ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

VŨ THỊ THU HẰNG

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ BÃ THẢI
NẤM SAU THU HOẠCH LÀM PHÂN BÓN
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN -2014


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

VŨ THỊ THU HẰNG

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ
BÃ THẢI NẤM SAU THU HOẠCH LÀM PHÂN BÓN TRÊN
ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Thị Thanh Thủy

THÁI NGUYÊN -2014


Khoa Môi trường đã truyền đạt cho tôi kinh nghiệm cũng như những
kiến thức khoa học quý báu trong suốt quá trình học tập cũng như làm luận
văn.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè,
đồng nghiệp đã luôn ủng hộ, quan tâm, động viên giúp đỡ tôi để tôi
hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 10 tháng 10 năm 2014
Tác giả luận văn

Vũ Thị Thu Hằng


3

MỤC LỤC
TIÊU ĐỀ

TRANG

MỞ ĐẦU

1

1. Tính cấp thiết của đề tài

1

2. Mục đích nghiên cứu


1.1.1. Cơ sở lý luận

4

1.1.2. Cơ sở thực tiễn

9

1.1.3. Cơ sở pháp lý

11

1.2. Những nghiên cứu về phân bón hữu cơ

12

1.2.1. Khái niệm phân bón hữu cơ

12

1.2.2. Phân chuồng

12

1.2.3. Phân rác

13

1.2.4. Phân xanh


4

1.4.2. Nguyên lý cho ra đời chế phẩm EM

26

1.4.3. Đặc tnh kỹ thuật của EM:

28

1.5. Các vi sinh vật chính trong EM, đặc tính sinh học của chúng

31

1.5.1.Vi khuẩn quang hợp

31

1.5.2 Vi khuẩn axit lactic

31

1.5.3. Nấm Mốc

32

1.5.4. Xạ khuẩn

32


37

1.8. Các ứng dụng công nghệ dùng chế phẩm vi sinh xử lý rác thải,

38

bã thải.
1.8.1. Chế biến rơm rạ thành phân bón bằng chế phẩm vi sinh (Fito-

38

Biomix RR)
1.8.2. Các nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm Bio-TMT

40

1.8.2.1. Trong chăn nuôi: Chế phẩm Bio – TMT có tác dụng:

41

1.8.2.2. Trong bảo vệ môi trường:

41

1.8.3. Quy trình làm phân bón từ xơ dừa (mụn dừa)

42

1.8.4. Giới thiệu về quy trình công nghệ xử lý phế thải trồng nấm (bã


2.3. Phương pháp nghiên cứu

49

2.3.1. Điều tra thực trạng sản xuất nấm ăn trên địa bàn tỉnh TN

49

2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm lấy mẫu, phân tích

49

2.3.3. Phương pháp thực nghiệm

51

2.3.4. Phương pháp kế thừa

51

2.3.5. Phương pháp mô hình

51

2.4. Đánh giá hiệu quả kinh tế xã hội, môi trường từ sử dụng phế thải

51

trồng nấm
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN


3.2.2. Kết quả phân tích hàm lượng tinh bột và protein
3.3. Nghiên cứu chế phẩm vi sinh phù hợp xử lý bã nấm thành phân

63
64

bón
3.3.1. Ảnh hưởng của loại chế phẩm đến thời gian phân giải phân bón
3.3.2. Ảnh hưởng của loại chế phẩm đến độ xẹp đống ủ
3.3.3. Kết quả phân tích chất lượng phân bón

66
67

3.4. Xây dựng quy trình xử lý bã nấm thành phân bón hữu cơ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

64

/>
70


6

3.4.1. Quy trình xử lý bã nấm (nguyên liệu mùn cưa) thành phân bón

70



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

vii

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
STT

Ký hiệu

Tên ký hiệu

1

CNSH

Công nghệ sinh học

2

CT

Công thức

3

EM


8

DANH MỤC BẢNG BIỂU
STT

Ký hiệu

Tên bảng

1

Bảng 1.1

Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến vi sinh vật

2

Bảng 1.2

Thành phần dinh dưỡng của phân chuồng

3

Bảng 1.3

Hàm lượng đạm và lân trong một số cây phân xanh
Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong than bùn ở

4


Kế hoạch sản xuất Nấm của các doanh nghiệp, HTX
và Hộ gia đình có quy mô lớn năm 2014

