Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón

Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
TIỂU LUẬN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN VI SINH
GVHD: TS. Nguyễn Liêu Ba
SVTH: Vũ Qúy Ba
Cao Việt Phi
Nguyễn Thị Tuyết Mai
Mục lục:
I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1
II.TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG PHÂN VI SINH…………3
III.KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI PHÂN VI SINH ………………… 9
IV. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN VI SINH……………… 19
V.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU LỰC PHÂN LÂN VI
SINH………………………………………………………………… 39
VI. ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN ĐẾN VI SINH VẬT…………43
VII.PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN ……………….46
VIII. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN PHÂN BÓN VI SINH TRONG SẢN
XUẤT NÔNG NGHIỆP…………………………………………….49
IX-KẾT LUẬN-KIẾN
NGHỊ………………………………………52
X-TÀI LIỆU THAM
KHẢO……………………………………….54
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 1
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
XI- PHỤ LỤC TCVN TCVN 6167: 1996 VỀ KIỂM TRA CHẤT
LƯỢNG PHÂN BÓN VI SINH PHÂN GIẢI HỢP CHẤT PHOSPHO
KHÓ TAN…………………………………………………………56
I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự phát triển không ngừng của xã hội, ngành nông nghiệp cũng đã
có những thay đổi rất đáng kể. Nhiều máy móc tiên tiến, công nghệ trồng trọt,
giống mới…ra đời, đã đáp ứng kịp với những nhu cầu ngày càng cao. Việt Nam
là nước nông nghiệp nên phân bón và giống có thể xem là 2 yếu tố có tính quyết

định đến năng suất và chất lượng. Nhiều nơi, do sử dụng quá mức cần thiết các
loại phân bón và thuốc trừ sâu hoá học làm cho đất canh tác bị bạc màu đi rất
nhanh chóng.
Ngoài ra, những ảnh hưởng của phát triển Nông Nghiệp theo hướng CNH-
HĐH cũng góp phần làm cho diện tích đất nông nghiệp ngày một giảm đi, trong
khi đó dân số tiếp tục tăng lên, nhu cầu về nhà ở ngày càng nhiều, nếu chúng ta
không có quy hoạch và quản lý tốt thì diện tích đất màu mỡ sẽ mất đi nhanh
chóng.
Mặt khác, mưa nhiều và tập trung làm cho đất trở nên xói mòn, rửa trôi khá
nhanh, đất dễ bị suy thoái, cạn kiệt dinh dưỡng. Bên cạnh đó, việc khai thác và
sử dụng quá mức cũng như chế độ cach tác không hợp lý cũng dẫn đến tình
trạng sa mạc hóa.
Do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển cao đòi hỏi con người sử dụng nhiều
biện pháp khác nhau để tăng năng suất sản lượng sản phẩm. Những hoạt động
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 2
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
nhằm mục đích kinh tế này cũng là nguyên nhân cơ bản làm ô nhiễm môi
trường.
Mặt khác,ngành nông nghiệp ở việt nam hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón
hóa học, vì thế dư lượng các chất hóa học trong các loại phân này gây ô nhiễm
môi trường đất, môi trường nước và ảnh hưởng nhiều đến sinh vật cũng như con
người.
Vậy làm thế nào để trả lại độ phì nhiêu cho đất?
Đó là sử dụng sản phẩm phân hữu cơ vi sinh vật đa chủng chế biến từ các nguồn
khác nhau, đây chính là giải pháp hay nhất hiện nay có thể giải quyết được các
vấn đề trên. Phân bón vi sinh dựa vào các chủng vi sinh vật sẽ phân giải các chất
hữu cơ trong bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm công nông nghiệp,…. tạo ra sinh
khổi, sinh khối này rất tốt cho cây cũng như cho đất, giúp cải tạo làm đất tơi
xốp.Với mức sống trung bình của một người nông dân hiện nay không thể dùng
các loại phân bón cho cây trồng với giá cả cao như vậy, sự ra đời của phân vi

