khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm bio bl và bioplant flora đến sự sinh trưởng, năng suất và chất lượng của cây cải ngọt (brassica integrifolia)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Trần Ngọc Điểm

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM
BIO BL VÀ BIOPLANT FLORA ĐẾN SỰ SINH
TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA
CÂY CẢI NGỌT (BRASSICA INTEGRIFOLIA)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thành Phố Hồ Chí Minh – 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Trần Ngọc Điểm

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM
BIO BL VÀ BIOPLANT FLORA ĐẾN SỰ SINH
TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA
CÂY CẢI NGỌT (BRASSICA INTEGRIFOLIA)
Chuyên ngành

: Vi sinh vật học

Mã số

: 60 42 01 07

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. TRẦN THANH THỦY

Thành Phố Hồ Chí Minh – 2014


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Vi Sinh ,
Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh. Để hoàn thành được luận văn này tôi
đã nhận được rất nhiều sự động viên, giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể.
Để có được kết quả luận văn này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và gửi lời
cảm ơn chân thành đến TS. TRẦN THANH THỦY, người đã động viên, giúp đỡ,
đưa ra phương hướng, mục tiêu, hướng dẫn khoa học cặn kẽ cho em trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Em xin gửi lời cảm ơn đến TS. VÕ THỊ HẠNH đã giúp đỡ, truyền đạt những
kinh nghiệm quý báu cho em trong quá trình thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, người đã đem lại cho em những kiến
thức bổ trợ, vô cùng có ích trong những năm học vừa qua.
Cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau
đại học Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi trong
quá trình học tập.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn
bên tôi, động viên và khuyến khích tôi trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu
của mình.

1

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu được
trình bày trong phần kết quả của luận văn là trung thực và chưa từng được công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn

Trần Ngọc Điểm

2


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các chữ cái viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ
MỞ ĐẦU.................................................................................................................................. 9
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................... 11
1.1. Chế phẩm sinh học ......................................................................................... 11
1.1.1. Lịch sử nghiên cứu .................................................................................. 11
1.1.2. Đặc điểm của chế phẩm sinh học ............................................................ 12
1.1.3. Đặc điểm của chế phẩm vi sinh............................................................... 14
1.1.4. Các phương pháp sử dụng chế phẩm vi sinh trong trồng trọt và bảo
vệ thực vật ............................................................................................. 18
1.1.5. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng của các chế phẩm sinh học dùng
trong nông nghiệp. ................................................................................. 20
1.2. Chế phẩm Bio BL và Bioplant Flora ............................................................. 22

1.2.1. Chế phẩm Bio BL .................................................................................... 22
1.2.2. Chế phẩm Bioplant Flora ........................................................................ 27
1.3. Giới thiệu về cây cải ngọt (Brassica integrifolia Willd.). ............................. 30
1.3.1. Vị trí phân loại......................................................................................... 30
1.3.2. Đặc điểm sinh học của cây cải ngọt. ....................................................... 31
1.3.3. Vai trò của cải ngọt trong thực phẩm. ..................................................... 31
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng của cây cải ngọt ........ 32
Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................. 34
2.1. Vật liệu ........................................................................................................... 34

3


2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................. 34
2.1.2. Hóa chất................................................................................................... 34
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ .................................................................................. 34
2.1.4. Các môi trường nghiên cứu sử dụng ....................................................... 34
2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 35
2.2.1. Phương pháp phân lập vi khuẩn. ............................................................. 35
2.2.2. Phương pháp quan sát hình thái vi khuẩn ............................................... 36
2.2.3. Phương pháp xác định số lượng tế bào vi khuẩn. ................................... 37
2.2.4. Bố trí thí nghiệm. .................................................................................... 38
2.2.5. Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, chất lượng của cải
ngọt ........................................................................................................ 39
2.2.6. Phương pháp xác định hàm lượng vitamin C và nitrat có trong sản
phẩm ...................................................................................................... 40
2.2.7. Phương pháp phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong chế phẩm ............ 40
2.2.9. Phương pháp phân tích và xử lí số liệu ................................................... 41
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ..................................................................... 42
3.1. Khảo sát thành phần vi sinh vật có trong chế phẩm Bio BL ......................... 42

3.2. Khảo sát hàm lượng chất dinh dưỡng có trong chế phẩm Bio BL và chế
phẩm Bioplant Flora ...................................................................................... 45
3.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio BL và Bioplant Flora đến sinh trưởng
của cải ngọt. ................................................................................................... 46
3.3.1. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến số lá cây
cải ngọt. ................................................................................................. 47
3.3.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến diện tích
lá cây cải ngọt ........................................................................................ 50
3.3.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến chiều cao
cây cải ngọt ............................................................................................ 52
3.4. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến năng suất của
cây cải ngọt .................................................................................................... 55
4


3.5. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến chất lượng
của cây cải ngọt.............................................................................................. 57
3.5.1. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến hàm lượng
Vitamin C của cây cải ngọt ................................................................... 57
3.5.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến hàm lượng
Nitrat của cây cải ngọt. .......................................................................... 58
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 61
4.1. Kết luận ......................................................................................................... 61
4.2. Kiến nghị........................................................................................................ 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 63
PHỤ LỤC

