sản xuất phân bón vi sinh cố định đạm.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC










KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP


Đề Tài:

SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM



GVHD : TS. NGUYỄN THỊ HAI
SVTH : THÁI SƠN NAM
LỚP : 07CSH
MSSV : 207111032

HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2010


1. Đầu đề khóa luận tốt nghiệp:
Sản xuất phân vi sinh cố định đạm
2. Nhiệm vụ:
Tổ ng quan về sản xuất và sử dụng phân vi sinh cố định đạm
3. Ngày giao khóa luận tốt nghiệ p: 01/05/2010
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 10/07/2010
5. Họ tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn
TS. NGUYỄN THỊ HAI Tổng quan tài liệu
Nội dung và yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đã thông qua bộ môn.
Ngày 10 tháng 07năm 2010
Chủ nhiệm bộ môn Người hướng dẫn
Bộ giáo dục và đào tạo
Đ
HKTCN

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc


Khoa: Môi trườ ng và công nghệ
sinh học
Bộ môn: Công nghệ sinh học
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: THÁI SƠN NAM MSSV: 207111028
Ngành : Công nghệ sinh học Lớp: 07CSH 01
PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Người duyệt:…………………………
Đơn vị ………………………………
Ngày bảo vệ…………………………
Điểm tổng kết…………………………
Nơi lưu trữ khóa luận tốt nghiệp………
……………………………………………….
…………………………………

…………
LỜI CẢM ƠN
Nam xin chân thành cảm ơn đến gia đình, thầy cô và bạn bè trong 3 năm
học vừa qua đã giúp đỡ, dìu dắt em tới ngày hôm nay. Đặc biệt, con xin chân
thành cô Hai đã không ngừng dìu dắt nâng đỡ con trong suốt quá trình học cho
đến ngày hôm nay. Con sẽ nhớ mãi đến cô, từ khi thực tập và làm bài tốt nghiệp
cô không ngừng giảng giải, sửa chửa để hoàn thiện hoàn thiện bài báo cáo thực
tập cũng như bài tốt nghiệp.
Con xin chân thành cám ơn cô!
Thái Sơn Nam.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
Phần mở đầu Trang
CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH TIÊU THỤ PHÂN BÓN TRONG NÔNG NGHIỆP
1.1 Tình hình tiêu thụ phân bón trên thế giới 02
1.2 Tình hình tiêu thụ phân bón ở Việt Nam 06
CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG TIÊU CỰC CỦA PHÂN BÓN HÓA HỌC ĐẾN MÔI
TRƯỜNG SINH THÁI

2.1 Sự tích lũy NO
3
-
và NH
4
+
trong cơ thể người và động vật 10
2.2 Sự tích lũy NO
3
-
, NH
4
+
trong nước mặt và nước ngầm 12
2.3 Sự tích lũy NH
3
-
và NH
4
+
trong môi trường đất 13
2.4 nh hưởng của phân bón đối với môi trường sinh thái 14
CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM ĐỂ SẢN XUẤT
PHÂN HỮU CƠ VI SINH.
3.1 Giới thiệu 16
3.2 Lòch sử phát hiện 17
3.3 Thành phần các vi sinh vật cố đònh đạm 18
3.3.1 Vi khuẩn cộng sinh Rhizobium 18
3.3.2 Vi khuẩn tự do: Azotobacter, Azospirillum 20
3.3.2.1 Vi khuẩn tự do azotobacter 20

3.3.2.2 Vi khuẩn tự do azospirillum 21
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP, GIỮ GIỐNG VÀ NHÂN SINH KHỐI
4.1 Phân lập 24
4.1.1 Phân lập sơ bộ 24
4.1.1.1 Vi khuẩn cộng sinh Rhizobium 24
4.1.1.2 Vi khuẩn Azotobacter 25
4.1.1.3 Vi khuẩn azospirillum 26
4.1.2 Phân lập thuần khiết 27
4.1.2.1 Vi khuẩn Rhizobium 27
4.1.2.2 Vi khuẩn Azotobacter 28
4.1.2.3 Vi khuẩn Azospirillum 28
4.2 Phương pháp giữ giống 28
4.2.1 Vi khuẩn Rhizobium 28
4.2.2 Vi khuẩn Azotobacter 29
4.2.3 Vi khuẩn Azospirillum 30
4.3 Cơ chế cố đònh Nitơ 31
4.3.1 Cơ chế cố đònh Nitơ phân tử 31
4.3.2 Quá trình khử 32
4.4 Phân loại phân vi sinh cố đònh đạm 33
4.5 Nhân sinh khối 35
4.6 Quy trình sản xuất 37
4.7 Các loại phân bón vi sinh cố đònh đạm 38
4.7.1
Sản xuất nitragin từ vi khuẩn nốt sần
rhizobium
38
4.7.2
Phân vi sinh của Azotobacter 39
4.7.3 Phân vi sinh azospirillum 40
CHƯƠNG 5 :HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CỦA PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM

5.1 Tình hình nước ngoài 42
5.2 Tình hình trong nước 43
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
6.1 Kết luận 46
6.2 Kiến nghò 46

