nghiên cứu sản xuất thử nghiệm phân phối phân bón vi sinh vật

D1-1-ĐGMOI
Bản tự đánh giá
Về tình hình thực hiện và những đóng góp mới
Của đề tài KHCN cấp nhà nớc
(Kèm theo quyết định số 13/2004/QĐ-BKHCN ngày 25/5/2004
của Bộ trởng Bộ Khoa học và công nghệ )

Bộ nôgn nghiệp và phát triển nông thôn
Viện thổ nhỡng nông hóa

Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nớc

1. Tên Dự án: Nghiên cứa sản xuất thử nghiệm phân bón vi sinh vật đa chủng,

nghiên cứu sản xuất thử nghiệm phân bón
vi sinh vật đa chủng, phân bón chức năng
phục vụ chăm sóc cây trồng cho một số
vùng sinh thái

phân bón chức năng phục vụ chăm sóc cây trồng cho một số vùng sinh thái
Mã số: KC.04.DA11
2. Thuộc chơng trình: Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ sinh học
3. Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Phạm Văn Toản
ThS. Lơng Hữu Thành
4. Cơ quan chủ trì: Viện Thổ nhỡng Nông hoá

Mã số KC 04.DA01

5. Thời gian thực hiện: 6/2005- 6/2007

Chủ nhiệm đề tài: PGs, ts. phạm văn toản

6. Tổng kinh phí thực hiện đề tài: 6.400,000 triệu đồng

ThS. Lơng Hữu Thành

Trong đó, kinh phí từ NSNN: 1.959,985 triệu đồng
7. Tình hình thực hiện Dự án so với hợp đồng
7.1.

Về mức độ hoàn thành khối lợng công việc
So với hợp đồng đã ký kết giữa Bộ KHCN, Ban chủ nhiệm chơng trình

KC.04. và cơ quan chủ trì Dự án, Dự án đã hoàn thành tốt tất cả các nội dung chính
sau:

- Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng,
chức năng chất lợng cao trên thiết bị lên men chìm ở qui mô công nghiệp.

- Hoàn thiện qui trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật đa chủng, chức năng.
- Sản xuất thử nghiệm 8.000 tấn phân hữu cơ vi sinh vật đa chủng, chức năng.
- Xây dựng 6 mô hình trình diễn hiệu quả của phân bón vi sinh vật đa chủng,
chức năng.
Tng hp kt qu thc hin d ỏn KC04.DA11

6760
24/3/2008

TT
Tờn sn phm v ch tiờu cht lng ch yu

hà nội - 2007
1
2

Chng vi sinh vt a hot tớnh (c nh nit,
phõn gii lõn, i khỏng vi sinh vt gõy bnh
vựng r cõy trng cn
Quy trỡnh cụng ngh sn xut ch phm vi

S lng
Theo
Thc
hp
hin
ng
10
11
1

1

Mc thc
hin so vi
hp ng
Vt
t


3
4

5
6
7
8
9
10
7.2.

sinh vt a chng, chc nng cht lng cao
trờn thit b lờn men chỡm quy mụ cụng
nghip to sn phm cú mt vi sinh vt
a hot tớnh t 109 CFU/g ch phm
Quy trỡnh sn xut phõn hu c vi sinh vt
a chng, chc nng c ỏp dng ti c s
sn xut
Phõn hu c vi sinh vt chc nng (tn)
- Mt vi sinh vt chc nng (cfu/g)
- Tng nng sut cõy trng (%) so vi C
- Gim t l bnh vựng r (%)
Mụ hỡnh trỡnh din s dng phõn vi sinh vt
chc nng qui mụ 1-5 ha/mụ hỡnh
C s sn xut s dng cụng ngh ca d ỏn
o to H, SH
Cụng trỡnh khoa hc cụng b
Cụng ngh chuyn giao cho a phng
o to cỏn b v cụng nhõn k thut sn
xut phõn hu c VSV chc nng
Tp hun nụng dõn k thut s dng phõn
hu c VSV chc nng

PHN I: M U
1

1

t

8000
106
15
60
6

8100
106
15
60
9

Vt

1-2
-

5
8
4
3
26

Vt
Vt
Vt

1000

Vt

Vt

Vt

Về tiến độ thực hiện: Dự án đã thực hiện đúng tiến độ đề ra.

8. Về những đóng góp mới của Dự án:
Về giải pháp khoa học công nghệ: Dự án đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản
xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng, chức năng chất lợng cao và sản phẩm phân
bón hữu cơ vi sinh vật đa chủng, chức năng từ các tổ hợp vi sinh vật từ nhiều chủng
vi sinh vật có hoạt tính sinh học khác nhau qui mô công nghiệp. Sản phẩm phân
bón hữu cơ vi sinh vật đa chủng, chức năng vừa có ý nghĩa nh một loại phân bón
làm tăng năng suất cây trồng, đồng thời cũng có khả năng hạn chế một số bệnh
vùng rễ cây trồng cạn do vi khuẩn/ vi nấm gây nên. Sản phẩm của Dự án có ý nghĩa
quan trọng trong sản xuất bền vững nông phẩm an toàn.
Chủ nhiệm Dự án

