QUY TRÌNH CHẾ BIẾN PHÂN BÓN HỮU CƠ VI SINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN SINH HỌC CÁC PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Tuấn Thư Phan anh Tú Trang Nền nông nghiệp nước ta chiếm tỷ trọng lớn kinh tế quốc dân Vấn đề an toàn thực phẩm nông nghiệp giai đoạn hội nhập WTO xếp hạng mục ưu tiên hàng đầu, cần thiết phải đảm bảo kỹ thuật sử dụng phân bón theo hướng an toàn Với lý trên, việc nghiên cứu để sản xuất loại phân hữu từ phế phẩm nông nghiệp nước vấn đề cấp thiết SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT Nguồn nguyên liệu ban đầu BÃ MÍA VÀ XÁC VỎ CÀ PHÊ Xử lý chất Các giai đoạn ủ GIAI ĐOẠN VÔI Thành phẩm Thêm nguyên liệu phụ gia NITƠ VÔ CƠ SA BÃ MÍA VÀ VỎ CÀ PHÊ TRƯỚC VÀ SAU KHI XỬ LÝ PHÂN BÓN KHÁI QUÁT QUY TRÌNH LÊN MEN PHÂN BÓN SINH HÓA HỮU CƠ Quá trình lên men vi sinh vật phân giải hợp chất xơ sợi phụ phế phẩm  Các hệ enzime có khả phân giải chất khác cấu tạo hóa học sau đólại có khả đồng hóa sản phẩm tạo trình phân giải  Một số chủng vi nấm xạ khuẩn phân lập tổ hợp Việt Nam: Penicillium, Aspergillus, Trichoderma, Chaetomium, Streptomyces,…  Trong trồng trọt người ta tận dụng phế phẩm nông nghiệp ủ trực tiếp vi sinh vật phân hủy cenllulose kết hợp với vi sinh vật cố đònh đạm dùng làm phân bón  Trong tự nhiên xuất nhóm vi sinh vật thuộc nhiều nhóm khác nhau, có chung đặc tính ưu việt phân giải cenllulose điều kiện nhiệt độ, pH áp suất bình thường gọi enzime cenllulase Ví dụ: Chủng Penicillyum natotum nhiệt độ tối thích enzime cenllulase từ 25 0C BÀO TỬ VÀ HỆ SI Một số nấm mốc có hoạt tính phân giải cenllulose  Alternaria, Trichoderma, Fusarium,…  Hầu hết nấm mốc phân giải cenllulose sống hoại sinh xác thực vật, đất chúng với vi sinh vật khác phân hủy sản phẩm thải thực vật  Penicillyum Fusarium giống có hoạt tính phân giải cellulose mạnh Thường gặp như: Penicillyum notatum, Fusarium solani,… Ngoài có số vi khuẩn có khả phân hủy cenllulose • Gồm nhóm:  Nhòm hiếu khí: Cenllulomanas, Pseudomanas,…  Nhóm kỵ khí chủ yếu Clotridium vi khuẩn chủ yếu sống cỏ động vật Xác lập quy trình lên men bã mía, vỏ cà phê sản xuất phân bón hóa hữu  Tuyển chon vi sinh vật hoạt tính Cenllulose bã mía vỏ cà phê gồm có chủng xạ khuẩn, chủng nấm chủng vi khuẩn sinh trưởng nhiệt độ cao có hoạt tính phân hủy chất xơ mạnh  Đối với nấm: nhiệt độ thích hợp từ 45-600C  Đối với xạ khuẩn vi khuẩn: nhiệt độ thích hợp 500C  Môi trường chất bã mía vỏ cà phê pha chế theo tỷ lệ:  Bã mía (vỏ cà phê) + chất khoáng Gause-1  Bã mía + vỏ cà phê (theo tỷ lệ 