sinh đã đáp ứng được mong muốn của người nông dân, vừa tăng năng suất lại
hợp túi tiền. Dùng phân vi sinh có thể thay thế được từ 50 - 100% lượng phân
đạm hóa học (tùy từng loại cây trồng bón phân vi sinh có thể tiết kiệm được
nhiều chi phí do giá phân hạ, giảm lượng phân bón, giảm số lần phun và lượng
thuốc BVTV)…Do bón vi sinh nên sản phẩm rất an toàn, lượng nitrat giảm
đáng kể, đất không bị ô nhiễm, khả năng giữ ẩm tốt hơn, tăng cường khả năng
cải tạo đất do các hệ sinh vật có ích hoạt động mạnh làm cho đất tơi xốp hơn,
cây dễ hút thu dinh dưỡng hơn.
Lịch sử phát triển phân bón vi sinh:
Phân bón vi sinh do Noble Hiltner sản xuất đầu tiên tại Đức năm 1896 và
được đặt tên là Nitragin. Sau đó phát triển sản xuất tại một số nước khác như ở
Mỹ (1896), Canada (1905), Nga (1907), Anh (1910) và Thụy Điển (1914).
Nitragin là loại phân được chế tạo bởi vi khuẩn Rhizolium do Beijerink
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 3
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
phân lập năm 1888 và được Fred đặt tên vào năm 1889 dùng để bón cho các
loại cây thích hợp họ đậu. Từ đó cho đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên
cứu nhằm ứng dụng và mở rộng việc sản xuất các loại phân bón vi sinh cố định
nitơ mà thành phần còn được phối hợp thêm một số vi sinh vật có ích khác như
một số xạ khuẩn cố định nitơ sống tự do Frankia spp, Azotobacter spp, các vi
khuẩn cố định nitơ sống tự do clostridium, pasterium, Beijerinkiaindica, các xạ
khuẩn có khả năng giải cellulose, hoặc một số chủng vi sinh vật có khả năng
chuyển hóa các nguồn dự trữ phospho và kali ở dạng khó hoà tan với số lượng
lớn có trong đất mùn, than bùn, trong các quặng apatit, phosphoric v.v chuyển
chúng thành dạng dễ hoà tan, cây trồng có thể hấp thụ được
.
Ở Việt Nam, phân VSV cố định đạm cây họ đậu và phân VSV phân giải lân
đã được nghiên cứu từ năm 1960. Đến năm 1987,phân Nitragin trên nền chất
mang than bùn mới được hoàn thiện.Năm 1991 đã có hơn 10 đơn vị trong cả
nước tập trung nghiên cứu phân vi sinh vật. Các nhà khoa học đã phân lập được

nhiều chủng vi sinh vật cố định đạm và một số VSV phân giải lân.
II.Tình hình sản xuất và sử dụng phân vi sinh
Sự bùng nổ dân số thế giới đồng nghĩa với việc tăng áp lực khai thác lên
tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là đất và nước. Trước đây để tăng sản lượng
lương thực có thể nhờ vào tích tăng diện đất canh tác và tăng năng suất cây
trồng, song trong vòng 30 năm trở lại đây tỷ lệ tăng dân số và tăng diện tích đất
canh tác không còn tỷ lệ thuận nữa. Từ năm 1965 đến năm 1990 diện tích đất
canh tác chỉ tăng có 9,4%, trong khi mức tăng dân số lại đạt 68,5%, do vậy diện
tích đất canh tác bình quân đầu người đã giảm 35,1%, tương đương với mức
giảm 1,4%/năm.
Ở Việt Nam, diện tích đất canh tác bình quân đầu người trong vòng 65
năm qua đã giảm từ 2.548 m
2
xuống còn 732 m
2
/người, tương đương với mức độ
giảm 1,1%/năm.Vì vậy trong nông nghiệp hiện nay, sản lượng cây trồng sẽ được
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 4
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
quyết định chủ yếu bằng yếu tố tăng năng suất thông qua thâm canh và áp dụng
các kỹ thuật mới trong công tác chọn tạo giống, bảo vệ thực vật trong đó vai trò
của phân bón là cực kỳ quan trọng. Phân bón góp phần làm tăng năng suất cây
trồng thông qua nhiều cơ chế tác động khác nhau, song quan trọng hơn cả là
phân bón cung cấp cho cây trồng những dinh dưỡng cần mà đất không đủ khả
năng cung cấp, duy trì độ phì nhiêu trong quá trình canh tác. Ngoài ra, cùng với
năng suất kinh tế, phân bón làm tăng lượng sinh khối cây do đó tăng nguồn hữu
cơ trả lại cho đất, góp phần ổn định độ phì của đất.
Do sự thiếu cân đối trong việc bón các yếu tố dinh dưỡng cũng như các
yếu tố ngoại cảnh khác nên hiệu quả sử dựng phân bón hóa học không cao, gây
lãng phí và ảnh hưởng xấu đến môi trường. Số liệu thống kê cho thấy,lượng sử

