nghiên cứu một số quy trình sản xuất hữu cơ vi sinh

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










KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP





NGHIÊN CỨU MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN
BÓN HỮU CƠ VI SINH




Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VI SINH

Giảng viên hướng dẫn : CN Nguyễn Thị Thu Hương
Sinh viên thực hiện : Phạm Thị Huyền Trang
MSSV: 0811110093 Lớp: 08CSH2




TP. Hồ Chí Minh, năm 2011


LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là: Phạm Thị Huyền Trang
MSSV: 0811110093
Lớp: 08CSH2
Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu một số quy trình sản xuất phân bón hữu
cơ vi sinh” là do bản thân tôi thực hiện dựa trên những nghiên cứu trong các sách
báo và tài liệu có liên quan đến nội dung đề tài. Các số liệu trích dẫn là hoàn toàn
trung thực.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan của mình

Tác giả khóa luận
Phạm Thị Huyền Trang

LỜI CÁM ƠN

Tôi xin cám ơn Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ đã tạo nhiều điều kiện và
môi trường học tập tốt thúc đẩy tôi cố gắng hoàn thành nhiệm vụ và bổn phận của
một người sinh viên.
Tôi xin cám ơn các thầy cô giảng viên của Khoa Môi Trường Và Công Nghệ sinh
học đã tận tâm chỉ bảo, hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức cần thiết để tôi học
tập.
Tôi xin cám ơn thầy Thành cố vấn học tập cũ và cô Hương cố vấn học tập mớ của
lới 08csh1,2 đã luôn quan tâm, hướng dẫn.
Tôi xin cám ơn cô Thu Hương, giáo viên hướng dẫn tôi làm khóa luận tốt nghiệp
đã tận tình hướng dẫn, giúp tôi hoàn thành đề tài khóa luận của mình.

TÔI XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN

i

MỤC LỤC
TRANG
Danh mục các từ viết tắt iv
Danh mục các bảng và danh mục các biểu đồ, đồ thị, hình vẽ v
PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU 1
PHẦN II: NỘI DUNG 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN BÓN 6
1.1 Lịch sử phát triển phân bón trong nông nghiệp 6
1.2 Phân loại 7
1.2.1 Phân hóa học 7
1.2.2 Phân hữu cơ 8
1.3 Hiện trạng sử dụng phân bón tại Việt nam 11
1.4 Những thành tựu và thách thức của việc sản xuất phân bón ở Việt Nam
12
1.4.1 Thành tựu 12

1.4.2 Thách thức 13
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHÂN HỮU CƠ VI SINH 14
2.1 Lịch sử phát triển phân bón hữu cơ vi sinh 14
2.2 Công dụng của phân hữu cơ vi sinh 15
2.3 Ưu điểm của phân hữu cơ vi sinh 15
2.4 Nhược điểm của phân hữu cơ vi sinh 16
2.5 Tình hình sử dụng phân bón hữu cơ Việt Nam 17
2.6 Các chủng vi sinh vật chủ yếu được sử dụng sản xuất phân hữu cơ vi sinh
20
2.6.1 Chủng vi sinh vật cố định đạm 20
2.6.2 Chủng vi sinh vật phân giải lân 21
2.6.3 Chủng vi sinh vật phân giải cellulose 24

ii

2.7 Vai trò của vi sinh vật đối vớ cây trồng 25
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ VI SINH
26
3.1 Các nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ vi sinh 26
3.2 Quy trình sản xuất chung của phân hữu cơ vi sinh 27
3.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất 27
3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất 27
3.3 Chế phẩm sinh học 28
3.3.1 Giới thiệu 28
3.3.2 Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học 30
3.3.3 Thuyết minh quy trình sản xuất chế phẩm sinh học 31
3.4 Giới thiệu một số loại chế phẩm sinh học 33
3.4.1 Chế phẩm sinh học BIOVAC 33
3.4.2 Chế phẩm sinh học EMUNIV 33
3.4.3 Chế phẩm EM (Effective Microorganisms) 34

3.4.4 Chế phẩm EMIC 35
3.5 Sản xuất phân bón HCVS quy mô hộ gia đình với chế phẩm sinh học
BIOVAC 36
3.5.1 Giới thiệu 36
3.5.2 Sơ đồ quy trình sản xuất phân HCVS khi sử dụng chế phẩm BIOVAC
37
3.5.3 Thuyết minh quy trình sản xuất 37
3.5.4 Kết quả 39
3.6 Sản xuất 1 tấn phân HCVS từ chế phẩm EMIC 41
3.6.1 Nguyên liệu sản xuất 41
3.6.2 Quy trình sản xuất phân HCVS từ chế phẩm Emic 41
3.6.3 Kết quả 43

