Phân bón vi sinh

Đại học quốc gia Hà Nội
Trờng Đại học khoa học Tự nhiên
Khoa môi trờng
---------------
Phõn bún vi sinh
Giảng viên : Nguyễn Kiều Băng Tâm
Sinh viên thực hiện : Phạm Duy Bình
Nguyễn Tiến Dần
Nguyễn Thị Phơng Thảo
Lớp : K 51TN

Hà Nội -2008
I. PHÂN BÓN VÀ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP:
Dân số thế giới đã tăng từ 3 tỷ người năm 1960 lên 5,3 tỷ người năm
1990 và dự kiến đạt 8,5 tỷ người vào năm 2050. Việc tăng dân số 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 tăng
diện tích 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.
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. Như vậy trong nông nghiệp hiện nay, sản lượng
cây trồng sẽ được 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 và chế biến, bảo quản sau thu hoạch, trong đó vai trò của phân
bón là cực kỳ quan trọng. Điều này cũng phù hợp với kinh nghiệm lâu đời

của ông cha ta là "Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống". 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.
Thực tế sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam đã khẳng
định, phân bón trong giai đoạn vừa qua đã có nhiều đóng góp tích cực. Số
2
lượng, chất lượng và chủng loại phân bón ngày một tăng cao, góp phần
quan trọng trong việc bảo đảm an ninh lương thực.
II. PHÂN BÓN VI SINH VẬT
1- Khái niệm phân vi sinh:
Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật tồn tại trong đất, nước và vùng rễ cây
có ý nghĩa quan trọng trong các mối tương tác giữa cây trồng, đất và
phân bón. Hầu như mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham gia
trực tiếp hoặc gián tiếp của vi sinh vật (quá trình mùn hóa, khoáng hóa
hợp chất chất hữu cơ, quá trình phân giải hoặc cố định chất vô cơ...). Vì
vậy, vi sinh vật được coi là một yếu tố của hệ thống dinh dưỡng cây
trồng tổng hợp.
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".

2. Các vi sinh vật dùng làm phân vi sinh: Vi
sinh vật được tuyển chọn là vi sinh vật đã được nghiên cứu, đánh giá
hoạt tính sinh học và hiệu quả đối với đất, cây trồng, dùng để sản xuất
phân vi sinh vật.
3
Bảng 1: Một số giống vi sinh vật sử dụng trong sản xuất phân bón VSV ở
Việt Nam:
TT Giống VSV Hoạt tính sinh học chính
Số loài sử
dụng trong
sản xuất
1 acetobacter Cố định nitơ tự do 2
2 achromobacter Phân giải hợp chất phosphor khó
tan
2
3 aerobacter Cố định nitơ tự do 2
4 agrobacterium Cố định nitơ tự do/kích thích sinh
trưởng thực vật

5 anthrobacter Kích thích sinh trưởng thực vật 2
6 aspergillus Phân giải hợp chất phosphor khó
tan
2
7 azospirillum Cố định nitơ hội sinh 2
8 azotobacter Cố định nitơ tự do 4
9 azotomonas Cố định nitơ tự do 2
10 Bacillus Cố định nitơ tự do 2
11 Bacillus Phân giải hợp chất phosphor khó
tan
4

12 Clostridium Cố định nitơ tự do 3
13 Chlorobium Cố định nitơ tự do
14 Frankia Cố định nitơ cộng sinh
15 Flavobaterium Kích thích sinh trưởng thực vật 2
16 Klebsiella Cố định nitơ tự do 2
17 Mthanobacterium Cố định nitơ tự do 2
18 Pseudomonas Cố định nitơ 2
4
19 Pseudomonas Phân giải hợp chất phosphor khó
tan
4
20 Penicillium Phân giải hợp chất phosphor khó
tan
2
21 Rhizobium/
Bradyrhizobium
Cố định nitơ cộng sinh 300
22 Rhodospirillum Cố định nitơ 4
23 VaM Cải tạo đất, kích thích sinh trưởng
thực vật
6
24 Pisolithus Cố định nitơ 6
25 Serratia Phân giải hợp chất phosphor khó
tan
2
3. Cách chế biến phân vi sinh:
Để chế biến phân vi sinh vật, các loài vi sinh vật được nuôi cấy và
nhân lên trong phòng thí nghiệm. Khi đạt đến nồng độ các tế bào vi sinh
vật khá cao người ta trộn với các chất phụ gia rồi làm khô đóng vào bao.
Trong những năm gần đây, ở nhiều nước trên thế giới, người ta đã tổ chức