5

DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
BVTV

: bảo vệ thực vật

CPSH

: chế phẩm sinh học

CPVS

: chế phẩm vi sinh

CPVK

: chế phẩm vi khuẩn

CT

: công thức

ĐC

: đối chứng

KLTB

: khối lượng trung bình

NSLT

: năng suất lý thuyết

NSTT

: năng suất thực thụ

VSV

: vi sinh vật

VTM

: vitamin

VK

: vi khuẩn

6


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong cây cải ngọt ........................................... 32
Bảng 2.1. Phương pháp phân tích hàm lượng vitamin C và nitrat trong cải
ngọt ........................................................................................................ 40
Bảng 2.2. Phương pháp phân tích hàm lượng chất dinh dưỡng trong chế
phẩm Bio BL ......................................................................................... 40
Bảng 2.3. Phương pháp phân tích hàm lượng chất dinh dưỡng trong chế
phẩm Bioplant Flora .............................................................................. 41

Bảng 3.1. Đặc điểm hình thái các thành phần vi khuẩn có trong chế phẩm
Bio BL ................................................................................................... 42
Bảng 3.2. Mật độ của các loài VSV có trong chế phẩm Bio BL ........................... 44
Bảng 3.3. Thành phần chất dinh dưỡng có trong chế phẩm Bio BL. .................... 45
Bảng 3.4. Thành phần chất dinh dưỡng có trong chế phẩm Bioplant Flora. ......... 46
Bảng 3.5. Số lá của cây cải ngọt (lá/cây) ............................................................... 47
Bảng 3.6. Diện tích lá của cây cải ngọt (m2 lá/m2 đất) .......................................... 50
Bảng 3.7. Chiều cao của cây cải ngọt (cm) ........................................................... 53
Bảng 3.8. Năng suất của cải ngọt vào thời kì thu hoạch........................................ 56
Bảng 3.9. Hàm lượng Vitamin C (mg/kg) của cây cải ngọt vào thời kì thu
hoạch...................................................................................................... 57
Bảng 3.10. Hàm lượng NO 3 - (mg/kg) của cây cải ngọt vào thời kì thu hoạch ....... 59

7


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Số lượng sáng chế liên quan đến chế phẩm sinh học sử dụng trong
nông nghiệp từ năm 1990-2011............................................................. 11
Hình 1.2. Biểu đồ số lượng các loại thuốc bảo vệ thực vật được đăng ký vào
danh mục ở Việt Nam (2000-2009) ...................................................... 12
Hình 1.3. Chế phẩm Bioplant Flora ...................................................................... 27
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm .......................................................................... 38
Hình 3.1. Hình dạng đại thể và vi thể của vi khuẩn Bacillus sp. .......................... 43
Hình 3.2. Hình dạng đại thể của vi khuẩn Azotobacter sp. ................................... 43
Hình 3.3. Hình dạng đại thể và vi thể của vi khuẩn Pseudomonas sp. ................. 43
Hình 3.4. Ảnh hưởng của chế phẩm đến số lá của cây cải ngọt ở các công
thức so với đối chứng ............................................................................ 48
Hình 3.5. Số lá của cải ngọt qua các tuần.............................................................. 49
Hình 3.6. Ảnh hưởng của chế phẩm đến diện tích lá của cây cải ngọt vào

thời kì thu hoạch so với đối chứng ........................................................ 51
Hình 3.7. Kích thước lá cải ngọt ở các công thức thí nghiệm vào thời kì thu
hoạch...................................................................................................... 51
Hình 3.8 . Chiều cao của cây cải ngọt ở các công thức qua các tuần thay đổi
so với đối chứng .................................................................................... 53
Hình 3.9. Chiều cao của cây ở các công thức vào thời kì thu hoạch .................... 55
Hình 3.10. Trọng lượng tươi của cây cải ngọt vào thời kì thu hoạch thay đổi so
đối chứng ............................................................................................... 56
Hình 3.11. Năng suất của cải ngọt vào thời kì thu hoạch thay đổi so đối chứng .... 57
Hình 3.12. Hàm lượng vitamin C của cây cải ngọt vào thời kì thu hoạch thay
đổi so đối chứng .................................................................................... 58
Hình 3.13. Hàm lượng nitrat của cây cải ngọt vào thời kỳ thu hoạch thay đổi
so đối chứng .......................................................................................... 59

8


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong nông nghiệp đặc biệt là trồng trọt, người nông dân thường dùng thuốc
kích thích sinh trưởng và phân hóa học để tăng năng suất cây trồng. Biện pháp này
mang lại hiệu quả nhanh chóng nhưng lại làm giảm chất lượng đất, gây ô nhiễm
môi trường và nguy hại đến sức khỏe con người. Thực tế cho thấy, dư lượng các
thuốc bảo vệ thực vật, nitrat,…trong các sản phẩm cây trồng là nguyên nhân gây ra
các bệnh hiểm nghèo như: ung thư, thần kinh, tiêu hóa, tim mạch,… Những chi phí
dành cho thuốc bảo vệ thực vật, phân vô cơ trong sản xuất nông nghiệp đã khiến
cho giá thành nông sản cao nhưng vẫn không đảm bảo chất lượng.
Sử dụng chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp là một vấn đề lớn được xã
hội quan tâm nhằm tăng năng suất và chất lượng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường
và không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Xu hướng hiện nay là sử dụng các CPSH có nguồn gốc từ vi sinh vật có bổ
sung thêm các chất dinh dưỡng nhằm cung cấp thêm lượng VSV có ích cho đất, cải
tạo đất, tăng năng suất và chất lượng cây trồng mà không ảnh hưởng đến sức khỏe
con người.
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại CPSH, trong đó CPVS chiếm phần
lớn. Tuy nhiên, có nhiều chế phẩm cho hiệu quả còn hạn chế so với những thông
tin trên bao bì chế phẩm. Đây là điều đáng lo ngại của nông dân.
Ở Việt Nam, rau là một loại cây trồng có vai trò quan trọng trong đời sống,
kinh tế, xã hội. Đây là một thành phần hầu như không thể thiếu trong các bữa cơm
gia đình Việt Nam. Rau chứa nhiều thành phần dinh dưỡng, khóang chất và
vitamin; đặc biệt là vitamin C và tiền vitamin A. Năng lượng trong rau không cao
nhưng hàm lượng vitamin, chất xơ và chất khóang có ý nghĩa rất lớn đối với sức
khỏe con người.
Cùng với một số loại rau thông dụng khác, cải ngọt Brassica integrifolia là
loại rau dễ trồng, nhanh cho thu hoạch, có thể trồng nhiều vụ trong năm, chi phí