iii

3.7 Quy trình sản xuất phân HCVS quy mô công nghiệp 43
3.7.1 Sơ đồ sản xuất chung 43
3.7.2 Thuyết minh quy trình sản xuất phân HCVS quy mô công nghiệp
44
3.8 Một vài ví dụ về quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ những nguyên
liệu khác 46
3.8.1 Quy trình chế biến phân hữu cơ vi sinh từ vỏ cà phê 46
3.8.2 Quy trình sản xuất phân HCVS từ bèo tây, rơm rạ 49
CHƯƠNG 4: DANH MỤC PHÂN BÓN ĐƯỢC PHÉP SẢN XUẤT, KINH
DOANH VÀ SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM 52
PHẦN III: KẾT LUẬN 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CCRD : Trung Tâm Nghiên Cứu Và Phát Triển Cộng Đồng Nông Thôn
DAP : Diamon phosphate
FAO : Tổ chức lương thực, thực phẩm thế giới
HCVS : Hữu cơ vi sinh
K : Kali
N : Nitơ
PED : Trung Tâm Dân Số, Môi Trường Và Phát Triển
P : Phosphor
SA : Ammonia sulphat
S-CODE: Trung Tâm Phát Triển Cộng Đồng Bền Vững
VSV : Vi sinh vật
VUSTA : Hội đồng Khoa Học của Liên Hiệp Các Hội Khoa Học Kỹ Thuật Việt
Nam

X : Cellulose











v

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH
VẼ

Danh nục các hình TRANG
Hình 1.1 : Phân bón hữu cơ vi sinh 10
Hình 1.2 : Gói phân hữu cơ vi sinh 10
Hình 2.1 : Vi khuẩn Azotobactor 20
Hình 2.2 : Vi khuẩn Rhyzobium 20
Hình 2.3 : Nhóm vi khuẩn Clostridium 21
Hình 2.4 : Apergillus 22
Hình 2.5 : Penicillicum 23
Hình 2.6 : B. subtilic 23
Hình 2.7 : Serratia 23
Hình 2.8 : Cellulomonas 24
Hình 2.9 : C.Tetani và C. difficile 25
Hình 3.1 : Quặng Apatit 26

Hình 3.2 : Quặng phosphoric 26
Hình 3.5 : Chế phẩm EMUNIV 33
Hình 3.6 : Chế phẩm EM 34
Hình 3.7 : Chế phẩm EMIC 36
Hình 3.9 : Ủ phân 38
Hình 3.14: Ủ phân 42
Hình 3.16: Máy đang xay hay nghiền phân HCVS bán thành phẩm 45
Hình 3.17: Phân HCVS dạng bột 45
Hình 3.18: Phân HCVS dạng viên 45
Hình 3.19: Đóng gói 45
Hình 3.20: Gói phân HCVS 45

vi

Danh mục các sơ đồ
Sơ đồ 3.3 : Quy trình sản xuất chung phân HCVS 27
Sơ đồ 3.4 : Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học 30
Sơ đồ 3.8 : Qản xuất phân HCVS khi sử dụng chế phẩm BIOVAC 37
Sơ đồ 3.15: Quy trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh quy mô công nghiệp
43
Danh mục các bảng
Bảng 3.10 : Diễn biến của nhiệt độ trong hỗn hợp nguyên liệu ủ 39
Bảng 3.11 : Hàm lượng các thành phần dinh dưỡng 39
Bảng 3.12 : Số lượng vi sinh vật hữu ích, Coliform, Fecacoliform và trứng giun
trong 1gam sản phẩm (phân vi sinh vật đa chủng) 40
Bảng 3.13 : Giá thành sản phẩm 40


Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang

1
PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Nước Việt Nam là 1 nước nông nghiệp đang từng bước phát triển,
tiến tới công nghiệp hóa - hiện đại hóa nên ngành nông nghiệp của nước ta rất
được chú trọng. Các máy móc hiện đại không ngừng phát triển, những ý
tưởng sáng tạo lần lượt ra đời…các phát minh mới phục vụ rất tốt cho nông
nghiệp.
Đối với ngành trồng trọt thì giống, đất, thời tiết, nguồn nước, phân
bón, cách chăm sóc… là những yếu tố rất quan trọng. Trong đó giống và phân
bón có thể xem là 2 yếu tố quyết định đến năng suất và chất lượng.
Bằng kinh nghiệm sản xuất của mình, nông dân Việt Nam đã đúc
kết “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”. Câu nông dao đã khẳng định
vai trò của phân bón trong hệ thống liên hoàn tăng năng suất cây trồng.
Cây trồng hút chất dinh dưỡng trong đất và từ phân bón để tạo nên
sản phẩm của mình, sau khi kết hợp với sản phẩm của quá trình quang hợp,
cho nên sản phẩm thu hoạch phản ánh tình hình đất đai, và việc cung cấp thức
ăn cho cây.
Bón phân cân đối và vừa phải thì việc bón phân có thể làm tăng
năng suất và chất lượng sản phẩm. Thiếu chất dinh dưỡng, bón phân không
cân đối hoặc bón quá nhu cầu của cây đều làm giảm chất lượng nông sản.
Giữa các bộ phận của cây thì phân bón làm thay đổi thành phần của lá dễ hơn
là thay đổi thành phần hóa học của hạt.
Nhiều nơi do lạm dụng nhiều đến phân bón và thuốc trừ sâu, thậm
chí là thuốc kích thích tăng trưởng độc hại đã làm cho đất canh tác bị bạc màu
nhanh chóng, chất lượng giảm, môi trường bị ô nhiễm và còn ảnh hưởng đến
sức khỏe con người.