dựng phân khoáng ở Việt Nam chưa cao so với một số nước trên thế giới, song
do bón phân khoáng không cân đối, thiếu hợp lý và không đồng bộ, nên hiệu quả
sử dụng phân bón thấp. Ở Việt Nam, hiệu quả sử dụng phân bón đạt 35 - 45%
đối với đạm và 50 - 60% đối với lân và kali. Điều đó làm gia tăng sự mất cân đối
về dinh dưỡng đối với cây trồng.Bón phân không cân đối dẫn đến tình trạng vừa
thừa vừa thiếu dinh dưỡng đồng thời gây nên hiện tượng chai cứng, giảm độ phì,
thay đổi tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất trồng. Việt Nam thuộc
vùng nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều, hiện tượng xói mòn, rửa trôi do thời tiết là
điều không thể tránh khỏi trong khi lượng hút các chất dinh dưỡng cùng với sản
phẩm thu hoạch vượt quá lượng dinh dưỡng bón vào. Kết quả là nguồn dự trữ
dinh dưỡng chứa trong đất ngày càng cạn kiệt.
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 5
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
Ngoài ra, phân bón lân hóa học có chứa nhiều kim loại nặng đặc biệt là
Cadmium (Cd) khi được bón vào đất sẽ được cây trồng hấp thu và gây nên nguy
cơ tích lũy kim loại nặng trong nông sản.
Để phát triển nông nghiệp bền vững, cần phải có chiến lược an toàn dinh
dưỡng cho đất và cây trồng: đó là bảo đảm cung cấp đủ liều lượng cần thiết các
chất dinh dưỡng thiết yếu đúng lúc cây cần, theo tỷ lệ cân đối giữa các chất
trong phân bón phù hợp với yêu cầu từng loại cây trên các vùng đất trồng dưới
các điều kiện thời tiết, khí hậu khác nhau tức là phải bảo đảm và phát triển hệ
sinh thái đất cụ thể ta phải sử dụng cân đối phân bón hóa học và phân bón sinh
học cho cây trồng phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng và điều kiện đất đai, khí hậu
trong đó phân bón sinh học có vai trò vô cùng quan trọng. Phân bón sinh học
không chỉ cung cấp cho cây trồng các chất dinh dưỡng cần thiết mà còn góp
phần duy trì độ phì nhiêu của đất trong quá trình canh tác, do vậy có vai trò rất
quan trọng trong thâm canh.
Hiện nay Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia đang đẩy mạnh chương
trình phát triển và ứng dụng công nghệ sản xuất phân vi sinh ở quy mô lớn với
diện tích sử dụng hang chục triệu ha. Ở Việt Nam, phân VSV cố định đạm cây

họ đậu và phân VSV phân giải lân đã được nghiên cứu từ năm 1960 và đến năm
1987 phân Nitragin trên nền chất mang than bùn mới được hoàn thiện và đến
năm 1991 đã có hơn 10 đơn vị trong cả nước tập trung nghiên cứu phân vi sinh
vật. Các nhà khoa học đã phân lập được nhiều chủng vi sinh vật cố định đạm và
một số VSV phân giải lân.
Phân bón vi sinh vật được sản xuất ở tất cả mọi vùng sinh thái trong cả
nước (trung du miền núi phía Bắc, Hà Nội và Đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 6
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
bộ, Nam Trung bộ, Tây Nguyên, Đóng Nam bộ và Đồng bằng sông Cửu Long)
với quy mô và chủng loại khác nhau.
Hiện nay trong cả nước có khoảng 40 nhà máy đường đang hoạt động,
hầu hết các nhà máy đường đều có xưởng sản xuất phân bón với công suất thiết
kế từ 5.000 tấn/năm trở lên . Đến hết năm 2001, trong số 34 xưởng sản xuất của
các công ty mía đường có 20 xưởng sử dụng công nghệ của FiToHooCMoN.Các
xưởng khác sản xuất chủ yếu là phân hữu cơ sinh học. Số lượng phân bón được
sản xuất tại các nhà máy đường đạt 70.000 tấn/năm, bằng 30% công suất thiết
kế. Lượng phân bón do các nhà máy đường sản xuất được cung cấp tại chỗ cho
vùng nguyên liệu mía.
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 7
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
Ngoài các công ty mía đường sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật nêu trên
còn có một số cơ sở, đơn vị khác cũng tổ chức sản xuất, cung ứng và tiêu thụ
phân vi sinh vật.Công nghệ sản xuất sử dụng trong các cơ sở hầu hết đều đơn
giản, ít được cơ giới hóa.
Không có đơn vị nào sản xuất phân bón vi sinh vật trên nền chất mang
khử trùng. Nhiều địa phương tổ chức sản xuất phân hữu cơ vi sinh phục vụ cho
nhu cầu sản xuất nông, lâm nghiệp của địa phương mình (Sơn La, Hà Giang, Hải
Phòng, Hải Dương, Thái Bình, Thanh hóa, Nghệ an, Gia Lai, Lâm Đồng, Đắc
Lắc ), trong đó nhiều sản phẩm phân bón vi sinh vật sản xuất tại địa phương

không nằm trong Danh mục phân bón được phép sử dụng tại Việt Nam. Chất
lượng phân bón dạng này thấp và không ổn định.
H i ệ

u

q u ả

phân

b ó n

d ạ

ng

này

đ ã

được

t ổng

k ế

t

t ạ i

một

s ố
qu ốc

gia
châu

Á

.