9


đầu tư thấp, tiêu thụ khá dễ dàng. Thêm nữa, cải ngọt được người tiêu dùng ưa
chuộng nhờ giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao.
Từ những lí do trên chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu: “Khảo sát
ảnh hưởng của chế phẩm Bio-BL và Bioplant Flora đến sự sinh trưởng, năng
suất và chất lượng của cây cải ngọt (Brassica integrifolia)”.
2. Mục tiêu
Tìm hiểu vai trò và hiệu lực của 2 CPVS Bio BL và Bioplant Flora đối với sự
sinh trưởng, năng suất và chất lượng của cây cải ngọt (Brassica integrifolia).
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Xác định thành phần VSV và các chất dinh dưỡng trong 2 chế phẩm Bio BL
và Bioplant Flora.

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Bio BL và Bioplant Flora đến sự sinh
trưởng, năng suất và chất lượng của cây cải ngọt.
4. Đối tượng nghiên cứu
- Chế phẩm Bio-BL của công ty trách nhiệm hữu hạn SINH HỌC PHƯƠNG
NAM cung cấp.
- Chế phẩm Bioplant Flora: sản phẩm nhập từ Liên bang Nga được sản xuất
theo công nghệ nano có thể thay thế hoàn toàn phân hóa học và sử dụng cho nhiều
loại cây trồng.
- Hạt giống cải ngọt được cung cấp tại Công ty trách hữu hạn giống cây trồng
Hoàng Ngân (45 Yết Kêu, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang).
5. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Thời gian: từ tháng 4/2014 đến 9/2014.
- Địa điểm bố trí thí nghiệm: đất trồng rau ở phường 15, quận 8, TP Hồ Chí
Minh.

10


Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Chế phẩm sinh học
1.1.1. Lịch sử nghiên cứu
CPSH dùng trong nông nghiệp khởi đầu có đăng ký sáng chế từ năm 1917.
Theo cơ sở dữ liệu tiếp cận được, từ năm 1917 đến nay có khoảng 5.000 sáng chế,
trong đó giai đoạn 1990 – 2011 là giai đoạn phát triển mạnh với 4.528 sáng chế,
nhiều nhất là năm 2010 với 382 sáng chế. Phân bón sinh học là nhóm chế phẩm có
nhiều sáng chế nhất, chiếm tỉ lệ 90,3% trong tổng số các sáng chế về CPSH sử
dụng trong nông nghiệp [44].

Hình 1.1. Số lượng sáng chế liên quan đến CPSH sử dụng trong nông nghiệp từ
năm 1990-2011

Trung Quốc là quốc gia có lượng sáng chế về các CPSH cho nông nghiệp
nhiều nhất (chiếm tỷ lệ 52%). Các sáng chế tại Trung Quốc tập trung nhiều vào
phân bón sinh học và CPSH cải tạo đất. Mỹ có nhiều sáng chế về thuốc trừ sâu sinh
học. Úc tập trung nghiên cứu nhiều về thuốc kích thích tăng trưởng cho cây trồng.

11


Hình 1.2. Biểu đồ số lượng các loại thuốc BVTV được đăng ký vào danh mục ở
Việt Nam (2000-2009)
1.1.2. Đặc điểm của chế phẩm sinh học
Chế phẩm sinh học là sản phẩm của quá trình tái tạo và sử dụng tài nguyên
sinh học. CPSH bao gồm các vật liệu từ gỗ, giấy, các sản phẩm từ rừng và các chế
phẩm có nguồn gốc sinh học như nhiên liệu sinh học, năng lượng sinh học, chất kết
dính sinh học, nhựa sinh học, tinh bột, cellulose, ethanol,… CPSH hiện nay được
ứng dụng nhiều trong chăn nuôi, trồng trọt và rất được quan tâm ở Việt Nam [44].
CPSH dùng trong nông nghiệp có những ưu điểm nổi trội so với các chế phẩm
hóa học như:
- Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng
như các loại thuốc bảo vệ thực vật hóa học
- Cân bằng hệ sinh thái trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói
chung. Ví dụ: phân hữu cơ vừa tăng dinh dưỡng cho đất, vừa tạo điều kiện thuận
lợi cho VSV đất hoạt động.
- Không làm thoái hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất.
- Cây trồng hấp thu chất dinh dưỡng dễ hơn, góp phần tăng năng suất và chất
lượng nông phẩm.
12


- Tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng kháng bệnh

của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các loại thuốc bảo vệ
thực vật có nguồn gốc hóa học. Tác dụng của CPSH đến từ từ không nhanh như các
loại hóa chất nhưng tác dụng dài lâu.
- Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các phế thải sinh học, phế thải nông
nghiệp, phế thải công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường.
Các CPSH dùng trong nông nghiệp có thể được chia thành 4 nhóm như sau:
• Nhóm CPSH dùng trong phòng trừ dịch hại cây trồng
Đây là thuốc bảo vệ thực vật nguồn gốc sinh học có thể tiêu diệt hoặc phòng
trừ dịch hại. Dịch hại là các sinh vật, VSV, các loại sâu hại, các loài gặm nhấm... có
khả năng gây hại cho các loài cây trồng.
• Nhóm CPSH dùng trong sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, phân bón vi
sinh
Phân hữu cơ sinh học là sản phẩm được tạo ra qua quá trình lên men vi sinh
các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau và chuyển hóa thành mùn; không có
yêu cầu chủng vi sinh phải đạt số lượng là bao nhiêu.
Phân hữu cơ vi sinh là loại phân bón được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ, có
chứa ít nhất một chủng VSV có ích phù hợp với hàm lượng cao (≥1x106CFU/g).
Phân vi sinh là loại phân có chứa hàm lượng VSV có ích cao (≥1x108CFU/g),
thường không có hàm lượng chất dinh dưỡng kèm theo. Phân vi sinh được sản xuất
và bón vào đất nhằm tăng lượng VSV có ích cho cây trồng, đặc biệt đối với VSV
cố định đạm.
• Nhóm CPSH dùng trong cải tạo đất, xử lý phế thải nông nghiệp
Là các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học được đưa vào đất để cải tạo lý,
hóa tính của đất (kết cấu, độ ẩm, hàm lượng hữu cơ, khả năng giữ nước, pH… của
đất), hoặc xử lý đất khỏi những yếu tố bất lợi (kim loại nặng, VSV, hóa chất độc
hại …) làm cho đất trở nên tốt hơn.
• Nhóm điều hòa sinh trưởng cây trồng (hoocmon tăng trưởng)

13

Ở Việt Nam, hoocmon tăng trưởng thực vật được xếp vào danh mục thuốc bảo
vệ thực vật, chia thành 2 nhóm nhỏ:
- Nhóm các chất kích thích sinh trưởng: các chất có tác dụng kích thích sự
sinh trưởng và phát triển của cây. Hàm lượng các chất này được quy định chặt chẽ.
- Nhóm các chất ức chế sinh trưởng: các chất có tác dụng kìm hãm, ức chế
sinh trưởng và phát triển của cây như gây lùn, nhanh chín, gây rụng lá…
1.1.3. Đặc điểm của chế phẩm vi sinh
Hiện nay, CPVS được sản xuất theo nhiều hướng khác nhau, nhiều dạng khác
nhau. Điều này, phụ thuộc vào điều kiện kinh tế xã hội, khoa học công nghệ, trình
độ dân trí, điều kiện tự nhiên của mỗi nước nhưng đều theo hướng tiện cho người
sử dụng và cho hiệu quả kinh tế cao nhất [24, 37].
1.1.3.1. Chế phẩm sinh học từ vi khuẩn
• Chế phẩm nhân nuôi trên môi trường thạch hoặc trên cơ chất gelatin
Chế phẩm này được sản xuất trong phòng thí nghiệm lớn, dùng môi trường
dinh dưỡng của Fred (1932). Chế phẩm sau khi xuất xưởng thường được đựng
trong các chai lọ thủy tinh. Loại chế phẩm này có ưu điểm là khuẩn lạc VSV
thường nhìn thấy được, do đó có thể loại bỏ được ngay tạp khuẩn bằng một số hóa
chất có sẵn trong phòng thí nghiệm mà không cần phải chuẩn bị các nguyên liệu
đắt tiền.
Tuy nhiên, loại chế phẩm vi khuẩn này có các hạn chế: số lượng VSV chuyên
tính ít, thời gian bảo quản và sử dụng ngắn, chuyên chở vận chuyển xuống cơ sở
sản xuất không tiện do đựng trong chai lọ thủy tinh dễ vỡ. Mặt khác, theo Vincent
(1970), loại chế phẩm này có độ bám dính trên hạt giống không cao [24, 47].
• Chế phẩm vi khuẩn dạng dịch thể
CPVK dạng dịch thể được sản xuất trong phòng thí nghiệm hoặc trong nhà
máy, xí nghiệp theo quy trình công nghệ lên men. Theo đó, cần có hệ thống máy
lắc lớn hoặc nồi lên men có hệ thống điều khiển tốc độ khí để tạo sinh khối lớn.
Sau đó dịch vi khuẩn được đóng vào chai lọ hoặc bình nhựa. Sản phẩm VK này

14


tiện lợi ở chỗ không cần phải pha hoặc trộn với nước mà có thể trộn luôn vào hạt
giống. Cũng có thể ly tâm dịch VK để cô đặc sinh khối nên hạ giá thành sản xuất.
Tuy nhiên loại chế phẩm dạng lỏng này có những hạn chế: khi nhiễm vào hạt
giống độ sống sót và độ bám dính của VK trên hạt giống không cao. Chế phẩm
luôn phải bảo quản ở trong điều kiện lạnh nên khá tốn kém và không thuận tiện cho
vận chuyển; chi phí sản xuất tương đối cao vì dụng cụ chứa đựng đắt tiền. Gần đây,
một số cơ quan nghiên cứu (Niftal- Hoa Kỳ, Thái Lan, Ấn Độ...) đã nghiên cứu
thành công công nghệ sản xuất chế phẩm VK dạng lỏng, trong đó quá trình nhân
sinh khối VK gắn liền với việc xử lý sao cho mật độ VK sau lên men luôn đáp ứng
yêu cầu của tiêu chuẩn quy định, nghĩa là đạt mức từ hàng trăm triệu đến hàng tỷ
VK trong 1ml.
Ngoài ra, các nhà khoa học còn ứng dụng khả năng sinh bào tử, bào nang của
một số VK để sản xuất các CPVK dạng lỏng; trong đó, sau quá trình lên men một
số hóa chất chuyển hóa tiềm sinh hoặc một số kỹ thuật ức chế oxy, điện thế oxy
hóa khử hoặc điều kiện dinh dưỡng được áp dụng làm cho VK chuyển từ dạng sinh
dưỡng sang dạng tiềm sinh. CPVK dạng lỏng sản xuất theo công nghệ mới đã khắc
phục được các nhược điểm của chế phẩm dịch thể kiểu cũ và đang được áp dụng
rộng rãi tại nhiều nước như Mỹ, Nhật, Canada, Úc và Việt Nam.
• Chế phẩm vi khuẩn dạng khô
Năm 1965, Scolt và Bumganer đã chế tạo được một loại CPVK dạng khô.
Cách làm như sau: sinh khối VK được cho vào bình sục khí để đuổi hết nước, tiếp
đó ly tâm để tách VK chuyên tính ra khỏi cơ chất và cho hấp thụ vào chất mang là
bột cao lanh, sau đó cho hấp thụ tiếp vào CaSO 4 hoặc NaSO 4 để thu được CPVK
dạng khô.
Loại CPVK dạng khô có ưu điểm là cất trữ, vận chuyển rất tiện lợi, dễ dàng,
chế phẩm không bị nhiễm tạp, sử dụng trong thời gian dài (> 1 năm). Tuy nhiên,
công nghệ sản xuất loại CPVS vật này phức tạp, tốn kém, do đó hiệu quả kinh tế

