TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ NHANH RƠM RẠ THÀNH PHÂN BÓN HỮU CƠ pot

TUYN CHN CC CHNG VI SINH VT X Lí NHANH RM R
THNH PHN BểN HU C
Lờ Th Thanh Thy
1
, Lờ Nh Kiu
1
,
Nguyn Vit Hip
1
, Trn Th La
1
,
Nguyn Th Thu Hng
1
, Nguyn Th Yờn
1
, Nguyn
Th Hin
1
, Trn Th Ngc Sn
2
SUMMARY
Selection of microorganisms to treat rice straw rapidly getting biofertilizer
02 bacterial strains and 02 actinomyces were selected from 08 isolates that have highest activity of
cellulose decomposition. These strains will be used for production of microbial preparation. The
selected strains were assess optimum conditions for growth, development. Microbial preparation
was produced from mix of bacteria and actinomyces (VK2, VK3, XK3, XK5). The application of
microbial preparation contained microorganisms that have high activity of cellulose decomposition
not only shorten time of compost, improved the quality of mature compost as total of N, P, K level,
density of aerobic microorganisms is 7,4 x 10
8

CFU/g but also decrease environmental pollution
(bad smell and waste water from compost were less than control).
Keywords: Cellulose, rice straw, composting

I. ĐặT VấN Đề
Vit Nam cõy lỳa l cõy trng chớnh,
sn lng lỳa trung bỡnh hng nm khong
38,89 triu tn lỳa (Tng cc Thng kờ nm
2010). Trung bỡnh mt tn lỳa cho ra 1,2
tn rm r khụ, nh vy vi sn lng lỳa
hin nay, riờng lng rm r cú th thu gom
c khong 46,67 triu tn. khu vc
ng bng sụng Hng (BSH), x lý rm
r sau mi v thu hoch lỳa vn cha cú
cỏch lm hu hiu. nhiu tnh, thnh nh:
H Ni, Hng Yờn, Nam nh, Ngh An
ó xy ra cỏc hin tng t ng hng lot
bt k thi gian no, gõy ụ nhim mụi
trng nghiờm trng, nh hng n cuc
sng, sinh hot ca cỏc khu dõn c. Mt
khỏc, cỏc loi ph ph phNm nụng nghip
nh rm r cha mt lng dinh dng khỏ
ln, nu c tỏi s dng li s rt cú ớch
cho cõy trng. Dinh dng trong rm r
trung bỡnh cha khong 0,6% N , 0,1% P,
0,1% S, 1,5% K, 5% Si v 40% C,
(Ponnamperruma, 1984). X lý ph phNm
nụng nghip bng phng phỏp cụng ngh
sinh hc (CN SH) ó c nghiờn cu
Vit N am vi vic s dng c ngun vi

khuNn, x khuNn v nm si. Tuy nhiờn
cụng ngh cha n nh, thi gian x lý cũn
di. Vỡ vy, nghiờn cu ny t ra mc tiờu
tuyn chn cỏc chng vi sinh vt cú hot
tớnh phõn gii xenlulo cao x lý nhanh
rm r, rỳt ngn quỏ trỡnh , nhm hn ch
ngun sõu bnh, to ngun phõn bún hu c
t rm r, bún tr li cho rung lỳa, gúp
phn nõng cao dinh dng t, gim thiu ụ
nhim mụi trng.
II. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU
1. Vt liu nghiờn cu
20 chng vi sinh vt (VSV) phõn gii
xenlulo phõn lp t cỏc mu phõn bún hu
c (compost), cỏc mu t v rỏc thi xung
quanh H Ni; húa cht v dng c cn
thit s dng trong nuụi cy v ỏnh giỏ
hot tớnh phõn gii xenlulo ca cỏc chng
1
Vin Th nhng Nụng húa;
2.
Vin Lỳa ng bng sụng Cu Long
VSV; các môi trưng Hans, Gauze,
Czapeck s dng trong nuôi cy VSV.
2. Phương pháp nghiên cứu
- Kim tra mt  vi sinh vt theo
phương pháp Koch.
- Xác nh các iu kin sinh trưng,
phát trin ca VSV theo phương pháp VSV
thông dng.

