Báo cáo: Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật làm tác nhân sinh học xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp pdf

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI SINH VẬT LÀM TÁC NHÂN SINH HỌC
XỬ LÝ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP
Trn Th Tâm, Lương Hu Thành,
Nguyn Thu Hà, Phm Văn Ton,
Phm Bích Hiên
SUMMARY
Study on uses microorganisms for treatment agriculture waste.
The result of study showed that Bacillus subtilis (M2.1), Streptomyces hygroscopicus (XK4),
Bacillus polyfermenticus (B17) and Bacillus velezensis (CT6) selected from micrbial genetic
resources of Soils and Fertilizers Institute can break up organic compounds as cellulose, starch,
lexetin and protein. According to European Comunity, they have high biosaferty (2 level) and are
allowed to apply in common. The result of study on effect on treatment of agriculture waste showed
that the weigh of agriculture waste reduce 60 - 70% after 60 days treatment with microorganisms.
Keywords: Microorganism, organic compounds, treatment agriculture waste.

I. T VN 
Ph ph phNm nông nghip bao gm tàn
dư thc vt ưc  li sau khi thu hoch các
sn phNm trng trt và ph thi sau quá trình
ch bin nông sn bao gm các hp cht
hydratcacbon, protein, photpho khó tan và
mt s các hp cht hu cơ khác. Sn phNm
sau quá trình phân hy ngoài tác dng cung
cp dinh dưng cn thit cho cây trng còn
có kh năng làm cho t tơi xp, ci thin các
c tính ca t, nht là kh năng gi nưc.
Lưng ph ph phNm nông nghip sau
khi thu hoch ưc ngưi nông dân s dng
như mt ngun nguyên liu chính  un nu,
tuy nhiên hin nay hu ht các h nông dân
s dng các ngun nguyên liu khác như

than, gas, in cho vic nu nưng nên
phn ln lưng ph ph phNm nông nghip
sau khi thu hoch ưc ngưi nông dân t
ngay trên ng rung, vic t lưng ph ph
phNm nông nghip trên ng rung ang dn
hình thành mt thói quen không tt, không
nhng gây nh hưng xu ti môi trưng sinh
thái mà còn rt lãng phí ngun nguyên liu có
ngun gc thc vt này.
Trong ch bin nông sn, c bit là
ch bin cà phê, lưng ph thi (v tru, v
tht ) thi ra sau quá trình ch bin là rt
ln, ây cũng là mt trong nhng nguyên
nhân gây ô nhim môi trưng sinh thái, nh
hưng n sc kho cng ng dân cư.
Vic x lí và tn dng ph ph phNm
nông nghip, ph thi ch bin nông sn
bng bin pháp sinh hc vi mc ích tái to
ngun hu cơ phc v cho sn xut nông
nghip ang là mt gii pháp hu hiu, thu
hút ưc s quan tâm ca các nhà khoa hc.
II. VT LIU VÀ PHƯƠN G PHÁP
N GHIÊN CU
1. Vật liệu nghiên cứu
+ Ph ph phNm nông nghip: Rơm, r,
thân lá ngô, lá mía, lá da, v cà phê sau
ch bin ưt.
+ Các chng vi sinh vt s dng trong
nghiên cu do Quĩ Gen vi sinh vt Trng
trt, Vin Th nhưng N ông hóa cung cp.

2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Thí nghiệm đánh giá khả năng
phân giải phế phụ phm nông nghiệp
Thí nghim ưc b trí ngu nhiên, mi
công thc nhc li 3 ln.
CT 1: Ph ph phNm.
CT 2: Ph ph phNm + Hn hp VSV
(t trên b mt).
CT 3: Ph ph phNm + Hn hp VSV
(vùi trong t và ngp nưc).
2.2. Phương pháp phân tích
+ Mt  vi sinh vt ưc xác nh theo
phương pháp nuôi cy trên môi trưng
thch ĩa, s lưng vi sinh vt ưc tính
trung bình trên ơn v mililít hoc gam mu
thông qua s khuNn lc hình thành trên ĩa
môi trưng.
+ Kh năng phân gii xenlulose ưc
xác nh theo phương pháp to vòng khuch
tán trên môi trưng thch có cha CMC.
+ Kh năng phân gii tinh bt ưc xác
nh theo phương pháp to vòng khuch tán
trên môi trưng thch có cha tinh bt.
+ Xác nh kh năng phân gii protein:
S dng phương pháp khuch tán trên
thch ĩa vi cơ cht cazein và thuc th là
HgCl
2
1%.
+ Xác nh kh năng phân gii photphat