không cao [24].

15


• Chế phẩm vi khuẩn dạng đông khô
Để sản xuất loại chế phẩm này: sau khi lên men, sinh khối VK được đông khô
lại ở nhiệt độ rất thấp (-20oC đến -40oC).
Theo đó, chế phẩm có nhiều ưu điểm như ít bị nhiễm tạp ngay cả khi ở nhiệt
độ rất cao, độ sống sót của VK chuyên tính rất cao. Tuy vậy, chế phẩm dạng này
cũng có hạn chế: tỷ lệ bám dính và độ sống sót của VK trên hạt thấp (Vincent,
1970), sản xuất rất công phu và tốn kém [21, 24, 47].
• Chế phẩm vi khuẩn dạng bột
Hiện nay, hầu hết các nước trên thế giới đều sản xuất loại CPVK trên nền chất
mang, trong đó sinh khối VK được tẩm nhiễm vào chất mang là các hợp chất hữu
cơ hoặc không hữu cơ tự nhiên hoặc tổng hợp có tác dụng làm nơi trú ngụ và bảo
vệ VK chuyên tính trong chế phẩm từ khi sản xuất đến lúc sử dụng. Chất mang cần
có các đặc điểm sau:
- Khả năng hút nước cao: 150-200%;
- Hàm lượng cacbon hữu cơ cao, tốt nhất > 60%;
- Không chứa các chất độc hại đối với VK tuyển chọn,với đất và cây trồng;
- Hàm lượng muối khóang không vượt quá 1%;
- Kích thước hạt phù hợp với đối tượng sử dụng.
Loại chất mang thường được sử dụng nhiều nhất là than bùn. Ngoài ra có thể
sử dụng đất sét, vermiculit, than đá, lignin, đất khóang, bã mía, lõi ngô nghiền, vỏ
trấu, vỏ cà phê, bột polyacrylamid, phân ủ... làm chất mang cho chế phẩm này [24].
Tại Hà Lan, người ta người ta sử dụng chất mang từ than đá, than bùn trộn với
thân thực vật nghiền nhỏ. Ở Liên Xô cũ, người ta sử dụng chất mang là đất hữu cơ.
Tại một số nước Đông Nam Á, người ta sử dụng chất mang từ bột xenlulô, bột bã
mía, lõi ngô, rác thải hữu cơ được nghiền nhỏ. Ở Ân Độ, người ta dùng chất mang

bằng bentonit trộn với bột cá. Gần đây, ở Mỹ người ta sử dụng chất mang từ bột
polyacrylamid [20, 21, 24, 47].
Ở Việt Nam, chất mang được sử dụng chủ yếu là than bùn. Gần đây một số
nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo chất mang từ rác thải hữu cơ, phế thải nông16


công nghiệp sau khi đã xử lý như rác thải sinh hoạt, mùn mía, bùn mía, cám trấu,
mùn cưa... [21, 24].
Loại chế phẩm trên nền chất mang có ưu điểm là: quy trình sản xuất đơn
giản, dễ làm, không tốn kém nhiều dẫn đến giá thành hạ; nguyên liệu sẵn có trong
tự nhiên; mật độ VK chuyên tính trong chế phẩm cao, chuyên chở dễ, tiện sử dụng;
độ bám dính của VK trên đối tượng sử dụng cao. Tuy nhiên, chế phẩm dạng chất
mang bột cũng có những nhược điểm như: dễ bị tạp nhiễm bởi VK không chuyên
tính, chất lượng không ổn định, độ sống sót của VK trong chế phẩm không cao; nếu
không sử dụng kịp thời, thì chế phẩm có thể bị loại bỏ hàng loạt vì không đảm bảo
mật độ VK chuyên tính [20, 21, 24, 25].
1.1.3.2. Chế phẩm sinh học từ vi nấm
• Chế phẩm sợi nấm
Chế phẩm sợi nấm là loại loại chế phẩm được sản xuất từ sinh khối sợi của
nấm, trong đó nấm chuyên tính được nhân sinh khối theo phương pháp lên men
chìm hoặc lên men xốp (lên men trong giá thể có bổ sung dinh dưỡng - lên men
trên môi trường bán rắn). Sau khi sinh khối hệ sợi nấm đạt cao nhất, thu hoạch hệ
sợi, rửa sạch và loại bớt nước bằng cách ly tâm và phơi trong không khí để đạt độ
ẩm 40% [24]. Để sản xuất chế phẩm nấm rễ nội cộng sinh (Endomycorhiza) người
ta phải nuôi hệ sợi và bào tử nấm trong hệ rễ cây chủ, nghĩa là nhiễm nấm vào đất
trồng cây chủ có hệ rễ phát triển như ngô, hay cỏ ba lá, thu hoạch hệ rễ cây chủ
cùng đất trồng và sử dụng chúng như một loại chế phẩm. Sản phẩm dạng này phải
được bảo quản trong điều kiện lạnh cho tới khi sử dụng. Ưu điểm của sản phẩm là
dễ làm, ít tốn kém, song không bảo quản được lâu, có nguy cơ tạp nhiễm cao và
hiệu lực không ổn định.