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



2
Mặt khác thiên tai thường xảy ra, chủ yếu là mưa nhiều và tập trung
làm cho đất trở nên xói mòn, rửa trôi khá nhanh, đất dễ bị suy thoái, cạn kiệt
chất dinh dưỡng. Bên cạnh đó việc khai thác và sử dụng quá mức cũng như
chế độ canh tác không hợp lý dẫn đến tình trạng sa mạc hóa.
Ngành nông nghiệp Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón
hóa học, vì thế dư lượng hóa học trong các loại phân này gây ô nhiễm môi
trường đất, môi trường nước và ảnh hưởng đến hệ vinh vật có lợi sống trong
đất. Ngoài ra nguồn phế thải nông nghiệp còn dư thừa ở nông thôn còn rất lớn
gây lãng phí và ô nhiễm môi trường.
Công nghệ khí sinh học Biogas có nhiều tác dụng to lớn trong việc
xử lý chất thải chăn nuôi, tạo khí đốt phục vụ sinh hoạt và bảo vệ môi trường
nhưng do thói quen của người nông dân cho rằng: “Việc áp dụng công nghệ
Biogas không được xem như nguồn phân bón”. Đây cũng là một trong những
tác động thiếu tích cực trong việc lôi cuốn các hộ nông dân tham gia chương
trình phát triển công nghệ khí sinh học.
Vậy làm thế nào để trả lại độ phì nhiêu cho đất mà không gây hại
cũng như tận dụng các nguồn phế thải không làm ô nhiễm môi trường? Đó
cũng là những lý do hướng tôi thực hiện đề tài : "Nghiên cứu một số qui
trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh".
2.Tình hình nghiên cứu
Ở Việt Nam, nhiều loại phân hữu cơ vi sinh đã được nghiên cứu sản
xuất và được Bộ Nông Nghiệp Và Phát Triển Nông Thôn công nhận là tiến bộ
kỹ thuật. Ví dụ một kết quả nghiên cứu của đề tài cấp nhà nước KC.04.04,

được công nhận là tiến bộ kỹ thuật, cho phép ứng dụng trong sản xuất theo
Quyết định số 2421/QĐ/BNN-KHCN ngày 17/8/2004.
Sản phẩm của đề tài có tên là phân hữu cơ vi sinh vật chức năng,
phân hữu cơ vi sinh vật chức năng được sản xuất theo một quy trình chặt chẽ

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



3
từ nguyên liệu là hữu cơ động vật, phụ phế phẩm của công nghiệp chế biến cà
phê với tổ hợp vi sinh vật chức năng đậm đặc (mật độ vi sinh vật hữu hiệu từ
106 - 107 VSV/g phân), gồm các vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật phân
giải lân, vi sinh vật tổng hợp chất kích thích sinh trưởng thực vật và vi sinh
vật đối kháng vi khuẩn và nấm bệnh vùng rễ cây trồng. Các kết quả nghiên
cứu đã kết luận sử dụng phân hữu cơ vi sinh vật chức năng cung cấp N, P cho
cây, tăng khả năng trao đổi chất trong cây, tiết kiệm được phân khoáng, cải
thiện độ phì nhiêu đất, giảm đầu tư phân hoá học và hạn chế rõ rệt một số
bệnh vùng rễ do nấm và vi khuẩn gây ra, đặc biệt là bệnh do Phytophthora.
Tính toán hiệu quả kinh tế từ một số nghiên cứu ban đầu cho các
vùng trồng tiêu ở Đông Nam Bộ cho thấy sử dụng phân hữu cơ vi sinh vật
chức năng với lượng từ 2 - 4 kg/ sẽ giảm được 25 - 40 kg N, 25 - 35 kg P
2
O
5
,
giảm tỷ lệ bệnh héo rũ từ 16,5% xuống còn 5%, năng suất tăng hơn so với chỉ
bón phân hoá học từ 7 - 15%.Theo kết quả nghiên cứu của đề tài KC.04.04 thì
sử dụng phân hữu cơ vi sinh vật chức năng có hiệu quả rõ rệt với nhiều loại

cây trồng, trong đó có cây cà phê ở Đông Nam Bộ.
Kết quả nghiên cứu bón phân hữu cơ vi sinh vật chức năng cho
thấy: trên cây khoai tây bón phân hữu cơ vi sinh vật chức năng bằng 1/10
lượng phân chuồng nhưng năng suất khoai tây tăng 16,67% - 19,27%, đồng
thời giảm tỷ lệ bệnh héo xanh từ 21,45% xuống dưới 10%. Trên cây cà chua
(tại Vĩnh Phúc) bón phân hữu cơ vi sinh vật chức năng, năng suất cà chua
tăng 20,5%, tỷ lệ bệnh héo xanh giảm từ 33,5% xuống còn 24,1%. Trên cây
lạc tại tỉnh Hòa Bình, bón phân hữu cơ vi sinh vật chức năng thay thế được
20% lượng đạm, năng suất vẫn cao hơn đối chứng đồng thời giảm rõ rệt tỷ lệ
cây bị bệnh.



Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



4
3. Mục đích
Phân bón hữu cơ vi sinh vật đa chủng chế biến từ các nguồn khác
nhau chính là giải pháp hay nhất hiện nay có thể giải quyết được các vấn đề
trên. Phân bón hữu cơ 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 khối, sinh khối này rất tốt cho cây cũng như cho đất. Ngoài ra với mức
thu nhập của nông dân hiện nay thì càng tiết kiệm càng tốt cho nên không thể
dung các loại phân bón có giá cả quá cao. Sự ra đời của phân hữu cơ vi sinh
đã đáp ứng được các mong muốn của nhà nông là vừa tăng năng suất vừa hợp
túi tiền.
Dùng phân hữu cơ vi sinh có thể thay thế được từ 50 - 100% lượng

phân đạm hóa học (tùy từng loại cây trồng bón phân hữu cơ 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 trừ sâu)… Do bón phân hữu cơ 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 hệ vi sinh vật có lợi hoạt động
mạnh làm cho đất tơi xốp hơn, cây dễ hút chất dinh dưỡng hơn.
4. Nhiệm vụ của đề tài
- Nghiên cứu các quy trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh.
- Nêu ra những lợi ích của phân bón hữu cơ mang lại cho con người
và môi trường.
- Tổng quát về hiện trạng sử dụng phân bón ở Việt Nam.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập, tìm hiểu thông tin từ sách, báo, các trang webside.
- Nghiên cứu, sắp xếp, trình bày lại bố cục đề tài rõ ràng, rành mạch,
logic, dễ hiểu.


Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



5
6. Các kết quả đạt được của đề tài
- Nêu ra được những ưu điểm nổi bật của phân hữu cơ vi sinh.
- Giới thiệu các quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh đơn giản, dễ
hiểu.
- Khẳng định những lợi ích mà phân hữu cơ vi sinh mang lại.
7. Kết cấu của khóa luận
Đề tài: "Nghiên cứu một số quy trình sản xuất phân bón hữu cơ vi

sinh" gồm 3 phần chính:
PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU
PHẦN II: NỘI DUNG
Gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về phân bón.
Chương 2: Tổng quan về phân bón hữu cơ vi sinh.
Chương 3: Quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh.
Chương 4: Danh mục phân hữu cơ vi sinh được sản xuất kinh doanh và sử
dụng ở Việt Nam.
PHẦN III: KẾT LUẬN











Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



6
PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN BÓN
1.1 Lịch sử phát triển phân bón và xu thế cân đối dinh dưỡng trong nông

nghiệp [21]
Trên thế giới, lịch sử nghiên cứu và sử dụng phân bón đã có từ rất
lâu đời và được bắt đầu từ phân hữu cơ. Tại Trung Quốc, 1.500 năm trước
công nguyên, người ta đã sử dụng cỏ, thân lá cây đậu và sau đó là phân
chuồng để bón ruộng. Đến tận thế kỷ 18 loài người vẫn cho rằng cây hút thức
ăn từ mùn trong đất vì vậy chỉ cần bón phân hữu cơ cho cây.
Ở Châu Âu, ngay đầu thế kỷ thứ nhất đã có nhiều nghiên cứu về
phân bón. Một số học giả đã đưa ra các thuyết khác nhau về “nguồn thức
ăn”cho cây, trong đó có thạch cao, muối, nước, đất, mùn, không khí,… Đến
năm 1840, nhà bác học người Đức - Liebig đã xuất bản cuốn sách nổi tiếng
“Hóa học áp dụng trong ngành canh tác và sinh lý”, được dịch ra nhiều thứ
tiếng trên thế giới. Học thuyết của Liebig bác bỏ thuyết mùn mà khẳng định
vai trò của muối khoáng trong dinh dưỡng thực vật, đồng thời đề ra lý thuyết
cần thiết phải bón trả lại tất cả những chất khoáng mà cây trồng đã lấy đi mới
đảm bảo cho thu hoạch mùa màng. Việc khẳng định phân hữu cơ không cung
cấp trực tiếp dinh dưỡng cho cây mà phải gián tiếp qua các chất khoáng - sản
phẩm của quá trình phân giải chất hữu cơ đã tạo ra tiền đề vững chắc cho các
công trình nghiên cứu sau này, làm bùng nổ nền công nghiệp phân bón hóa
học trên toàn thế giới. Theo FAO (Tổ chức lương thực, thực phẩm thế giới),
nhu cầu sử dụng phân hóa học tăng lên với tốc độ vũ bão. Năm 1905, cả thế
giới mới sử dụng 1,4 triệu tấn NPK thì đến các năm 1990 lượng phân hóa học
đã sử dụng tới 138 triệu tấn, năm 2000 là 144 triệu tấn, năm 2005 là 150 triệu
tấn và hiện nay nhu cầu sử dụng phân hóa học của thế giới lên tới 200 triệu
tấn.