Tên quốc
gia
Tỷ lệ % tăng năng
suất
Trung
Quốc
Triều
Tiên
Thái
Lan Ấn
Độ
25.2 –
32.6
8 –
12
2.5 –
29.5
9.9

Bảng 5: hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đối với lúa ở một số quốc gia châu
Á
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 8
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
III.KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI PHÂN BÓN VI SINH
3.1 Khái niệm.
Phân bón VSV là các sản phẩm mang VSV nhiễm cho đất và cây trồng.
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam năm 1996 (TCVN 6168-1996), phân bón VSV được
định nghĩa: "Phân vi sinh vật (phân vi sinh) là sản phẩm chứa các vi sinh vật
sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua
các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể
sử dụng được (N, P, K, S, Fe ) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao
năng suất và (hoặc) chất lượng nông sản. Phân vi sinh vật phải bảo đảm không
gây ảnh hưởng xấu đến ngư, động, thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng
nông sản".
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 9
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
Theo định nghĩa nêu trên, phân bón VSV được hiểu như sau:
+ Phân bón VSV phải là sản phẩm chứa các VSV sống tồn tại dưới
dạng tế bào sinh dưỡng hoặc bào tử.
+ Vi sinh vật chứa trong phân bón VSV phải là các VSV đã được
tuyển chọn đánh giá có hoạt tính sinh học, có khả năng sinh trưởng, phát triển và
thích nghi với điều kiện môi trường sống mà ở đó chúng được sử dụng.
• Nguyên liệu để sản xuất phân bón:
- Rác thải hữu cơ: các loaị rác thải hữu cơ trong sinh hoạt có thể phân hủy:
-
Than bùn đã được hoạt hoá:bùn có ở khắp các nơi như cống rãnh,
mương,
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 10
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba

hồ,


- Phế phẩm nông nghiệp-công nghiệp: Rác phế thải có nguồn gốc từ thực vật: lá
cây, vỏ của các loại lương thực như vỏ dừa, vỏ trấu, vỏ cà phê, phân chuồng,
rỉ đường, phế thải của các quy trình sản xuất công nghiệp như sản xuất bia,
thức ăn gia súc, thực phẩm,
- Quặng apatit hay phosphorit nghiền
nhỏ:
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 11
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
Quặng
apatit
Phosphorit
- chê phâm sinh
học.
- Chất xúc tác sinh
học.
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 12
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
Một số giống vi sinh vật sử dụng trong sản xuất phân bón VSV
ở Việt Nam
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 13
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
3.2. Phân loại phân bón vi sinh vật
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 14
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
Phân bón vi sinh vật được chia thành nhiều dạng khác nhau tùy theo công
nghệ sản xuất, tính năng tác dụng của vi sinh vật chứa trong phân bón hoặc
thành phần các chất tạo nên sản phẩm phân bón.

(a) Phân loại theo công nghệ sản xuất phân bón:
*Tùy theo công nghệ sản xuất, người ta có thể chia phân vi sinh vật
(VSV) thành hai loại như sau:
Phân VSV trên nền chất mang khử trùng.
Phân VSV trên nền chất mang không khử trùng.
Chất mang là chất để vi sinh vật được cấy tồn tại và (hoặc ) phát triển,
tạo
điều
kiện thuận lợi cho vận chuyển, bảo quản và sử dụng phân vi sinh.
Chất mang
không
được chứa chất có hại cho người , động thực vật, môi trường
sinh thái và chất
lượng
nông
sản.
+ Phân vi sinh vật trên nền chất mang khử trùng có mật độ vi sinh vật
hữu ích >10
9
VSV/g (ml) và mật độ vi sinh vật tạp nhiễm thấp hơn 1/1000 so
với vi sinh vật hữu ích. Phân bón dạng này được tạo thành bằng cách tẩm nhiễm
sinh khối vi sinh vật sống đã qua tuyển chọn vào cơ chất đã được xử lý vô trùng
bằng các phương pháp khác nhau. Phân bón vi sinh vật trên nền chất chất mang
đã khử trùng được sử dụng dưới dạng nhiễm hạt, hồ rễ hoặc tưới phủ với liều
lượng 1-1,5 kg (lit)/ha canh tác.
+Phân vi sinh vật trên nền chất mang không khử trùng được sản xuất
bằng cách tẩm nhiễm trực tiếp sinh khối vi sinh vật sống đã qua tuyển chọn, vào
cơ chất không cần thông qua công đoạn khử trùng cơ chất. Phân bón dạng này
có mật độ vi sinh vật hữu ích 10
6