• Chế phẩm bào tử
Để sản xuất chế phẩm bào tử người ta nhân sinh khối nấm trong môi trường
xốp đến khi bào tử nấm hình thành và chín, thu hồi sinh khối nấm cùng giá thể sau
đó phơi khô và nghiền mịn. Đối với một số nấm rễ lớn người ta có thể sản xuất chế
phẩm bào tử bằng cách nuôi trồng nấm, thu hái quả thể nấm, làm khô ở nhiệt độ
17


phù hợp (<35oC), nghiền mịn cùng với chất mang và tạo sản phẩm dưới dạng bột
hoặc viên [20, 24, 25].
Ưu điểm của chế phẩm dạng này là có thể bảo quản được lâu, ít tạp nhiễm,
chế phẩm có hiệu lực cao, ổn định. Để tránh tạp nhiễm từ bên ngoài, các thao tác
nuôi, trồng, thu hoạch và chế biến phải được tiến hành trong điều kiện vô trùng,
người sản xuất cần phải có kinh nghiệm và các trang thiết bị đắt tiền [21, 24].
1.1.3.3. Chế phẩm sinh học từ virus
• Chế phẩm dạng lỏng
Sinh khối virus trong cơ thể ký chủ được thu hồi bằng cách giết ký chủ,
nghiền nhỏ, ly tâm loại cặn bã và bổ sung các chất phụ gia (chất chống thối, chất
bám dính...), đóng chai và đưa đi sử dụng. Sản phẩm loại này dễ làm, song thời
gian sử dụng ngắn, dễ tạp nhiễm.
• Chế phẩm dạng bột khô
Sau khi bổ sung chất phụ gia như chế phẩm dạng lỏng, dịch virus được làm
khô cùng với chất mang rồi đóng gói và mang đi sử dụng. Chế phẩm virus dạng bột
có thể bảo quản được lâu hơn chế phẩm dạng lỏng. [24]
Nhìn chung, các CPVS nói trên đều có vai trò quan trọng trong sản xuất nông
nghiệp. Nhờ việc bổ sung các loài VSV có ích nên CPVS góp phần tăng năng suất,
chất lượng nông sản; phòng chống sâu bệnh hại; tăng độ phì nhiêu cho đất và góp
phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Vì vậy, việc sử dụng CPSH trong nông
nghiệp có chứa VSV cần được quan tâm và khuyến khích vì phù hợp với xu hướng
nền sản xuất nông nghiệp bền vững gắn với bảo vệ sức khỏe của con người [47].

1.1.4. Các phương pháp sử dụng CPVS trong trồng trọt và bảo vệ thực
vật
Tùy theo mục đích, đối tượng sử dụng và đặc điểm của từng loại chế phẩm mà
phương pháp sử dụng khác nhau. Đối với các CPVS vật phục vụ trong trồng trọt và
bảo vệ thực vật thường sử dụng các phương pháp sau:
• Phương pháp nhiễm vào hạt giống
Ở một số nước có nền nông nghiệp phát triển, CPVS làm phân bón hoặc
18


phòng bệnh hại được nhiễm trực tiếp vào hạt thông qua quá trình xử lý hạt giống ở
quy mô công nghiệp. Ở Việt Nam, CPVS được hoà vào nước sạch tạo thành dung
dịch, sau đó trộn đều với hạt giống trước khi gieo. Để tăng độ bám dính của VSV
vào bề mặt hạt giống, có thể bổ sung các chất keo vào dung dịch trước khi trộn với
hạt giống; hoặc trộn hỗn hợp gồm hạt giống + vi sinh + bột mịn (từ đất, phân
chuồng hoai mục, bột đá vôi..) để tạo ra lớp vỏ bọc kín hạt giống. Công việc trộn có
thể thực hiện ngay tại ngoài đồng, chỗ râm mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Trộn
xong đem gieo ngay trong thời gian ngắn nhất.
Phương pháp nhiễm trực tiếp vào hạt giống cho hiệu quả cao nhất, nhưng đòi
hỏi kỹ thuật cao để tránh làm hạt giống bị sây sát và mất sức nảy mầm. Đối với hạt
giống đã được xử lý thuốc trừ sâu, diệt nấm bằng hóa chất không nên sử dụng
phương pháp này vì hóa chất độc hại sẽ tiêu diệt VSV chuyên tính.
• Phương pháp hồ rễ cây
Ngâm rễ cây còn non vào dung dịch CPVS (nếu chế phẩm dạng chất mang, thì
phải hoà vào nước sạch) trong thời gian 6 - 24 giờ tuỳ loại chế phẩm và loại cây
trồng. Cần tiến hành ở nơi râm mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Chú ý: chỉ ngâm bộ rễ
vào chế phẩm để VSV hữu ích nhiễm vào rễ cây.
Phương pháp này cho hiệu quả rất cao, nhưng mất nhiều thời gian và không
tiện lợi cho người sử dụng. Phương pháp này không áp dụng đối với các loại cây rễ
cọc, cây ăn quả.