PGS.TS. Phạm Văn Toản

ThS. Lơng Hữu Thành

D ỏn SXTN: Nghiờn cu sn xut th nghim phõn bún vi sinh a
chng, a chc nng ng dng cho cõy trng qui mụ cụng nghip; mó s
KC.04.DA11 thuc chng trỡnh Nghiờn cu khoa hc v phỏt trin cụng
ngh sinh hc KC.04 c t ra vi mc ớch: Hon thin cụng ngh sn
xut phõn bún vi sinh vt a chng, chc nng cht lng cao qui mụ cụng
nghip cho mt s cõy trng trờn vựng sinh thỏi v t chc chuyn giao cụng
ngh, ng dng vo sn xut nhm to mụ hỡnh sn xut v s dng hn hp
vi sinh vt nhiu chc nng nh mt loi phõn bún cú tỏc dng nõng cao nng
sut, cht lng nụng sn, tit kim phõn hoỏ hc, ng thi cú kh nng hn
ch mt s bnh vựng r cõy trng do nm v vi khun gõy nờn, gúp phn phỏt
trin nụng phm an ton.
D ỏn c thc hin trong 2 nm (24 thỏng) t thỏng 5 nm 2005 n
thỏng 6 nm 2007 vi tng s kinh phớ l 6.400 triu ng, trong ú, t ngõn
sỏch s nghip khoa hc: 2.200 triu ng (nm 2006 khụng thc hin vỡ
khụng cú kinh phớ). Di õy l mt s thụng tin chung v d ỏn:
1. Tờn d ỏn: Nghiờn cu sn xut th nghim phõn bún vi sinh a chng, a
chc nng ng dng cho cõy trng qui mụ cụng nghip.
2. Thuc chng trỡnh KHCN cp nh nc: Nghiờn cu khoa hc v phỏt
trin Cụng ngh sinh hc
3. Mó s: KC.04.DA11
4. Cp qun lý: cp Nh nc
5. Thi gian thc hin: 24 thỏng t thỏng 5/2005 n 6/2007
6. Kinh phớ thc hin: Tng s: 6.400,000 triu ng
Trong ú, t ngõn sỏch s nghip khoa hc: 2.200,000 triu ng
7. Thu hi:
Kinh phớ thu hi: 1.320.000.000 (60% kinh phớ h tr t ngõn sỏch)
Thi gian thu hi sau thi gian thc hin (thỏng): 18thỏng v 24 thỏng.
8. T chc ng ký ch trỡ thc hin d ỏn:
Tờn t chc: Vin Th nhng Nụng hoỏ, Vin Khoa hc Nụng nghip
Vit Nam

a ch: ụng Ngc, T Liờm, H Ni
in thoi: 7522125, Fax. 8389924
9. Ch nhim d ỏn:
Thi gian 5/2005-10/2006
H tờn : Phm Vn Ton
Hc hm, hc v : PGS.TS
Chc v: Trng b mụn Vi sinh vt
E.Mail:
T: CQ: 8615557, NR: 8645607

1

Thi gian 11/2006-6/2007
H tờn: Lng Hu Thnh
Hc v: ThS
E.Mail:
T: 7522125, Fax. 8389924


10. Cơ quan phối hợp chính:
- Liên hiệp khoa học & sản xuất CNSH-MT, Viện KH&CN Việt Nam
- Trung tâm CNSH, Viện Hoá học công nghiệp
- Trung tâm Nghiên cứu & Thực nghiệm đậu đỗ, Trung tâm Chuyển giao &
Khuyến nông, Trung tâm cây có củ, Viện KHKTNNVN (nay là Viện cây
lương thực và cây thực phẩm
- Viện Bảo vệ thực vật
- Công ty TNHH Hữu cơ, Đông Hoà, Dĩ An, Bình Dương,
- Công ty sinh hoá hữu cơ Polyfa, Buôn Mê Thuột, Đắc Lắc
- Công ty Thiên Sinh, chi nhánh phía Bắc; Gia Lâm, Hà Nội
- Trung tâm ứng dụng Khoa học và Công nghệ, Sở KH&CN tỉnh Đăklăk

- Công ty Cổ phần đầu tư khai thác mỏ
11. Danh sách cá nhân chính tham gia dự án.
TT

Họ tên

1
2
3
4
5
6
7
8

Phạm Văn Toản
Lương Hữu Thành
Nguyễn Thu Hà
Vũ Thuý Nga
Cao Thanh Tâm
Đào Văn Thông
Phạm Bích Hiên
Phạm Việt Cường

Học hàm,
học vị
PGS.TS
ThS
ThS
CN

CN
ThS
ThS
TS

9

Nguyễn Phú Tuân

TS

Đơn vị công tác
Bộ môn VSV, Viện TNNH
Bộ môn VSV, Viện TNNH
Bộ môn VSV, Viện TNNH
Bộ môn VSV, Viện TNNH
Bộ môn VSV, Viện TNNH
Bộ môn VSV, Viện TNNH
Viện Khoa học nông nghiệp VN
Liên hiệp KH&SX CNSH-MT
Viện KH&CN VN
Viện BVTV

12. Xuất xứ dự án:
Xuất xứ của Dự án là kết quả “Sản xuất và sử dụng phân bón vi sinh vật
(VSV) chức năng cho một số cây trồng “thuộc đề tài khoa học cấp Nhà Nước
KC.04.04 (2001-2004) : “Nghiên cứu công nghệ sản xuất phân bón VSV đa
chủng, phân bón chức năng phục vụ chăm sóc cây trồng cho một số vùng sinh
thái” do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (Viện
KHKTNNVN) chủ trì đã được Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn công

nhận, đưa vào áp dụng trong sản xuất (Quyết định 2421/QĐ/BNN-KHCN
ngày 17/8/2004 và kết quả nghiên cứu triển khai của đề tài KHCN.02.06B giai
đoạn 1999-2000: Nghiên cứu công nghệ sản xuất và ứng dụng chế phẩm phân
bón VSV hỗn hợp phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp bền vững do Viện
KHKTNNVN chủ trì đã được nghiệm thu ngày 20/3/2001 đạt mức xuất sắc.
Dự án cũng được xây dựng trên cơ sở kế thừa kết quả nghiên cứu triển khai
các đề tài khoa học cấp Nhà nước do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp
Việt Nam (KHKTNNVN) chủ trì giai đoạn 1991 -1998 đó là:

2

- Đề tài KH cấp Nhà nước KHCN.02.06A (1996-1998): Nghiên cứu áp dụng
các giải pháp công nghệ mới nhằm mở rộng việc sản xuất và ứng dụng phân
bón VSV cố định nitơ, phân giải lân trong nông lâm nghiệp do Viện
KHKTNNVN chủ trì, đã được nghiệm thu ngày 20/4/1999 đạt mức xuất sắc.
- Đề tài KH cấp Nhà nước KC.08.01 (1991-1995): Nghiên cứu công nghệ sản
xuất và ứng dụng phân VSV cố định nitơ nhằm nâng cao năng suất lúa và cây
trồng cạn do Viện KHKTNNVN chủ trì, được nghiệm thu ngày 10/01/1996
đạt mức xuất sắc
- Đề án lưu giữ nguồn gen VSV nông nghiệp thuộc chương trình hàng năm của
Bộ Khoa học & Công nghệ về công tác thu thập, tuyển chọn và lưu giữ nguồn
gen cây trồng, vật nuôi và VSV do Viện KHKTNNVN chủ trì. Hiện nay quĩ
gen VSV nông nghiệp đang bảo quản lưu giữ trên 600 chủng VSV sử dụng
cho công tác nghiên cứu triển khai phân bón VSV, thuốc bảo vệ thực vật sinh
học, chế phẩm VSV cải tạo môi trường, và chuyển đổi sinh học và được bổ
sung hàng năm thêm hàng trăm chủng, giống VSV mới từ nhiều nguồn khác
nhau. Đây là nguồn nguyên liệu quan trọng cho việc nghiên cứu phát triển các
sản phẩm VSV sử dụng trong sản xuất nông nghiệp.
13. Nội dung chính của Dự án.
13.1. Xây dựng, thử nghiệm và hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm VSV

đa chủng, chức năng đậm đặc qui mô công nghiệp.
- Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện qui trình công nghệ sản xuất chế phẩm
VSV vật đa chủng, chức năng đậm đặc từ tổ hợp các VSV cố định đạm,
phân giải lân, sinh tổng hợp kích thích sinh trưởng thực vật và đối kháng
VSV gây bệnh vùng rễ cây trồng cạn bằng phương pháp nuôi cấy chìm ở
qui mô công nghiệp (công suất 1500 lít/mẻ).
- Sản xuất thử nghiệm chế phẩm VSV đa chủng, chức năng đậm đặc.
- Đánh giá chất lượng chế phẩm VSV đa chủng, chức năng, đậm đặc Nghiên
cứu xây dựng qui trình bảo quản, sử dụng chế phẩm VSV đa chủng, chức
năng đậm đặc.
13.2. Sản xuất thử nghiệm và phát triển phân hữu cơ VSV đa chủng, chức
năng vào sản xuất trên trên cơ sở chế phẩm VSV đa chủng, chức năng đậm
đặc và cơ chất hữu cơ đã xử lý.
- Phối hợp với các đơn vị liên doanh, liên kết xây dựng qui trình xử lý cơ
chất hữu cơ làm chất mang cho phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng.
- Đào tạo, tập huấn cán bộ kỹ thuật tại đơn vị liên doanh, liên kết, phối hợp
sản xuất thử nghiệm và đánh giá chất lượng phân hữu cơ VSV đa chủng,
chức năng trên cơ sở chế phẩm VSV đa chủng, chức năng đậm đặc và cơ
chất hữu cơ đa xử lý.
- Nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng phân hữu cơ VSV đa chủng, chức
năng đối với cây trồng tại một số vùng sinh thái.

3


- Phối hợp sản xuất phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng và ứng dụng sản
phẩm trên diện tích 2000 ha/năm tương đương với 8.000 tấn phân hữu cơ
VSV đa chủng, chức năng trong 2 năm.
- Tổ chức khuyến cáo và mở rộng qui mô sử dụng phân hữu cơ VSV đa
chủng, chức năng cho các đối tượng cây trồng thông qua các mô hình trình

diễn tại các vùng sinh thái khác nhau.
13.3. Đào tạo bồi dưỡng đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật.
- Đào tạo nâng cao trình độ cho 2 cán bộ khoa học về qui trình công nghệ sản
xuất phân vi sinh vật đa chủng, chức năng qui mô công nghiệp làm hạt nhân
cho việc triển khai công nghệ tại cơ quan chủ trì dự án và đơn vị phối hợp, liên
doanh, liên kết dự án
- Đào tạo nâng cao tay nghề cho 5 công nhân kỹ thuật tham gia nghiên cứu
triển khai sản xuất phân VSV đa chủng, chức năng tại cơ quan chủ trì dự án,
đơn vị phối hợp và liên doanh, liên kết của dự án về kỹ thuật sản xuất, kiểm
tra, đánh giá chất lượng sản phẩm tạo ra, đồng thời tổ chức các hoạt động
nhằm mở rộng thông tin khoa học về sản phẩm phân VSV đa chủng, chức
năng cho đội ngũ cán bộ kỹ thuật tại cơ sở sản xuất và địa phương.
- Tập huấn nông dân về kỹ thuật sử dụng, hỗ trợ thử nghiệm và xây dựng mô
hình trình diễn hiệu quả phân VSV đa chủng, chức năng tại cơ sở sản xuất và
sử dụng sản phẩm
14. Sản phẩm của Dự án.
Sản phẩm của dự án theo hợp đồng số 02/2005/HĐ-DASXTN/KC.04DA11 và hợp đồng số: 11/2006/HĐ-DA ký kết giữa Bộ Khoa học và Công
nghệ và Cơ quan chủ trì và chủ nhiệm dự án như bao gồm:
STT

Tên sản phẩm

Số
lượng

Chỉ tiêu kinh tế - kỹ
thuật

1

Quy trình công nghệ sản
xuất chế phẩm vi sinh vật đa
chủng, chức năng chất lượng
cao trên thiết bị lên men
chìm ở quy mô công nghiệp
Quy trình sản xuất phân hữu
cơ vi sinh vật đa chủng, chức
năng
Phân hữu cơ vi sinh vật đa
chủng, chức năng

01

10 chủng VSV đa hoạt
tính,
Chế phẩm có mật độ VSV
đa hoạt tính ≥ 109 CFU/g

01

Qui trình được áp dụng tại
1-2 cơ sở sản xuất

8.000
tấn

- Sử dụng cho một số đối
tượng cây trồng.
- Mật độ VSV: 106 CFU/g
Qui mô 1-5 ha/mô hình

2
3
4

Mô hình trình diễn hiệu quả
của phân bón vi sinh vật đa
chủng, chức năng ở mộ số
vùng sinh thái

6 mô
hình

4

Ghi
chú

PHẦN 2: KẾT QUẢ HOẠT ĐỘNG DỰ ÁN
I. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC.

