Đánh Giá Nguồn Than Bùn Và Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Phân Bón Chế Biến Từ Than Bùn Đến Sinh Trưởng, Năng Suất Lúa Tại Lào Cai

i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
---*---

ĐỖ HỒNG QUÂN

ĐÁNH GIÁ NGUỒN THAN BÙN VÀ NGHIÊN CỨU
ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN CHẾ BIẾN TỪ THAN BÙN
ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT LÚA TẠI LÀO CAI
------------------

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - NĂM 2011


ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là hoàn toàn trung thực, chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự
giúp đỡ cho việc hoàn chỉnh luận văn này đều đã được tác giả cảm ơn, các thông
tin, tài liệu trình bày trong luận văn đều đã được ghi rõ nguồn gốc./.
TÁC GIẢ

Đỗ Hồng Quân


iii

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài: “Đánh giá nguồn than bùn và nghiên cứu ảnh
hưởng của phân bón chế biến từ than bùn đến sinh trưởng, năng suất lúa tại Lào
Cai”, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu, tận tình của giáo viên hướng dẫn khoa
học; Lãnh đạo Nhà trường, tập thể cán bộ, giáo viên Khoa sau Đại học, giáo viên
giảng dạy chuyên ngành các bộ môn Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Lãnh
đạo phòng Kinh tế huyện Bảo Thắng, UBND huyện Bảo Thắng, UBND huyện Bát
Xát, Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh Lào Cai, Ban giám đốc Xí nghiệp phân bón
và hóa chất - Công ty TNHH MTV Apatit Việt Nam và sự cộng tác nhiệt tình của
anh, chị em, bạn bè, đồng nghiệp cùng với sự nỗ lực của bản thân đã giúp tôi vượt
qua khó khăn để hoàn thành đề tài nghiên cứu của mình.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến PGS. TS
Đặng Văn Minh, TS. Hoàng Hải, đã tận tình chỉ dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự tạo điều kiện, giúp đỡ nhiệt tình của Lãnh đạo
Nhà trường, tập thể cán bộ, giáo viên Khoa sau Đại học, giáo viên giảng dạy chuyên
ngành các bộ môn Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Lãnh đạo phòng Kinh
tế huyện Bảo Thắng, UBND huyện Bảo Thắng, UBND huyện Bát Xát, Trung tâm
khí tượng thủy văn tỉnh Lào Cai, Ban giám đốc Xí nghiệp phân bón và hóa chất Công ty TNHH MTV Apatit Việt Nam trong quá trình tôi học tập và thực hiện đề
tài nghiên cứu tại trường cũng như tại địa phương.
Tôi xin chân thành cảm ơn các anh, chị em, bạn bè, đồng nghiệp đã nhiệt tình
giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài này.
Trân trọng cảm ơn!
TÁC GIẢ

Đỗ Hồng Quân


iv

MỤC LỤC
Trang
Trang bìa
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục

i

Danh mục các ký hiệu, các chữ cái viết tắt

ii

Danh mục các bảng

iii

Danh mục các biểu đồ

iv

PHẦN I: MỞĐẦU .................................................................................................. III
1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... iii
1.2. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................. iv
1.2.1. Mục tiêu chung................................................................................................ iv
1.2.2. Mục tiêu cụ thể................................................................................................ iv
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................................... iv
1.3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................ iv

1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................. iv
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................V
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................................v
2.2. Tình hình sản xuất, xuất khẩu lúa gạo trên thế giới và Việt Nam ..................... vi
2.2.1. Tình hình sản xuất, xuất khẩu lúa gạo trên thế giới ........................................ vi
2.2.2. Tình hình sản xuất, xuất khẩu lúa gạo ở Việt Nam......................................... ix
2.3. Một số vấn đề về nghiên cứu, sử dụng chế phẩm VSV xử lý nguồn hữu cơ làm
phân bón .................................................................................................................... xi
2.3.1. Sơ lược về lịch sử phát triển phân bón và xu thế sử dụng phân bón trong nông
nghiệp ........................................................................................................................ xi
2.3.2. Vi sinh vật, vai trò của vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp, một số loại chế
phẩm vi sinh vật và tình hình sử dụng chế phẩm VSV sản xuất phân bón hữu cơ tại
Việt Nam ................................................................................................................. xiii


v
2.3.2.1. Vi sinh vật .................................................................................................. xiii
2.3.2.2. Vai trò của chế phẩm sinh học (VSV) trong sản xuất nông nghiệp.............xv
2.3.2.3. Một số loại chế phẩm vi sinh vật và ứng dụng chế phẩm VSV trong sản
xuất phân bón tại Việt Nam ......................................................................................xv
2.3.2.3.1. Một số loại chế phẩm vi sinh vật ..............................................................xv
2.3.2.3.2. Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật để sản xuất phân bón hữu cơ tại Việt Nam . xvi
2.4. Một số vấn đề về than bùn và tình hình khai thác, sử dụng than bùn làm phân
bón ở Việt Nam ....................................................................................................... xxi
2.4.1. Nguồn gốc hình thành, trữ lượng, chất lượng, phân loại than bùn ở Việt Nam xxi
2.4.1.1. Nguồn gốc hình thành than bùn ................................................................. xxi
2.4.1.2. Trữ lượng, chất lượng than bùn tại một số vùng ở Việt Nam.................... xxi
2.4.1.3. Phân loại than bùn ở Việt Nam ..................................................................xxv
2.4.2. Tình hình khai thác, sử dụng than bùn làm phân bón tại Việt Nam ........... xxvi
2.5. Trữ lượng và thực trạng sử dụng than bùn tại Lào Cai................................ xxviii

2.5.1. Trữ lượng than bùn tại một số mỏ tại tỉnh Lào Cai................................... xxviii
2.5.2. Tình hình khai thác, sử dụng than bùn tại tỉnh Lào Cai.............................. xxix
2.6. Tình hình sản xuất lúa và sử dụng phân bón ở Lào Cai...................................xxx
PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
...........................................................................................................................XXXII
3.1. Đối tượng, địa điểm, thời gian nghiên cứu ................................................... xxxii
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................. xxxii
3.1.2. Địa điểm nghiên cứu .................................................................................. xxxii
3.1.3. Thời gian nghiên cứu: ............................................................................... xxxiii
3.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ......................................................... xxxiii
3.2.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. xxxiii
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... xxxiii
3.2.2.1. Điều tra đánh giá nguồn than bùn và và tình hình sử dụng than bùn tại Lào Cai
............................................................................................................................. xxxiii
3.2.2.2. Nghiên cứu sử dụng than bùn làm phân bón.......................................... xxxiii
3.2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng liều lượng phân bón ủ từ than bùn tới sinh trưởng,
năng suất lúa..........................................................................................................xxxv


vi

3.2.3. Phương pháp theo dõi một số chỉ tiêu về hóa tính của than bùn, phân bón than
bùn, đất trước, sau thí nghiệm và sinh trưởng phát triển, năng suất lúa, hiệu quả
kinh tế, một số loại sâu, bệnh chính ................................................................... xxxvii
3.2.3.1. Phương pháp theo dõi một số chỉ tiêu hóa tính của than bùn, phân bón than
bùn, đất trước và sau thí nghiệm ........................................................................ xxxvii
3.2.3.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa tính của than bùn, phân bón ủ từ
than bùn, đất trước và sau thí nghiệm ............................................................... xxxviii
3.2.3.3. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển, một số đối
tượng sâu, bệnh hại, hiệu quả kinh tế của cây lúa............................................... xxxix