• Bón chế phẩm vi sinh vào đất
Theo phương pháp này có thể bón CPVS bằng nhiều cách[20][24]:
+ Trộn đều chế phẩm với đất nhỏ tơi, sau đó đem rắc đều vào luống trước khi
gieo, trồng (nếu là ruộng cạn); hoặc rải đều ra mặt ruộng (nếu là ruộng nước).
+ Có thể đem chế phẩm ủ hoặc trộn với phân chuồng hoai, sau đó rải đều như
bón phân.
+ Trộn CPVS với đất hoặc với phân chuồng hoai, sau đó đem bón thúc sớm
cho cây (càng bón sớm càng tốt).

19


• Phun, tưới CPVS lên cây hoặc vào đất
Dùng chế phẩm hoà vào nước sạch, tưới hoặc phun trực tiếp vào cây hay vào
đất. Đối với chế phẩm phân bón VSV cố định nitơ cộng sinh nên tưới phủ sớm
ngay khi cây còn non vì vi khuẩn nốt sần cần xâm nhiễm vào rễ non để hình thành
nốt sần. Các CPVS bảo vệ thực vật được dùng chủ yếu bằng phương pháp này. Tuy
nhiên, khi sử dụng phương pháp tưới phun lượng chế phẩm cần phải lớn hơn so với
các phương pháp khác[20, 24, 47]
1.1.5. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng của các CPSH dùng trong nông
nghiệp.
1.1.5.1. Trên thế giới.
Năm 1886, Hellrigel và Uyn Fac đã tìm ra cơ chế của quá trình cố định nitơ
phân tử. Năm 1895-1900, tại Anh, Mỹ, Ba Lan và Nga bắt đầu sản xuất CPVS vật
cố định nitơ phân tử. Năm 1900-1914, nhiều nước trên thế giới bắt đầu triển khai
sản xuất CPVS như: Canada, Tân Tây Lan, Áo. Theo Fret và cộng sự, trong thời
gian này có 10 nhà máy xí nghiệp sản xuất CPVS vật cố định nitơ phân tử, trong đó
có 9 xí nghiệp ở Châu Âu và 1 xí nghiệp ở Tân Tây Lan. Từ đó nhiều công trình
nghiên cứu được công bố. Từ năm 1964, vấn đề cố định nitơ phân tử được coi là
một trong hai vấn đề quan trọng nhất của chương trình sinh học quốc tế (IPB).

Nhiều nhà khoa học đã ví: ”Mỗi nốt sần ở rễ cây họ Đậu là một nhà máy sản xuất
phân đạm tí hon”. Nhờ có chương trình trên, nhiều loại CPVS ra đời, được áp dụng
trong nhiều lĩnh vực nông nghiệp như: CPVS đồng hóa nitơ phân tử, CPVS đa chức
năng, CPVS dùng trong bảo vệ thực vật, CPVS xử lý ô nhiễm môi trường, vacxin
phòng chống các loại bệnh cho người, gia súc gia cầm,...
Chế phẩm vi khuẩn dạng đông khô được sản xuất từ những năm 1940 - 1960
ở Mỹ, Úc, Nga. Năm 1955, Sở nghiên cứu khoa học Đông bắc Trung Quốc đã sản
xuất phân vi sinh chuyển hóa photpho bón cho lúa nước, lúa mì, khoai tây,...đều thu
được năng suất cao hơn.
Năm 1970 ở Liên Xô đã dùng Bacillus megatheriumvar. phosphatcum để
sản xuất chế phẩm Photphobacterin. Chế phẩm này được sử dụng rộng rãi ở Liên
20


Xô và các nước Đông Âu dùng bón cho lúa mì, ngô, lúa nước. Kết quả cho thấy sản
lượng tăng từ 5-10% so với đối chứng. Cùng năm này, Liên Xô xử lý 10% diện tích
trồng đậu. Ở Mỹ, từ năm 1968 xử lý hơn 70% diện tích trồng đậu bằng CPVS vật
cố định đạm.
Năm 1984, ở Mỹ người ta đã tính là trong khoảng 15 triệu đôla cho sản xuất
chế phẩm phân vi sinh cố định đạm thì CPVS cho đậu tương chiếm 70%.
1.1.5.2. Tại Việt Nam
Ở Việt Nam, nghiên cứu về CPSH được tiến hành từ những năm đầu của thập
kỷ 60, đến sau những năm 80 mới được đưa vào các chương trình khoa học cấp
Nhà nước như: ”Sinh học phục vụ nông nghiệp” giai đoạn năm 1982-1900;
chương trình ”Công nghệ sinh học” KC.08 giai đoạn 1991-1995; chương trình công
nghệ sinh học phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp bền vững, bảo vệ môi trường và
sức khỏe con người” KHCN.02 giai đoạn 1996-2000 và chương trình ”Nghiên cứu
khoa học và phát triển công nghệ sinh học” giai đoạn sau năm 2001. Ngoài ra, các
chương trình quốc gia của nhiều bộ, ngành cũng triển khai nhiều đề tài, dự án về
vấn đề này.