Hiệu quả của VSV trong việc làm tăng khả năng sinh trưởng phát triển
cây trồng, tiết kiệm phân bón hoá 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 (5, 7, 13, 14, 20, 21, 25, 30). Các sản phẩm vi sinh như phân
bón VSV cố định nitơ, phân giải photphat khó tan, chế phẩm VSV kích thích
sinh trưởng thực vật, chế phẩm VSV phòng trừ bệnh cây trồng đã được
nghiên cứu từ nhiều năm nay có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ môi
trường và xây dựng nền nông nghiệp bền vững. VSV tác động đến cây trồng
trực tiếp hoặc gián tiếp. Sự tác động trực tiếp của VSV đến cây trồng thể hiện

qua sự tổng hợp, khoáng hoá hoặc chuyển hoá các chất dinh dưỡng xảy ra
trong quá trình chuyển hoá vật chất của VSV 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 VSV có khả năng làm giảm bớt hoặc ngăn chặn các
ảnh hưởng có hại từ môi trường hoặc từ các VSV bất lợi đối với thực vật,
trong đó VSV có thể cạnh tranh dinh dưỡng với VSV bất lợi hoặc sinh tổng
hợp các chất có tác dụng trung hoà, phân huỷ, chuyển hoá các tác nhân có hại
hoặc tiêu diệt, ức chế các VSV bất lợi. Mỗi loại VSV trong tự nhiên có thể có
1 hoặc cả 2 tác động nêu trên đối với cây trồng (1, 2, 3, 9, 10, 11, 16, 23, 26,
29, 32, 35).
Kết quả nghiên cứu từ các nước Mỹ, Canada, Nga, Ấn Độ, Thái Lan,
Trung Quốc, Nhật.... cho thấy sử dụng chế phẩm VSV có thể cung cấp cho đất
và cây trồng từ 30 - 60 kg N/ha/năm hoặc thay thế 1/2 - 1/3 lượng lân vô cơ
bằng quặng photphat. Dịch nuôi cấy các VSV sinh tổng hợp chất điều hoà sinh
trưởng thực vật như Azotobacter, Azospirilum, Rhizobium…có thể cung cấp
10-20 µgIAA/ml hoặc 20 µg GA3/ml do đó làm tăng khả năng nảy mầm, ra rễ
của hạt giống, tăng khả năng phân chia mô tế bào, kích thích hoặc kìm hãm sự
nở hoa, tăng khả năng sinh trưởng và năng suất củ quả và tăng tính chống chịu
hạn. Một số chất kháng sinh như Agrocin 84, Agrocin 434, Phenazines,
Pyoluteorin…được sinh ra bởi Agrobacterium, Pseudomonas và Bacillus…có
khả năng hạn chế bệnh tua mực ở cây quế, bệnh trụi ngọn ở cam chanh, bệnh
héo xanh vi khuẩn, bệnh thối rễ do nấm ở cây họ cà và cây đậu đỗ.
Tuy nhiên do hệ VSV rất đa dạng và mỗi VSV trong đất đều chịu nhiều
tác động qua lại của các VSV khác cũng như điều kiện môi trường nên hiệu
quả của các sản phẩm vi sinh trong các điều kiện khác nhau không giống nhau.
Một số nghiên cứu gần đây ở Ấn Độ, Trung Quốc, Đức, Nhật, Mỹ, Anh, Úc...
cho thấy sản phẩm tổng hợp bao gồm tập hợp các nhóm VSV cố định nitơ,
phân giải lân, kích thích sinh trưởng thực vật, đối kháng VSV gây bệnh vùng

5


rễ cây trồng như E2001, Phytobacter, superlife, .v.v. có tác dụng đối với cây
trồng tốt hơn so với từng nhóm riêng rẽ.
Các sản phẩm phân VSV trên thế giới được sản xuất chủ yếu bằng
phương pháp lên men chìm trong các nồi lên men ở qui mô công nghiệp, trong
đó môi trường dinh dưỡng chuẩn không được sử dụng vì giá thành quá cao mà
được thay thế bằng môi trường tổng hợp từ các nguồn liệu sẵn có như tinh
bột ngô, sắn, rỉ mật, nước chiết ngô, nước chiết men, nước chiết đậu tương,
amoniac, .v.v. Thành phần môi trường được nghiên cứu, lựa chọn đảm bảo
phù hợp với từng đối tượng VSV (1, 4, 6, 13).
Trong khuôn khổ các đề tài, dự án nghiên cứu & triển khai các đơn vị
khoa học trong cả nước đã tiến hành các nghiên cứu về VSV có ích ( cố định
nitơ, phân giải photphat khó tan, sinh tổng hợp chất kích thích sinh trưởng
thực vật…), trên cơ sở đó nghiên cứu sản xuất thành công một số loại phân
bón VSV. Các sản phẩm phân bón VSV đơn chủng (Nitragin, Rhizoda,
Azogin, Rhizolu, Phosphobacterin...) hay đa chủng ( phân hỗn hợp từ VSV cố
định nitơ và phân giải lân: Biomix, Humix…) đã thể hiện được tác dụng nâng
cao hiệu quả sử dụng phân khoáng, tăng cường trao đổi chất trong cây và qua
đó nâng cao năng suất, chất lượng nông sản và tăng thu nhập cho người nông
dân. Kết quả nghiên cứu triển khai các đề tài, dự án về phân bón VSV đơn
chủng và đa chủng được hiện trong các công trình đã công bố (20, 21)
Bên cạnh các VSV có lợi các VSV gây bệnh vùng rễ cây trồng tồn tại
trong đất đã gây nhiều thiệt hại cho sản xuất nông, lâm nghiệp. Năng suất cây
trồng ở nhiều nơi đã bị giảm từ 20-100%. Nhiều nghiên cứu ở Việt Nam đã chỉ
ra Pseudomonas solanacearum là tác nhân chính gây bệnh chết ẻo ở cà chua,
dưa, lạc và Aspergillus niger, Macropholina phaseomina, Sclerotium rolfsii và
Fusarium là tác nhân gây bệnh lở cổ rễ và bệnh thối rễ ở cà phê, tiêu và điều
(8, 12, 15). Ngoài các kỹ thuật canh tác đến nay chưa có biện pháp phòng trừ