3.2.3.4. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu về năng suất và yếu tố cấu thành năng suất....... xl
3.2.3.5. Phương pháp theo dõi 1 số loại sâu, bệnh chính......................................... xli
3.2.3.6. Phương pháp theo dõi chỉ tiêu về hiệu quả kinh tế: Tính cho 1 ha........... xliii
3.3. Phương pháp xử lý số liệu............................................................................... xliii
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................XLIV
4.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm khí hậu vùng nghiên cứu ................................. xliv
4.1.1 Nhiệt độ ......................................................................................................... xlvi
4.1.2 Lượng mưa .................................................................................................... xlvi
4.1.3 Số giờ nắng................................................................................................... xlvii
4.1.4 Ẩm độ không khí.......................................................................................... xlvii
4.2. Điều tra đánh giá trữ lượng, chất lượng và thực trạng sử dụng than bùn tại vùng
nghiên cứu ............................................................................................................. xlvii
4.2.1. Trữ lượng, chất lượng than bùn vùng nghiên cứu ...................................... xlvii
4.2.2. Thực trạng khai thác, sử dụng than bùn tại vùng nghiên cứu ...................... xlix
4.3. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh để ủ than bùn làm phân bón .............. xlix
4.3.1. Quy trình ủ, giá thành sản phẩm phân bón hữu cơ từ than bùn ................... xlix
4.3.1.1. Quy trình ủ phân bón hữu cơ từ than bùn ................................................. xlix
4.3.1.2. Giá thành sản phẩm phân bón ủ từ than bùn................................................. li
4.3.2. Đánh giá chất lượng phân bón ủ từ than bùn .................................................. lii
4.3.2.1. Sự thay đổi về mầu sắc................................................................................. lii
4.3.2.2. Sự thay đổi nhiệt độ .................................................................................... liii


vii
4.3.2.3. Sự thay đổi về trọng lượng.......................................................................... liii

4.3.2.4. Kết quả phân tích chất lượng phân bón ủ từ than bùn ................................ liv
4.4. Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển
của cây lúa................................................................................................................. lv
4.4.1. Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến thời gian sinh trưởng phát triển

của cây lúa................................................................................................................. lv
4.4.2. Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến khả năng đẻ nhánh của cây lúa
................................................................................................................................ lviii
4.4.3. Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến chiều cao cây lúa ...................... lx
4.4.4. Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến năng suất và các yếu tố cấu thành
năng suất của cây lúa.............................................................................................. lxiii
4.5. Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến một số loại sâu, bệnh hại chính trên
cây lúa ................................................................................................................... lxvii
4.6. Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến hiệu quả kinh tế ........................ lxix
4.7. Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến một số chỉ tiêu hóa tính của đất tại
vùng triển khai thí nghiệm ..................................................................................... lxxi
4.8. Đánh giá mối tương quan giữa liều lượng bón phân hữu cơ ủ từ than bùn và
năng suất thực thu của cây lúa tại các thí nghiệm................................................. lxxii
4.9. Đánh giá ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến một số chỉ tiêu sinh trưởng
phát triển của cây lúa trên mô hình khảo nghiệm ................................................. lxxv
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................LXXVIII
5.1. Kết luận ....................................................................................................... lxxviii
5.2. Đề nghị ........................................................................................................ lxxviii
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. LXXX


i

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa trên thế giới giai đoạn 1961-2009vii
Bảng 1.2: Thống kê trữ lượng than bùn từ vĩ độ 16 trở vào Nam ......................... xxii
Bảng 1.3: Thống kê chất lượng than bùn theo mỏ và khu vực ............................. xxiii
Bảng 1.4: Trữ lượng, chất lượng than bùn ở một số khu vực ở Bắc Bộ............... xxiv

Bảng 1.5: Trữ lượng than bùn tại một số huyện tỉnh Lào Cai ............................ xxviii
Bảng 1.6: Tổng hợp tình hình khai thác sử dụng than bùn tại Lào Cai ................ xxix
Bảng 1.7: Diện tích, năng suất, sản lượng lúa tỉnh Lào Cai giai đoạn 2006-2009 .xxx
Bảng 4.1: Diễn biến thời tiết khí hậu bình quân 3 năm (2008 – 2010) của vùng
nghiên cứu ............................................................................................................... xlv
Bảng 4.2: Đánh giá trữ lượng than bùn tại vùng nghiên cứu............................... xlviii
Bảng 4.3: Tổng hợp kết quả phân tích các chất dinh dưỡng trong than bùn tại huyện
Bát Xát, tỉnh Lào Cai ........................................................................................... xlviii
Bảng 4.4: Tổng hợp tình hình khai thác sử dụng than bùn tại vùng nghiên cứu ... xlix
Bảng 4.5: Dự toán kinh phí sản xuất 01 tấn phân bón ủ từ than bùn........................ lii
Bảng 4.6: Theo dõi diễn biến thay đổi màu sắc phân bón ủ từ than bùn .................. lii
Bảng 4.7: Diễn biến nhiệt độ của phân bón ủ từ than bùn ....................................... liii
Bảng 4.8: Sự thay đổi về trọng lượng của phân bón ủ từ than bùn ......................... liii
Bảng 4.9: Hàm lượng các thành phần dinh dưỡng trong phân bón ủ từ than bùn ... liv
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến thời gian sinh trưởng phát
triển của cây lúa ........................................................................................................ lvi
Bảng 4.11: Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến khả năng đẻ nhánh của cây lúa . lix
Bảng 4.12: Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến chiều cao của cây lúa ..... lxii
Bảng 4.13: Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến năng suất ....................... lxiv
và các yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa ....................................................... lxiv
Bảng 4.14: Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến một loại số sâu, bệnh hại
chính trên cây lúa ................................................................................................. lxviii
Bảng 4.15: Ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn đến hiệu quả kinh tế.............. lxx
Bảng 4.16: Tổng hợp kết quả phân tích mẫu đất tại vùng triển khai thí nghiệm... lxxi
Bảng 4.17: Kết quả theo dõi một số chỉ tiêu thuộc mô hình khảo nghiệm.......... lxxvi