sản xuất công nghiệp một số loại phân vi sinh vật và đem bán ở thị trường
trong nước. Một số loại phân vi sinh vật được bán rộng rãi trên thị trường
thế giới. Tuy nhiên, các loại phân vi sinh vật còn rất ít và chỉ là bộ phận
nhỏ so với phân hoá học trên thị trường phân bón
4.Phân loại phân bón vi sinh vật:
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.
5
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 vi sinh vật trên nền chất mang khử trùng có mật độ vi sinh vật
hữu ích >10
9
vi sinh vật/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
vi sinh vật/g (ml) và được
sử dụng với số lượng từ vài trăm đến hàng nghìn kg (lít)/ha.
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.
6
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 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.
- 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 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 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.
7
- 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.
III. MỘT SỐ LOẠI PHÂN BÓN VI SINH VẬT CHỦ YẾU VÀ TÁC
DỤNG CỦA CHÚNG TRONG SẢN XUẤT NÔNG, LÂM
NGHIỆP:
1. Phân bón vi sinh vật cố định nitơ:
Phân bón vi sinh vật cố định nitơ ( tên thường gọi: phân đạm vi sinh vật
cố định đạm) 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 cố
định nitơ từ không khí cung cấp các hợp chất chứa nitơ cho đất và cây
trồng, tạo điều kiện nâng cao năg suất và ( hoặc ) chất lượng nông sản, tăng
độ màu mỡ của đát. Phân vi sinh vật cố định nitơ và các chủng vi sinh vật
này không gây ảnh hưởng xấu đến người , động thực vật, môi trường sinh
thái và chất lượng nông sản.
2. Phân bón vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan:
Phân bón vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan ( tên thường
gọi : phân lân vi sinh) là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật
sống đã được tuyển chọn với mật độ tế bào đạt tiêu chuẩn hiện hành, có
khả năng chuyển hoá hợp chất photpho khó tan thành dạng dễ tiêu cung cấp
cho đất và cây trồng, tạo điều kiện nâng cao năng suất và hoặc chất lượng
nông sản. Phân lân vi sinh 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
3. Phân bón vi sinh vật phân giải xenluloza
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
8
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 dwongx cho đất và cây
trồng, tạo điều kiện nâng cao năng xuất và hoặc chất lượng nông sản, tăng
đọ 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.
4. Phân vi sinh vật chức năng:
Hiệu quả của vi sinh vật trong việc làm tăng khả năng sinh trưởng
phát triển cây trồng, tiết kiệm phân bón hóa học cũng như tăng năng suất,
chất lượng nông sản đã được khẳng định trong nhiều công trình nghiên cứu
của nhiều nước trên thế giới. Các sản phẩm vi sinh như phân bón vi sinh
vật cố định nitơ, phân giải photphat khó tan, chế phẩm vi sinh vật kích
thích sinh trưởng thực vật, chế phẩm vi sinh vật phòng trừ bệnh cây trồng...
có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và xây dựng nền nông
nghiệp bền vững. Vi sinh vật tác động đến cây trồng một cách trực tiếp
hoặc gián tiếp. Sự tác động trực tiếp của vi sinh vật đến cây trồng thể hiện
qua sự tổng hợp, khoáng hóa hoặc chuyển hóa các chất dinh dưỡng xảy ra
trong quá trình chuyển hóa vật chất của vi sinh vật như quá trình cố định
nitơ, phân giải lân, sinh tổng hợp auxin, giberellin, etylen, v.v...
Những vi khuẩn này có khả năng giúp cây trồng tăng khả năng huy
động và dễ dàng sử dụng các nguồn dinh dưỡng từ môi trường. Tác động
gián tiếp đến sinh trưởng của cây trồng xảy ra khi các chủng vi sinh vật có
khả năng làm giảm bớt hoặc ngăn chặn các ảnh hưởng có hại từ môi trường
hoặc từ các vi sinh vật bất lợi đối với thực vật, trong đó vi sinh vật có thể
cạnh tranh dinh dưỡng với vi sinh vật bất lợi hoặc sinh tổng hợp các chất

có tác dụng trung hoà, phân huỷ, chuyển hóa các tác nhân có hại hoặc tiêu
diệt, ức chế các vi sinh vật bất lợi.
9
IV. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU LỰC CỦA PHÂN
VI SINH VẬT:
Hiệu lực của phân vi sinh vật phụ thuộc rất lớn vào hoạt tính sinh học
của vi sinh vật tuyển chọn và khả năng thích ứng của chúng với điều kiện
môi trường sử dụng phân vi sinh vật. Nhằm bảo đảm cho vi sinh vật sinh
trưởng, phát triển và phát huy được hoạt tính sinh học của mình, cần thiết
phải xác định được các yếu tố ảnh hưởng để từ đó kiểm soát chúng nhằm
tạo điều kiện tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật. Một số tác nhân chính
ảnh hưởng đến hiệu lực của phân bón vi sinh vật được xác định như sau:
1. Thuốc diệt nấm, trừ sâu:
Các loại hóa chất xử lý hạt giống chứa các kim loại nặng như thủy
ngân, kẽm, đồng hay chì đều độc với vi sinh vật. Không nên nhiễm trực
tiếp vi sinh vật lên hạt giống đã xử lý hóa chất diệt nấm chứa kim loại
nặng. Các chất này có thể không tiêu diệt vi sinh vật nhưng sẽ làm yếu
hoặc làm mất hoạt tính sinh học của chúng.
2. Các dinh dưỡng khoáng:
a) Đạm:
Đạm khoáng trong đất ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cố định nitơ
và hình thành nốt sần của cây bộ đậu nói chung. Khi trong đất có đạm, cây
trồng sử dụng trực tiếp nguồn đạm này ngay cả khi có nhiều nốt sần hữu
hiệu. Các nốt sần này có kích thước nhỏ và không hoạt động trong suốt thời
kỳ sinh trưởng, phát triển của cây nếu có lượng đạm lớn tồn tại trong đất.
Khi lượng đạm này hết đi, nốt sần hữu hiệu trở lại hoạt động cố định nitơ
bình thường và tổng hợp đạm cung cấp cho cây. Tuy nhiên nếu đất thiếu
đạm ngay giai đoạn đầu, cây trồng sẽ kém phát triển, ảnh hưởng gián tiếp
đến quá trình hình thành nốt sần và hiệu quả cố định nitơ cộng sinh. Để
phát huy hiệu quả của phân bón vi sinh vật cần thiết phải cân đối được khả

năng cung cấp dinh dưỡng của vi sinh vật và nhu cầu của cây trồng. Nếu
10