- Xác nh nh tính hot tính CMC-
aza (Williams, 1983).
- Xác nh kh năng phân gii
lignoxenluloza bng t l gim trng lưng
ca mu thí nghim so vi mu i chng.
Mu thí nghim và i chng sau khi x lý
ưc ra sch, loi b tp cht hòa tan và
sy khô phn còn li chưa phân hy ưc.
T l gim trng lưng ca mu thí nghim
so vi mu i chng ưc tính theo công
thc:
X(%) =
0
t0
m
mm −
x 100
Trong ó: X: %  gim trng lưng
ca mu thí nghim; m
t
: Trng lưng khô
còn li ca mu thí nghim; m
o
: Trng
lưng khô còn li ca mu i chng.
- Phương pháp  x lý rơm r: Rơm r
sau thu hoch ưc ct ngn khong 10-15
cm, x lý qua nưc vôi trong trưc khi ;
sau ó phi trn vi ch phNm vi sinh vt
3kg/tn cơ cht và ph gia. Các ch tiêu

theo dõi: Nhit , pH, bin ng qun th
vi sinh vt trong ng , t l C/N, P tng
s, K tng s.
III. KÕT QU¶ Vµ TH¶O LUËN
1. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có
hoạt tính phân giải xenlulo mạnh
T 20 chng VSV (vi khuNn và x
khuNn) có kh năng phân gii xenlulo, phân
lp t các mu phân bón hu cơ (compost),
các mu t và rác thi xung quanh Hà Ni,
ã tuyn chn ưc 8 chng VSV có hot
tính phân gii xenlulo mnh nht. Kt qu
ưc tng hp trong bng 1 cho thy hu
ht các chng là x khuNn, ch có 2/8 chng
là vi khuNn.
Bảng 1. Các chủng vi sinh vật phân lập, tuyển chọn có hoạt tính phân giải xenlulo cao
STT

Ký hiệu
chủng
Nguồn phân lập
Khả năng phân
giải xenlulo
(D-d, mm)
STT

Ký hiệu
chủng
Nguồn phân lập

Khả năng phân
giải xenlulo

(D-d, mm)
1 XK1 Đất trồng rau màu 15 11 XK22 Rác thải (mẫu ủ) 16
2 XK2 Đất trồng rau màu 17 12 XK26 Rác thải (mẫu ủ) 16
3 XK3 Đất trồng rau màu 25 13 XK28 Rác thải (mẫu ủ) 15
4 XK4 Đất trồng rau màu 22 14 XK48 Rác thải (mẫu ủ) 22
5 XK5 Đất trồng rau màu 30 15 XK49 Rác thải (mẫu ủ) 28
6 XK6 Phân bón hữu cơ 15 16 XK54 Rác thải (ủ chín) 17
7 XK7 Phân bón hữu cơ 16 17 VK2 Rác thải (ủ chín) 31
8 XK9 Phân bón hữu cơ 20 18 VK3 Rác thải (mẫu ủ) 30
9 XK12 Phân bón hữu cơ 18 19 VK4 Rác thải (mẫu ủ) 16
10 XK15 Phân bón hữu cơ 18 20 VK5 Rác thải (mẫu ủ) 18

ánh giá kh năng phân gii rơm r ca
08 chng vi sinh vt tuyn chn bng vic
xác nh mc  gim trng lưng ca mu
rơm r ưc x lý vi sinh vt phân gii
xenlulo, so vi mu rơm r không b sung
vi sinh vt sau thí nghim. Kt qu ưc th
hin  bng 2.
Bảng 2. Tỷ lệ giảm trọng lượng rơm trong bình ủ ở 37
0
C sau 7 ngày nhiễm vi sinh vật
(20/5/2009 - 27/5/2009)
Mẫu ủ Tỷ lệ giảm trọng lượng so với mẫu đối chứng (%)
XK3 10,2 ± 0,26
XK4 9,8 ± 0,15
XK5 10,3 ± 0,05

XK9 6,2 ± 0,30
XK48 9,3 ± 0,35
XK49 8,1 ± 0,25
VK2 10,8 ± 0,20
VK3 12,3 ± 0,32
Mẫu đối chứng -