Hiện nay, sự phát triển của nền nông nghiệp nước ta đang đi vào mức độ thâm
canh cao với việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực
vật hóa học và hàng loạt các biện pháp như trồng lúa 3 vụ, phá rừng canh tác cà
phê, hồ tiêu, điều… với mục đích khai thác, chạy theo năng suất và sản lượng. Sự
canh tác trên đã làm cho đất ngày càng thóai hóa, dinh dưỡng bị mất cân đối, mất
cân bằng hệ sinh thái trong đất, hệ VSV trong đất bị phá hủy, tồn dư các chất độc
hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy trong đất càng nhiều dẫn đến phát
sinh một số dịch hại không thể dự báo trước.
Chính vì vậy, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp hữu cơ với việc tăng
cường sử dụng CPSH, phân bón hữu cơ trong canh tác cây trồng đang là xu hướng
chung của Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung [25].
Theo thông tin từ Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, năm 2009, có 344
sản phẩm được đăng ký vào danh mục các loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc
21


sinh học, trong đó có 221 sản phẩm thuốc trừ sâu và 66 sản phẩm thuốc trừ sinh vật
gây hại như ốc, chuột, mối…. Số lượng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc sinh
học được đăng ký gia tăng rất nhanh: năm 2000 chỉ có 2 sản phẩm, nay đã gấp hơn
150 lần. Tuy vậy, theo tiết lộ của các nhà kinh doanh thuốc bảo vệ thực vật, dù số
lượng các thuốc bảo vệ thực vật sinh học tăng nhanh nhưng doanh số chỉ dưới 5%
tổng doanh số thuốc bảo vệ thực vật. Nghĩa là hiện nay dù thuốc bảo vệ thực vật
sinh học tốt, an toàn môi trường nhưng người nông dân còn ít sử dụng.
Hiện nay, CPSH dùng cho sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, phân bón vi
sinh rất đa dạng về chủng loại và số lượng. Theo Cục Trồng trọt, tính đến tháng
8/2012, Việt Nam đã có 1.694 loại phân hữu cơ. Tuy nhiên chỉ có một số ít sản
phẩm có chất lượng và uy tín, còn lại chất lượng không đảm bảo. Điều này đã làm
giảm lòng tin của nhà nông vào loại sản phẩm này, làm thiệt thòi cho người sản
xuất CPSH nghiêm túc, ảnh hưởng đến xu hướng khuyến khích sử dụng CPSH,
nhất là việc dùng phân bón hữu cơ cho cây trồng [48].

Tiềm năng sử dụng các CPSH trong nông nghiệp rất lớn, là hướng đi đúng
đắn, hướng tới nền nông nghiệp hữu cơ, sinh thái bền vững và thân thiện với môi
trường. Dù là một nước nông nghiệp nhưng việc sử dụng CPSH ở Việt Nam hiện
nay còn nhiều hạn chế.
1.2. Chế phẩm Bio BL và Bioplant Flora
1.2.1. Chế phẩm Bio BL
Chế phẩm Bio BL được tạo thành từ trùn quế tươi phối trộn với hỗn hợp VSV
có ích và một số enzyme lên men tạo mùi trùn, giàu đạm, giàu dinh dưỡng, vi
khuẩn hữu ích,... Các chủng VSV có ích khi được bổ sung vào đất sẽ có tác dụng
cạnh tranh và đối kháng với VSV gây bệnh trong đất, phân giải chất hữu cơ, cố
định đạm và hòa tan lân, cải thiện độ màu mỡ cho đất. Chế phẩm có thể được bảo
quản và lưu trữ trong thời gian dài từ 6-10 tháng.

22


1.2.1.1. Thành phần VSV trong chế phẩm Bio BL
• Vi khuẩn Bacillus sp.
Vi khuẩn Bacillus là nhóm vi khuẩn gram dương, có hình que, có chùm tiên
mao giúp chúng di chuyển được. Các tế bào của Bacillus có thể đứng riêng rẽ, liên
kết thành chuỗi hoặc thành sợi. Chúng có khả năng hình thành nội bào tử có hình
oval hoặc hình cầu [33]. Đa số Bacillus sinh trưởng ở pH=7.0, một số phù hợp với
pH=9-10 như B.Alcalophillus hay có loài phù hợp với pH=2-6 như
B.Acidocaldrius. Một trong những đặc điểm hấp dẫn và lôi cuốn sự chú ý đến vi
khuẩn Bacillus trong lĩnh vực công nghệ sinh học là khả năng chịu nhiệt, chịu lạnh,
chịu axit, chịu kiềm của chúng.
Bacillus là những vi khuẩn dị dưỡng hóa năng, thu năng lượng do oxy hóa
các hợp chất hữu cơ. Một số vi khuẩn ưa nhiệt tự dưỡng không bắt buộc: (Bacillus
schlegelli) có khả năng phát triển trong môi trường chỉ có CO 2 và CO là nguồn
cacbon duy nhất. Một số loài Bacillus (Bacillus subtilis) có khả năng sử dụng các

chất vô cơ, trong khi một số loài khác (Bacillus sphaericus, Bacillus cereus) cần
các hợp chất hữu cơ (vitamin, axit amin) cho sự sinh trưởng. Đặc biệt Bacillus gây
bệnh côn trùng (Bacillus popilliae, Bacillus lentimorbus) có nhu cầu dinh dưỡng
phức tạp [33].
Phần lớn vi khuẩn Bacillus cư trú trong đất. Một số sống hoại sinh, chúng tiết
ra những enzym thủy phân xenlulo, tinh bột, glucan, pectin và protein. Đại đa số vi
khuẩn này thuộc nhóm Bacillus subtilis (Bacillus cereus, Bacillus licheniformis,
Bacillus megaterium, Bacillus pumilus, Bacillus subtilis) và nhóm

Bacillus.

sphaericus. Số lượng vi khuẩn Bacillus quyết định độ phì của đất. Thông thường,
đất trồng trọt chứa khoảng 10- 100 triệu CFU/1g.
• Vi khuẩn Azotobacter sp.
Năm 1901, nhà bác học Beyjeirink đã phân lập được từ đất một loài VSV có
khả năng cố định nitơ phân tử cao, ông đặt tên là Azotobacter [19].

23