nào có hiệu quả. Các công trình nghiên cứu gần đây của Viện Bảo vệ Thực
vật, Viện KHKTNNVN, Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện CNSH, Viện
Khoa học Lâm nghiệp.v.v. đã chứng minh một số VSV có khả năng ức chế và
tiêu diệt nhiều vi sinh vật gây bệnh. Kết quả này đã tạo ra cơ sở ban đầu cho
giải pháp phòng trừ sinh học các nguồn bệnh nguy hiểm này (21).
Sản xuất và ứng dụng hỗn hợp VSV cố định nitơ, phân giải lân, sinh
tổng hợp kích thích sinh trưởng thực vật và VSV đối kháng VSV gây bệnh
vùng rễ như một loại phân bón chức năng sử dụng trong sản xuất nông lâm
nghiệp là kết quả nghiên cứu của Viện KHKTNNVN phối hợp cùng Viện
CNSH – Viện KH&CN Việt Nam và Viện KH lâm nghiệp. Kết quả nghiên
cứu đã chứng minh phân VSV đa chủng, chức năng có tác dụng tiết kiệm phân
khoáng, giảm thiểu thuốc bảo vệ thực vật hoá học và góp phần tích cực cho
việc xây dựng nền nông nghiệp bền vững. Sản phẩm đã được nghiên cứu đánh
giá trong phòng thí nghiệm, thử nghiệm ảnh hưởng trên một số đối tượng cây
trồng ở qui mô chậu vại, nhà lưới, vườn ươm và khảo nghiệm đồng ruộng cả

diện hẹp và diện rộng. Kết quả thử, khảo nghiệm cho thấy phân VSV đa
chủng, chức năng có khả năng gia tăng sinh khối và năng suất cây trồng. Sự
tăng năng suất được xác nhận ngay cả khi giảm 10-30% lượng dinh dưỡng
khoáng N,P. Số liệu tổng kết kết quả khảo nghiệm đồng ruộng diện rộng và
mô hình trình diễn tại một số địa phương cho thấy phân VSV đa chủng chức
năng có khả năng gia tăng sinh khối và năng suất cây trồng. Sự tăng năng suất
được xác nhận ngay cả khi giảm một phần dinh dưỡng khoáng (N,P). Kết quả
khảo nghiệm cũng xác định phân vi sinh vật đa chủng không những đem lại lợi
ích về mặt cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng mà còn có tác dụng tích cực
trong việc hạn chế bệnh vùng rễ ở các cây trồng thử nghiệm. Kết quả nghiên
cứu cơ chế tác dụng, qui trình công nghệ sản xuất qui mô phòng thí nghiệm và
hiệu lực của loại phân mới này đã được công bố trên nhiều tạp chí khoa học
trong và ngoài nước, đặc biệt trong Hội nghị Công nghệ Sinh học toàn quốc tổ
chức tại Hà Nội tháng 12 năm 2003. phân bón VSV đa chủng chức năng, sản

phẩm của Viện KHKTNNVN kết hợp cùng Viện CNSH và Viện KHLN đã
được Hội đồng Khoa học chuyên ngành Đất, Phân bón và Hệ thống nông
nghiệp, Bộ Nông nghiệp & PTNT kiến nghị công nhận tiến bộ kỹ thuật và áp
dụng rộng trong sản xuất (21).
Với khuôn khổ một đề tài nghiên cứu khoa học trong thời gian qua các
cán bộ khoa học của đề tài mới tập trung nghiên cứu nhằm chứng minh khả
năng sử dụng hỗn hợp VSV đa chức năng làm phân bón và tổ chức xây dựng,
triển khai qui trình công nghệ sản xuất ở qui mô nhỏ. Trong thời gian qua,
mặc dù có hiệu quả và được người sử dụng tín nhiệm, song phân bón VSV đa
chủng, chức năng chỉ mới được sử dụng ở phạm vi hết sức khiêm tốn. Nguyên
nhân chính của hạn chế này là do chưa có qui trình sản xuất ở qui mô công
nghiệp. Nhằm đáp ứng nhu cầu của thực tế sản xuất và nhanh chóng đưa tiến
bộ khoa học vào sản xuất, việc nghiên cứu xây dựng qui trình sản xuất phân
VSV đa chủng, chức năng ở qui mô công nghiệp tạo sản phẩm mới và phát
triển trên diện rộng là hết sức cần thiết.
Mục tiêu của dự án là hoàn thiện công nghệ sản xuất phân bón vi sinh
vật đa chủng, chức năng chất lượng cao ở qui mô công nghiệp cho một số cây
trồng trên vùng sinh thái và tổ chức chuyển giao công nghệ, ứng dụng vào sản
xuất nhằm tạo mô hình sản xuất và sử dụng hỗn hợp vi sinh vật nhiều chức
năng như một loại phân bón có tác dụng nâng cao năng suất, chất lượng nông
sản, tiết kiệm phân hoá học, đồng thời có khả năng hạn chế một số bệnh vùng
rễ cây trồng do nấm và vi khuẩn gây nên, góp phần phát triển nông phẩm an
toàn.