Kt qu bng 2 cho thy, b sung các
chng VSV ã có hiu qu làm gim khi
lưng rơm trong bình so vi mu không b
sung VSV. Trong s các chng VSV b
sung các chng XK3, XK5, VK2, VK3 cho
kt qu gim khi lưng cao nht. ây là
các chng tim năng  sn xut ch phNm
vi sinh vt phân gii xenlulo.
Mt s c im sinh hc ca các
chng vi sinh vt tuyn chn như: Nhu cu
oxy, pH, nhit  ưc th hin trong
bng 3.
Bảng 3. Đặc điểm sinh học của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
Ký hiệu
chủng
Nhu cầu
oxy
Gram
Điều kiện thích hợp
pH Nhiệt độ (
0
C)

Môi trường Nồng độ NaCl (%)
VK2 + + 6,5 - 7,5 28 - 30 Hans 0,05 - 0,6
VK3 + + 6,5 - 7,5 28 - 30 Hans 0,05 - 0,6
XK3 + + 6,5 - 7,5 30 - 35 Gauze 0,05 - 0,6
XK5 + + 6,5 - 7,5 30 - 35 Gauze 0,05 - 0,6
Gauze I: Môi trưng Gauze b sung thêm bt CMC
Qua bng 3 thy rng, các chng x
khuNn và vi khuNn la chn u có nhu cu
oxy, phát trin tt trong iu kin nhit 
t 28 - 35
0
C, là vi khuNn Gram dương, chu
pH trong khong t 6,5 n 7,5 nhưng phát
trin tt nht  pH = 7.
2. Lựa chọn bộ chủng giống vi sinh vật
sản xuất chế phẩm phân giải xenlulo
Theo nhiu nghiên cu cho thy, ch
phNm cha hn hp chng VSV có hiu
qu hơn ch phNm ơn chng. T các kt
qu ánh giá hot tính phân gii xenlulo và
mc  gim trng lưng ca mu rơm r
sau x lý vi sinh ã chn ra ưc 2 chng
x khuNn XK3, XK5 và 2 chng vi khuNn
VK2, VK3 làm ngun vt liu  sn xut
ch phNm. Tin hành ánh giá, xác nh
nh tính tác ng tương h gia các chng
bng phương pháp cy vch tip xúc gia
các chng VSV trên cùng môi trưng dinh
dưng. Kt qu cho thy các chng VSV
không kìm hãm s phát trin ca nhau. Như

vy có th s dng các chng VSV trong
sn xut ch phNm.
Các chng vi sinh vt tuyn chn tip
tc ưc ánh giá kh năng tn ti và hot
tính sinh hc trong cơ cht hu cơ (cám,
ngô, tru)  dng ơn l và hn hp, 
khng nh kh năng s dng hn hp 4
chng vi sinh vt tuyn chn  sn xut
ch phNm. 2 chng xạ khun XK3, XK5
và 2 chng vi khun VK2, VK3 ưc
nhim vào cht mang cám: Ngô: Tru t l
2:1:1 vi mt  10
9
- 10
10
CFU/ml. Mt
 t bào và hot tính sinh hc ca các
chng vi sinh vt ưc kim tra sau 1 n
4 tun sau khi nhim. Kt qu th hin
trong các bng 4, 5.
Bảng 4. Mật độ tế bào các chủng VSV khi nhiễm vào chất mang sau các thời gian khác nhau
Thời gian
theo dõi
Mật độ tế bào (CFU/g) trong
chế phẩm nhiễm hỗn hợp
Mật độ tế bào (CFU/g) trong chế phẩm nhiễm đơn lẻ
Vi khuẩn Xạ khuẩn VK2 VK3 XK3 XK5
0 giờ 2,1x10
10
4,2x10