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 1
PHẦN MỞ ĐẦU


Trong nền kinh tế nước ta hiện nay, nông nghiệp chiếm một vò trí quan
trọng. Một biện pháp hàng đầu để đẩy mạnh sản xuất nông nghiệp là sử dụng
phân bón. Với tốc độ tăng dân số hiện nay bình quân diện tích đất canh tác trên
đầu người là quá thấp. Nhưng con số đó lại ngày càng thấp hơn ở các nước đang
phát triển do tốc độ tăng dân số và diện tích đất trồng trọt bò thu hẹp trong quá
trình công nghiệp hóa và đô thò hóa. Để đảm bảo lương thực, thực phẩm tiêu
dùng trong nước và xuất khẩu, hướng thâm canh sản xuất nông nghiệp là tất yếu.
Theo thống kê, nhân dân các vùng thâm canh phải đầu tư phân bón 30-50% tổng
chi phí trồng trọt vào phân bón khiến nhu cầu sử dụng phân bón ngày càng cao.
Tuy nhiên, sử dụng phân bón hóa học quá mức và không hợp lý đã dẫn đến
những ảnh hưởng xấu đến tính chất đất, phẩm chất nông nghiệp cũng như môi
trường, do đó ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và động vật.
Vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng các loài vi khuẩn có khả năng cố đònh
đạm cung cấp nguồn đạm dinh dưỡng cho cây trồng là rất cần thiết. Đó cũng
chính là lý do để thực hiện đề tài: “Sản xuất phân vi sinh cố đònh đạm”.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 2
CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH TIÊU THỤ PHÂN BÓN TRONG SẢN XUẤT
NÔNG NGHIỆP
Theo Võ Thò Loan năm 2008:
Phân bón ngoài hiệu ứng trực tiếp là tăng năng suất cây trồng, nó còn có
tác dụng rất lớn đến việc nền đất thâm canh mà lâu nay người sử dụng ít chú ý
đến. Tuy nhiên, sử dụng phân bón hóa học quá mức và không hợp lý đã dẫn đến
những ảnh hưởng xấu đến tính chất đất, phẩm chất nông nghiệp cũng như môi
trường, do đó ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và động vật.
Trước thế kỷ XIX nông nghiệp thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng
vốn là nền nông nghiệp hữu cơ. Châu Âu trước khi có phân hóa học, một ha
không đủ cung cấp lương thực cho một người, điều này, khẳng đònh vai trò không
thể thiếu của phân hóa học trong nền nông nghiệp hiện nay khi có sự bùng nổ về
dân số
Trong 4 chất dinh dưỡng cần thiết N, P, K, S cho cây trồng N (Nitơ) là
chất dinh dưỡng số 1, là nguyên tố tham gia vào tất cả các protein đơn giản và
phức tạp, là thành phần chủ yếu của chất nguyên sinh của tế bào thực vật. Nitơ
cũng là thành phần các acid nucleic đóng vai trò hết sức là quan trọng trong trao
đổi chất của cơ thể, cây trồng khi cung cấp không đủ Nitơ cho cây trồng thì cây
trồng sinh trưởng và phát triển kém, lá có màu vàng có màu lục nhạt, năng suất

mùa màng giảm

1.1
Tình hình tiêu thụ phân bón trên thế giới:
Một trong những yếu tố quan trọng để nâng cao năng suất cây trồng là sử
dụng phân bón. Để nuôi sống 7- 8 tỷ người trên thế giới trong những năm tới, số
lượng lương thực phải được gia tăng và điều đó phụ thuộc vào phân bón. Chính
vì vậy nhòp độ sản xuất và tiêu thụ phân bón hóa học của thế giới tăng không
ngừng. Nhờ phân bón mà năng suất cây trồng có thể tăng từ 30- 50%, nhưng để
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 3
sản lượng tăng lên gấp đôi thì chi phí phân bón, thuốc trừ sâu và kỹ thuật tăng
lên gấp 10 lần [32].
Theo FAO: toàn thế giơiù năm 1960 sử dụng 10 triệu tấn phân đạm, năm
1980 là 62,7 triệu tấn, đến năm 1990 là 150 triệu tấn. Về phân lân của những
năm 1960, thế giới đã sử dụng 2,1 triệu tấn (P
2
O
5
), đến năm 1990 là 40 triệu tấn.
Như vậy, về tổng thể không thể phủ nhận vai trò của phân hóa học trong thực tế,
đây là nhu cầu quan trọng nhằm tăng tính sản xuất của đất.
Hiện nay trên thế giới việc sử dụng phân bón rất biến động, tuy nhiên, nơi
sử dụng nhiều nhất là các nước Tây Âu và một số nước Châu Á. Còn ở Châu Phi,
vùng Trung Đông và các nước Mỹ Latin nhìn chung lượng phân hóa học sử dụng
còn thấp hơn nhiều mức bình quân trên thế giới.
Bảng 1.1 Tình hình sử dụng phân hóa học của các nước:
Quốc gia Lượng phân bón hóa học bình quân sử

dụng cho 1 ha gieo trồng (kg/ha)
Hà Lan
Hàn Quốc
Nhật Bản
Trung Quốc
Việt Nam
758
467
430
390
80-90
(Nguồn nông nghiệp và môi trường, Lê Văn Khoa, NXBNN)
Qua bảng trên cho thấy trong khu vực Châu Á lượng phân bón sử dụng
cho 1ha gieo trồng năm 2001 ở Hà Lan lớn nhất 758 kg/ha, Việt Nam chỉ bằng
30,8% lượng sử dụng ở Trung Quốc và 19,4% lượng sử dụng ở Nhật Bản. Năng
suất lúa của Việt Nam bằng 53,9% của Trung Quốc, 48,1% của Nhật Bản.
Theo kết quả nghiên cứu của Hiệp Hội Công Nghiệp Phân Bón thế Quốc
Tế IFA: nhìn tổng thể xu hướng tiêu thụ phân bón giảm xuống từ đầu những
năm 1990 đến 1992 giảm 9 triệu tấn, 1993 đến 1994 giảm gần 14 triệu tấn. Tuy
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 4
nhiên, ở các nước đang phát triển xu hướng sử dụng phân bón vẫn tăng lên. Năm
1993 đến 1994, các nước đang phát triển tiêu thụ phân bón tăng lên 55%, năm
1998 đến 1999 tăng lên 58%. Vì lẽ đó sản xuất phân đạm cũng tăng lên ở các
nước phát triển, năm 1980 đến 1981 tăng 31%, năm 1992 đến 1993 tăng 45%
[23].
Phân bón hóa học đặc biệt là phân đạm đã đóng góp vai trò quan trọng
trong tăng năng suất cây trồng, phân bón đã tăng ở các nước công nghiệp phát