7:3) + chất khoáng Gause-1  Bã mía + vỏ cà phê (theo tỷ lệ 1:1) + chất khoáng Gause-1  Cám gạo  Sau khử trùng, chất cấy giống xạ khuẩn nấm Nuôi ủ 600C nấm H Nhiệt độ 450C chủng nấm S chủng xạ khuẩn nuôi ủ nhiệt độ 500C (phụ bảng 1)  Xác đònh độ giảm trọng lượng phân huỷ cellulose bã mía - vỏ cà phê (phụ bảng 2)  Nghiên cứu khả phân giải xơ sợi bã mía – vỏ cà phê làm phân bón vi sinh vật với thành phần nguyên liệu theo tỷ lệ 7:3 phối trộn với 3% SA, lượng ẩm 60% (phụ bảng 3) • Để tăng cường trình chuyển hóa chất hữu đống ủ giảm phân hủy chất thực quy trình sau:  Giai đoạn ủ phụ: phối trộn bã mía, vỏ cà phê thành phần dinh dưỡng vô cơ, tạo ẩm với 3% (NH4)2SO4, 75% H2O  Giai đoạn lên men  Tạo đống ủ  Đảo lần 1: bổ sung thêm nước đảo  Đảo lần 2: tiến hành sau lần từ 7-15 ngày Bổ sung thêm nước phụ gia  Lên men giai đoạn 2: thành công giai đoạn phụ thuộc vào khả chuyển hóa vsv sinh trưởng chúng Cuói giai đoạn vsv hoạt động tốt cần bổ sung thêm hydratcacbon hòa tan QUY TRÌNH LÊN MEN SẢN XUẤT PHÂN BÓN SINH HÓA HỮU CƠ TỪ BÃ MÍA VÀ VỎ CÀ PHÊ Nguyên liệu (bã mía, vỏ cà phê) Phụ gia Phối trộn Lên men hiếu khí Tạo cấy giống vsv lên men Lên men bán hiếu khí Sản phẩm lên men Nghiền sản phẩm Phối trộn phụ gia Thành phẩm nguyên liệu phân bón Hữu vi sinh XỬ LÝ VI SINH VẬT PHÂN GIẢI PROTEIN, CELLULOSE TRÊN BÃ MÍA VÀ VỎ CÀ PHÊ CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ LÊN MEN SẢN XUẤT PHÂN BÓN SINH HÓA HỮU CƠ TỪ BÃ MÍA VÀ VỎ CÀ PHÊ THÀNH PHẦN HÓA HỌC NGUYÊN LIỆU  Nitơ tổng số 0.2-0.4%  Thành phần cacbon > 50%  m độ 10-25% XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU Cắt nguyên liệu đến kích thước 5-7cm Tạo ẩm độ 60-70% Giai đoạn ủ phụ thời gian từ 3-5 ngày phối trộn nguyên liệu (nitơ vô SA)  Giai đoạn ủ (lên men hiếu khí), tạo đống ủ theo kích thức quy đònh Đảo trộn nguyên liệu bổ sung lân, kali thời gian đảo nguyên liệu 3-4 ngày/lần phối trộn vi sinh, kích thước đống ủ có chiều rộng 1,5m, chiều cao 1,7m Nhiệt độ đống ủ 60-650C Thời gian lên men 25-35 ngày  Giai đoạn lên men bán hiếu khí hoạt động vsv 45550C Duy trì nhiệt độ 45-550C thời gian lên men 7-15 ngày    ĐẢO TRỘN ĐỐNG Ủ BÃ MÍA, VỎ CÀ PHÊ TRONG THỜI GIAN LÊN MEN LÀM PHÂN BÓN KHẢO NGHIỆM THỰC TIỄN TRÊN CÂY TRỒNG  Hai đối tượng thực nghiệm sú lơ câu rau lô lô Quy trình canh tác tuân theo tiêu chuẩn rau an toàn ĐIỂM THỰC NGHIỆM PHÂN BÓN BÃ MÍA VÀ CÀ PHÊ KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ • Quy trình lên men sản xuất phân bón hữu từ bã mía va xác vỏ cà phê quy trình mức độ đầu tư thấp, dễ thực để ứng dụng cho sản xuất rau Đà Lạt nói riêng nước nói chung, nhằm khắc phục tình trạng thiếu phân hữu với giá thành rẻ công nghệ áp dụng thực tiễn đơn giản CHÂN THÀNH CẢM ƠN SỰ THEO DÕI CỦA QUÝ THẤY CÔ VÀ CÁC BẠN LỚP SHK14DL 2008 [...]