VSV/g (ml) và được sử dụng với số lượng từ
vài trăm đến hàng nghìn kg (lít)/ha.
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 15
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
*Đối với phân bón vi sinh vật trên nền chất mang không khử trùng, tùy
theo thành phần các chất chứa trong chất mang mà phân bón VSV dạng này
được phân biệt thành các loại:
+Phân hữu cơ VSV là sản phẩm phân hữu cơ có chứa các VSV sống đã
được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt
động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng
hay các hoạt chất sinh học góp phần nâng cao năng suất,chất lượng nông sản.
+ Phân hữu cơ khoáng VSV là một dạng của phân hữu cơ VSV, trong đó
có chứa một lượng nhất định các dinh dưỡng khoáng.
b) Phân loại theo tính năng tác dụng của các nhóm vi sinh vật chứa trong
phân bón:
Trên cơ sở tính năng tác dụng của các VSV chứa trong phân bón, phân
VSV còn được gọi dưới các tên:
Phân bón vi sinh vật cố định nitơ
Phân bón vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan
Phân bón vi sinh vật phân gải xenluloza
Phân VSV kích thích, điều hòa sinh trưởng thực vật
Phân VSV chức năng
+ Phân VSV cố định nitơ (phân đạm vi sinh) là sản phẩm chứa các VSV
sống cộng sinh với cây họ đậu (đậu tương, lạc, đậu xanh, đậu đen, v.v ), hội
sinh trong vùng rễ cây trồng cạn hay tự do trong đất, nước có khả năng sử dụng
nitơ từ không khí, tổng hợp thành đạm cung cấp cho đất và cây trồng.
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 16
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
+Phân VSV phân giải hợp chất photpho khó tan (phân lân vi sinh) sản
xuất từ các VSV có khả năng chuyển hóa các hợp chất photpho khó tan thành dễ

tiêu cho cây trồng sử dụng.
+ Phân bón vi sinh vật phân gải xenluloza ( tên thường gọi: phân vi sinh
phân giải xenluloza) là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống, đã
được tuyển chọn với mật độ đạt theo tiêu chuẩn hiện hành có khả năng phân giải
xenluloza , để cung cấp chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng, tạo điều kiện nâng
cao năng xuất và hoặc chất lượng nông sản, tăng độ màu mỡ của đất. Phân vi
sinh vật phân giải xenluloza và các chủng vi sinh vật này không ảnh hưởng xấu
đến người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản.
Vi sinh vật phân giải xenluloza có khả năng phát triển trên môi trường chứa
nguồn cacbon duy nhất là xenluloza tự nhiên:
+Phân VSV kích thích, điều hòa sinh trưởng thực vật chứa các VSV có
khả năng sinh tổng hợp các hoạt chất sinh học có tác dụng điều hòa hoặc kích
thích quá trình trao đổi chất của cây.
+ Phân VSV chức năng là một dạng của phân bón VSV ngoài khả năng
tạo nên các chất dinh dưỡng cho đất, cây trồng, còn có thể ức chế, kìm hãm sự
phát sinh, phát triển của một số bệnh vùng rễ cây trồng do vi khuẩn và vi nấm
gây nên.
c) Phân loại theo trạng thái vật lý của phân bón:
Căn cứ vào trạng thái vật lý của phân bón, có thể chia phân bón VSV
thành các loại sau:
Phân VSV dạng bột
Phân VSV dạng lỏng
Phân VSV dạng viên
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 17
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
+ Phân VSV dạng bột là dạng phân bón vi sinh, trong đó sinh khối VSV
sống đã được tuyển chọn và chất mang được xử lý thành dạng bột mịn.
+Phân VSV dạng lỏng là một loại phân bón vi sinh, trong đó sinh khối
VSV từ các vi sinh vật tuyển chọn được chế biến tạo nên dung dịch có chứa các
tế bào sống của chúng.