triển: tại Mỹ ure tăng 11 lần, Pháp tăng 6- 8 lần, Liên Xô cũ tăng 11- 13 lần, …
các nước đang phát triển ở Châu Phi tăng 2 lần, Châu Mỹ Latin tăng 2,5 lần,
Châu Á tăng 3 lần.
Bảng 1.2 Nhu cầu phân bón trên thế giới
Đơn vò triệu tấn
Dinh dưỡng Năm 1987 Năm 1995
Đạm (tính theo N) 7 91
Lân (tính theo P) 15 18
Kali (tính theo K) 22 26
(Nguồn Lê Văn Khoa, 2001)
Vào những năm 1900, mức tiêu thụ phân đạm của thế giới là 2 triệu tấn,
50 năm sau lên tới 14 triệu tấn, năm 1978 là 100 triệu tấn, đến năm 1982 là 130
triệu tấn, năm 2000 khoảng 180 triệu tấn. Về phân lân những năm 1960 trên thế
giới sử dụng 21 triệu tấn (P
2
O
5
), đến 1990 là 40 triệu tấn [30].
Hiệp Hội Phân Bón Quốc Tế IFA cho biết trong giai đoạn 5 năm tới nhu
cầu phân bón thế giới dự kiến sẽ đạt 171,9 triệu tấn trong năm 2010/ 2011, tăng
11,6 % so với 2005/ 2006, tương ứng mức bình quân 2,2%/năm trong đó K, phân
lân và phân đạm dự kiến tăng lần lượt 3%, 2,6% và 1,8%.
Trong giai đoạn 2006- 2010, dự báo của IFA về nhu cầu tiêu thụ của từng
loại phân bón:
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 5
- Đối với phân ure: nhu cầu tiêu thụ toàn cầu sẽ tăng bình quân 3%/
năm và đạt 143,6 triệu tấn vào năm 2010. Sản lượng toàn cầu dự kiến sẽ tăng 40

triệu tấn vào năm 2010, đạt 180 triệu tấn. Riêng năm 2010 sản lượng phân ure
của thế giới có khả năng tăng thêm 14 triệu tấn, chủ yếu nhờ sự gia tăng sản
lượng của khu vực Tây Á và Trung Quốc.
-
Phân đạm và amoniac: năm 2010 sản lượng amoniac toàn cầu có thể
đạt 202 triệu tấn, tăng 35 triệu tấn so với 167 triệu tấn năm 2006. Sản lượng
amoniac của thế giới dự kiến tăng bình quân 7%/ năm trong giai đoạn 2006-
2009 và có thể tăng thêm 15 triệu tấn vào năm 2010. Khu vực Tây Á có thể
chiếm 1/3 mức gia tăng sản lượng trong khoảng thời gian trên.
Theo IFA, nhu cầu tiêu thụ phân đạm của thế giới trong giai đoạn 2006-
2010 dự kiến tăng bình quân 1,8%/năm, đạt 99,1 triệu tấn vào 2010. Nguồn cung
ứng phân đạm toàn cầu có thể tăng bình quân 5,4%/năm, trong khi nhu cầu tiêu
thụ chỉ tăng 2,1%.
- Đối với phân lân: sản lượng phân lân của thế giới tăng bình quân
khoảng 2%/năm từ 77 triệu tấn trong năm 2006 lên 195 triệu tấn trong năm
2010. Trong đó Trung quốc có khả năng chiếm 1/3 mức gia tăng này trong thời
gian trên. Ngoài ra sản lượng phân lân của các nước và khu Tây Á, Châu Phi,
Đông Á và Mỹ Latin dự kiến sẽ tăng lên khi tình hình sản xuất ở Mỹ không
thuận lợi.
- Đối với phân DAP: sản lượng DAP toàn cầu dự kiến tăng thêm 3,3
triệu tấn P
2
O
5
vào năm 2010, đạt 24,1 triệu tấn P
2
O
5
. Trung Quốc chiếm 40%
mức gia tăng sản DAP kể trên.

- Đối với phân MOP: sản lượng phân Kali (MOP) toàn cầu 2010 dự báo
sẽ đạt 71,3 triệu tấn, tăng mạnh so với 64,3 triệu tấn năm 2005. IFA dự đón sản
lượng phân Kali (K
2
O) của thế giới có thể đạt 41,4 triệu tấn vào năm 2010, tăng
so với mức 37,5 triệu tấn trong năm 2006, trong khi nhu cầu tiêu thụ loại phân
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 6
này dự kiến đạt 30,8 triệu tấn vào năm 2010, tăng so với 27,1 triệu tấn năm
2006.
Theo IFA, hầu hết sự gia tăng nhu cầu tiêu thụ phân bón đều xuất phát từ
thò trường Châu Á, trong đó khu vực Nam Á và Đông Á chiếm hơn một nửa tổng
mức tăng này. Ngoài ra, các khu vực khác trên thế giới dự kiến mức tiêu thụ bình
quân hàng năm: Mỹ Latin và vùng Caribe (3%), Bắc Mỹ (2,1%), Đông Nam A
Ù(3,3%), Đông Âu và Trung Á (3%), Châu Đại Dương (2,1%), Tây Á và Đông
Bắc Phi (1,9%). Nhu cầu phân bón của thò trường Châu Phi giai đoạn 2006-2009
dự kiến tăng 4,2 % so với năm 2005/2006, thò trường Châu Âu giai đoạn này tăng
nhẹ[13].
1.2
Tình hình tiêu thụ phân bón tại Việt Nam
Việt nam có trên 80% làm nghề nông, nông nghiệp đã cung cấp hơn 40%
tổng sản phẩm quốc doanh (GDP) và đóng góp vai trò quan trọng trong xuất
khẩu nông sản. Trong vài năm gần đây kinh tế nông nghiệp ở nước ta tăng
trưởng ở mức ổn đònh 5-7%/năm, mang lại thu nhập cho người dân sống ở nông
thôn, góp phần xóa đói giảm nghèo đảm bảo an ninh lương thực cho xã hội, góp
phần ổn đònh kinh tế xã hội của đất nước. Bón phân là biện pháp kỹ thuật có ảnh
hưởng quyết đònh đến năng suất, chất lượng sản phẩm cây trồng, hiệu quả và thu
nhập của người sản xuất. Thực tiễn sản xuất ở nhiều nơi trên thế cũng như ở

nước ta trong những năm qua đã chứng minh rằng không có phân bón thì không
thể đạt được năng suất và sản lượng cao. Nếu không có phân bón nông nghiệp
không thể nào tăng gấp 4 lần trong vòng 50 năm qua và là một trong các yếu cơ
bản để tăng mức sống. Trong đó, phân bón hóa học đã chiếm lónh chủ yếu trong
các loại phân được sử dụng trong sản xuất nông nghiệp của hầu hết các nước trên
thế giới.
Việt Nam là một nước nông nghiệp trồng lúa nước nhưng so với thế giới
thì đến năm 50 của thế kỷ này mới bắt đầu làm quen với phân bón hóa học. Tuy
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 7
vậy mức độ sử dụng phân bón hóa học ở Việt nam mỗi năm mỗi tăng. Năm 1980
cả nước sử dụng 500 ngàn tấn phân đạm (quy về đạm tiêu chuẩn) và trên 200
ngàn tấn phân lân (quy về superphosphat đơn). Đến năm 1990 đã sử dụng 2,1
triệu tấn phân đạm và 650 ngàn tấn phân lân[30].
Mức độ sử dụng phân bón hóa học (N+ P
2
O
5
+ K
2
O) trong 17 năm (1985
đến 2001) tăng bình quân 9%/năm và đang có xu hướng tăng khoảng 105 trong
thới gian tới. Từ 1985 đến nay sử dụng phân đạm tăng trung bình 7,2%/năm,
phân lân tăng 13,9%/năm, phân kali tăng tốc độ cao nhất tăng 23,9%/năm. Tổng
lượng dinh dưỡng (N+ P
2
O
5

