ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA SINH HỌC HOÀNG THỊ NGỌC QUÝ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ BÃ RƠM THÀNH PHÂN COMPOST ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC HUẾ, 2016 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA SINH HỌC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ BÃ RƠM THÀNH PHÂN COMPOST Cán hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS NGUYỄN MINH TRÍ HỒNG THỊ NGỌC Q HUẾ, 2016 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Đồ án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Nếu có kế thừa kết nghiên cứu tác giả khác có trích dẫn cụ thể, rõ ràng Tác giả đồ án Hoàng Thị Ngọc Quý Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS Nguyễn Minh Trí trực tiếp hướng dẫn khoa học giúp đỡ tận tình suốt trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi trân trọng cám ơn đến tất quý thầy cô giảng dạy chương trình Đại học ngành Cơng nghệ sinh học khóa 2011 2016, Trường Đại học Khoa học Huế, người truyền đạt cho kiến thức hữu ích cho tơi thực tốt đồ án Tôi xin gửi lời cám ơn đến tất Thầy Cô giảng dạy Khoa Sinh học, Ban giám hiệu phòng đào tạo Đại học trường Đại học Khoa học – Đại học Huế nhiệt tình giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian học tập tiến hành hồn thành đồ án Sau tơi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến người thân, gia đình, bạn bè động viện, tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình học thực đồ án Do thời gian có hạn kinh nghiệm chưa nhiều nên đồ án nhiều thiếu sót, mong nhận ý kiến góp ý Thầy Cô bạn Huế, tháng 05 năm 2016 Tác giả đồ án Hoàng Thị Ngọc Quý MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU Phần TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 SƠ LƯỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH BÃ RƠM SAU TRỒNG NẤM 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VIỆC ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ 1.2.1 Giới thiệu chế phẩm vi sinh vật 1.2.2 Các nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật xử lý chất thải hữu cơ.7 1.2.3 Tình hình ứng dụng chế phẩm vi sinh vật 12 Phần 14 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU .14 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 14 2.1.2 Thời gian nghiên cứu: 01/2016 đến 05/2016 .15 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.2.1 Ngoài thực địa .15 2.2.2 Bố trí thí nghiệm 15 2.2.3 Trong phịng thí nghiệm 16 2.2.3.1 Xác định hàm lượng cellulose: phương pháp thủy phân .16 2.2.3.2 Xác định nhiệt độ chất thí nghiệm: nhiệt kế thủy ngân 17 2.2.3.3 Xác định độ ẩm: theo TCVN 5815:2001 [25] 17 2.2.3.4 Xác định pH: theo TCVN 5979:1995 [24] 17 2.2.3.5 Xác định hàm lượng cacbon hữu tổng số: theo TCVN 9294:2012 17 2.2.3.6 Xác định hàm lượng nitơ tổng số: theo TCVN 5815:2001 17 2.2.3.7 Xác định hàm lượng P2O5: theo TCVN 5815:2001 [22] 17 2.2.3.8 Xác định hàm lượng K2O: theo TCVN 5815:2001 17 2.2.3.9 Xác định coliform: phương pháp MPN (Most Probable Number) .18 2.2.3.10 Thống kê xử lý số liệu 18 Phần 19 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 19 3.1 THỰC TRẠNG NGHỀ TRỒNG NẤM Ở HỢP TÁC XÃ PHÚ HỒ, HUYỆN PHÚ VANG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 19 3.2 THÀNH PHẦN SINH HÓA CỦA BÃ THẢI TRỒNG NẤM 21 3.3 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ BÃ RƠM BẰNG CHẾ PHẨM BIMA 22 3.3.1 Biến động nhiệt độ đống ủ 23 3.3.2 Biến động chiều cao đống ủ .26 3.3.3 Khả phân hủy bã rơm chế phẩm BIMA .30 3.4 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC NGUỒN PHÂN HỮU CƠ 33 3.5 THỬ NGHIỆM BÓN PHÂN HỮU CƠ CHO CÂY TRỒNG Ở QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH 36 3.6 ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH TẠO PHÂN HỮU CƠ TỪ BÃ RƠM 43 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 54 PHỤ LỤC 55 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM 55 55 DANH MỤC VIẾT TẮT KHCN : Khoa học Công nghệ VSV : Vi sinh vật TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TN : Thí nghiệm ĐC : Đối chứng TL : Trọng lượng HTX : Hợp tác xã DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Tên bảng Trang Error: Refere 2.1 Thí nghiệm xử lý bã rơm chế phẩm BIMA nce source not found Error: Refere 3.1 Thành phần sinh hóa bã rơm sau trồng nấm nce source not found Error: Refere 3.2 Biến động nhiệt độ đống ủ theo thời gian xử lý nce source not found Error: Refere 3.3 Biến động chiều cao đống ủ theo thời gian xử lý nce source not found Error: Refere 3.4 Biến động chiều cao đống ủ theo thời gian xử lý nce source not found Error: Refere 3.5 Khả phân hủy bã rơm trồng nấm chế phẩm vi sinh vật nce source not found Error: Refere 3.6 Tỷ lệ mùn hóa bã rơm tác động chế phẩm vi sinh vật nce source not found Error: Refere 3.7 Kết phân tích số tiêu phân hữu tạo thành nce source not found 3.8 Biến động chiều cao rau Muống Error: Refere nce source Đồ án Tốt nghiệp 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Báo cáo trạng môi trường quốc gia (2011), Chất thải rắn nông nghiệp nông thôn Lý Kim Bảng, Tăng Thị Chính (2005), Cơng nghệ xử lý rạ thành phân bón đồng ruộng tránh gây nhiễm môi trường, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị Mơi trường tồn quốc, tr 929 - 933 Bộ Nông Nghiệp & Phát triển Nông thôn (2010), Cục trồng trọt, Tiến kỹ thuật công nghệ phân bón – phân hữu Ngơ Nguyễn Quỳnh Chi (2014), Nghiên cứu ứng dụng giun quế, chế phẩm vi sinh vật để xử lý bào Nhật Bản đề xuất giải pháp sử dụng, Luận văn Thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Khoa học Huế Tăng Thị Chính (2010), Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật ứng dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam Tăng Thị Chính, Lý Kim Bảng, Nguyễn Thị Phương Chi, Lê Gia Hy (2003), Hiệu sử dụng chế phẩm Micromix xử lý rác thải phương pháp hiếu khí nhà máy chế biến phế thải Việt Trì - Phú Thọ, Tuyển tập báo cáo Những vấn đề Nghiên cứu Khoa học sống, Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, tr 567-569 Đồn Văn Cung cs (1998), Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, trồng, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Trọng Dũng Nguyễn Thị Minh Hòa (2012), “Chuỗi giá trị nấm rơm xã Phú Lương, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế”, Tạp chí Khoa học Đại học Huế, tập 72B, số SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý Đồ án Tốt nghiệp 50 Trần Thanh Đức, Hoàng Thị Thái Hoà, Thái Thị Huyền, Trần Thị Ánh Tuyết, Trương Thị Diệu Hạnh (2014), “Nghiên cứu sử dụng kết hợp rơm rạ, bèo tây, phân lợn chế phẩm trichoderma để sản xuất phân bón hữu tỉnh Thừa Thiên Huế, ”, Tạp chí Khoa học Đại học Huế, tập 91, số 3, Tr 53-63 10 Đặng Văn Giáp (2000), Phân tích liệu khoa học Microsoft Excell, Nxb Giáo dục, Hà Nội 11 Vũ Thị Thu Hằng (2014), Nghiên cứu xử lý bã thải nấm sau thu hoạch làm phân bón địa bàn Tỉnh Thái Nguyên, Luận văn Thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên 12 Phan Văn Hòa Nguyễn Việt Thiên (2011), “Hiệu kinh tế sản xuất nấm rơm Phú Lương, Phú Vang, Thừa Thiên Huế”, Tạp chí khoa học, Đại học Huế, số 68, 2011, Tr 53-59 13 Phan Bá Học (2007), “Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý tàn dư thực vật đồng ruộng thành phân hữu chỗ bón cho trồng đất phù sa sơng Hồng”, Tạp chí khoa học Phát triển, Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, tập 