ii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Trang

Biểu đồ 4.1: Quy trình ủ than bùn làm phân bón....................................................... li
Biểu đồ 4.2: Mối tương quan giữa liều lượng phân bón và năng suất thực thu của
cây lúa vụ xuân năm 2010.................................................................................... lxxiii
Biểu đồ 4.3: Mối tương quan giữa liều lượng phân bón và năng suất thực thu của
cây lúa vụ mùa năm 2010...................................................................................... lxxv


iii
Phần I
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Than bùn được tạo thành từ xác các loài thực vật khác nhau. Xác thực vật được
tích tụ lại, được đất vùi lấp và chịu tác động của điều kiện ngập nước trong nhiều năm.
Với điều kiện phân huỷ yếm khí các xác thực vật được chuyển thành than bùn [20].
Trong than bùn có hàm lượng chất vô cơ là 18 – 24%, phần còn lại là các chất
hữu cơ. Theo số liệu điều tra của các nhà khoa học, trên thế giới trữ lượng than bùn
có khoảng 300 tỷ tấn, chiếm 1.5% diện tích bề mặt quả đất [21]. Than bùn được sử
dụng trong nhiều ngành kinh tế khác nhau. Trong nông nghiệp than bùn được sử
dụng để làm phân bón và tăng chất hữu cơ cho đất.
Trong than bùn có axit humic, có tác dụng kích thích tăng trưởng của cây.
Hàm lượng đạm tổng số trong than bùn cao hơn trong phân chuồng gấp 2 – 7 lần,
nhưng chủ yếu ở dưới dạng hữu cơ. Để bón cho cây, người ta không sử dụng than
bùn để bón trực tiếp. Thường than bùn được ủ với phân chuồng, phân rác, phân bắc,
nước giải, sau đó mới đem bón cho cây. Trong quá trình ủ, hoạt động của các loài vi
sinh làm phân huỷ các chất có hại và khoáng hoá các chất hữu cơ tạo thành chất
dinh dưỡng cho cây [34].
Hiện nay, ở Lào Cai, việc sử dụng than bùn vào chế biến phân bón vẫn còn
nhiều hạn chế, hiện chỉ có Công ty TNHH một thành viên Apatit Việt Nam khai

thác làm nền để sản xuất phân khoáng NPK, theo ước tính sơ bô, trữ lượng than bùn
tại một số mỏ ở một số huyện như Bát Xát, Văn Bàn, Bảo Thắng vào khoảng trên
100.000 tấn, ngoài ra còn rất nhiều mỏ than bùn khác.
Trong những năm trở lại đây, việc đẩy mạnh công tác tuyên truyền, vận động
người dân tăng cường sử dụng phân hữu cơ dần thay thế cho phân khoáng nhằm
phát triển nông nghiệp theo hướng bền vững đã được tỉnh quan tâm chỉ đạo, song đa
phần người dân do lợi ích trước mắt, thường sử dụng phân bón hóa học để bón cho
cây trồng, tuy phân bón hóa học có hiệu lực nhanh nhưng do người dân quá lạm
dụng trong khi cây trồng chỉ sử dụng được một phần, phần còn lại nằm lại trong đất


iv
hoặc bị rửa trôi, phần nằm trong đất này không có tác dụng dinh dưỡng mà còn làm
đất bị chai cứng, ô nhiễm đất.
Để khai thác, sử dụng có hiệu quả nguồn hữu cơ sẵn có, nhằm phát huy lợi thế
của địa phương, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá nguồn than bùn và
nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón chế biến từ than bùn đến sinh trưởng, năng
suất lúa tại Lào Cai”.
1.2. Mục tiêu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu chung
Đánh giá nguồn than bùn và nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón chế biến từ
nguồn than bùn tự nhiên đến sinh trưởng, năng suất lúa tại Lào Cai nhằm tạo nguồn
phân bón hữu cơ tại chỗ, góp phần giải quyết khó khăn về phân bón cho nông dân,
nâng cao năng suất lúa và độ phì đất.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Điều tra tình hình khai thác sử dụng và trữ lượng than bùn tại một số huyện
như Bát Xát, Văn Bàn, TP Lào Cai tỉnh Lào Cai. Đánh giá chất lượng than bùn
vùng nghiên cứu (huyện Bát Xát).
- Nghiên cứu biện pháp ủ than bùn kết hợp với sử dụng chế phẩm vi sinh để
làm phân bón cho cây trồng.

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón ủ từ than bùn tới sinh trưởng, năng suất lúa.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Từng bước định hướng cho người dân địa phương trong việc cung cấp dinh
dưỡng cho cây trồng bằng con đường hữu cơ vi sinh, giảm dần và tiến tới thoát ly
sự phụ thuộc vào phân hoá học để hướng tới một nền nông nghiệp bền vững, tạo ra
sản phẩm nông nghiệp có chất lượng cao và an toàn.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón từ than bùn đến khả năng sinh
trưởng của cây lúa sẽ là tiền đề cho việc nghiên cứu và ứng dụng trên một số cây
trồng khác trên địa bản tỉnh Lào Cai trong những giai đoạn tiếp theo.


v
Phần II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Phân bón là thức ăn của cây trồng, thiếu phân bón cây không thể sinh trưởng
và cho năng suất, phẩm chất cao. Phân bón có vai trò rất quan trọng trong việc thâm
canh tăng năng suất, bảo vệ cây trồng và nâng cao độ phì nhiêu của đất [6].
Phân hữu cơ là phân chứa những chất dinh dưỡng ở dạng những hợp chất hữu
cơ, được hiểu rộng ra bao gồm phế phụ phẩm của cây trồng, gia súc, gia cầm ở các
giai đoạn khác nhau của quá trình phân giải và được bón vào đất nhằm cung cấp
dinh dưỡng cho cây trồng, cải thiện tính chất đất. Các nguồn phân hữu cơ bao gồm
phân chuồng; phế phụ phẩm của trồng trọt (sản phẩm dư thừa sau thu hoạch), lâm
nghiệp (mùn cưa....); than bùn; rác thải công nghiệp từ các ngành sản xuất như
ngành sản xuất giấy, đường, bùn cống rãnh và phế phụ phẩm từ ngành chế biến
nông sản [27].
Các nguồn phân hữu cơ này, nếu để tự phân giải theo tự nhiên thành các chất
vô cơ cho cây trồng có thể sử dụng được cần thời gian dài từ 6 - 7 tháng. Hiện nay,

nhiều nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu và có nhiều thành công trong lĩnh vực
sử dụng chế phâm vi sinh vật (VSV) để xử lý các nguồn phân hữu cơ làm rút ngắn
thời gian phân hủy của các chất hữu cơ, bên cạnh đó còn làm tăng hàm lượng các
chất dinh dưỡng, bổ sung VSV vào trong đất, kích thích quá trình sinh hóa trong
đất, cải thiện lý tính đất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Lào Cai là một tỉnh miền núi, nông nghiệp vẫn là ngành kinh tế chủ đạo,
chiếm phần lớn trong tổng thu nhập GDP toàn tỉnh. Trong khi đó, sản xuất nông
nghiệp của người dân địa phương, chủ yếu phụ thuộc vào phân bón hóa học, chưa
biết tận dụng tối đa nguồn hữu cơ sẵn có tại địa phương như: sản phẩm trồng trọt
sau thu hoạch, phân của gia súc, gia cầm, than bùn, rác thải sinh hoạt.... Các nguồn
hữu cơ này có thể sử dụng bằng cách xử lý nguyên liệu, ủ với chế phẩm vi sinh vật
trong một thời gian nhất định sẽ tạo được một nguồn phân bón hữu cơ lớn tại địa