10
1,5x10
9
2,8x10
9
1,0x10
10
3,0x10
10

1 tuần 2,8x10
10
3,4x10
10
2,0x10
9
1,7x10
9
3,6x10
10
2,9x10
10

4 tuần 1,6x10
10
3,7x10
10
1,1x10
9
3,4x10

9
2,4x10
10
2,8x10
10

Bảng 5. Hoạt tính các chủng VSV khi nhiễm vào chất mang sau các thời gian khác nhau
Thời gian theo
dõi
Kích thước vòng phân giải
xenlulo: D-d (mm) của hỗn hợp
chủng VSV
Kích thước vòng phân giải xenlulo: D-d (mm)
của đơn chủng VSV
VK2 VK3 XK3 XK5
0 giờ - 31 30 25 30
1 tuần 67 31 30 25 30
4 tuần 60 27 27 25 29
(-): Không kim tra
Kt qu bng 4, 5 cho thy, mt  t
bào các chng vi khuNn và x khuNn trong
cht mang nhim hn hp sau 4 tun t
10
10
CFU/ml. Nhìn chung không thay i
nhiu so vi nhim ơn chng. Tuy nhiên,
hot tính phân gii xenlulo ca các chng vi
khuNn và x khuNn trong ch phNm hn hp
tăng mnh gp ôi so vi hot tính ca các
chng trong ch phNm nhim ơn l, c th

sau 4 tun nhim các chng vi sinh vt vào
cht mang, ưng kính vòng phân gii
xenlulo o ưc trong ch phNm hn hp
t 60 cm, trong khi ó trong các ch phNm
nhim ơn chng t 27 cm (nhim VK2),
27 cm (VK3), 25 cm (XK3), 29 cm (XK5).
3. Hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật
Rơm khô ưc cân cho vào thùng nha
(5kg/thùng), x lý qua nưc vôi trong trưc
khi , trn u ch phNm VSV phân gii
xenlulo cha hn hp 4 chng VK2, VK3,
XK3, XK5 vi rơm, liu lưng 3 kg/tn
rơm. Tưi nưc m bo  Nm t 45 -
50%, sau ó y kín. Thi gian o rơm ln
1 sau 1 tun , ln 2 sau 3 tun . Trưc và
trong quá trình  1, 2, 3, 4 tun ly mu 
phân tích ch tiêu nhit , pH, cht hu cơ
(%), N, P, K tng s, C/N, mt  t bào vi
sinh vt.
Bảng 6. Sự thay đổi nhiệt độ, pH và biến động VSV hiếu khí phân giải xenlulo
trong đống ủ sau 28 ngày xử lý chế phm
Ngày Nhiệt độ pH
Mật độ VSV hiếu
khí tổng số (cfu/g
x10
8
)
Mật độ vi khuẩn hiếu
khí phân giải xenlulo
(cfu/g x10

6
)
Mật độ xạ khuẩn khuẩn
hiếu khí phân giải xenlulo
(cfu/g x10
6
)
0 31,0 7,5 20 18 16
2 44,5 7,5 21 20 25
7 39,0 8,7 54 44 59
14 35,5 8,3 96 70 82
21 32,5 8,3 79 68 70
28 30,7 7,0 74 63 76

Kt qu bng 6 cho thy rng, nhit 
ca b  tăng dn lên sau khi , t cao nht
vào ngày th 2 n ngày th 7 (sau 2 ngày
nhit  t 44,5
0
C), sau ó gim dn, thp
nht vào tun th tư sau . Bin ng nhit
 trong quá trình  cũng chng t các
chng vi khuNn và x khuNn ã s dng cơ
cht trong ng  như mt ngun dinh
dưng và quá trình phân gii các hp cht
giàu xenlulo này ã gii phóng lưng nhit
ln ra môi trưng xung quanh, nhit 
tăng cao nht trong quá trình  ch t
44,5
0

C có th do khi lưng cơ cht  quá
nh 5 kg/thùng . Nhit  tăng cao trong
khong 45
0
C - 55
0
C hu ht các vi sinh vt
gây bnh b tiêu dit. pH ca ng  cũng
tăng dn theo hưng kim sau , sau mt
thi gian pH li có xu th hơi gim. Sau  1
tun pH t 8,7; sau 2- 3 tun pH li có xu
th hơi gim, thp hơn t 8,3 và sau 4 tun
pH o ưc là 7,0. Thi gian  có mt 
VSV hiu khí nhiu nht là sau 14 ngày
(t 96 x 10
8
cfu/g). Trong ng , mt 
vi khuNn và x khuNn tăng lên rõ rt sau ,
iu này chng t rng các yu t dinh
dưng và iu kin trong ng  rt phù
hp cho s sinh trưng và phát trin ca
các chng vi khuNn và x khuNn.
Bảng 7. Một số chỉ tiêu hóa học cơ chất rơm rạ sau 4 tuần xử lý ủ chế phm vi sinh
TT Công thức
Chỉ tiêu hóa học
Σ
ΣΣ
Σ C% Σ
ΣΣ
Σ N % Σ