+ K
2
O) sử dụng năm 1985/1986 là 385,6 ngàn tấn,
năm 1989/1990 là 541,7 ngàn tấn thì dến năm 1990/2000 là 2234,0 ngàn tấn tăng
5,8 lần so với năm 1985/1986[16].
Trong 5 năm trở lại đây (2001-2005) lượng dinh dưỡng sử dụng cho trồng
trọt đang ngày một gia tăng:

Bảng 1.3 Số lượng phân hóa học được sử dụng qua các năm
Năm N P2O5 K2O NPK(kg/ha) Tỉ lệ N: P2O5:K2O
2000/2001 1245,5 475,0 390,0 171,5 1:0,38:0,31
2001/2002 1071,4 620,2 431,9 165,5 1:0,58:0,4
2002/2003 1251,8 668,0 411,0 179,7 1:0,53:0,33
2003/2004 1317,5 733,2 480,0 - 1:0,56:0,36
2004/2005 1385,5 806,6 516,0 - 1:0,58:0,37
( Nguồn đất và phân bón, Bùi Huy Hiền, 2005[3])
Theo Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn ở nước ta lượng phân
bón sử dụng trong nông nghiệp ngày càng tăng cả về số lượng và chủng loại.
Hàng năm ít nhất có 1.420 loại phân bón khác nhau được đưa ra thò trường.
Trong đó phân đơn, phân NPK khoảng 1.084 loại, phân hữu cơ-khoáng, phân vi
sinh, phân trung-vi lượng và các loại phân khác.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 8
Nhìn chung, mức sản xuất và sử dụng dinh dưỡng cho cây trồng thấp và
không cân đối. Phân đạm ure mới chỉ đáp ứng được 10% so với nhu cầu sản xuất,
phân lân đáp ứng 60-70%, phân Kali phải nhập khẩu hoàn toàn [32]. Hàng năm
nhập khẩu 1,4 triệu tấn ure/năm 200-300 ngàn tấn lân trên năm và 150-200 ngàn
tấn/năm kali [18]. Tỷ lệ dinh dưỡng trung bình thế giới là N : P

2
O
5
: K
2
O là 1:
0,47 : 0,36, trong đó các nước đang phát triển tỷ lệ này là 1: 0,37 : 0,17. Việt
Nam mới chỉ đạt 1 : 0,2 : 0,04 mức độ sử dụng phân bón khác nhau ở nhiều vùng
[30].
Lượng phân bón sử dụng cho lúa không đều giữa các vùng trong cả nước,
liều lượng phân hóa học sử dụng đối với lúa ở Đồng Bằng Sông Hồng 155- 210
kg NPK/ ha, vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long 150- 200 kg NPK/ ha cho 1 vụ.
Khoảng 80% lượng phân hóa học sử dụng ở nước ta tập trung ở vùng trồng lúa.
Tuy nhiên, do hệ số sử dụng đạm không cao nên lượng đạm bón cho nông
nghiệp cao hơn nhiều so với nhu cầu. Trên các loại đất khác nhau, tỷ lệ liều
lượng bón rất khác nhau.
Mặc dù lượng phân bón hóa học ở nước ta còn chưa cao so với 1 số quốc
gia phát triển song đã tồn tại một số hạn chế gây sức ép lên vấn đề môi trường
do:
- Sử dụng không đúng kỹ thuật nên hiệu quả phân bón thấp.
- Bón phân không cân đối giữa tỷ lệ NPK, nặng nề về sử dụng phân
đạm. Cả nước tỷ lệ NPK là 1,0 : 0,3 : 0,1 trong khi tỷ lệ thích hợp là 1,0 : 0,5 :
0,3.
- Chất lượng phân bón không đảm bảo: hiện nay, ngoài lượng phân bón
nhập khẩu do nhà nước quản lý hoặc các doanh nghiệp công nghiệp trong nước
sản xuất còn một lượng lớn phân bón nhập lậu không được kiểm soát và một số
sơ sở nhỏ lẻ sản xuất trong nước không đảm bảo chất lượng. Chính lượng phân
bón này gây ra áp lực và ảnh hưởng xấu đến môi trường đất.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai

SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 9
Tóm lại: theo sự tăng trưởng của nền nông nghiệp và công nghiệp hiện
đại, mức độ sản xuất và sử dụng phân bón ngày càng tăng. Việc lạm dụng phân
bón hóa học đặc biệt là phân đạm đã gây ô nhiễm đáng kể môi trường sống, ảnh
hưởng tới sức khỏe của con người.








KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 10
CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG TIÊU CỰC CỦA PHÂN ĐẠM HÓA HỌC
ĐẾN MÔI TRƯỜNG SINH THÁI
2.1 Sự tích lũy NO
3
-
và NH
4
+
trong cơ thể người và động vật
Các nước cho thấy, hệ số sử dụng đạm trung bình chỉ 30-40%, lượng còn lại
mất và là nguồn ô nhiễm đối với môi trường đất, nước. Lượng đạm cao tích tũy
trong trong sản phẩm nông nghiệp sẽ xâm nhập vào cơ thể. Vì chạy theo năng

suất và thói quen sử dụng đạm (đặc biệt ở các vành đai rau màu của các thành
phố lớn) nhân dân sử dụng với liều lượng cao làm xuất hiện trong đất, sản phẩm
có chứa nhiều NO
3
-
, NO
2
-
. Các hợp chất này dẫn đến hội chứng
Methaemoglobinaemia (hội chứng trẻ da xanh) hiện tượng rất phổ biến hiện nay
ở các nước đang phát triển. Trong các loại lương thực, thực phẩm, nước uống…
rau được sử dụng hằng ngày đưa vào cơ thể lượng NO
3
-
lớn nhất
Sự tích lũy NO
3
-
trong mô cây không độc với cây trồng, nhưng nó thể làm
hại gia súc, người và đặc biệt là trẻ em khi sử sử dụng lương thực, thực phẩm có
hàm lượng NO
3
-
cao. Thực ra tính độc của NO
3
-
rất thấp, NO
3
-
trong lương thực

phẩm, nước uống đe dọa đến sức khỏe con người là do khả năng khử NO
3
-
thành
NO
2
-
trong quá trình bảo quản, vận chuyển và ngay trong bộ máy tiêu hóa của
con người.