+ Phân VSV dạng viên được tạo thành khi sinh khối VSV được phối trộn
và xử lý cùng chất mang tạo thành các hạt phân bón có chứa các VSV sống đã
được tuyển chọn.
Trên thị trường phân bón hiện nay, phân bón VSV được kinh doanh dưới
nhiều tên thương mại khác nhau. Chỉ tiêu VSV phân giải cellulose trước đây
được coi là chỉ tiêu chất lượng của phân bón VSV, song trong Tiêu chuẩn
TCVN 7185-2002, VSV phân giải cellulose không được xếp vào nhóm các VSV
sử dụng trong sản xuất phân VSV mà chỉ được coi là tác nhân chuyển hóa
cellulose phục vụ sản xuất phân hữu cơ sinh học. Theo định nghĩa, phân bón
VSV là sản phẩm chứa VSV sống đã được tuyển chọn có khả năng tạo ra các
chất dinh dưỡng hoặc các hoạt chất sinh học trong quá trình bón vào đất, góp
phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản và cải tạo đất thì VSV tổng số
chứa trong phân bón VSV không phải là chỉ tiêu chất lượng của phân bón vi
sinh hoặc hữu cơ VSV.
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 18
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
IV. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN VI SINH
4.1.KHÁI NIỆM
Phân vi sinh vật phân giải phosphate khó tan là sản phẩm có chứa một
hay nhiều chủng vi sinh vật còn sống đạt tiêu chuẩn đã ban hành có khả năng
chuyển hóa các hợp chất phospho khó tan thành dễ tiêu cho cây trồng sử
dụng,ghóp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông phẩm.phân lân vi sinh
vật không gây hại đến sức khỏe con người động thực vật và không ảnh hưởng
xấu đến môi trường sinh thái.
Vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan là vi sinh vật , thông qua
hoạt động của chúng, với các hợp chất photpho khó tan được chuyển hoá thành
dễ tiêu đối với cây trồng. Vi sinh vật phân giải hợp chất khó tan tạo vòng tròn
trong suốt bao quanh khuẩn lạc ( vòng phân giải ) trên môi trường chứa nguồn
photpho duy nhất là Ca3(PO4) hoặc lơ-xi-tin.
4.2.ƯU ĐIỂM CỦA PHÂN LÂN VI SINH

-Sử dụng lân vi sinh sẽ thay thế dần việc bón phân hoá học trên đồng
ruộng, đất trồng trọt mà vẫn đảm bảo được nâng cao năng suất thu hoạch.
- Sử dụng phân lân vi sinh về lâu dài sẽ dần dần trả lại độ phì nhiêu cho đất
như làm tăng lượng phospho dễ tan trong đất canh tác, cải tạo, giữ độ bền của
đất đối với cây trồng nhờ khả năng cung cấp hàng loạt các chuyển hoá chất khác
nhau liên tục do nhiều quần thể vi sinh vật khác nhau tạo ra.
- Việc sử dụng phân lân vi sinh còn có ý nghĩa rất lớn là tăng cường bảo
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 19
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
vệ môi trường sống, giảm tính độc hại do hoá chất trong các loại nông sản thực
phẩm do lạm dụng phân bón hóa học.
- Giá thành hạ,nông dân dễ chấp nhận,có thể sản xuất được tại địa phương
và giải quyết được việc làm cho một số lao động, ngoài ra cũng giảm được một
phần chi phí ngoại tệ nhập khẩu phân hoá học.
Người ta cũng biết rằng khoảng 2/3 lượng lân được bón bị đất hấp phụ trở
thành dạng cây trồng không sử dụng được hoặc bị rửa trôi. Phân vi sinh vật phân
giải phosphat khó tan không chỉ có tác dụng nâng cao hiệu quả của phân bón lân
khoáng nhờ hoạt tính phân giải và chuyển hoá của các chủng vi sinh vật mμ còn
có tác dụng tận dụng nguồn photphat địa phương có hàm lượng lân thấp, không
đủ điều kiện sản xuất phân lân khoáng ở quy mô công nghiệp. Nhiều công trình
nghiên cứu ở châu Âu và Mỹ cũng như ở các nước châu á đều cho thấy hiệu quả
to lớn của phân vi sinh vật phân giải lân. Tại ấn Độ, vi sinh vật phân giải lân
được đánh giá có tác dụng tương đương với 50 kg P
2
O
5
/ha. Sử dụng vi sinh vật
phân giải lân cùng quặng phosphat có thể thay thế được 50% lượng lân khoáng
cần bón mà không ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Các kết quả nghiên cứu ở
Liên Xô, Canada cũng cho các kết quả tương tự. Sản phẩm Phosphobacterin và