hu cơ bng phương pháp o vòng phân
gii lexitin trên môi trưng thch: Vòng
tròn trong sut bao quanh khuNn lc (i
vi trưng hp cy im) hoc l thch (i
vi trưng hp khoan l).
+  Nm ưc xác nh theo 10 TCN
302 - 2005.
III. KT QU VÀ THO LUN
1. Lựa chọn tổ hợp vi sinh vật phân giải
phế phụ phm nông nghiêp
Trong t nhiên vi sinh vt óng vai trò
quan trng trong các chu trình chuyn hóa
hp cht hu cơ. Vi mc tiêu la chn
mt t hp vi sinh có kh năng chuyn hóa
các cht hu cơ s dng trong x lý nhanh
ph ph phNm nông nghip,  tài ã tin
hành ánh giá hot tính sinh hc các chng
vi sinh vt chuyn hóa các hp cht hu cơ
t Qu Gen vi sinh vt Trng trt - B môn
Vi sinh vt, Vin Th nhưng Nông hóa.
Kt qu ánh giá hot tính sinh hc ưc
th hin trong bng 1.
Bảng 1. Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật
Kí hiệu chủng VSV
Đường kính vòng phân giải (D - d), cm
Xenlulose Lexitin Tinh bột Protein
M2.1 3,5 - 2,7 -
X1 + - 2,1 -
X2 + - 18 -
TC6 3,6 - 1,6 -

XK4 5,6 - 1,1 -
XK3 3,2 - - -
B16 - 2,1 - -
B17 - 2,6 - 1,2
Ps12 - 1,2 - -
CT 6 - - - 2,1
Ba 06 0,8 - 2,9 -
Ba.IV 5,0 - - -
Ghi chú: (+): Vòng phân gii nh (< 0,05 cm).
( - ): Không có hot tính.
Kt qu bng 1 cho thy 4 chng vi sinh
vt M2.1, XK4, B17 và TC.6 có kh năng
chuyn hóa các hp cht xenlulose, tinh bt,
lexitin (photphat hu cơ) và protein cao
nht. Chng M2.1 ngoài hot tính phân gii
tinh bt còn có hot tính phân gii xenlulose.
Bng 1 cũng cho thy chng XK4 ngoài hot
tính phân gii xenlulose còn có thêm hot
tính phân gii tinh bt, chng B17 ngoài kh
năng chuyn hoá photphat hu cơ còn có
kh năng phân gii protein, tính cht a hot
tính sinh hc ca các chng vi sinh vt này
rt có ý nghĩa trong vic nghiên cu s dng
vi sinh vt làm tác nhân sinh hc x lý ph
ph phNm nông nghip.
Bn chng vi sinh vt la chn ưc
nh tên và m bo an toàn sinh hc theo
tiêu chuNn chung ca Cng ng châu Âu.
T hp vi sinh vt la chn ưc trình bày
trong bng 2.

Bảng 2. Tổ hợp vi sinh vật được lựa chọn
Kí hiệu chủng VSV Tên chủng VSV
Đường kính vòng phân giải (D - d), cm
Xenlulose Lexitin Tinh bột Protein
M2.1 Bacillus subtilis 3,5 - 2,7 -
B17 Bacillus polyfermenticus - 2,6 - 1,2
XK4 Streptomyces hygroscopicus

5,6 - 1,1 -
CT6 Bacillus velezensis - - - 2,1
Ghi chú: ( - ): Không có hot tính.
Phương pháp cy vch ưc s dng
 ánh giá kh năng hn hp ca các
chng vi sinh vt la chn. Kt qu ánh
giá cho thy, các chng vi sinh vt ưc
la chn có kh năng cùng tn ti trong
iu kin hn hp, chúng không cnh
tranh, c ch ln nhau và cùng sinh trưng
phát trin.
2. Khả năng sử dụng vi sinh vật trong
phân giải phế phụ phm nông nghiệp
Kt qu ánh giá nh hưng ca hn
hp các chng vi sinh vt n mt s loi
ph ph phNm nông nghip sau khi ưc x
lý ưc th hin trong bng 3.
Bảng 3. Tính chất cảm quan của phế phụ phm
Chỉ tiêu
Nguyên liệu
Rơm, rạ Thân lá ngô Lá mía Lá dứa Vỏ trấu cà phê
Cơ giới:

- Đối chứng
- Thí nghiệm

Dai
Mủn

Dai
Mủn

Dai
Mủn

Dai
Mủn

Dai
Mủn
Màu sắc:
- Đối chứng
- Thí nghiệm

Vàng xám
Xám nhạt

Vàng
Xám nhạt

Vàng
Xám nhạt

Vàng
Xám tro

Vàng sẫm
Nâu đen
Mùi:
- Đối chứng
- Thí nghiệm

Thơm, ngái
Không mùi

Ngái
Không mùi

Không mùi
Không mùi

Thơm, ngái
Không mùi

Hôi
Không mùi

Kt qu cho thy sau 25 ngày x lý vi
hn hp vi sinh vt, màu sc ca nguyên liu
ã có nhng thay i áng k so vi lúc
chưa , iu ó chng t quá trình chuyn
hoá các hp cht hu cơ trong nguyên liu
ã xy ra nh hot ng sng ca vi sinh vt