2H
+
+ 2e H
2
O
NO
3
-
NO
2
-

(NO
3
-
+ 2H+ 2e NO
2
-
+ NAD
+

+ H
2
O)
Trong máu, ion NO
2
-
ngăn cản sự kết hợp oxi với hemoglobin ở quá trình
hô hấp, quá trình này được lặp lại nhiều lần. Vì vậy, mỗi phân tử nitrit có thể
biến đổi rất nhiều phân tử hemoglobin thành mathaemoglobin. Metheamoglobin
được tạo thành do oxyhemoglobin đã bò Fe
2+
oxy hóa thành Fe
3+
làm cho phân tử
hemologbin mất khả năng kết hợp với oxy tức là việc trao đổi khí của hồng cầu
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 11
không được thực hiện. Cơ chế này dễ dàng xảy ra với trẻ em, đặc biệt là trẻ có
sức khỏe yếu, tiêu hóa kém do trẻ em còn thiếu enzyme cần thiết để khử nitrit
xuống N
2
và NH
3
rồi thả ra ngoài. Nelson (1984) cho rằng: bệnh
methaemoglobin có triệu chứng rõ rệt khi hàm lượng metheamoglobin lớn hơn
10% và trẻ em có thể chết khi trong máu có triệu chứng 50-70%
methaemoglobin
Trong dạ dày, do có tác dụng của hệ vi sinh vật, các loại enzyme và do

các quá trình hóa sinh mà NO
2
-
dễ dàng tác dụng với các acid amin tự do tạo
thành nitrosamie là hợp chất gây ung thư.
Các acid amin trong môi trường axit yếu (pH=3-6) đặc biệt với sự có mặt
của ion nitrit sẽ dễ bò phân hủy thành anđêhit và acid amin bậc 2, từ đó tiếp tục
vận chuyển thành Nitrosamie. Nitrit có mặt trong rau quả thường vào khoảng
0.05-2 mg/kg.
Ngày nay, nhiều tác giả nhắc đến Nitrosamie như là tác nhân làm sai
lệch nhiễm sắc thể, dẫn đến truyền đạt sai thông tin duy truyền. Đối với người
NO
3
-
có thể gây ngộ độc liều lượng 4g/ngày, ở liều lượng 5g/ngày có thể chết,
13-18g/ngày gây chết hoàn toàn. Việc sử dụng nước tồn dư NO
3
-
quá cao sẽ gây
bệnh methaemoglobin cơ thể sẽ bò hôn mê nhẹ, lên tới 50% có biểu hiện nghiêm
trọng, 70-80% thì có thể thiếu oxy nghiêm trọng dẫn tới suy tim mạch và chết
trong trạng thái tím tái. Ngoài ngộ độc còn có một số biểu hiện mạch máu ngoại
vi dãn rộng, huyết áp thấp, niêm mạc tái, hoạt động của huyết áp giảm, vitamin
B2, B6 không được tổng hợp, vitamin A thiếu.
Ngộ NO
3
-
,và NO
2
-

và bệnh lý methaemoglobin, xảy ra với gia súc ăn cỏ
có hàm lượng NO
3
-
quá cao. Nhìn chung độc NO
3
-
xảy ra với cừu biểu hiện rối
loạn máu, da, thở nhanh, máu biến đổi thành nâu và có thể xảy ra hiện tượng
xảy thai và sau đó gia súc bò chết.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 12
Các nghiên cứu về tồn dư NO
2
-
cho thấy, hàm lượng chất này trong
nước uống, trong thực phẩm là không nhiều thậm chí là trong nước uống là
không đáng kể. Tuy nhiên các công trình nghiên cứu chi ra rằng phân đạm tăng
tồn dư NO
3
-
trong nông sản. Khi bón đạm với liều lượng 30 – 180 kg N/ha thì
lượng tồn dư trong cà rốt và củ cải tăng từ 21.7 lên 41.6 mg/kg và 236 lên 473
mg/kg. Bùi Quang Xuân (1998) khi nước ảnh hưởng của phân bón tới năng suất
và hàm lượng NO
3
-
trong cà chua, hành tây cho thấy,từ bón phân đạm làm tăng

năng suất nhưng cũng tăng lượng NO
3
-
trong củ hành tây từ 72.8 – 87.4 mg/kg,
cà chua từ 300 -485 mg/kg. Chính vì vậy thực phẩm ăn có nồng độ NO
3
-
cao
trong rau là nguồn NO
2
-
quan trọng, chiếm 75% mức tổng cung cấp.
2.2 Sự tích lũy NO
3
-
, NH
4
+
trong nước mặt và nước ngầm.
Nhiều nhà khoa học trên thế giới cho rằng muốn thăm canh tăng năng
suất cây trồng thì đất nào cũng phải sử dụng phân bón. Những mối lo ngại về
môi trường trong lónh vực nông nghiệp ở các nước phát triển và đang phát triển
thông thường hay nói đến các vùng thăm canh, nơi sử dụng phân hóa học ở mức
độ cao, cây trồng không sử dụng hết dẫn đến sự tích lũy Nitơ trong đất nước mặt
và rữa trôi xuống tầng nước ngầm. Theo viện tài nguyên thế giới, đến nắm 1993
quỹ đất của toàn nhân loại là 14042 triệu ha. Như vậy cứ mỗi năm theo mức sử
dụng phân đạm hóa học năm 1995 mỗi ha phải gánh chòu: 200 tấn NO
3
-
. Tuy