vi
phương, có tác dụng giải quyết vấn đề về phân bón cho nông dân, giảm sự lệ thuộc
và phân bón vô cơ vốn giá thành đắt và ảnh hưởng không tốt tới môi trường, bên
cạnh đó còn vai trò nâng cao năng suất, chất lượng nông sản, tăng độ phì cho đất.
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy, than bùn sau khi khử bitumic bằng
nhiệt hoặc nước giải, bổ sung thêm vi sinh vật và bón kết hợp với phân khoáng ở
một lượng vừa phải sẽ tạo thành một loại phân bón giàu chất dinh dưỡng cho cây
trồng [34].
Theo đánh giá sơ bộ của Công ty TNHH một thành viên Apatit Việt Nam, là
đơn vị khai thác và sử dụng than bùn làm phân bón tổng hợp NPK tại Lào Cai thì
chỉ tỉnh riêng một số mỏ ở một số huyện như Văn Bàn, Bảo Yên, TP Lào Cai thì trữ
lượng than bùn vào khoảng trên 100.000 tấn, ngoài ra còn có rất nhiều nguồn than
bùn khác. Nếu biết tận dụng nguồn nguyên liệu này để sản xuất phân bón hữu cơ
cho cây trồng thì sẽ nâng cao hiệu quả kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và
tăng độ bền của đất.
Hiện nay, tại một số tỉnh đã có nhiều hướng nghiên cứu sử dụng than bùn, bùn

thải làm phân bón cho cây trồng như Công ty TNHH Non Côi Vĩnh Phúc, đã nghiên
cứu và thủ nghiệm thành công loại phân bón từ than bùn kết hợp với một số chế
phẩm vi sinh trên một số cây trồng như lúa, ngô, đậu tương và đều cho năng suất
tốt, nâng cao chất lượng nông sản và tăng độ bền đất canh tác [20].
Ngoài ra, ở nước ta có nhiều đơn vị sản xuất nhiều loại phân hữu cơ vi sinh
khác trên cơ sở than bùn, như: Biomix (Củ Chi), Biomix (Kiên Giang), Biomix
(Plây Cu), Biofer (Bình Dương), Komix (Thiên Sinh), Komix RS (La Ngà),
Compomix (Bình Điền II), phân lân hữu cơ sinh học sông Gianh và nhiều loại phân
hữu cơ sinh học ở nhiều tỉnh phía Bắc.
2.2. Tình hình sản xuất, xuất khẩu lúa gạo trên thế giới và Việt Nam
2.2.1. Tình hình sản xuất, xuất khẩu lúa gạo trên thế giới
Thống kế của tổ chức lương thực thế giới (FAO, 2008) cho thấy, trên thế giới
có 114 nước trồng lúa, trong đó 18 nước có diện tích trồng lúa trên trên 1.000.000


vii
ha tập trung ở Châu Á,....., 31 nước có diện tích trồng lúa trong khoảng 100.000 1.000.000 ha [7].
Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa trên thế giới giai đoạn 1961-2009
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(triệu ha)
(tạ/ha)
(triệu tấn)
1961
115,50
18,70
215,65
1970
133,10

23,80
316,38
1980
144,67
27,40
396,87
1990
146,98
35,30
518,23
2000
154,11
38,90
598,97
2001
151,97
39,40
598,03
2002
147,69
39,00
577,99
2003
149,20
39,10
583,00
2004
151,02
40.30
608,37

2005
155,03
40,92
634,39
2006
155,74
41,16
641,09
2007
155,95
42,12
656,81
2008
159,25
43,09
685,87
2009
161,42
42,04
678,69
(Nguồn: FAOSTAT, 2010 [4] và Nguyễn Ngọc Đệ (2008) [11])

Năm

Qua bảng trên cho thấy, diện tích trồng lúa trên thế giới đã gia tăng rõ rệt từ
năm 1961 đến 1980. Trong vòng 19 năm đó, diện tích trồng lúa trên thế giới tăng
bình quân 1,53 triệu ha/năm. Từ năm 1980 - 2000, diện tích lúa thế giới có xu
hướng tăng nhưng tăng chậm (bình quân 0,472 triệu ha/năm). Từ năm 2000 trở đi
diện tích trồng lúa thế giới có biến động nhưng tương đối ổn định, đến năm 2005
diện tích lúa toàn thế giới ở mức 155,03 triệu ha. Từ năm 2005 đến 2009 diện tích

lúa gia tăng liên tục (bình quân 1,6 triệu ha/năm), năm 2009 cả thế giới đạt 161,42
triệu ha, cao nhất kể từ năm 1961 tới nay.
Về năng suất lúa chung của thế giới, qua bảng 1.1 cho thấy, bình quân từ 27,4
tạ/ha năm 1980 lên 38,9 tạ/ha/vụ năm 2000 và 42,04 tạ/ha năm 2009. Năng suất lúa
tăng, đó là do sự cải tiến giống và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất.
Nước có năng suất lúa cao nhất thế giới là Úc với 82 tạ/ha, sau đó là Bắc Triều
Tiên 75 tạ/ha, Nam Triều Tiên 62 tạ/ha, Nhật Bản 59 tạ/ha, Trung Quốc 57 tạ/ha


viii
[5]. Philippin là nước có năng suất lúa không ngừng được tăng lên nhờ ứng dụng
các giống lúa mới của Viên nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI). Châu Âu mặc dù là khu
vực có diện tích trồng lúa thấp nhất thế giới nhưng lại có năng suất bình quân cao
hơn các Châu Lục khác.
Tổng sản lượng thóc toàn thế giới đã phát triển từ 518,23 triệu tấn năm 1990
lên 598,97 triệu tấn năm 2000 và khoảng 678,69 triệu tấn năm 2009 (Bảng 1.1).
Theo FAO (2008), tình hình xuất khẩu gạo năm 2008, Thái Lan vẫn là nước
xuất khẩu gạo dẫn đầu thế giới (9 triệu tấn), Việt Nam đứng thứ 2 (3.8 triệu tấn).
Thái Lan xuất khẩu gạo hơn Việt Nam về cả số lượng giá trị và chiếm 31% sản
lượng xuất khẩu gạo thế giới, 38,8 % sản lượng xuất khẩu gạo của châu Á, mặc dù
năng suất lúa chỉ khoảng 3 tấn/ha. Họ có ưu thế này là do có thị trường truyền thống
rộng hơn, và chất lượng gạo cao hơn. Pakistan, Mỹ, Ấn Độ cũng là những nước
xuất khẩu gạo quan trọng [7].
Trong số xuất bản gần đây nhất trong tháng 6 năm 2011 của Tổ chức Lương
nông Thế giới (FAO) trên tạp chí “triển vọng sản xuất và tình hình lương thực”
(Crop Prospects and Food Situation), tình hình sản xuất lúa gạo được FAO dự đoán
là rất lạc quan. Năm 2011 sẽ chứng kiến sự tăng trưởng mạnh trong sản xuất lúa gạo
của Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladesh, Indonesia, Philippines và Việt Nam…, tuy
nhiên việc canh tác lúa lại gặp khó khăn do điều kiện thời tiết khắc nghiệt tại một số
quốc gia như Lào, Bắc Triều Tiên, Myanmar, Pakistan và cả nước xuất khẩu lúa gạo