6

7

II. LỰA CHỌN ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Công nghệ sản xuất chế phẩm VSV đa chủng, chức năng đã được
nghiên cứu và thử nghiệm sản xuất ở qui mô phòng thí nghiệm và qui mô pilot
trong khuôn khổ của đề tài KC.04.04. Sản phẩm đã được thử nghiệm trên cây
trồng cho hiệu quả tốt. Từ chế phẩm VSV đa chủng, chức năng đề tài đã phối


hợp với một số công ty để sản xuất thử nghiệm phân hữu cơ VSV đa chủng,
chức năng. Sản phẩm phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng được khảo
nghiệm trên một số cây trồng ở miền Bắc, miền Nam, Tây nguyên và được
người sử dụng đánh giá cao. Do mục tiêu của đề tài nghiên cứu là xây dựng
công nghệ sản xuất phân VSV đa chủng chức năng ở qui mô pilot và thử
nghiệm áp dụng tại một số cơ sở sản xuất, nên sản phẩm phân VSV đa chủng
chức năng chỉ được ứng dụng trong khuôn khổ của đề tài trên diện tích khiêm
tốn. Kết quả thử, khảo nghiệm đồng ruộng đã cho thấy phân bón VSV đa
chủng, chức năng có hiệu quả tốt trong trồng trọt, mang lại nhiều lợi ích kinh
tế xã hội cho người sử dụng và môi trường sinh thái. Thực tế sản xuất nông,
lâm nghiệp đang rất cần sản phẩm phân bón VSV đa chủng chức năng. Nhằm
hoàn thiện qui trình công nghệ tạo sản phẩm chất lượng cao ở qui mô lớn
phục vụ công tác đưa nhanh tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất đáp ứng nhu cầu
của của người sử dụng, dự án cần thiết phải triển khai các nghiên cứu thử
nghiệm và hoàn thiện để xác định được tính ổn định của qui trình công nghệ
sản xuất chế phẩm VSV đa chủng, chức năng chất lượng cao ở qui mô công
nghiệp; đồng thời phối hợp với các cơ sở sản xuất phân bón hữu cơ, hữu cơ
sinh học ở các vùng sinh thái nghiên cứu hoàn thiện qui trình xử lý phân gia
cầm, than bùn và các nguồn hữu cơ khác thành chất mang cho sản xuất phân
hữu cơ VSV đa chủng, chức năng. Trên cơ sở đó dự án tổ chức sản xuất thử
nghiệm và phát triển phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng vào sản xuất.
Nhằm khuyến cáo phân bón VSV đa chủng, chức năng cho sản xuất dự án
cũng đặt ra nội dung thử, khảo nghiệm phân VSV đa chủng, chức năng và xây
dựng mô hình trình diễn trên diện rộng đối với một số cây trồng tại các vùng

sinh thái. Để dự án được thực hiện thành công và có thể chuyển giao cho sản
xuất, dự án xác định việc đào tạo, bồi dưỡng cán bộ là nội dung quan trọng
tiếp theo của dự án.
Để giải quyết các nội dung nghiên cứu đáp ứng mục tiêu xác định nêu
trên dự án đã sử dụng kỹ thuật và phương pháp nghiên cứu sau (chi tiết các
phương pháp nghiên cứu được tập hợp trong phụ lục 1):
- Nghiên cứu đặc điểm chung và điều kiện sinh trưởng phát triển của
VSV theo các phương pháp nghiên cứu VSV thông dụng.
- Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hoá học của mẫu đất, phân bón
theo 10TCN 378-99; 369-99; 370-99; 377-99; 373-99; 371-99; 375-99;
303-97; 361-99; 306-97; 307-97; 308-97; 302-97; 366-99.
- Phương pháp xác định hoạt tính cố định nitơ, phân giải lân VSV và chất
lượng phân bón VSV theo TCVN 6166-2002; 6167-1996; 7185-2002;
10TCN 299-97; 298-97.
- Đánh giá khả năng đối kháng vi khuẩn/ nấm bệnh vùng rễ cây trồng
theo phương pháp khuyếch tán hoạt chất ức chế vi sinh vật trong môi
trường thạch (27).

8

- Xác định tên VSV bằng phương pháp phân loại học phân tử dựa trên cơ
sở giải trình tự gen 16S ARN ribosom và so sánh theo chương trình
phần mềm Fasta. Tên VSV được xác định với xác xuất tương đồng cao
nhất (17).
- Xác định độ an toàn sinh học của các chủng vi sinh vật theo hướng dẫn
về phân loại cấp độ an toàn sinh học của cộng đồng Châu Âu số
90/679/EWG (31).
- Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng diện hẹp và diện rộng theo
10TCN 216-95 (216-2003): Qui phạm khảo nghiệm đồng ruộng hiệu
lực của phân bón đối với cây trồng và “Phương pháp thí nghiệm đồng

ruộng”. Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3
lần lặp lại. Số liệu nghiên cứu được xử lý theo chương trình thống kê và
xử lý số liệu IRRISTAT
III. NHỮNG NỘI DUNG ĐÃ THỰC HIỆN.
Ngay sau khi Dự án được phê duyêt cơ quan chủ trì dự án đã tổ chức hội
thảo kế hoạch triển khai dự án với sự tham gia của các cán bộ khoa học chủ
chốt về các lĩnh vực có liên quan. Nội dung nghiên cứu của dự án được thống
nhất và phân công cụ thể cho các đơn vị và triển khai chi tiết trong các năm
như sau:
Năm 2005:
- Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện qui trình công nghệ sản xuất chế phẩm
VSV vật đa chủng, chức năng đậm đặc từ tổ hợp các VSV cố định đạm,
phân giải lân, sinh tổng hợp kích thích sinh trưởng thực vật và đối kháng
VSV gây bệnh vùng rễ cây trồng cạn bằng phương pháp nuôi cấy chìm ở
qui mô công nghiệp (công suất 1500 lít/mẻ).
- Sản xuất thử nghiệm chế phẩm VSV đa chủng, chức năng đậm đặc.
- Đánh giá chất lượng chế phẩm VSV đa chủng, chức năng, đậm đặc Nghiên
cứu xây dựng qui trình bảo quản, sử dụng chế phẩm VSV đa chủng, chức
năng đậm đặc.
- Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện qui trình xử lý cơ chất hữu cơ làm chất
mang cho phân bón hữu cơ VSV đa chủng, chức năng.
- Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện qui trình sản xuất phân hữu cơ VSV đa
chủng, chức năng trên cơ sở chế phẩm VSV đa chủng, chức năng đậm đặc
và cơ chất hữu cơ đã xử lý.
- Sản xuất thử nghiệm, đầu đánh giá khả năng sử dụng và bước đầu phát
triển phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng vào sản xuất.
Năm 2006 và 2007
- Tiếp tục hoàn thiện qui trình sản xuất phân hữu cơ VSV đa chủng, chức
năng và phối hợp sản xuất phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng ở qui
mô công nghiệp.