nhiên, cũng theo viện nghiên cứu tài nguyên thế giới, đất trồng trọt chiếm
20,6%. Như vậy, lượng NO
3
-
tích lũy trong đất trồng trọt tăng lên gấp 5 lần,
nghóa là 75 kg NO
3
-
/ha. Nếu tính lượng đất trên 1 ha có phân bố NO
3
-
ngấm sâu
0,5 m thì sau một năm sử dụng phân đạm khoáng hàm lượng NO
3
-
trong đất
khoảng 7,5 – 8 ppm. Một số nghiên cứu xác đònh được lượng đạm sản sinh ra
trên đồng ruộng chỉ khoảng 35 -55% có nguồn gốc phân hóa học, phần lớn vẫn
nhờ phân hữu cơ. Như vậy, tích lũy sẽ rất nhiều lớn hơn giá trò 8 ppm.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 13
Mặc dù thực vật rất cần Nitơ nhưng nguyên tố này gần như được hấp thụ
rất ít và rất yếu trong đất. Chính vì thế mà nhiều nơi trên thế giới nước mặt,
lượng NO
3
-
ở nước sông và mức sử dụng phân đạm có tương quan r = +0,7. Trong
nồng độ nitơ dạng Nitrat ( NO

3
-
) có thể thay đổi từ 0 – 4 mg/l đôi khi lên tới 10
mg/l. Trên thế giới 10% số sông được khảo sát bởi hệ thống GEMS điều cho thấy
nồng độ NO
3
-
vượt mức tiêu chuẩn của WHO đối với nước uống. Ở châu Âu, hơn
90% sông được khảo sát điều có lượng Nitrat khác nhau và có 5% số sông có
hàm lượng cao hơn 200 lần so với nồng độ nền của các sông chua bò ô nhiễm. Ở
Mỹ, dòng chảy từ các trang trại đã gây ô nhiễm chính, 64% các sông và 57% các
hồ bò hại từ trung bình đến nghiêm trọng do ô nhiễm diện rộng.
Một thông báo của Ấn Độ cho biết: vùng Haryana đã bò nhiễm bẩn Nitrat
, một số giếng nước ngầm có nồng độ Nitrat rất cao từ 114ppm đến 1800 ppm.
Nghiên cứu sự nhiễm bẩn NO
3
-
vào nước ngầm, Diez và cộng sự (1994) cho biết
rằng lượng Nitrat thấm vào nước ngầm phụ thuộc vào 2 nguyên tố chính là nồng
độ NO
3
-
trong dòch đất và lượng mưa. Mặt khác những nghiên cứu bằng nguyên
tử đánh dấu cũng khẳng đònh NH
4
+
trong nước có nguồn gốc chủ yếu từ Nitơ bón
vào đấât. Nồng độ NO
3
-

tăng nhanh trong một số ngày đầu và sau 6 ngày đêm
chiếm khoảng 11,5 – 17,4% tổng liều lượng Nitơ bón cho lúa. Nhưng thực tế
cũng cho thấy, lượng Nitơ được sử dụng rất nhiều trong nông nghiệp song quá
trình Nitrat và phản ứng Nitrat là quá trình mất đạm, mất chất dinh dưỡng đối với
cây trồng cũng diễn ra khá mạnh và nếu đứng từ gốc độ môi trường thì quá trình
chuyển hóa đạm ở các dạng NO
3
-
, NO
2
-
về dạng Nitơ phân tử trở lại khí quyển
góp phần làm cân bằng, ổn đònh hài hòa môi trường.

2.3 Sự tích lũy NH
3
-
và NH
4
+
trong môi trường đất
Phân bón hóa học chắc chắn đã gia tăng năng suất, nhưng việc sử dụng
lập lại, với liều rất cao gây ra sự ô nhiễm đất do các tạp chất lẫn vào. Hơn nửa
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 14
nitrat và phosphat rãi một cách dư thừa sẽ chảy theo nước mặt và làm ô nhiễm
các mực thủy cấp.
Thâm canh không ngừng của nông nghiệp, sử dụng ngày càng nhiều các

chất nhân tạo (phân hóa học) làm cho đất ô nhiễm tuy chậm nhưng chắc, không
hoàn lại, đất sẽ kém đi sự phì nhiêu. Phân hóa học được sử dụng rộng rãi nhằm
gia tăng năng suất cây trồng. Nguyên tắc là lấy đi của đất các chất cần thiết cho
cây thì sẽ phải trả lại đất qua hình thức bón phân. Trong các phân hoa học sử
dụng nhiều nhất có thể kể đến như: phân đạm, phân lân, phân kali. Sự tiêu thụ
phân bón của thế giới gia tăng 16 lần từ 1964 đến 1986.
Vì lý do lợi nhuận, các chất trên không được thuần khiết. Do đó chúng
chứa nhiều tạp chất kim loại và ít di động trong đất. Chúng có thể tích tụ ở các
tầng mặt của đất nơi có rễ cây.
Nếu bón quá nhiều phân hóa học là hợp chất Nitơ, lượng hấp thu của rễ
thực vật tương đối nhỏ, đại bộ phân còn lưu lại trong dất, qua phân giải chuyển
hóa, biến thành muối Nitrat, trở thành nguồn ô nhiểm cho mạch nước ngầm và
các dòng sông. Cùng với sự tăng lên về số lượng sử dụng phân hóa học, độ sâu
và độ rộng của loại ô nhiễm này ngày càng nghiêm trọng.
Các loại phân hóa học thuộc nhóm chua sinh lý (ure, (NH
4
)
2
SO
4
,
K
2
SO
4
,KCl, super phosphat) còn tồn dư acid đã làm chua đất, nghèo kiệt các ion
base và xuất hiện nhiều độc tố đối với cây trồng như: Al
3
+
, Mn

2
+
, Fe
3
+
, làm giảm
hoạt tính sinh học của đất. Bón nhiều đạm vào thời kỳ muộn cho rau quả, đã làm
tăng đáng kể hàm lượng NO
3
-
trong sản phẩm.