hàng đầu Thế Giới là Thái Lan nhưng do những tiến bộ vượt bật trong công tác
giống, khuyến nông,… năng suất và sản lượng lúa năm 2011 vẫn sẽ thiết lập mốc
kỷ lục mới [22]. FAO dự đoán sản lượng lúa Toàn Cầu năm 2011 sẽ tăng 1,8% so
với cùng kỳ năm 2010 (tăng khoảng 12 triệu tấn nâng tổng sản lượng lên mức kỷ
lục mới là 708 triệu tấn). Do điều kiện thời tiết được dự đoán là sẽ khá thuận lợi cho
sản xuất tại các vùng sản xuất chủ lực của Châu Á, tổng sản lượng lúa dự kiến sẽ
đạt 713 triệu tấn tương đương với 476 triệu tấn gạo trắng và thiết lập mức kỷ lục
mới trong năm 2012, tăng 2,5% so với năm 2010.


ix
FAO cũng nhận định tình hình cung cầu trên thị trường lúa gạo năm 2011 là
khá ổn định, nhưng do những bất ổn về chính trị trên chính trường Thái Lan (nước
xuất khẩu gạo hàng đầu Thế Giới) cùng với những tuyên bố về tăng giá thu mua lúa
gạo cho nông dân của Đảng đối lập trong vận động tranh cử. Trong trường hợp nếu
Đảng đối lập giành thắng lợi thì giá thu mua lúa gạo tại Thái Lan sẽ tiếp tục tăng
cao, FAO nhận định. Thêm vào đó, Ấn Độ hiện tại cũng có những chính sách giới
hạn xuất khẩu nhiều loại gạo trừ loại gạo thơm Basmati. Gần đây nhất, chính phủ
Philippine cũng tuyên bố sẽ thắc chặc việc xuất khẩu gạo của nước này. Trước tình
hình này thì một số bạn hàng nhập khẩu gạo của Thái Lan, Ấn Độ, Philippine đã
chuyển hướng sang Việt Nam, nơi mà giá lúa gạo không có nhiều biến động.
Nhìn chung, sản xuất, xuất khẩu lúa gạo trên thế giới vẫn liên tục được phát
triển. Sự phát triển của nền nông nghiệp trên thế giới vẫn tăng theo mức tăng dân số
nhờ những tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật
2.2.2. Tình hình sản xuất, xuất khẩu lúa gạo ở Việt Nam
Lúa là cây trồng cổ truyền của Việt Nam và là cây trồng quan trọng nhất hiện nay
vì diện tích gieo trồng lúa chiếm đến 61% diện tích trồng trọt cả nước và 80% nông dân
Viêt Nam là nông dân trồng lúa. Gạo là lương thực thiết yếu hàng đầu của người Việt
Nam vì 100% của dân số 87 triệu người không ai không ăn gạo hàng ngày từ người thu
nhập thấp đến người thu nhập cao, từ nông thôn đến thành thị [14].

Chính vì tầm quan trọng của lúa gạo, thời gian qua Chính phủ Việt Nam luôn
luôn đặt phát triển lúa gạo là nhiệm vụ trung tâm của phát triển nông nghiệp và đã
có những đầu tư thích đáng cho xây dựng cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống thủy
lợi, nhờ vậy chỉ trong vòng 30 năm đã biến nhiều vùng đất khó khăn trở thành
những vùng đất trồng lúa trù phú cho đất nước, mà điển hình nhất là vùng đồng
bằng sông Cửu Long. Ngoài đầu tư cơ sở hạ tầng, Nhà nước cũng đã quan tâm đầu
tư về khoa học công nghệ và khuyến nông đối với cây lúa và các chính sách hỗ trợ
nông dân. Nhìn lại 20 năm qua, sản xuất lúa ở Việt Nam đã có những tựu đặc biệt
ấn tượng, mà dấu mốc lịch sử là năm 1989, khi Việt Nam, một nước thiếu lương
thực lần đầu xuất hiện là nước xuất khẩu gạo với số lượng lến đến 1 triệu tấn và sau


x
đó, từ 1990 đến 2010 sản lượng lúa từ 19 triệu tấn tăng lên 40 triệu tấn, xuất khẩu
gạo từ 1,6 triệu tấn tăng lên 6,7 triệu tấn, trong bối cảnh diện tích đất lúa năm 2010
đã giảm 380.000 ha nếu so với năm 2000. Năng suất lúa bình quân toàn quốc đã
tăng từ 3,18 tấn/ha năm 1990 lên 5,3 tấn/ha năm 2010. Từ năm 2002 đến nay, năng
suất lúa bình quân của Việt Nam luôn dẫn đầu các nước ASEAN và ít nhất trên nửa
triệu ha năng suất lúa Việt Nam đạt trên 7 tấn/ha trong vụ Đông Xuân là mức năng
suất lúa tiên tiến của thế giới hiện nay [5].
Theo thống kê của FAO năm 2008 [7], Việt Nam có diện tích lúa khoảng 7,4
triệu ha đứng thứ 7 sau các nước có diện tích lúa trồng nhiều ở Châu Á theo thứ tự
Ấn Độ (~44.0 triệu ha), Trung Quốc (~29.5 triệu ha), Indonesia (~12.3 triệu ha),
Bangladesh (~11.7 triệu ha), Thái Lan (~10.2 triệu ha), Myanmar (~8.2 triệu ha).
Việt Nam có năng suất 5,2 tấn/ha đứng thứ 24 trên thế giới sau Ai Cập (9,7 tấn/ha)
Úc (9,5 tấn/ha) El Salvador (7,9 tấn/ha), đứng đầu khu vực Đông Nam Á và đứng
thứ 4 trong khu vực châu Á sau Hàn Quốc (7,4 tấn/ha), Trung Quốc (6,6 tấn/ha),
Nhật (6,5 tấn/ha). Có mức tăng năng suất trong 8 năm qua là 0,98 tấn/ha đứng thứ
12 trên thế giới và đứng đầu của 8 nước có diện tích lúa nhiều ở Châu Á về khả
năng cải thiện năng suất lúa trên thế giới. Việt Nam vượt trội trong khu vực Đông

