từ
bã nấm và phân gà bằng chế phẩm sinh học.
1.4. PHẠM Vİ NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu: Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử
lú bã nấm và phân gà thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp.
Vật liệu nghiên cứu: Các chủng giống vi sinh vật có khả năng phân giải và
chuyển hóa chất hữu cơ và các nguyên liệu thành phần (chất nền, phụ gia...);
phế thải nông nghiệp: bã nấm sò và phân gà; nguyên liệu chất mang: cám
gao, vỏ trấu, than bùn.
Thời gian nghiên cứu: 01/2015 – 01/2016.
Địa điểm nghiên cứu: - Học viện Nông nghiệp Việt Nam,
- Xã Cổ Loa – huyện Đông Anh – Hà Nội.
1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚİ, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm sinh học xử lý bã nấm và
phân gà thành phân hữu cơ có ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
3


Xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm
và phân gà thành phân hữu cơ có chất lượng cao.

đưa vào sử dụng và định nghĩa này cũng chưa đầy đủ.
Năm 1971, Sperti định nghĩa Probiotic mô tả chất chiết xuất ở các lớp biểu
mô có thể dùng để kích thích sự phát triển của các vi sinh vật.
Năm 1974, Parker đã sửa lại định nghĩa về Probiotic, là “sinh vật và các
‘chất‘ của vi sinh vật, góp phần cân bằng lại vi khuẩn đường ruột”. Dù vậy, định
nghĩa này sử dụng Probiotic nói đến vi sinh đường ruột nhưng bao gồm ‘chất‘ lại
mang thêm một ý nghĩa rộng (bao gồm cả thuốc kháng sinh).
Đến năm 1989, giáo sư Fuller R. định nghĩa như sau: “Sự bổ sung thức ăn
vi khuẩn sống trong đó có lợi ích ảnh hưởng đến vật chủ bằng cách cải thiện sự
cân bằng với vi khuẩn đường ruột của nó”.
Ngày nay, CPSH đã và đang được sử dụng khá hiệu quả để phòng bệnh cho
người, gia súc, gia cầm và nuôi trồng thủy sản, sử dụng để sản xuất ra các chế
phẩm ứng dụng rất hiệu quả nhằm kiểm soát côn trùng gây hại cho cây trồng.
Ngoài ra, các chế phẩm vi sinh còn được sử dụng để làm phân bón vi sinh nhằm
phân giải các chất hữu cơ làm giàu cho đất, phân giải lân khó tiêu thành lân dễ
tiêu để cây trồng hấp thu được. Như vậy có thể đưa ra khái niệm chung về CPSH
như sau:“Chế phẩm sinh học là những sản phẩm bao gồm hỗn hợp nhiều
chủng vi sinh vật có ích được sử dụng nhằm mục đích cải thiện môi trường,
nâng cao sức khỏe con người và cây trồng vật nuôi” (Trần Thị Hồng, 2012).

5


2.1.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại CPSH khác nhau.
 Theo tính chất, CPSH được chia thành 3 dạng chính: Dạng lỏng
(nước), dạng bột và dạng viên. Trong đó thường gặp nhất là dạng lỏng và dạng
bột.
 Theo công dụng, CPSH chia thành các loại sau
- CPSH có tác dụng xử lý chất thải, nước thải, rác thải (sinh hoạt, chăn


7