- Tiếp tục nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng phân hữu cơ VSV đa
chủng, chức năng đối với cây trồng tại một số vùng sinh thái.
9


- Tổ chức khuyến cáo và mở rộng qui mô sử dụng phân hữu cơ VSV đa
chủng, chức năng cho các đối tượng cây trồng thông qua các mô hình trình
diễn tại các vùng sinh thái khác nhau.
Nội dung và các đơn vị chính thực hiện dự án cụ thể như sau:
Đơn vị thực hiện

Nội dung thực hiện

Viện Khoa học Kỹ
thuật Nông nghiệp
Việt Nam/ Viện Thổ
nhưỡng Nông hoá và
các đơn vị trực
thuộc.

- Hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm VSV đa chủng,
chức năng đậm đặc sử dụng cho cây trồng nông nghiệp và hồ
tiêu.
- Hoàn thiện công nghệ xử lý cơ chất hữu cơ và sản xuất
phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng sử dụng cho cây
trồng nông nghiệp.
- Phối hợp sản xuất, đánh giá khả năng sử dụng và khuyến
cáo ứng dụng phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng trên
diện rộng.

Viện CNSH, Viện - Hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm VSV đa chủng,
KH&CN Việt Nam.
chức năng đậm đặc, cơ chất hữu cơ và phân hữu cơ VSV đa
chủng, chức năng sử dụng cho cây công nghiệp.
- Phối hợp sản xuất và khuyến cáo đưa vào sử dụng phân
hữu cơ VSV đa chủng, chức năng.
Các công ty: TNHH
Hữu cơ Bình Dương,
Polyfa, Thiên Sinh,
Cổ phần đầu tư khai
thác mỏ, TT Ứng
dụng KHCN Đắc Lắc

- Phối hợp sản xuất phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng
trên cơ sở chế phẩm đậm đặc và cơ chất đã xử lý.
- Phối hợp khuyến cáo và tổ chức phát triển hữu cơ VSV đa
chủng, chức năng vào sản xuất.
- Tiếp nhận chuyển giao công nghệ sản xuất phân hữu cơ
VSV đa chủng, chức năng.

Các Sở nông nghiệp, Phối hợp đánh giá khả năng sử dụng và khuyến cáo ứng
Chi cục BVTV các dụng phân hữu cơ VSV đa chủng, chức năng trên diện rộng.
tỉnh, Viện BVTV

IV. KẾT QUẢ THỰC HIỆN.
1. Kết quả khoa học công nghệ.
1.1 Hoàn thiện qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng, chức năng
trên thiết bị lên men chìm qui mô công nghiệp.
1.1.1.Tuyển chọn, xác định bộ giống vi sinh vật đa hoạt tính.
Từ bộ giống VSV thuộc đề tài KC04-04 và Quỹ gen vi sinh vật nông

nghiệp, dự án đã tiến hành tuyển chọn và đánh giá hoạt tính sinh học của một
số chủng vi sinh vật. Trên cơ sở lý lịch khoa học về hoạt tính sinh học của một
số chủng vi sinh vật đã biết về hoạt tính cố định nitơ, phân giải photphat khó
tan, sinh tổng hợp chất kích thích sinh trưởng thực vật và đối kháng vi khuẩn,
nấm gây bệnh vùng rễ, kết quả cụ thể như sau:
10

a). Azotobacter
Theo lý lịch khoa học, 3 chủng Azotobacter, ký hiệu là 108, 70 và 106 là
những chủng vi sinh vật có khả năng cố định nitơ tự do. Để sử dụng các chủng
vi sinh vật này làm nguyên liệu sản xuất phân bón vi sinh vật đa chủng, chức
năng, dự án tiến hành tuyển chọn ra những chủng có hoạt tính sinh học cố định
nitơ mạnh. Kết quả kiểm tra hoạt tính cố định nitơ của các chủng Azotobacter
được trình bày trong bảng 1.
Bảng 1. Khả năng cố định nitơ của các chủng Azotobacter.
STT

Ký hiệu chủng

Cố định nitơ (µmol Etylen/ml/ngày)

1

70

4345,6

2

106

3207,2

3

108

4281,6

Số liệu bảng 1 cho thấy, các chủng Azotobacter đều có khả năng cố định
nitơ, với hoạt tính hình thành etylen đạt từ 2207,2 đến 4345,6 µmol/ml/ngày,
trong đó chủng 70 có khả năng cố định nitơ cao nhất, đạt 4345,6
µmol/ml/ngày.
Các chủng vi sinh vật sử dụng để sản xuất phân vi sinh vật chức năng
đặc biệt có ý nghĩa sử dụng nếu các chủng này có tính chất đa hoạt tính sinh
học. Vì vậy, dự án đã đánh giá các hoạt tính sinh học khác của chủng
Azotobacter.
Kết quả đánh giá khả năng sinh IAA của các chủng Azotobacter được
trình bày trong bảng 2 cho thấy, các chủng Azotobacter sử dụng trong nghiên
cứu đều có khả năng sinh IAA thô, hàm lượng đạt từ 3-430 µg/ml, hàm lượng
IAA đạt cao nhất sau 5 ngày nuôi cấy các chủng vi khuẩn trong môi trường
dinh dưỡng có bổ sung DL- triptophan 1%. Chủng 70 có khả năng sinh IAA
thô cao nhất, đạt 430 µg/ml sau 5 ngày nuôi cấy.
Trong khu hệ sinh thái tồn tại rất nhiều mối quan hệ giữa các quần thể
sinh vật, quan hệ giữa VSV – VSV, VSV – Cây trồng, VSV - Động vật
đất...Lợi dụng mối quan hệ cạnh tranh giữa các quần thể vi sinh vật có ý nghĩa
quan trọng trong việc tạo chế phẩm phân bón vi sinh vật chức năng có khả
năng hạn chế vi khuẩn gây bệnh vùng rễ thực vật. Kết quả đánh giá khả năng
ức chế vi khuẩn gây bệnh héo xanh thực vật của các chủng Azotobacter được
trình bày trong bảng 3. Kết quả bảng 3 cho thấy cả ba chủng Azotobacter sử

dụng trong nghiên cứu đều có khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh héo xanh
thực vật. Chủng 70 có khả năng ức chế vi khuẩn héo xanh cho lạc, chủng 108
có khả năng ức chế vi khuẩn héo xanh cho lạc và cà chua, chủng 106 có khả
năng ức chế vi khuẩn héo xanh cho lạc, cà chua và khoai tây.
11