Nam Á nhờ thuỷ lợi được cải thiện đáng kể và áp dụng nhanh các tiến bộ kỹ thuật
về giống, phân bón, và bảo vệ thực vật.
Theo thống kế của FAO năm 2008 [7], Việt Nam mặc dù có tổng sản lượng
lúa hàng năm đứng thứ 5 trên thế giới, nhưng lại là nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2
(5,2 triệu tấn) sau Thái Lan (9,0 triệu tấn), chiếm 18% sản lượng xuất khẩu gạo thế
giới, 22,4% sản lượng xuất khẩu gạo của châu Á.
Theo kết quả phân tích cho thấy, thị trường xuất khẩu gạo chính của VN trong
15 năm qua, thứ nhất là các quốc gia Đông Nam Á (chiếm khoảng 40-50% lượng
gạo xuất khẩu, thứ hai là các quốc gia Châu Phi (chiếm khoảng 20-30%, một thị
trường khá ổn định. Các thị trường khác là Trung Đông và Bắc Mỹ, nhưng lượng
gạo xuất khẩu sang các nước này không ổn định. Yếu tố quan trọng ảnh hưởng các
doanh nghiệp xuất khẩu gạo của Việt Nam là ít kinh nghiệm nên thiếu khả năng duy


xi
trì và khai thác các thị trường nhiều biến động. Nếu có mối liên kết tốt hơn và tổ
chức thị trường tốt, họ sẽ nâng cấp hạng ngạch và giá trị xuất khẩu gạo của VN [7].
2.3. Một số vấn đề về nghiên cứu, sử dụng chế phẩm VSV xử lý nguồn
hữu cơ làm phân bón
2.3.1. Sơ lược về lịch sử phát triển phân bón và xu thế sử dụng phân bón
trong nông nghiệp
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 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 [28].
Theo FAO, 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.
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,


xii
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.
Sản xuất nông nghiệp Việt Nam đóng góp 24% GDP, 30% sản lượng xuất
khẩu, tạo việc làm cho 60% lao động cả nước song rõ ràng sản xuất nông nghiệp lâu
nay vẫn chưa chú trọng đúng mức việc bảo vệ môi trường. Sản xuất nông nghiệp
sạch, nâng cao chất lượng nông sản nhằm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và
thân thiện với môi trường đang là mục tiêu phấn đấu của ngành nông nghiệp nói
chung và nông dân nói riêng. Một trong những biện pháp hữu hiệu để sản xuất nông
nghiệp sạch là ứng dụng rộng rãi các chế phẩm sinh học, sử dụng phân hữu cơ vi
sinh nhằm thay thế các hoá chất bảo vệ thực vật và các loại phân hoá học có tác
động xấu đến môi trường. Trong khi đó, nguồn phế phụ phẩm trong nông nghiệp

thải ra trong quá trình sản xuất nông nghiệp và chế biến nông sản của Việt Nam ước
tính trên 50 triệu tấn mỗi năm. Nguồn phế thải trong chăn nuôi gia súc gia cầm lên
đến hàng ngàn tấn. Lượng phế thải này phần lớn là những hợp chất hữu cơ giàu
carbon và các nguyên tố khoáng đa vi lượng. Đây là nguồn nguyên liệu có giá trị lý
tưởng cho sản xuất các dạng chế phẩm sinh học cũng như phân hữu cơ sinh học
chất lượng cao phục vụ sản xuất nông nghiệp [36].
Các nguồn nguyên liệu hữu cơ có thể sử dụng sản xuất phân bón cho cây trồng
như: Phân chuồng, phân xanh, than bùn, phân tro, phân dơi, phế phụ phẩm nông
nghiệp, rác thải sinh hoạt hữu cơ, bùn thải, các sản phẩm thải của ngành công nghệ
chế biến nông lâm thủy sản....
Theo Phạm Tiến Hoàng và cộng sự (1999) [28], trong điều kiện nhiệt đới ẩm
nước ta tốc độ khoáng hoá hữu cơ trong đất rất cao. Nếu không có biện pháp bổ
sung chất hữu cơ cho đất thì độ phì nhiêu đất sẽ sụt giảm rất nhanh. Phân hữu cơ
không chỉ trực tiếp cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng mà còn có tác dụng quyết
định cải thiện các tính chất lý, hoá, sinh của đất, có tác dụng điều hoà dinh dưỡng
trong cơ chế tăng hấp thụ của đất bằng việc tăng chất và lượng các hợp chất hữu cơ


xiii
khoáng trong đất, tạo cho đất có khả năng giữ chất dinh dưỡng, hạn chế sự mất dinh
dưỡng do rửa trôi và bốc hơi. Chức năng điều hoà dinh dưỡng còn được biểu hiện ở
khả năng chuyển hoá các hợp chất khó tan thành dễ tan cung cấp thêm dinh dưỡng
cho cây trồng mà rõ nhất là chuyển hoá lân khó tiêu thành dễ tiêu (Lê Văn Tiềm,
1996 [29]).
Bên cạnh đó, vai trò của quan trọng đặc biệt của chất hữu cơ đối với độ phì
nhiêu của đất đã được thừa nhận một cách rộng rãi. Chất hữu cơ góp phần cải thiện
đặc tính vật lý, hoá học cũng như sinh học đất và cung cấp nhiều dưỡng chất quan
trọng cho cây trồng (Alesandrova, 1949; Whalen & Chang, 2002; Sheppherd & et
al, 2002). Việc cung cấp các nguyên tố vi lượng, các dưỡng chất từ phân hữu cơ có
ý nghĩa trong việc gia tăng phẩm chất nông sản, làm trái cây ngon ngọt và ít sâu

bệnh hơn. Bón phân hữu cơ là nguồn thực phẩm cần thiết cho hoạt động của vi sinh
vật đất: Các quá trình chuyển hoá, tuần hoàn dinh dưỡng trong đất, sự cố định đạm,
sự nitrat hoá, sự phân huỷ tồn dư thuốc bảo vệ thực vật cũng như ức chế sự hoạt
động của các loài vi sinh vật gây bất lợi cho cây trồng.
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.
2.3.2. Vi sinh vật, vai trò của vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp, một
số loại chế phẩm vi sinh vật và tình hình sử dụng chế phẩm VSV sản xuất phân
bón hữu cơ tại Việt Nam
2.3.2.1. Vi sinh vật
Vi sinh vật (VSV) được phát hiện từ thế kỷ 17 bởi các nhà khoa học châu Âu.
Đến thế kỷ 19, khởi đầu bằng bằng chế phẩm vi sinh cố định nitơ phân tử, ngành
công nghệ vi sinh ngày càng phát triển mạnh mẽ. Từ 1964, hàng loạt chế phẩm vi


xiv
sinh vật được nghiên cứu sản xuất: các chế phẩm VSV cố định đạm, chế phẩm VSV
phân giải cellulose, chế phẩm VSV phân giải lân, chế phẩm VSV đa chức năng và
nhiều loại chế phẩm VSV xử lý môi trường đất, bảo vệ thực vật được ứng dụng
rộng rãi [28].
Vi sinh vật có thể sống được ở khắp nơi, nhưng tập trung nhiều nhất ở trong
đất. Hệ vi sinh vật đất rất phong phú về chủng loại cũng như số lượng, bao gồm 4
nhóm chính là vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, vi khuẩn lam và tảo. Đặc điểm chung của
VSV là kích thước rất nhỏ, khả năng hấp thụ và chuyển hóa vật chất mạnh, tốc độ
sinh sản rất nhanh. Trong 1 gam đất trồng trọt có tới 104-107 VSV khác nhau, trong