2.4 nh hưởng của phân bón đối với môi trường sinh thái.
Theo số liệu tính toán của các chuyên gia trong lónh vực nông hóa học ở
Việt Nam, hiện nay hiệu suất sử dụng phân đạm mới chỉ đạt từ 30-45%, lân từ
40-45%, kali 40-50%, tùy theo chân đất, giống cây trồng, thời vụ, phương pháp
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 15
bón, loại phân bón,… như vậy còn 60-65% lượng đạm tương đương với 1,77 triệu
tấn ure, 55-60% lượng lân tương đương 2,07 triệu tấn supe lân và 55-60% lượng
kali tương đương với 344 nghìn tấn kali clorua được bón vào đất nhưng chưa
được cây trồng sử dụng.
Trong số phân bón chưa được cây sử dụng, một phần còn ở lại trong đất,
một phần bò rửa trôi theo nước mặt do mưa, theo các công trình thủy lợi ra các ao
hồ, sông suối gây ô nhiễm nguồn nước mặt. Một phần rửa trôi theo chiều dọc
xuống tầng nước ngầm và một phần bò bay hơi do tác động của nhiệt độ hay quá
trình phản nitrat hóa gây ô nhiễm không khí.
Như vậy, ngoài tác dụng tích cực, tăng năng suất cây trồng thõa mãn nhu

cầu lương thực, thực phẩm cho con người, phân bón hóa học cũng gây nhiều
nguy hại cho môi trường và sức khỏe con người. Việc những nước lợi dụng các vi
sinh vật có khả năng cố đònh đạm để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng đang
được chú trọng trên phạm vi thế giới.








KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 16
CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM ĐỂ SẢN XUẤT
PHÂN HỮU CƠ VI SINH.
3.1 Giới thiệu:
Phân vi sinh cố đònh đạm là sản phẩm chứa chủng vi sinh vật sống đã
được tuyển chọn có mật độ đạt theo tiêu chuẩn hiện hành. Thông qua các hoạt
động của chúng sau quá trình bón vào đất tạo ra chất dinh dưỡng mà cây trồng sử
dụng được (Nitơ) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và
chất lượng nông sản. Phân vi sinh cố đònh đạm đảm bảo không gây ảnh hưởng
xấu đến con người, hệ sinh thái và chất lượng nông sản.
Nói đến môi trường đất ta phải kể đến vai trò của hệ sinh vật đất. Trong
đó, vi sinh vật đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình hình thành đất do các
dụng:
-
Tổng hợp các chất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng và tăng

nguồn dinh dưỡng cho đất như tổng hợp các chất đạm hữu cơ từ Nitơ của khí
quyển nhờ vi khuẩn nốt sần, sống cộng sinh vào cây họ đậu góp phần cung
cấp các chất dinh dưỡng có Nitơ hữu cơ cho cây và vi khuẩn cố đònh đạm
Azotobacterium giúp tăng Nitơ hữu cơ, vô cơ trong đất.
- Tăng cường sự phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất, góp phần hình
thành chất mùn trong đất để tăng độ phì nhiêu trong đất
- Tăng cường sự chuyển hóa hợp chất vô cơ trong đất
Như vậy chế phẩm phân vi sinh cố đònh đạm không hại đến sức khỏe con
người, vật nuôi và cây trồng. Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái.
Chế phẩm phân vi sinh cố đònh đạm có tác dụng cân bằng hệ vi sinh vật
trong môi trường sinh thái.
Chế phẩm phân vi sinh cố đònh đạm không làm chai đất, mà làm tăng độ
phì nhiêu cho đất
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 17
Chế phẩm phân vi sinh cố đònh đạm đồng hóa chất dinh dưỡng cho cây
trồng, tăng suất và chất lượng sản phẩm
Chế phẩm phân vi sinh cố đònh đạm có tác dụng làm tăng chất đề kháng
cho cây trồng
Chế phẩm phân vi sinh cố đònh đạm phân hủy chuyển hóa các chất hữu cơ
bền vững, làm sạch môi trường.
Quá trình cố đònh Nitơ sinh học là quá trình khử Nitơ trong không khí
thành NH
3
dưới tác dụng của enzyme Nitrogenase của vi sinh vật
3.2 Lòch sử phát hiện
Trong khí quyển của Trái Đất khí Nitơ chiếm 78%, con người, động thực
vật đều cần đến đạm. Song đại đa số các sinh vật đều không sử dụng trực tiếp

khí Nitơ chỉ có nhóm vi sinh vật cố đònh Nitơ là có khả năng này.
Hàng năm, nhu cầu về Nitơ đối với cây trồng trên toàn thế giới là hàng
trăm triệu tấn. Tuy nhiên, phân bón hóa học chỉ đáp ứng được khoảng 30% lượng
còn lại là do quá trình cố đònh Nitơ phân tử cung cấp.
Khả năng cố đònh đạm của vi khuẩn đạm cố đònh hội sinh Azospirillum
được Beijerinck phát hiện từ năm 1922, nhưng vai trò của nó trong hoạt động cố
đònh đạm vùng rễ của cây hòa thảo chỉ được biết đến vào những năm của thập kỷ
70 nhờ việc tìm ra nơi trú ngụ của chúng. Năm 1976 đã phát hiện Azospirillum
bên trong và bên bề mặt của mô rễ, tạo ra mối quan hệ cộng sinh với cây, chúng
có thể tồn tại trong đất vùng rễ, trên bề mặt rễ. Đây là loài vi khuẩn có khả năng
cố đònh đạm khá lớn, chúng nhận các chất hữu cơ như pectin, acid hữu cơ làm
nguồn dinh dưỡng để phát triển và cố đònh đạm, đồng thời cung cấp các hợp chất
Nitơ cho cây chủ. Hiện nay, người ta sản xuất ra các phân vi sinh cố đònh đạm
cho cây hòa thảo, đặc biệt là cây lúa mang tên Azogin và đã được chuyển khai
cho các cây trồng khác nhau ở nhiều vùng sinh thái khác nhau có thể tăng năng
suất cây trồng từ 5-15%
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 18
Chế phẩm vi khuẩn nốt sần đã được sản xuất từ rất lâu trên thế giới. Năm
1896 lần đầu tiên người Đức chế ra loại chế phẩm gọi là Nitrazin, ở Mỹ sản xuất
ra chế phẩm Nitroculture, ở Anh sản xuất ra loại phân nitrobacterin. Đến nay,
hầu hết các nước đều sử dụng sản phẩm vi khuẩn nốt sần cho cây bộ đậu đặc biệt
là cây đậu tương
Việt Nam, phân vi sinh cố đònh đạm cho cây bộ đậu đã được nghiên cứu
từ 1960. Đến năm 1987 phân bón nitrazin trên nến chất mang than bùn mới được
hoàn thiện. Năm 1991 đã có hơn 10 doanh đã tham gia nghiên cứu lónh vực này.
Việt Nam và nước ngoài cho thấy, phân bón hữu cơ vi sinh có tác dụng tốt
đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất cây trồng, giảm giá thành nâng cao hiệu