Kết quả phân tích hàm lượng tinh bột và protein trong

10

Bảng 3.4

11

Bảng 3.5

Bảng theo dõi biến thiên nhiệt độ

12

Bảng 3.6

Bảng theo dõi độ xẹp đốn ủ

13

Bảng 3.7

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế phẩm đến
chất

14


2

Hình 1.2

Sơ đồ sản xuất mụn xơ dừa thành phân bón

3

Hình 1.3

4

Hình 3.1

Biểu đồ sản lượng các loại Nấm năm 2012

5

Hình 3.2

Biểu đồ sản lượng Nấm các loại năm 2014

6

Hình 3.3

Biểu đồ thực trạng sử dụng bã nấm sau thu hoạch

7



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việc nghiên cứu, ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ sinh học vào xử
lý các phế thải từ nông nghiệp được coi là hướng đi đúng, đảm bảo nền sản
xuất nông nghiệp bền vững trong bối cảnh đồng ruộng đang có nguy cơ bị ô
nhiễm và “ngộ độc” do người dân lạm dụng các loại phân bón hóa học
cho cây trồng với sản lượng đạt trên 2.380 tấn nấm các loại, sử dụng trên
100.000 tấn nguyên liệu từ rơm, mùn cưa các loại và thải ra số lượng lớn bã
nấm. Do vậy, bên cạnh việc phát triển sản xuất nấm để tạo ra sản phẩm
nông sản mới thì việc sử dụng nguồn phế thải (bã nấm) như thế nào cho hiệu
quả và hạn chế việc ô nhiễm môi trường đang là vấn đề đặt ra cho các nhà
quản lý và tổ chức sản xuất nấm trong tỉnh Thái Nguyên. Trên thực tế đã có
một số tổ chức, cá nhân đã sử dụng phế thải sau thu hoạch nấm chuyển
sang làm phân hữu cơ bón cho cây trồng nhưng chưa được tổng kết và đánh
giá tính hiệu quả cũng như khả năng sử dụng của chất phế thải sau trồng
nấm.
Trong quá phát triển nông nghiệp bền vững, phân bón hữu cơ được coi
như là một nhân tố đi đầu giúp nâng cao chất lượng sản phẩm cũng như
cải tạo độ màu mỡ đất đai. Hơn nữa xu hướng chăn nuôi nhỏ lẻ trong
nông hộ gần như không còn, vì vậy nhu cầu về phân bón hữu cơ từ phế thải
nông nghiệp là rất lớn.
Trong khi đó, trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, là một tỉnh nông nghiệp
chiếm chủ yếu, nhu cầu sử dụng phân bón phục vụ nông nghiệp là rất lớn

và Ban chủ nhiệm khoa Sau Đại học – Trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, chúng tôi thực hiện đề tài: «Nghiên cứu giải pháp xử lý bã thải
nấm sau thu hoạch làm phân bón trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên» nhằm
thay đổi thói quen sử dụng phân bón hóa học trong canh tác của người
dân, tận dụng các nguồn nguyên liệu sẵn có vừa đem lại lợi ích kinh tế, vừa
góp phần bảo vệ môi trường phục vụ cho nhu cầu sử dụng phân bón cho
người dân trên địa bàn tỉnh.
2. Mục đích nghiên cứu
2.1. Mục têu tổng
quát
Nghiên cứu giải pháp xử lý bã nấm kết hợp với chế phẩm sinh học thích
hợp tạo phân bón hữu
cơ.
2.2. Mục têu cụ
thể
- Đánh giá ảnh hưởng của phế thải trồng nấm đến môi trường
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

4

xung quanh.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

5


huỷ này chủ yếu do vi sinh vật thực hiện, ở bất kỳ đâu có sự hiện diện của
chúng: trong đất, trong nước, trong cơ thể các sinh vật khác. (Ngô Tự Thành,
2010).[13]
- Vi sinh vật phân giải xenlulozo: xenlulozo là hợp phần cơ sở của sinh
khối thực vật, được tạo thành nhiều hơn tất cả các chất tự nhiên khác cộng
lại và chiếm khoảng một nửa sinh khối do quang hợp tạo thành. Xác thực
vật nằm lại trong đất và rơi trở lại đất trung bình chứa 45%, riêng ở cây
bông là
90% xenlulozo. Vì thế bên cạnh CO2, xenlulozo cũng chiếm một vị thế trung
tâm trong vòng tuần hoàn của cacbon. (Ngô Tự Thành, 2010).[13]
Trong thiên nhiên có nhiều nhóm VSV có khả năng phân hủy
xenlulozo như có hệ enzim xenlulozo ngoại bào. Trong đó vi nấm là nhóm có
khả năng phân giải mạnh vì nó tiết ra môi trường một lượng lớn enzim có
đầy đủ các thành phần. Nấm mốc có hoạt tính phân giải xenlulozo, đáng chú
ý là Tricoderma. Hầu hết các loài thuộc Tricoderma sống hoại sinh trong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

7

đất, rác và có khả năng phân hủy xenlulozo. Trong nhóm vi nấm ngoài
Tricoderma

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

8


/>

9
+

giải thành NH3 hoặc NH4 gọi là nhóm vi khuẩn amôn hóa. Quá trình này
được gọi là sự khoáng hóa chất hữu cơ vì qua đó, nitơ hữu cơ được
chuyển