đó tỷ lệ VSV có ích chiếm đại đa số.
Hầu như mọi hoạt động tuần hoàn vật chất trong đất đều có sự tham gia trực
tiếp hoặc gián tiếp của VSV hình thành nên độ phì nhiêu đất, tăng năng suất và chất
lượng nông sản: cố định nitơ phân tử, chuyển hóa cacbon, phân giải xenlulo, phân
giải lân, kali, lưu huỳnh, chuyển hóa sắt, nhôm, mangan,… Ngoài ra, các hoạt động
VSV trong đất còn sản sinh ra hàng loạt các sản phẩm sinh học có giá trị như
vitamin, chất kích thích sinh trưởng, enzyme, chất kháng sinh có tác dụng làm tăng
khả năng sinh trưởng phát triển của thực vật và tham gia phòng chống sâu bệnh hại.
Theo TS. Phạm Văn Toản [11]: Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật (VSV) sống
trong đất, nước và vùng rễ cây có ý nghĩa quan trọng trong các mối quan hệ 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 VSV (mùn hoá, khoáng hoá chất hữu cơ, phân giải,
giải phóng chất dinh dưỡng vô cơ từ hợp chất khó tan hoặc tổng hợp chất dinh
dưỡng từ môi trường.v.v.). Vì vậy từ lâu vi sinh vật đã được coi là một bộ phận của
hệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp.
Hiện nay công nghệ vi sinh đã phát triển thành một ngành độc lập, tạo ra các sản
phẩm có giá trị phục vụ đắc lực cho sản xuất và đời sống. Các quá trình sinh tổng hợp
xảy ra ở VSV được con người can thiệp và điều khiển theo hướng tích cực. Trong lĩnh
vực sản xuất phân bón, công nghệ vi sinh đã tạo ra các chế phẩm vi sinh, phân vi sinh
vật, phân hữu cơ sinh học, phân hữu cơ vi sinh ở quy mô công nghiệp.


xv
2.3.2.2. Vai trò của chế phẩm sinh học (VSV) trong sản xuất nông nghiệp
Vai trò của chế phẩm sinh học, trong đó có vi sinh vật trong sản xuất nông
nghiệp được thừa nhận có các ưu điểm sau đây:
- Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng.
Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái.
- Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái (vi sinh vật, dinh dưỡng …) trong môi
trường đất nói riêng và môi trường nói chung.

- Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm chai
đất, thoái hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất.
- Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất
lượng nông sản phẩm.
- Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề
kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các loại
thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác.
- Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải
sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường.
Qua đó cho thấy chế phẩm vi sinh vật nói có vai trò to lớn đối với cây trồng
nói riêng và nông nghiệp nói chung, việc sử dụng các chế phẩm vi sinh vật sẽ là cơ
sở, tiền để để xây dựng nền nông nghiệp hữu cơ bền vững.
2.3.2.3. Một số loại chế phẩm vi sinh vật và ứng dụng chế phẩm VSV
trong sản xuất phân bón tại Việt Nam
2.3.2.3.1. Một số loại chế phẩm vi sinh vật
Hiện nay nhiều chế phẩm vi sinh làm phân bón được sản xuất theo nhiều hướng
khác nhau, nhiều dạng khác nhau phụ thuộc vào điều kiện kinh tế, công nghệ. Thành
phần vi sinh vật trong các chế phẩm làm phân hữu cơ ở mỗi cơ sở sản xuất khác
nhau. Có hai dạng chế phẩm chủ yếu là chế phẩm nấm (ít phổ biến hơn do khó bảo
quản và dễ bị nhiễm tạp) và các chế phẩm vi khuẩn rất phổ biến trên thị trường. Hiện
nay các chế phẩm vi khuẩn được sản xuất theo nhiều dạng với những ưu nhược điểm
khác nhau: dạng trên môi trường thạch, dạng dịch thể, dạng khô, dạng đông khô,


xvi
nhưng phổ biến nhất hiện nay trên thế giới là dạng bột chất mang. VSV được tẩm vào
chất mang, cư ngụ và được bảo vệ chức năng chuyên tính cho đến khi sử dụng.
Nguồn chất mang có thể dùng là than bùn, bã mía, bột xenlulo hoặc rác thải hữu cơ
nghiền. Việt Nam đang sử dụng các chất mang phổ biến là than bùn, mùn mía, cám
trấu,… có thể kể đến một số chế phẩm vi sinh hiện đang được cung ứng, sử dụng

rộng rãi tại Việt Nam như: Chế phẩm Emuniv (Công ty cổ phần ứng dụng vi sinh Hà
Nội); Chế phẩm Compost marker (Viện nông hóa thổ nhưỡng); Chế phẩm EMIC
(Công ty cổ phần công nghệ vi sinh và môi trường); Chế phẩm EM, Bio – Ems (Công
ty TNHH Vi sinh môi trường TP HCM) và rất nhiều chủng loại chế phẩm vi sinh
khác có nhiều chủng loại vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose, cố định đạm,
phân giải lân... phân hủy các chất hữu cơ tạo nguồn phân bón hữu ích cho cây trồng,
cải tạo lý tính, sinh tính đất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường...
Bên cạnh đó, nhiều viện nghiên cứu về nông nghiệp trong nước như Viện Thổ
nhưỡng Nông hóa, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, Viện Sinh học
Nhiệt đới,… đã phân lập, tuyển chọn, nhân nuôi trong môi trường thanh trùng các
chế phẩm VSV cố định đạm, phân giải lân, phân giải xenlulo có mật độ VSV rất
cao, hoạt lực mạnh cung cấp cho sản xuất và chế biến phân hữu cơ đạt kết quả tốt.
Ngoài ra, trên thị trường còn có rất nhiều đơn vị cung ứng các chế phẩm vi sinh vật
được nhập khẩu từ nước ngoài có khả năng ứng dụng tốt trong lĩnh vực xử lý chất
thải hữu cơ, sản xuất phân bón hữu cơ cho cây trồng hoặc xử dụng trực tiếp trên cây
trồng để chống nấm, bệnh, tăng khả năng sinh trưởng....
2.3.2.3.2. Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật để sản xuất phân bón hữu cơ tại
Việt Nam
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của xã hội, trong nhiều thập kỷ qua, các
nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu, sản xuất ra nhiều loại phân bón hóa học
góp phần kích thích sinh trưởng, tăng năng suất cây trồng, tạo ra nhiều sản phẩm
hàng hóa, đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa nông nghiệp nông
thôn. Song sự phát triển như vũ bão của công nghệ hóa học đồng nghĩa với nó là
mối đe dọa lớn đối với môi trường toàn cầu, đặc biệt là vấn đề ô nhiễm sản xuất đất