quả trồng trọt và cải tạo môi trường đất canh tác. Chính phủ Việt Nam đã sớm
nhận thấy được vai trò của phân bón vi sinh, vì vậy từ năm 1994, Thủ tướng
Chính phủ đã ra Chỉ thò số: 644/TTg ngày 05 tháng 11 năm 1994 chỉ đạo việc
quản lý: sản xuất, kinh doanh và chất lượng phân bón vi sinh, trong đó đã nhấn
mạnh:” Để tiến đến một nền nông nghiệp sạch, giữ cho đất màu mỡ cần sử dụng
hợp lý các loại phân và thuốc trừ sâu hóa học dựa trên nguồn tài nguyên dồi giàu
về than bùn và photphosrit ở nước ta cần khuyến khích sử dụng các nguyên liệu
này làm chất nền và chất phụ gia để sản xuất phân bón vi sinh, chế phẩm vi sinh,
dùng chúng để thay thế dần các loại phân hóa học trong nông nghiệp theo xu
hướng chung của thế giới…”
3.3 Thành phần các vi sinh vật cố đònh đạm:
Vi sinh vật cố đònh đạm được chia làm 2 nhóm:
Vi khuẩn cộng sinh: chủ yếu thuộc về vi khuẩn nốt sần Rhizobium
Vi khuẩn tự do: Azotobacter, Azospirillum…
3.3.1 Vi khuẩn cộng sinh Rhizobium:
v Đặc điểm:
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 19
Năm 1886, Beijerinck đã phân lập đïc chủng vi khuẩn nốt sần rễ đậu từ
rễ của một số cây đậu.
Thuộc loại hiếu khí không bào tử.
Hình dạng: là giống vi khuẩn nốt sần của cây họ đậu có hình dạng và kích
thước thay đổi phụ thuộc vào giai đoạn phát triển.
Khi vi khuẩn còn non, tế bào có dạng hình que ngắn , chuyển động được
Khi vi khuẩn già, tế bào có kích thước lớn, không chuyển động và phân
nhánh, được gọi là thể giả khuẩn. Giai đoạn này thường trùng với giai đoạn ra
hoa của thực vật, lúc đó cường độ cố đònh đạm của chúng cũng là cực đại.
Có loại đơn mao, có loại chu mao cũng có loại tiêm mao mọc thành chùm

ở đầu
Khuẩn lạc: Trên môi trường đặc tạo khuẩn lạc trơn bóng , nhày, vô màu.
Chất nhày là một polysaccharide cấu tạo bởi hexose, pentose và acid uronic
v Phân loại
Rhizobium có những loài quan trọng như:
-
R. phaseoli (ở đậu nành, đậu tây, đậu ngựa)
- R. leguminosarum (đậu Hà Lan)
- R. trifolli (cỏ ba lá)
Trong đó có một số chủng mọc chậm không làm acid hoá môi trường nuôi
cấy ( như R. phaseoli) và các chủng mọc nhanh làm acid hoá môi trường nuôi cấy
( như R. leguminosarum).
v Đònh hoạt tính và khả năng cố đònh đạm:
Ta có thể tính và đònh lượng Enzyme Nitrogenase thông qua sắc ký với
enzyme chuẩn có hàm lượng nhất đònh. Nếu thấy xuất hiện những vạch tương
đương với enzyme chuẩn thì xác đònh chúng có Enzyme Nitrogenase hay có khả
năng cố đònh đạm.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT PHÂN VI SINH CỐ ĐỊNH ĐẠM
GVHD : Nguyễn Thò Hai
SVTH : Thái Sơn Nam
Trang 20
Nuôi cấy Rhizobium trên môi trường Dobereiner và sử dụng để đònh đạm
tổng số với đối chứng (môi trường không nuôi cấy) nếu có sự gia tăng hàm lượng
đạm chứng tỏ chúng có khả năng cố đònh đạm.
3.3.2
Vi khuẩn tự do: Azotobacter, Azospirillum…
3.3.2.1 Vi khuẩn tự do: Azotobacter:
v Đặc điểm:
Azotobacter là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc, gram âm nhạy cảm với độ ẩm
của đất và hàm lượng các nguyên tố khoáng trong đất; P, K, Mo, B. nếu đảm bảo

điều kiện hiếu khí tốt thì chủng Azotobacter có thể cố đònh đạm từ 10- 30mg N,
khi sử dụng 4g đường, ở nhiệt độ, thích hợp 25- 30oc, pH 7,2-8,2. Trong môi
trường axit không có hoặc có ít Azotobacter.
v Phân loại:
Azotobacter phổ biến nhất là ba loài dưới đây:
Azo.chroococum: khi tế bào còn non có hình que, chuyển động được, kích
thướt tế bào từ 3-7micromet. Khi tế bào già thì có hình cầu, tế bào xếp thành
từng đôi hay hình khối có vỏ nhày. Khi nuôi cấy trên môi trường đặc khuẩn lạc
nhày không có màu hoặc màu nâu
Azo.agile: dạng hình cầu hoặc oval có kích thướt từ 3- 5 micromet đứng
riêng lẻ hoặc kết đôi, khuẩn lạc nhẵn, tiết sắc tố vàng hay lục vào môi trường
Azo.vinelandii: trong môi trường mới cấy có hình que, kích thướt tế bào từ
2-3 micromet. Khi tế bào già thì có hình cầu, bào tương rất đậm khuẩn lạc nhẵn,
trong suốt thường không có màng nhày. Chúng thường tiết sắc tố huỳnh quang
vào môi trường
Do Azotobacter có màng lipoprotein bên ngoài là những emzym hô hấp
hoạt động sử dụng oxi để hình thành ATP và làm cho oxi không thấm vào trong
màng, nơi có nitrogennase tiến hành cố đònh đạm ở điều kiện kỵ khí NH
3
được
hình thành đến một mức độ nào đó sẽ kiềm hãm nitrogenase, nó chính là hoạt
tính điều hòa nitrogenase.