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang

7
Phải thừa nhận rằng nhu cầu sử dụng phân hóa học tăng nhanh là xu
thế tất yếu để bảo đảm lương thực thực phẩm cho sự bùng nổ dân số trên hành
tinh. Tuy nhiên, việc lạm dụng phân hóa học đã bộc lộ mặt trái của nó là gây
ô nhiễm môi trường, làm suy thoái độ phì nhiêu đất, gia tăng tồn dư chất độc
lên nông sản thực phẩm. Thực trạng này đã xảy ra phổ biến ở phạm vi toàn
cầu và trở thành nghiêm trọng ở các nước đang phát triển.
Trước các mục tiêu vừa phải bảo đảm an ninh lương thực, vừa phải
duy trì và cải thiện độ phì nhiêu quỹ đất canh tác có hạn, đồng thời không
ngừng nâng cao chất lượng nông sản, tăng hiệu quả kinh tế và an toàn bền
vững về môi trường, nền nông nghiệp thế giới đã mở ra theo hướng kết hợp
nông nghiệp thâm canh cao với nông nghiệp hữu cơ mà hạt nhân là ứng dụng
công nghệ sinh học. Vì vậy, ngay sau thành công của “cuộc cách mạng về
công nghiệp phân hóa học” thì cuộc “cách mạng về công nghệ sinh học” đang
phát triển với gia tốc lớn trên quy mô toàn cầu.
Ngành công nghệ sinh học là tập hợp của nhiều ngành khoa học và
công nghệ nhằm tạo ra các quy trình công nghệ mới trong các lĩnh vực y tế,
công nghiệp và nông nghiệp ở quy mô lớn phục vụ cho đời sống, phát triển
kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường. Trong đó, ứng dụng công nghệ vi sinh
để sản xuất phân bón đã tạo ra một hướng đi mới trong chiến lược quản lý
dinh dưỡng cây trồng tổng hợp.
1.2 Phân loại
1.2.1 Phân hóa học [10]
- Là những hợp chất khoáng, chủ yếu dưới dạng muối, chứa các
nguyên tố dinh dưỡng của thực vật, bón vào đất cho cây trồng, sử dụng đồng
thời các loại phân khác để nâng cao độ phì của đất. Phân hóa học gồm: Phân
đạm, phân lân, kali, phân vi lượng và phân phức hợp.

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang

8
- Phân hóa học có vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất
và chất lượng của nông sản. Việc sử dụng phân hóa học trong nền nông
nghiệp hiện nay là rất cần thiết. Tuy nhiên, việc sử dụng phân hóa học cần
đúng liều lượng tránh lãng phí và gây ô nhiễm môi trường.
1.2.2 Phân hữu cơ [10]
- Là thức ăn do con người bổ sung cho cây trồng, chứa nhiều chất
dinh dưỡng cho cây: đạm (N), lân (L), kali (K) và các nguyên tố vi lượng.
- Được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như các dư thừa thực vật,
rơm rạ, phân chuồng, phân rác, phân xanh…là các loại chất hữu cơ khi vùi
vào đất sau khi phân giải có khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây và
cải tạo đất.
- Có 2 loại là phân hữu cơ sinh học và phân hữu cơ vi sinh.
- Công dụng của phân hữu cơ là cung cấp chất dinh dưỡng cho đất
để nuôi cây, chủ yếu là đạm, lân, lưu huỳnh cùng một số chất vi lượng.
- Cải tạo tính chất đất, làm cho đất có kết cấu và thành phần cơ giới
tốt hơn, khả năng giữ nước của đất, giảm hiện tượng xói mòn đất.
- Gia tăng hoạt động của các vi sinh vật đất, nhờ có tác động đến sự
phát triển của cây trồng.
1.2.2.1 Phân hữu cơ sinh học (compost) [23]
- Phân hữu cơ sinh học là sản phẩm phân bón được tạo thành thông
qua quá trình lên men vi sinh vật. Các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác
nhau (phế thải nông - lâm nghiệp, phế thải chăn nuôi, phế thải chế biến, phế
thải đô thị, phế thải sinh hoạt…) trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp dưới
hoạt động vi sinh vật hoặc các hợp chất sinh học được chuyển hóa thành mùn.
- Ưu điểm của phân compost là:
+ Giảm thiểu cho nguồn nước, đất và không khí, các chất hữu cơ

biến đổi thành các chất vô cơ.