và các phn ng lý, hoá hc. Kt qu nghiên
cu cho thy sn phNm to thành sau khi
ưc x lý bng hn hp vi sinh vt có s
thay i v màu sc, mn và tơi xp.
S thay i tính cht lý hc ca các
ngun nguyên liu trưc và sau khi  so
sánh vi i chng không s dng ch
phNm VSV ưc trình bày trong bng 4.
Bảng 4. Sự thay đổi trọng lượng của phế phụ phm trước và sau khi xử lý
Loại Thời gian
Tỷ lệ giảm trọng lượng so với ban đầu (%)
CT1 CT2 CT3
Rơm, rạ
0 giờ 100 100 100
Sau 25 ngày 22,3 72,3 73,8
Sau 45 ngày 23,6 73,4 74,4
Sau 60 ngày 26,3 74,2 76,8
Thân lá ngô
0 giờ 100 100 100
Sau 25 ngày 25,3 65,5 61,9
Sau 45 ngày 26,4 66,2 63,4
Sau 60 ngày 27,8 67,6 69,2
Lá mía
0 giờ 100 100 100
Sau 25 ngày 30,5 70,5 66,9
Sau 45 ngày 32,4 76,2 68,4
Sau 60 ngày 34,2 76,5 71,3
Lá dứa
0 giờ 100 100 100
Sau 25 ngày 32,2 62,2 61,6

Sau 45 ngày 34,5 64,3 68,2
Sau 60 ngày 35,4 66,6 69,3
Vỏ trấu cà phê
0 giờ 100 100 100
Sau 25 ngày 32,3 63,5 65,8
Sau 45 ngày 32,6 64,1 68,4
Sau 60 ngày 34,5 65,2 68,7

Kt qu bng 4 cho thy:
Khi s dng ch phNm vi sinh vt bng
bin pháp t b mt hoc vùi trong t và
cho ngp nưc (CT 2, CT 3) trng lưng
ph ph phNm gim i nhiu hơn so vi
không s dng.
V thi gian tác ng khi s dng ch
phNm vi sinh vt (CT 2, CT 3) trng lưng
ca tt c các loi nguyên liu gim áng k
sau 25 ngày x lý vi ch phNm vi sinh vt;
ti thi im kim tra sau 45 ngày và 60
ngày thì trng lưng ca ph ph phNm vn
tip tc gim nhưng không áng k.
Tóm li s dng ch phNm vi sinh vt
có tác dng làm gim trng lưng cơ cht
ph ph phNm nhanh hơn so vi không s
dng. iu này cũng chng t rng các
chng vi sinh vt ưc la chn  x lý
ph ph phNm nông nghip ã mang li
hiu qu kinh t cao do cung cp thêm dinh
dưng cho cây trng trong quá trình sinh
trưng và phát trin.

IV. KT LUN
T Quĩ Gen vi sinh vt Trng trt ã
la chn ưc 1 t hp vi sinh vt có kh
năng chuyn hóa mt s các hp cht hu
cơ trong ó gm:
- Chng Bacillus subtilis (M2.1) có hot
tính phân gii tinh bt (ưng kính vòng
phân gii = 3,6 cm) và phân gii xenlulose
(ưng kính vòng phân gii = 3,6 cm).
- Chng Streptomyces hygroscopicus
(XK4) có kh năng phân gii xenlulose
(ưng kính vòng phân gii = 5,1 cm) và
phân gii tinh bt (ưng kính vòng phân
gii = 1,6 cm).
- Chng Bacillus polyfermenticus (B17)
ngoài kh năng phân gii hp cht photphat
hu cơ (ưng kính vòng phân gii lexitin
= 2,6 cm) còn có kh năng phân gii protein
(ưng kính vòng phân gii = 1,2 cm),
- Chng Bacillus velezensis (CT6) có
hot tính phân gii protein (ưng kính
vòng phân gii = 2,1 cm).
Sau 60 ngày x lý bng ch phNm vi
sinh vt, ph ph phNm nông nghip ã b
phân hy (b mn hn) và trng lưng ph
ph phNm gim 60 - 70% so vi ban u.
TÀI LIU THAM KHO
1 guyễn Lân Dũng (dịch từ hà xuất
bản Moscow), 1982. Thc hành Vi sinh
vt hc, Nhà xut bn i hc và

THCN.
2 guyễn Lân Dũng & cộng sự, 1976.
Mt s phương pháp nghiên cu vi sinh
vt hc, tp 1, 2. Nhà xut bn Khoa
hc K thut Hà Ni.
3 R.V. Mirsa, R.. Roy, H. Hiraoka, 2003.
On - farm composting method, Food
and Agriculture Organization of the
United nations - Rome.
4 Sin R.G.H, 1951. Microbial decomposition
of cellulose. Rainhold, New York.
5 Sheela Srivastava, P S Srivastava,
2003. Understanding Bacteria, Springer
6 Subrao, 1980. Organic matterial
manual, Indian.
gười phản biện: Bùi Huy Hiền

T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
6