xvii
nông nghiệp, Việt Nam cũng không tránh khỏi điều đó. Theo ước tính của Bộ
NN&PTNT, chỉ tính riêng vụ hè thu năm 2008, cả nước tiêu thụ trên 400.000 tấn
ure và 200.000 tấn phân bón các loại [21], cho thấy, mức độ sử dụng phân bón hóa

học trong sản xuất nông nghiệp của người dân là rất lớn mà gần như quên đi vai trò
của phân bón hữu cơ, là nguồn phân bón sẵn có trong tự nhiên, có nhiều chủng vi
sinh vật có tác dụng cải tạo đất, cung cấp đầy đủ các yếu tố dinh dưỡng đa lượng,
trung lượng, vi lượng và tăng khả năng phòng chống sâu, bệnh cho cây trồng, tạo ra
những sản phẩm nông nghiệp sạch, có lợi cho sức khỏe con người [20].
Phân bón hữu cơ có chứa các chủng vi sinh vật sống đã qua tuyển chọn, có
hoạt tính sinh học cao, góp phần tạo nên độ phì nhiêu của đất, cung cấp chất dinh
dưỡng dưới dạng dễ tiêu( P, N, K...) và các hợp chất sinh học khác để tăng năng
suất cây trồng, chất lượng sản phẩm thông qua hoạt động sống của chúng.(Nguyễn
Ngọc Nông và cs, 2006) [16]
Nhận thức được vấn đề đó, trong nhiều năm qua, các nhà khoa học của nước ta
đã tập trung nghiên cứu, tạo ra nhiều quy trình sản xuất phân bón hữu cơ nhằm định
hướng cho người dân khai thác sử dụng có hiệu quả nguồn hữu có tại địa phương
(than bùn, rác thải, phế phụ phẩm nông nghiệp…), kết hợp với các chế phẩm vi
sinh, tạo ra nguồn phân bón có lợi cho cây trồng và cải thiện môi trường đất.
Các Trung tâm Sinh học Thực nghiệm tại nhiều tỉnh đã tiến hành nghiên cứu
xử lý phế thải thực vật trên đồng ruộng sử dụng chế phẩm vi sinh vật phân hủy chất
hữu cơ thành phân bón tại chỗ cho cây trồng. Kết quả nghiên cứu cho thấy, chất
lượng và hiệu quả tác động của phân bón hữu cơ có bổ sung chế phẩm vi sinh vật
khi đem so sánh với loại phân hữu cơ không bổ sung vi sinh vật và các loại phân
khác cho thấy: phân hữu cơ được tái chế từ phế thải thực vật trên đồng ruộng không
“thua kém” so với phân hữu cơ từ chất độn chuồng gia súc và các loại phân hữu cơ
được chế biến từ các nguồn hữu cơ khác. Hiệu quả kinh tế của quy trình ủ phế thải
thực vật khá cao, mặt khác còn giải quyết được cơ bản lượng phân chuồng thiếu
hụt, đồng thời tiết kiệm được chi phí đầu tư phân bón. Loại phân hữu cơ này có độ


xviii
dinh dưỡng cao, cây trồng dễ hấp thụ và an toàn cho môi trường, nó giúp bà con
nông dân thu được sản phẩm rau an toàn có hiệu quả kinh tế [36]

Nhiều nơi đã ứng dụng thành công quy trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ
bùn mía như Công ty Phân bón và hóa chất Cần Thơ. Viên công nghệ sinh học cũng đã
nghiên cứu và ứng dụng thành công quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ bùn rác.
Và nhiều loại phân bón hữu cơ vi sinh khác đã được nghiên cứu và ứng dụng thành
công từ các nguyên liệu như phế phụ phẩm nông nghiệp, bã vỏ cà phê, rơm, rạ…, các
kết quả thử nghiệm đều cho kết quả tốt và đều được đánh giá nhân rộng [9].
Từ năm 2007, tại tỉnh Nghệ An, Kỹ sư Phạm Hồng Hải, Trung tâm Ứng dụng tiến
bộ Khoa học-Công nghệ Nghệ An đã nghiên cứu sản xuất thành công phân bón hữu cơ
vi sinh từ phế thải nông nghiệp (rơm rạ, cây xanh...) và từ phế thải tại các nhà máy chế
biến (bùn, bã mía...) bằng việc xử lý với chế phẩm Compost marker, đã rút ngắn thời
gian phân hủy của phế phụ phẩm, tạo ra loại phân bón có hàm lượng dinh dưỡng cao,
tơi xốp, đạt mật độ các chủng vi sinh vật lớn hơn hoặc bằng 10 6 CFU/g, không chứa
các chủng vi sinh vật gây hại (như các loại nấm Fusarium, Aspergillus niger và vi
khuẩn gây bệnh héo xanh trên cây họ cà...), hàm lượng nitơ, kali, photpho hữu hiệu đạt
tiêu chuẩn về phân bón, giá thành rẻ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Kết quả thử
nghiệm trên cây chè đã góp phần làm tăng 25% năng suất chè so với điều kiện thâm
canh bình thường của người dân địa phương. Hiện nay, việc sử dụng chế phẩm sinh
học tạo nguồn phân bón hữu cơ tại chỗ đã được triển khai thực hiện trên các mô hình
trồng chè ở xã Hùng Sơn (huyện Anh Sơn); trồng rau ở xã Quỳnh Liên (Quỳnh Lưu);
trồng cam ở Nông trường Xuân Thành (Quỳ Hợp).. [33]
Việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý nguồn phân chuồng tại các cơ sở chăn
nuôi tạo nguồn phân bón hữu cơ cho cây trồng đã được nông dân tại nhiều địa
phương quan tâm. Trước đây, nguồn phân này thường được bón trực tiếp hoặc xử lý
không đúng cách nên làm rau màu nhiễm trứng giun và vi sinh vật có hại, ảnh hưởng
tới sức khoẻ người tiêu dùng. Năm 2003 - 2004, TS Võ Thị Hạnh (Viện sinh học
nhiệt đới) cùng cộng sự đã tự mày mò sản xuất thành công VEM - chế phẩm dạng
lỏng có chứa tập đoàn vi sinh vật hữu ích để xử lý phân lợn, gà và bò thành phân bón