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



9
+ Diệt các mầm bệnh nguy hiểm do trong quá trình phân hủy
sinh học, nhiệt độ trong hầm ủ gia tăng, có khi lên đến 60
0
C làm tiêu hủy các
trứng, ấu trùng, vi khuẩn trong chất thải. Phân sau khi ủ có thể được sử dụng
an toàn hơn phân tươi.
+ Phân sau khi ủ trở thành 1 chất mùn hữu ích cho nông nghiệp
như tăng độ phì nhiêu của đất giúp cây trồng hấp thu.
+ Tăng độ ẩm cần thiết cho đất trồng, giảm thiểu sự rửa trôi các
khoáng chất do các thành phần vô cơ không hòa tan trong phân ủ như NO.
+ Giảm thể tích do quá trình ủ phân, sự mất hơi nước gia tăng do
sự gia tăng nhiệt, điều này khiến mẻ phân khô và ráo nước hơn. Phân có thể
tích nhỏ hơn sẽ giúp thuận lợi trong việc vận chuyển, thu gom.
- Bên cạnh những ưu điểm thì phân compost cũng có những khuyết
điểm như là:
+ Mặc dù phần lớn vi khuẩn bị tiêu diệt nhưng không phải hoàn
toàn, đặc biệt khi sự ủ compost không đều về thời gian, phương pháp, lượng
ủ…Một số mầm bệnh vẫn tồn tại có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng.
+ Thành phần phân ủ thường không ổn định về chất lượng do
thành phần nguyên liệu đưa vào không đồng đều.
+ Phải tốn thêm công ủ và diện tích.
+ Việc ủ phân thường ở dạng thủ công là lộ thiên tạo sự phản

cảm về mỹ quan và phát tán mùi hôi. Trong đó các loại phân hóa học như urê,
NKP,… gọn nhẹ, tương đối rẻ tiền, chất lượng đồng đều và sạch hơn, gây tâm
lý thuận tiện cho việc sử dụng hơn phân ủ compost.
1.2.2.2 Phân hữu cơ vi sinh [10]
- Phân hữu cơ vi sinh được sản xuất từ mùn có thành phần hữu cơ
cao trong rác thải đô thị. Kết hợp ứng dụng công nghệ sinh học tiên tiến với

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



10
công nghệ phân bón. Xây dựng nên quy trình công nghệ xử lý rác và sản xuất
phân bón hữu cơ vi sinh.
- Sử dụng phân bón hữu cơ mang lại hiệu quả kinh tế cao, tiết kiệm
hiệu quả, bảo vệ môi trường sinh thái: sản phẩm bổ sung các hệ vi sinh vật có
ích cho đất, kháng được nhiều bệnh trong đất: vàng lá, thối rễ,…, giảm lượng
phân bón vô cơ, giảm thuốc bảo vệ thực vật trong quy trình canh tác.

Hình 1.1: Phân bón hữu cơ vi sinh


Hình 1.2: Gói phân hữu cơ vi sinh





Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền

Trang



11
1.3 Hiện trạng sử dụng phân bón tại Việt Nam [26], [27]
- Trong tiến trình của sản xuất nông nghiệp năng suất cao một yêu
cầu không thể thiếu để cây trồng tạo sinh khối lớn là phân bón. Theo nhiều
nghiên cứu của các nhà khoa học, thì con đường bảo đảm an ninh lương thực
ở những nước hạn chế về diện tích canh tác là yếu tố thâm canh. Xu thế này
hiện vẫn thích hợp với các nước đang phát triển.
- Theo kết quả nghiên cứu của Viện thổ nhưỡng nông hóa (1998),
thì ở Việt Nam trung bình bón 1kg N + P
2
O
5
+ K
2
O làm tăng 7,5 - 8,5kg
lương thực quy thóc. Mức này thấp hơn so với trung bình của châu Á (10kg)
nhưng cao hơn châu Phi và châu Mỹ La tinh (5 - 7kg). Như vậy, theo tỷ lệ
này, sử dụng phân bón làm tăng 8,3 - 9,3 triệu tấn lương thực, chiếm 27 -
30,4% tổng sản lượng lương thực quy thóc của cả nước (1997).
- Hiện nay, mức bón của Việt Nam đã đạt xấp xỉ mức bón trung
bình của thế giới, song so với một số nước Châu Á thì vẫn còn thấp hơn
nhiều: Hàn Quốc 467 kg/ha, Nhật Bản 403 kg/ha, Trung Quốc 390 kg/ha.
- Ở nước ta, giai đoạn từ 1976 đến nay lượng phân hóa học được sử
dụng tăng lên nhanh chóng. Năm 1990 lượng phân bón dùng cho 1ha gieo
trồng tăng so với năm 1980 là 418,6%, năm 1995 tăng 557% so với năm
1980. Đến năm 1997 lượng phân bón N, P, K cho 1 ha gieo trồng đã đạt 126,1

kg/năm.
- Trong vài năm qua tiêu thụ phân bón của Việt Nam gia tăng
mạnh. Ngành sản xuất phân bón trong nước vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu
nhưng cũng dần thoát khỏi sự bảo hộ của nhà nước tự tạo cho mình vị trí nhất
định trên thị trường.
- Nhập khẩu vẫn đóng vai trò lớn trong việc đảm bảo nguồn cung
trong nước. Nhập khẩu phân bón từ năm 2001 đến 2008 vẫn có xu hướng
tăng. Năm 2005 lượng nhập khẩu phân bón vẫn có giảm so với trước nhờ khả