... tan QUY TRÌNH LÊN MEN SẢN XUẤT PHÂN BÓN SINH HÓA HỮU CƠ TỪ BÃ MÍA VÀ VỎ CÀ PHÊ Nguyên liệu (bã mía, vỏ cà phê) Phụ gia Phối trộn Lên men hiếu khí Tạo và cấy giống vsv lên men Lên men bán hiếu khí Sản phẩm lên men Nghiền sản phẩm Phối trộn phụ gia Thành phẩm nguyên liệu phân bón Hữu cơ vi sinh XỬ LÝ VI SINH VẬT PHÂN GIẢI PROTEIN, CELLULOSE TRÊN BÃ MÍA VÀ VỎ CÀ PHÊ CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ LÊN MEN. .. các hóa chất cần thiết Phương pháp thực hiện  Phân lập vsv  Xác đinh hoạt tính enzime cenllulase bằng phương pháp khuyếch tán trên thạch  Khả năng tạo sinh khối của hệ khuẩn ty của vsv ưa nhiệt trong môi trường lỏng  Môi trường dinh dưỡng nuôi cấy vsv  Phương pháp xác đònh thành phần các chất  Đánh giá của ảnh hưởng phân bón lên khả năng sinh trưởng cây trồng LÊN MEN CHẾ BIẾN PHỤ PHẾ PHẨM NÔNG... những giai đoạn trung gian Quá trình này gọi là quá trình nitrat hóa Tham gia vào quá trình nitrat hóa chủ yếu gồm những vi khuẩn thuộc 2 giống: Nitrosomonas và nitrobacter XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN GIẢI CENLLULOSE  VI SINH VẬT LÊN MEN PHÂN GIẢI CENLLULOSE  Các chủng vsv ưa nhiệt nấm mốc, xạ khuẩn, vi khuẩn phân lập từ các nguyên liệu bã mía, vỏ cà phê,… NGUYÊN LIỆU LÊN MEN  Vỏ cà phê  Bã mía  Agar,... cây sú lơ và câu rau lô lô Quy trình canh tác tuân theo tiêu chuẩn rau an toàn ĐIỂM THỰC NGHIỆM PHÂN BÓN BÃ MÍA VÀ CÀ PHÊ KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ • Quy trình lên men sản xuất phân bón hữu cơ từ bã mía va xác vỏ cà phê là quy trình cơ mức độ đầu tư thấp, dễ thực hiện để ứng dụng cho sản xuất rau ở Đà Lạt nói riêng và cả nước nói chung, nhằm khắc phục tình trạng thiếu phân hữu cơ như hiện nay với giá thành... khí nhờ nấm hiếu khí Quá trình lên men vi sinh phân giải các hợp chất Nitơ-protein  Rất nhiều vi sinh vật sống trong đất có khả năng amon hóa protein như:  Vi khuẩn Bacillus mycoides, Bacillus subtilis,…  Xạ khuẩn Streptomyces griseus,…  Nấm Aspergillus oryzae, Mucor,… Các vi sinh vật này đều có khả năng sinh sản vào môi trường men protease Chúng xúc tác quá trình thủy phân liên kết peptit va một... BIẾN PHỤ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP LÀM PHÂN BÓN Xác lập quy trình lên men bã mía, vỏ cà phê sản xuất phân bón hóa hữu cơ  Tuyển chon vi sinh