ΣΣ
Σ P % Σ
ΣΣ
Σ K %
C/N
1 Đối chứng 33,38 1,08 0,36 1,61 30,91
2 Thí nghiệm 25,40 1,33 0,46 1,18 19,10
3 CV % 1,90 7,00 7,20 7,70 7,40
4 LSD 0.05 1,18 0,18 0,76 0,30 3,84

Qua kt qu bng 7 cho thy hàm lưng
N, P tng s trong mu  có b sung ch
phNm VSV cao hơn so vi mu  nh VSV
t nhiên (i chng), hàm lưng C, K tng s
li thp hơn so vi mu i chng. Sau 4 tun
 các công thc b sung ch phNm vi sinh, t
l C/N t 19,10 (theo nhiu tài liu t l C/N
như vy m bo phân  chín [4,5]), trong khi
công thc i chng t l C/N vn cao, phân
 chưa chín, cn tip tc .
Bảng 8. Một số chỉ tiêu so sánh giữa việc ủ nhờ VSV tự nhiên và ủ nhờ bổ sung VSV
Chỉ tiêu
Đống ủ
VSV tự nhiên Bổ sung chế phẩm
Thời gian ủ trung bình 60 ngày 28 ngày
Mùi - nước rác chảy ra hơi lâu, nhiều ít hơn nhiều
Tỷ lệ giảm chiều cao đống ủ (%) 20 50
Độ mềm rơm ủ Sợi khô, cứng hơn Sợi mềm, mủn nhanh hơn

Như vy, ngoài các iu kin nhit ,  Nm,  thông khí thích hp thì vic b

sung thêm mt b ging VSV hn hp vào b  là vô cùng hu ích. iu này ã rút ngn
thi gian , nâng cao cht lưng phân thành phNm, gim ô nhim môi trưng.
IV. KÕT LUËN
- T 8 chng VSV có hot tính phân gii xenlulo mnh nht ã chn ra ưc 2 chng
vi khuNn VK2, VK3 và 2 chng x khuNn XK3, XK5 làm ngun vt liu  sn xut ch
phNm.
- Ch phNm vi sinh vt ã ưc sn xut t hn hp chng vi khuNn và x khuNn
(XK3, XK5, VK2, VK3).
- B sung ch phNm vi sinh vào ng  x lý rơm r không nhng rút ngn ưc thi
gian  so vi  t nhiên không b sung vi sinh vt, nâng cao cht lưng phân thành phNm
như hàm lưng N ,P,K tng s, mt  VSV tng s, x khuNn phân gii xenlulo cao hơn
mu i chng mà còn gim thiu ưc ô nhim môi trưng (mùi và nưc r rác ít hơn).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. N guyn Lân Dũng, Phương pháp nghiên cu vi sinh vt hc, tp 1-2, N XB Khoa hc
và K thut, 1978.
2. Lê Văn N hương, 2001. Công ngh x lý mt s ph thi nông phNm ch yu.
3. Lê Th Thanh Thu, Phm Văn Ton, 2001. Bưc u nghiên cu kh năng s dng
vi sinh vt phân gii xenlulo trong chuyn hóa nhanh rơm r làm phân bón.
4. Berghem, L. E.R., Peterson L.G. (1973), A mechanism of emzymatic cellulose
degredation, Eur. J. Bioch.
5. Hang, RT. 1980. Composting engineering principles and practice. Ann. Arbor. Sci.
Michigan.
6. Ponnamperruma F.N , 1984. Straw as a source of nutrients for wetland rice. In Oganic
matter and Rice. IRRI. Los Banos, Philippines, pp.117-137
Người phản biện:
TS. Nguyễn Văn Viết