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



12
năng sản xuất phân bón trong nước, tuy nhiên tốc độ nhập khẩu tăng khá
mạnh.
- So với các nước sử dụng nhiều phân bón trên thế giới thì Việt
Nam mới sử dụng ở mức 2% trong chi phí đầu vào của sản xuất nông nghiệp,
tuy nhiên đây cũng là khoảng chi phí tương đối lớn. Nhu cầu phân bón hằng
năm của Việt Nam khoảng 7,5 - 8 triệu tấn phân bón các loại trong đó loại
phân NPK có nhu cầu cao nhất khoảng 2,5 triệu tấn/1 năm, kế đến là Urê 2
triệu tấn/1 năm, phân lân 1,3 triệu tấn/1 năm. Hàng năm Việt Nam phải nhập
khẩu tới 50% nhu cầu, trong đó phân DAP, Kali, SA phải nhập khẩu 100%.
- Theo Hiệp hội phân bón Việt Nam, năm nay lúa được mùa, được
giá nên lượng phân bón sử dụng sẽ nhiều hơn năm trước. Nhiều chủng loại
phân bón phục vụ cho vụ hè thu đến 30/3/2010 có thể đủ. Tuy nhiên, dự báo
giá phân bón sẽ tăng khi vào vụ sản xuất.
- Hiệp hội này cũng cho biết, tính đến 30/3/2010, lượng phân urê
phục vụ hè thu là 576.000 tấn. Dự kiến, đến tháng 4, sản xuất trong nước sẽ

có thêm 85.000 tấn, nâng tổng số lượng urê lên 661.000 tấn.
- Lượng phân DAP đến cuối tháng 3 sẽ đạt 128.000 tấn, phân SA là
150.000 tấn và kali là 190.000 tấn. Ngoài ra còn có các loại super lân, phân
lân nung chảy, phân NPK và phân hữu cơ vi sinh.
1.4 Những thành tựu và thách thức của việc sản xuất phân bón ở Việt
Nam [23]
1.4.1 Thành tựu
- Xây dựng được thương hiệu phân bón trên thị trường.
- Đang từng bước hoàn thiện và phát triển.
- Liên kết với nước ngoài. Việt Nam đã liên kết với 1 số quốc gia:
Lào, Singapore,… để nhập nguyên liệu.

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



13
- Giữ được lòng tin của người dân, các thương hiệu phân bón đã
quá quen thuộc với nhà nông.
- Đẩy mạnh phát triển ngành nông nghiệp với sự phát triển bền
vững, lâu dài.
- Góp phần làm sạch môi trường và tiết kiệm nhiên liệu. Một số loại
phân bón vi sinh ra đời làm tăng chất lượng cũng như năng suất sảm phẩm mà
không làm cho đất bị thoái hóa.
1.4.2 Thách thức
- Đẩy mạnh hơn nữa để ngành sản xuất phân bón vi sinh phát
triển, đưa ngành vi sinh thành ngành sản xuất phân bón chính.
- Nâng chất lượng sản phẩm, đổi mới các loại phân bón để đáp
ứng nhu cầu thị trường.

- Một số thương hiệu phân bón Việt còn chưa tạo lòng tin cho
người nông dân do chất lượng phân bón còn kém.
- Các thương hiệu nước ngoài cạnh tranh dữ dội về giá cả cũng
như chất lượng.
- Luôn chịu tác động của thiên tai.
- Đối tượng hướng đến là người nông dân, nhất là đối với nông
dân vùng sâu, vùng xa nên việc tiếp cận với sản phẩm mới chậm gây nhiều
khó khăn cho nhà sản xuất.








Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



14
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHÂN HỮU CƠ VI SINH
2.1 Lịch sử phát triển phân bón vi sinh: [8], [21]
- Phân bón hữu cơ vi sinh do Noble Hiltner sản xuất đầu tiên tại Đức
năm 1896 và được đặt tên là Nitragin. Sau đó phát triển tại 1 số nước khác
như ở Mỹ (1896), Canada (1905), Nga (1907), Anh (1910), Thủy Điển (1914)
Nitragin là loại phân được chế tạo bởi vi khuẩn Rhyzolium do Beijerin phân
lập năm 1888 và được Fred đặt tên vào năm 1889 dùng để bón cho các loài
cây thích hợp cho 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 hữu cơ vi sinh cố định
Nitơ mà thành phần còn được phối hợp thêm 1 số vi sinh vật có ích khác như
1 số xạ khuẩn cố định Nitơ sống tự do Frankia spp, các vi khuẩn cố định Nitơ
sống tự do Clostridium, Pasterium, Beijerinkiaindica, các xạ khuẩn có khả
năng phân giải cellulose, hoặc 1 số chuẩn vi sinh vật có khả năng chuyển hóa
các nguồn dự trữ phospho và kali ở dạng khó hòa tan với số lượng lớn có
trong đất mùn, than bùn, trong các quặng apatit, phosphoric,…chuyển chúng
thành dạng dễ hòa tan, cây trồng có thể hấp thụ được.
- Ở Việt Nam phân vi sinh vật cố định đạm cây họ đậu và phân vi
sinh vật 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 1911 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 1 số vi
sinh vật phân giải lân.
- Nhiều loại phân HCVS đã được nghiên cứu sản xuất và được Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là tiến bộ kỹ thuật. Theo ước
tính của Cục Trồng trọt, lượng phân HCVS sản xuất trong năm 2008 có trên
100 loại với khoảng 1,2 triệu tấn, bước đầu tham gia vào sản xuất nông