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

10

thành dạng nitơ khoáng. Dạng sẽ được chuyển hóa thành dạng NO3

-

như nhóm vi khuẩn nitrat hóa. Các hợp chất nitrat lại được chuyển hóa thành
dạng N2 phân tử. Khí N2 sẽ được cố định trong tế bào vi khuẩn cố định Ni
tơ. Do đó vòng tuần hoàn N2 khép kín. Trong hầu hết các khâu chuyển hóa
của vòng tuần hoàn đều có sự tham gia của các VSV khác nhau. Nếu sự hoạt
động của một nhóm nào đó bị ngừng lại thì toàn bộ sự chuyển hóa của vòng
tuần hoàn sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Trong quá trình compost, nhóm vi
khuẩn chính phân giải protein là vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn cố định ni
tơ. Nhóm vi khuẩn nitrit hóa bao gồm bốn chi khác nhau: Nitrozomonas,
Nitrozocystc, Nitrozolobus và Nitrosospira, chúng đều thuộc loại tự dưỡng
bắt buộc, không có khả năng sống trên môi trường thạch, bởi vậy phân lập
chúng rất khó, phải dựng Silicagen thay cho thạch.

11

chất của nó là các axit hữu cơ, butanol, etanol, axeton, đó là các sản
phẩm chưa được oxi hóa hoàn toàn. (Trần Đức Hạ và CS, 2011) [2]
- Vi sinh vật phân giải tinh bột: Tinh bột là chất dự trữ chiếm ưu thế ở
thực vật. Nói chung nó tồn tại ở dạng các hạt nhỏ có thể hình cầu, hình thấu
kính hoặc hình trứng và có cấu trúc lớp rõ ràng. Tinh bột thực vật được cấu
thành từ cả hai glucan là amiloz (15-27%)và amilopectn. Amiloz tan trong
nước nóng mà không bị trương và tạo thành màu xanh đặc trưng với iot. Nó
gồm những chuỗi không phân nhánh của D - glucoz. Các chuỗi đó được liên
kết với nhau theo kiểu α - glucosit ở vị trí 1 - 4 và được cuốn hình ốc; mức độ
trùng hợp là 200 - 5000. Amilopectin thì trương lên trong nước và khi
được đun nóng thì tạo thành hồ, với iot thì cho màu tm đến màu nâu. (Ngô
Tự Thành, 2010) [13]
Trong rác bể ủ có nhiều loại VSV có khả năng phân giải tinh bột. Một
số VSV có khả năng tết ra môi trường đầy đủ các loại enzim trong hệ enzim
amilaza. Trong nhóm vi khuẩn có một số loài thuộc chi Bacillus, Cytophaza,
Pseudomonas,… Xạ khuẩn cũng có một số các chi Aspergillus, Fusarium,
Rhizopus,… Trong nhóm vi khuẩn cũng có một số loài thuộc chi Bacillus,
Cytophaza, Pseudomonas,… Xạ khuẩn cũng có một số chi có khả năng phân
hủy tinh bột. Đa số các VSV không có khả năng tiết đầy đủ hệ enzim amilaza
phân hủy tnh bột. Chúng chỉ có thể tiết ra môi trường một hoặc một vài
men trong hệ đó. Ví dụ như các loài Aspergillus candidus, Pasterianum…chỉ
có khả năng tiết ra môi trường một loại enzim-amilaza. Một số loài khác chỉ
có khả năng tiết ra môi trường enzim gluco amilaza. Các nhóm này cộng tác
với nhau trong quá trình phân hủy tinh bột thành đường. Trong sản xuất
người ta thường dùng các nhóm VSV có khả năng phân hủy tinh bột. Ví dụ
trong chế biến rác thải hữu cơ người ta cũng sử dụng những chủng VSV có
khả năng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


1,0 – 1,2

Nồng độ oxi, %

0-21

Áp suất, mPa

0-115

Ánh sáng

Bóng tối, ánh sáng mạnh

Nguồn: Trần Đức Hạ, CS (2011). Cơ sở hóa học và vi sinh vật
học trong kỹ thuật môi
trường.
Các VSV tham gia vào quá trình phân giải tại các đống ủ rác được chia
thành ba nhóm chủ yếu sau đây:
0

+ Các VSV ưa ẩm: Phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 0 – 20 C
0

+ Các VSV ưa ấm: Phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 20 – 40 C
0

+ Các VSV ưa nóng: Phát triển mạnh ở nhiệt độ 40 – 70 C
Trong quá trình ủ hiếu khí rác thải hữu cơ, thành phần VSV, kèm theo

Theo ông Phan Huy Thông- Giám đốc Trung tâm Khuyến nông quốc gia, một
vấn đề bất cập hiện nay là Bộ Công Thương lại có nhiệm vụ điều tiết việc
nhập khẩu phân bón vô cơ như urê, SA, kali..., còn Bộ NNPTNT lại được
giao quản lý và điều tiết lượng phân hữu cơ, tạo nên sự chồng chéo trong
điều hành và tính toán lượng phân nhập khẩu.
Liên quan vấn đề này, ông Lê Văn Tri- Chủ tịch Hiệp hội Phân bón
sinh học Việt Nam cho rằng, nếu bà con nông dân tận dụng tất cả các thành

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

14

phần hữu cơ bỏ đi của cây trồng để ủ tạo thành phân hữu cơ như rơm rạ,
rác

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>