PB 500 đã được sản xuất trên quy mô công nghiệp ở 2 quốc gia này.
Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu gần đây cho biết một gói chế
phẩm vi sinh vật phân giải lân (50g) sử dụng cho cà phê trên vùng đất đỏ Bazan
có tác dụng tương đương với 34,3 kg P
2
O
5
/ha. Bón phân lân vi sinh có tác dụng
làm tăng số lượng VSVPGL trong đất, dẫn đến tăng cường độ phân giải lân khó
tan trong đất 23 - 35%. Cây trồng phát triển tốt hơn, thân lá cây mập hơn, to
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 20
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
hơn, bản lá dầy hơn, tăng sức đề kháng sâu bệnh, tăng năng suất đậu tương 5 -
11%, lúa 4,7-15% so với đối chứng.
4.3. Khả năng chuyển hóa các hợp chất tự nhiên trong môi
trường tự nhiên của VSV
4.3.1.Vai trò của photpho
Photpho là nguyên tố quan trọng thứ 2 trong 3 nguyên tố dinh dưỡng đa
lượng chính của cây trồng (N, P, K), là thành phần của axit nucleic, phytin,
phospholipit. Photpho có tác động trực tiếp đến quá trình tích lũy đường,
protein, lipid, vitamin của cây trồng. Đặc biệt photpho là thành phần không thể
thiếu của ATP, ADP, AMP (phân tử trao đổi năng lượng), kiểm soát, điều khiển
quá trình trao đổi năng lượng của cây (hô hấp, quang hợp ). Photpho có tác
dụng thúc đẩy phát triển và tăng khả năng chống chịu của cây trồng. Thiếu
photpho, sự hình thành tế bào mới bị chậm lại, cây còi cọc ít phân cành, đẻ
nhánh, lá có màu xanh lục bẩn, không sáng. Thiếu photpho, năng suất cây trồng
bị giảm sút nghiêm trọng, ngay cả khi được cung cấp đủ nitơ.
4.3.2.Vòng tuần hoàn của Phospho trong tự nhiên
• Trong tự nhiên P nằm ở nhiều dạng hợp khác nhau. P tự nhiên có
trong cơ thể động vật và thực vật, được tích lũy trong đất khi động vật

và thực vật chết đi
• Những hợp chất P hữu cơ này được VSV phân giải thành các hợp chất
P vô cơ khó tan, một số ít tạo thành dạng dễ tan.
• Các hợp chất P vô cơ khó tan còn có nguồn gốc từ các quặng thiên
nhiên như apatit, phosphorit, phospho sắt, phospho nhuôm
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 21
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
• Những hợp chất này rất khó hòa tan và cây trồng không thể hấp thu
trực tiếp được. cây trồng chỉ có thể hấp thu khi chúng chuyển thành
các dễ tan. Quá trình này được thực hiện nhờ nhóm VSV phân giải lân
vô cơ
• Các muối của axit phosphoric dạng dễ tan được cây trồng hấp thụ và
chuyển thành các hợp chất phospho hữu cơ trong cơ thể thực vật
• Động vật và người lại sử dụng thực vật làm thức ăn, biến phospho của
thực vật thành phospho của động vật và người. Động vật và người chết
đi để lại P hữu cơ trong đất. vòng tuần hoàn của P trong tự nhiên cứ
diễn ra như thế
4.3.3.Cơ chế phân giải lân hữu cơ do VSV
• Các hợp chất lân hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ xác động ,thực vật
phân xanh, phân chuồng… Hợp chất lân hữu cơ quan trọng nhất được
phân giải từ tế bào SV là Nucleoproteit
• Nucleoproteit có trong thành phần nhân tế bào. Nhờ tác động của
nhóm VSV hoại sinh trong đất, chất này được tách khỏi thành phần tế
bào và được phân giải thành 2 phần : protein và nuclein. Protein sẽ đi
vào vòng chuyển hóa các hợp chất Nito. Nuclein sẽ đi vào vòng
chuyển hóa các hợp chất phosphor
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 22
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba

• Sự chuyển hóa các hợp chất P hữu cơ thành muối của axit H3PO4

được thực hiện bởi nhóm VSV phân giải P hữu cơ. Những VSV này có
khả năng tiết ra enzyme phosphotaza để xúc tác cho quá trình phân
giải
• Nhóm VSV này được phát hiện năm 1911 do J.Stoklasa ông đã phân
lập được 3 loài vi khuẩn có khả năng phân phân giải phospho hữu cơ
đều thuộc giống Bacillus. Sau đó ông cấy các chủng này vào môi
trường chỉ có acid nucleic làm nguồn P và N duy nhất và nhân thấy
khả năng phân giải từ 15-23%. Nếu bổ sung vào môi trường phân giải
một ít (NH4)2SO4 lượng lân phân giải tăng lên
• Năm 1952 Menkina đã phân lập được vi khuẩn Bacillus megatherium
có khả năng phân giải lân hữu cơ cao. Sau đó người ta đã tìm ra nhiều
loài VSV có khả năng phân hủy lân hữu cơ theo sơ đồ sau:

• Vi sinh vật phân giải lân hữu cơ mạnh thuộc 2 chi: Bacillus và
Pseudomonas. Các loài có khả năng phân giải mạnh B. megaterium,
B.mycoides và Pseudomonas sp
Alcaligenes
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 23
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
• Ngày nay người ta cũng phát hiện một số xạ khuẩn và nấm mốc có
khả năng phân giải lân hữu cơ cao
4.3.3.Cơ chế phân giải lân vô cơ do VSV
• Các hợp chất lân vô cơ được hình thành do quá trình phân giải lân hữu
cơ phần lớn là các hợp chất vô cơ khó tan. Cây trồng không thể hấp
thụ dạng khó tan này. Các hợp chất lân vô cơ khó tan còn nằm trong
các chất khoáng thiên nhiên như quặng apatit, photphorit…
• Về cơ chế phân giải lân vô cơ đến nay còn nhiều tranh cãi. Đại đa số
nghiên cứu đều cho rằng sự phân giải Ca
3
(PO

4
)
2
có liên quan mật thiết
với sự sản sinh axit trong quá trình sống của vi sinh vật đã làm cho nó
có khả năng chuyển hóa các hợp chất photpho từ dạng khó tan sang
dạng hòa tan. Đa số các VSV có khả năng phân giải lân vô cơ đều sản
sinh CO2 trong quá trình sống, CO2 sẽ phản ứng với H2O trong môi
trường tạo thành H
2
CO
3
.
H
2
CO
3
sẽ phản ứng với photpho khó trình
phân giải theo phương trình sau:
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 4H
2
CO
3
+ H

2
O → Ca(PO
4
)
2
H
2
O + Ca(HCO
3
)
2
Dạng khó tan dạng dễ tan + dạng dễ tan
• Các vi khuẩn nitrat hóa sống trong đất cũng có khả năng phân giải
lân vô cơ do có khả năng chuyển NH3 thành NO2
-
rồi NO3 sẽ phản
ứng với photpho khó tan thành dễ tan
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 4HNO
3
→ Ca(H
2
PO
4
)

2
+ 2Ca(NO
3
)
2
• Các vi khuẩn sunfat hóa cũng có khả năng phân giải photphat khó
tan thành axid H
2
SO
4
trong quá trình sống
Ca
3
(PO
4
)
2
+
H
2
SO
4
→ Ca(H
2
PO
4
)
2
+ 2Ca(SO
4

)
2
• Ngoài ra các VSV có khả năng tạo acid hữu cơ trong quá trình sống
đều làm giảm PH môi trường. các loài có khả năng phân giải mạnh lân
vô cơ gồm: Bacillus megatherium, Bac. mycoides và Bacillus
butyricus, Pseudomonas radiobacter
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 24
Tiểu luận công nghệ sản xuất phân bón TS.Nguyễn Liêu Ba
4.4.QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN LÂN VI SINH( TRONG PTN)
4.4.1-Vi sinh vật phân giải lân
Giống Bacillus: B. megaterium, B. subtilis, B. malaberensis.
B. megaterium không những có khả năng phân giải hợp chất lân vô cơ mà còn
có khả năng phân giải hợp chất lân hữu cơ. Ngoài ra còn các giống
Pseudomonas, Azospirillum, Rhirobium Serratia, Proteus, Arthrobscter
Nấm: Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Cunnighamella
Xạ khuẩn: Streptomyces.
Trong bài tiểu luận chúng tôi quan tâm đến các chủng Bacillus. Đặc điểm
quan trọng của Bacillus là khả năng chịu nhiệt, chịu axit, chịu kiềm. Bacillus có
thể phát triển ở nhiệt độ cao (cũng có loài ưu lạnh ). Thông thường Bacillus phát
triển tốt ở nhiệt độ 28-37ºC, nhưng nhìn chung khi nuôi cấy, lên men Bacillus
không cần phải khống chế nhiệt độ gắt gao như các loài khác.
PH cũng là yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển vủa vi khuẩn.
pH thích hợp cho Bacillus thường 6.8-7.0.
4.4.2. Quy trình sản xuất gồm các công đoạn sau:
4.4.2.1.Phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật phân giải lân (VSVPGL)
Với mục đích phân lập và tuyển chọn các chủng VSV có hoạt tính enzyme
dephosphorylaza ứng dụng vào sản xuất phân lân vi sinh. Vì vậy người ta phân
lập tuyển chọn chủng VSVPGL từ đất hoặc từ vùng rễ cây trồng trên các loại đất
Nhóm sinh viên lớp CNSH2_k51 25