10, số 2, tr 190-196 14 Nguyễn Ngọc Huyền (2012), Nghiên cứu phương pháp ủ nước thải sau bioga với rơm rạ làm phân bón nhằm giảm thiểu nhiễm mơi trường, Luận văn Thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội 15 Hoàng Nhật Linh (2013), Xử lý vấn nạn bèo tây chế phẩm sinh học Micromix-3 thành phân hữu sinh học, Trung tâm Ứng dụng tiến khoa học công nghệ tỉnh Thừa Thiên Huế 16 Lê Văn Nhương (1999), Nghiên cứu áp dụng công nghệ sinh học sản xuất phân bón vi sinh hữu từ nguồn phế thải hữu rắn, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nước KHCN 02 - 04 SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý Đồ án Tốt nghiệp 51 17 Nguyễn Ngọc Nông (2009), “Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật phân giải chất hữu để xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón bảo vệ mơi trường”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Thái Nguyên, tập 52, số 4, tr 105-109 18 Kim Oanh (2013), “Triển khai mơ hình sử dụng bã nấm để trồng rau, hoa”, báo Thái Nguyên 19 Nguyễn Công Thành (2008), Không nên đốt rơm rạ ruộng lúa, Báo Nông nghiệp 20 Đào Văn Thông, Lương Hữu Thành, Vũ Thúy Nga (2014), Quy trình xử lý phế thải trồng nấm làm phân bón hữu vi sinh vật, Viện môi trường Nông nghiệp 21 Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tố (2006), Cải tạo môi trường chế phẩm vi sinh vật, Nxb Lao động 22 Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 5815-2001 (2008), Phương pháp xác định phân hỗn hợp NPK, Tổng cục tiêu chuẩn đo lường Việt Nam 23 Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 9492-2012 (2012), Xác định cacbon hữu tổng số phương pháp Walkley - Black, Tổng cục tiêu chuẩn đo lường Việt Nam 24 Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 5979-2007, Xác định pH, Tổng cục tiêu chuẩn đo lường Việt Nam 25 Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 4048-2011, Phương pháp xác định độ ẩm hệ số khô kiệt, Tổng cục tiêu chuẩn đo lường Việt Nam 26 Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 9492-2012 (2012), Xác định cacbon hữu tổng số phương pháp Walkley - Black, Tổng cục tiêu chuẩn đo lường Việt Nam SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý Đồ án Tốt nghiệp 52 27 Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 4882-2001: Vi sinh vật học - Hướng dẫn chung định lượng Coliform - Kỹ thuật đếm số có xác suất lớn nhất, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 28 Phạm Văn Toản (1999), Báo cáo tổng hợp kết nghiên cứu chương trình Cơng nghệ sinh học đề tài KHCN 02-06 giai đoạn 1996 - 1998 29 Nguyễn Thế Trang (2012), Qui trình sản xuất phân hữu sinh học từ bèo Tây, rơm rạ phế phẩm nông nghiệp chế phẩm Micromic3, Viện Công nghệ Sinh học 30 Lê Văn Tri cs (2013) Nghiên cứu xử lý rơm rạ thành phân bón hữu chế phẩm Fito-Biomix RR Viện KH & CN Việt Nam 31 Nguyễn Minh Trí, Ngơ Nguyễn Quỳnh Chi (2016), Nghiên cứu xử lý bèo nhật chế phẩm sinh học vixura tạo nguồn phân hữu sinh học, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, trường Đại học Khoa học Huế, tập 4, số 1, tr:115-121 32 Trần Thị Vân (2014), Xử lý bã thải sau trồng nấm làm phân compost ứng dụng trồng rau sạch, Khoá luận tốt nghiệp, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội II Tiếng Anh 33 Butchaiah Gadde, Sébastien Bonnet, Christoph Menke, Savitri Garivait (2009), “Air pollutant emissionis from rice straw open field burning in India, Thailand and the Philippines”, Environmental Pollution (157), pp.155–1558 34 Bhattacharya A and Kumar P (2010), “Water hyacinth as a potential biofuel crop”, Electronic Journal of Environment, Agricultural and Food Chemistry, Vol 9, pp 112-122 35 Malik A (2007), Environmental challenge vis a vis opportunity, The case of water hyacinth, Environment International, Vol 33, pp 122-138 SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý Đồ án Tốt nghiệp 53 III Tài liệu từ Internet 36 http://khoahoc.tv/doisong/ung-dung/45183_trichoderma-co-kha-nang-xu- ly-rom-ra-ngay-tai-dong.aspx 37 http://khoahoc.tv/doisong/moi-truong/giai-phap/46822_Nhat-co-congnghe-san-xuat-nhien-lieu-gia-re-tu-rom.aspx 38 http://text.123doc.org/document/3184086-xu-ly-ba-thai-sau-trong-namlam-phan-compost-ung-dung-trong-rau-muong-sach.htm SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý PHỤ LỤC PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM Hình Bã rơm sau trồng nấm thải ven đường xã Phú Hồ, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế Hình Nhà vịm trồng nấm Rơm quy mơ hộ gia đình thơn Di Đơng, xã Phú Hồ, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế TN1 TN2 TN3 TN4 ĐC Hình Các cơng thức thí nghiệm xử lý rơm chế phẩm BIMA sau 30 ngày Hình Phân hữu thu thí nghiệm sau 60 ngày (5kg bã rơm + 20g chế phẩm BIMA + 20g phân NPK + 100g cám gạo) Hình Phân hữu thu thí nghiệm sau 60 ngày (5kg bã rơm + 30g chế phẩm BIMA + 20g phân NPK + 100g cám gạo) Hình Phân hữu thu thí nghiệm sau 60 ngày (5kg bã rơm + 40g chế phẩm BIMA + 20g phân NPK + 100g cám gạo) Hình Phân hữu thu thí nghiệm sau 60 ngày (5kg bã rơm + 20g chế phẩm BIMA) Hình Phân hữu thu thí nghiệm đối chứng sau 60 ngày (5kg bã rơm) Hình Các mơ hình khảo nghiệm phân hữu rau Muống PHỤ LỤC BIẾN ĐỘNG NHIỆT ĐỘ CỦA ĐỐNG Ủ PHÂN HỮU CƠ Đơn vị: (°C) Ngày theo dõi Chế phẩm Trichoderma Đối chứng TN1 TN2 TN3 TN4 28/01/2016 19,5 19,5 21,5 21 19 29/01/2016 22,5 24 25 24 22 30/01/2016 24 26 25 24,5 24 31/01/2016 24 28 25 25 24 01/02/2016 24,5 27 25 25 25 02/02/2016 24 26 25 24 24,5 03/02/2016 23,5 27 25 24 24,5 04/02/2016 23,5 28 25,5 25 25 05/02/2016 23,5 28 25 24,5 24,5 06/02/2016 25 28 27 26 25,5 23,4 ± 1,52 26,2± 2,66 7/02/2016 27 30 28 28 28 8/02/2016 28 31 28,5 28,5 27,5 9/02/2016 27,5 30,5 29 28,5 29,5 10/02/2016 29 31 31 30 30 11/02/2016 28 33 30 30 31 12/02/2016 28,5 32 31 31 30 13/02/2016 29 31 31 30 30 14/02/2016 28 30 30 30,5 30 15/02/2016 28 31 31 31 29,5 16/02/2016 28 30,5 30 30 30 28,1±0,61 31±0,91 10 ngày 20 ngày 24,9 ± 1,35 24,3 ± 1,32 23,8 ± 1,93 29,95±1,12 29,75±1,06 29,55±1,04 17/02/2016 30,5 34 32 32 31,5 18/02/2016 32 36 34 33 33 19/02/2016 35 37 35 36 37 20/02/2016 36 42 40,5 41 41 21/02/2016 37 43 39,5 40 40 22/02/2016 35,5 40 39 40,5 41,5 23/02/2016 35 40,5 39 40 41 24/02/2016 34 41 39 40 39,5 25/02/2016 36 42 40,5 40,5 40 26/02/2016 40 43,5 41 40 42 30 ngày 34,1±2,44 38,55±4,19 36,85±3,79 37,3±4,18 37,45±4,34 27/02/2016 40 44 42 41 42 28/02/2016 41 45 42 42 43 29/02/2016 40 45 43 42 43 01/03/2016 40,5 45,5 42,5 42 44 02/03/2016 42 47 44 43 45 03/03/2016 41 47 44,5 44 44 04/03/2016 40 46,5 43 44,5 43 05/03/2016 42 46,5 42 43 43,5 06/03/2016 41 46 42 42 43 07/03/2016 41 45,5 42,5 42 43 39,75±3,51 45,8±0,98 08/03/2016 41 45 43 42 43 09/03/2016 40 44 42 41 42 10/03/2016 40 44 42 41,5 42,5 11/03/2016 39,5 43 42,5 41 41 12/03/2016 40 44 40 40 42 13/02/2016 39 44 41 40 41,5 14/03/2016 39,5 42 40 40,5 40 40 ngày 42,75±0,89 42,55±1,07 43,35±0,81 15/03/2016 40 42,5 40 41 41 16/03/2016 39 41 40,5 39 40 17/03/2016 38 41 40 40 40 39,6±0,81 43,5±1,38 41,1±1,17 40,6±0,88 41,3±1,09 18/03/2016 38 42 40 39 40 19/03/2016 36 41 39 39 39 20/03/2016 35 41 39 38 38 21/03/2016 36 40 38 37 37 22/03/2016 34 39 37 37 38 23/03/2016 34 39 38 36 36 24/03/2016 33 38 36 36 35 25/03/2016 32 37 35 35 35 26/03/2016 31 36 34 34 34 27/03/2016 31 36 33 32 33 34±2,31 38,9±2,13 36,9±2,33 36,3±2,21 36,5±2,27 50 ngày 60 ngày