vật và hoạt tính Cenllulose trên bã mía và vỏ cà phê gồm có 3 chủng xạ khuẩn, 3 chủng nấm và 1 chủng vi khuẩn sinh trưởng ở nhiệt độ cao và có hoạt tính phân hủy chất xơ mạnh  Đối với nấm: nhiệt độ thích hợp từ 45-600C  Đối với xạ khuẩn và vi khuẩn: nhiệt độ thích... đònh độ giảm trọng lượng và phân huỷ cellulose bã mía - vỏ cà phê (phụ bảng 2)  Nghiên cứu khả năng phân giải xơ sợi bã mía – vỏ cà phê làm phân bón bởi vi sinh vật với thành phần nguyên liệu theo tỷ lệ 7:3 phối trộn với 3% SA, lượng ẩm là 60% (phụ bảng 3) • Để tăng cường quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ trong đống ủ và giảm sự phân hủy các chất chúng tôi đã thực hiện quy trình sau:  Giai đoạn ủ... thời gian đảo nguyên liệu 3-4 ngày/lần và phối trộn vi sinh, kích thước đống ủ có chiều rộng 1,5m, chiều cao 1,7m Nhiệt độ đống ủ 60-650C Thời gian lên men 25-35 ngày  Giai đoạn lên men bán hiếu khí hoạt động vsv 45550C Duy trì ở nhiệt độ 45-550C thời gian lên men là 7-15 ngày    ĐẢO TRỘN ĐỐNG Ủ BÃ MÍA, VỎ CÀ PHÊ TRONG THỜI GIAN LÊN MEN LÀM PHÂN BÓN KHẢO NGHIỆM THỰC TIỄN TRÊN CÂY TRỒNG  Hai đối...Một số xạ khuẩn phân hủy cellulose  Streptomyces antibioticus  Điều đáng chú ý là một số nhà nghiên cứu đã phát hiện được mối quan hệ tương hỗ chặt chẻ giữa nhóm vi sinh vật phân giải cenllulose và nhóm vi sinh vật cố đònh nitơ phân tử  Cenllulose là cơ chất khó phân giải, để phân hủy chúng vsv phải tổng hợp và tiết ra môi trường 1 lượng lớn enzime Cenllulase, trong khi đó cơ chất Cenllulose... THIẾT ĐỂ LÊN MEN SẢN XUẤT PHÂN BÓN SINH HÓA HỮU CƠ TỪ BÃ MÍA VÀ VỎ CÀ PHÊ THÀNH PHẦN HÓA HỌC NGUYÊN LIỆU  Nitơ tổng số 0.2-0.4%  Thành phần cacbon > 50%  m độ 10-25% XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU Cắt nguyên liệu đến kích thước 5-7cm Tạo ẩm độ 60-70% Giai đoạn ủ phụ thời gian từ 3-5 ngày phối trộn nguyên liệu (nitơ vô cơ SA)  Giai đoạn ủ chính (lên men hiếu khí), tạo đống ủ theo kích thức quy đònh Đảo trộn nguyên ... phân hủy cenllulose kết hợp với vi sinh vật cố đònh đạm dùng làm phân bón  Trong tự nhiên xuất nhóm vi sinh vật thuộc nhiều nhóm khác nhau, có chung đặc tính ưu vi t phân giải cenllulose điều... chế enzime kết vi c hấp thụ đường hòa tan nitơ dễ tiêu  Bảo vệ hô hấp cho vi khuẩn kỵ khí nhờ nấm hiếu khí Quá trình lên men vi sinh phân giải hợp chất Nitơ-protein  Rất nhiều vi sinh vật sống... Axit Trung tính Kiềm Chủng vi khuẩn có hoạt tính phân giải protein •Chủ sinh trưởng phát triển tốt điều kiện pH có giá trò từ 6.5-7.5; nhiên pH trình sinh khối điều chỉnh pH = 6.5-7 dung dòch