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang



15
nghiệp theo hướng hữu cơ. Thị trường cho các sản phẩm dạng này đang dần
được mở rộng, trong đó ứng dụng nhiều nhất là các vùng đất cơ giới nhẹ, các
vùng trồng rau tập trung như Lâm Đồng, vùng ven Hà Nội và những vùng
trồng các loại cây có giá trị kinh tế cao như cà phê, hồ tiêu, thanh long.

2.2 Công dụng của phân hữu cơ vi sinh [10]
- Phục hồi và duy trì độ phì nhiêu của đất canh tác.
- Tăng hiệu quả hấp thụ phân hóa học của cây trồng. Từ đó làm
giảm lượng phân bón 30 - 45%.
- Tăng khả năng chống chịu của cây trồng do tác dụng của các vi
sinh vật và nấm kháng sinh. Từ đó giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật 30 -
35%.
- Tăng năng suất cây trồng, tạo ra sản phẩm nông nghiệp sạch,
không gây ô nhiễm môi trường.
- Tăng cường khả năng phân giải chất hữu cơ có sẵn trong đất,
chuyển hóa các chất dinh dưỡng dạng khó tiêu thành dễ tiêu cho cây trồng
hấp thu.
- Tạo kết cấu cho đất, ngăn ngừa rửa trôi, giữ ẩm cho đất.
- Tăng cường phân giải lân, cố định đạm cung cấp cho cây trồng.
- Cung cấp đầy đủ và cân đối các chất dinh dưỡng thiết yếu cho cây
trồng.Đa dạng sinh học cho đất.
- Diệt các mầm bệnh có trong đất, tăng cường sức chống chịu cho
cây với các loại nấm và sâu bệnh.
- Khử các độc tố lưu tồn trong đất, giúp thu hoạch nông sản sạch,
thích hợp cho các loại đất và cây trồng.
2.3 Ưu điểm của phân hữu cơ vi sinh [23]

- Sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh giúp trả lại độ phì nhiêu cho đất
bằng cách làm tăng hàm lượng phosphor và kali dễ tan trong đất canh tác. Các

Nghiên cứu 1 số quy trình sản xuất phân bón SV: Phạm Thị Huyền
Trang

16
nhà khoa học đã kết luận: sử dụng phân hữu cơ vi sinh làm tăng năng suất cây
trồng, chất lượng sản phẩm tốt hơn, giảm ô nhiễm của hàm lượng NO
3
. Điều
này cũng có nghĩa phân hữu cơ vi sinh đã góp phần quan trọng trong việc cải
tạo đất, đáp ứng cho 1 nền nông nghiệp hữu cơ bền vững, xanh, sạch và an
toàn.
- Góp phần làm giảm các vấn đề ô nhiễm môi trường, ít gây nhiễm
độc, hóa chất trong các loại nông sản thực phẩm so với sử dụng phân bón hóa
học
- Giá thành hạ.
- Có thể sản xuất 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 hóa học.
- Hiệu quả của vi sinh vật trong việc làm tăng khả năng sinh trưởng
và phát triển cây trồng, tiết kiệm phân bón hóa học cũng như tăng năng suất,
chất lượng nông sản.
- Các sản phẩm vi sinh như phân bón vi sinh vật cố định Nitơ, phân
giải phosphate khó tan, chế phẩm vi sinh vật kích thích sinh trưởng thực vật.
- Một số loại phân bón được nhà nước trợ giá nên giá thành phù hợp
với túi tiền của người nông dân.
2.4 Nhược điểm của phân hữu cơ vi sinh [23]

- Phân HCVS là phân bón có hiệu quả chậm nên được sử dụng chủ
yếu để bón lót. Đối với phân NPK thì tùy thuộc vào tập quán bón phân và
thực tế canh tác có thể giảm đến 40 - 45% vào vụ thứ 3 khi sử dụng phân hữu
cơ vi sinh, từ vụ thứ 4 trở đi có thể duy trì mức giảm 40 - 50% lượng NPK
thông thường.
- Sự cạnh tranh giữa các thương hiệu gây chấn động về giá sản

phẩm.