Bảng 2. Khả năng sinh tổng hợp IAA thô của các chủng Azotobacter.
Ký hiệu
chủng

Hàm lượng IAA thô (µg/ml)
1 ngày

2 ngày

3 ngày

5 ngày

7 ngày

70

85

288

320

430

335

106

3

7

23

32

28

108

25

35

35

39

27

Bảng 3. Khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh héo xanh của các chủng
Azotobacter.

Ký hiệu
chủng

Khả năng ức chế vi khuẩn héo xanh
(vòng ức chế D-d cm)
Cà chua

Khoai tây

Lạc

70

-

-

0,6

106

1,6

1,4

0,3

108

1,6

-

1,6

Ghi chú: (-): Không có hoạt tính

Sinh tổng hợp polyshacarit là một trong các tính chất đặc trưng của
Azotobacter. Sử dụng đặc tính này để cải thiện độ phì của đất trồng đã được
nhiều nhà khoa học quan tâm. Kết quả nghiên cứu khả năng sinh polyshacarit
của các chủng Azotobacter được thể hiện trong bảng 4.
Bảng 4. Hàm lượng polyshacarit của các chủng Azotobacter.
Ký hiệu chủng

Lượng polyshacarit (g khô/l)

70

360

106

489

108

353

Rhizobium là vi khuẩn gram (-), hiếu khí, sống cộng sinh với cây họ đậu.
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển chúng có khả năng cố định nitơ và

cung cấp nitơ cho cây chủ. Kết quả nghiên cứu khả năng hình thành nốt sần và
cố định nitơ của các chủng Rhizobium sử dụng trong nghiên cứu được thể hiện
trong bảng 5.
Bảng 5. Khả năng cố định nitơ và hình thành nốt sần của các
chủng Rhizobium.
STT

Ký hiệu
chủng

Tổng số

Rễ chính

Rễ phụ

Khả năng cố định nitơ
(nmol C2H4/cây/ngày)

Số lượng nốt sần/cây

1

RA.04

33,5

13,0

20,5

621,5

2

RA.18

40,0

11,0

29,0

748,0

3

RA.42.2

222,5

115,0

107,5

5135,5

Kết quả bảng 5 cho thấy, 3 chủng Rhizobium sử dụng trong nghiên cứu
đều có khả năng hình thành nốt sần và cố định nitơ, trong đó, chủng RA.42.2
có khả năng hình thành 222,5 nốt sần/cây và cố định được 5135,5 nmol

C2H4/cây/ngày.
Để có thể tạo nốt sần và cố định nitơ phân tử cung cấp cho đất và cây
trồng, đòi hỏi các vi sinh vật cố định nitơ phải có khả năng cạnh tranh cao đối
với các vi sinh vật có sẵn trong đất. Khả năng cạnh tranh của các vi sinh vật
trong đất được đánh giá thông qua tính kháng kháng sinh. Kết quả nghiên cứu
đánh giá mức độ kháng kháng sinh của các chủng Rhizobium được thể hiện
trong bảng 6.
Bảng 6. Khả năng kháng kháng sinh của chủng Rhizobium.
STT

Ký hiệu
chủng

Streptomycin

Spectinomycin

Tetracilin

1

RA.04

-

-

-

2

RA.18

-

+ (30 ppm)

-

3

RA.42.2

-

+ (30 ppm)

-

Loại kháng sinh

Kết quả bảng 4 cho thấy 3 chủng Azotobacter nghiên cứu đều có khả
năng sinh polyshacarit, lượng polyshacarit tạo thành đạt từ 353 đến 489 g
khô/lít. Khả năng sinh polyshacarit của các chủng Azotobacter có ý nghĩa
trong sản xuất phân bón sinh học. Các chủng sinh polyshacarit có tác dụng tốt
cho sinh thái đất và cây trồng nhờ khả năng giữ ẩm cho đất, tăng chất dinh
dưỡng cho cây trồng v.v…
Kết quả đánh giá hoạt tính phân giải lân và đối kháng VSV gây bệnh
vùng rễ cây trồng cạn cho thấy các chủng Azotobacter có biểu hiện, song mức
độ không cao.

b). Rhizobium

Kết quả bảng 6 cho thấy, 3 chủng Rhizobium sử dụng trong nghiên cứu
đều không mọc được trên môi trường có bổ sung streptomycin, tetracilin.
Chủng RA.18 và RA.42.2 có khả năng phát triển trên môi trường chứa
spectinomycin (30 ppm).
Kết quả đánh giá hoạt tính sinh tổng hợp hoạt chất kích thích sinh trưởng

12

13

Ghi chú: (-): Không mọc trên môi trường bổ sung kháng sinh, (+): Mọc trên môi trường bổ
sung kháng sinh


Bảng 7. Khả năng phân giải Ca3(PO4)2 của các chủng Bacillus
trên môi trường đặc.
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Chủng vi khuẩn

Đường kính (d) vòng phân giải photphat khó tan
(mm) trên môi trường đặc sau 5 ngàynuôi cấy

B04
B08
B10
B14
B16
B17
B18
B24
B34

11,5
14,6
14,5
21,5
11,5
4,0
14,6
15,5
11,5

Kết quả xác định định lượng hoạt tính phân giải lân của các chủng vi
sinh vật nghiên cứu cũng đồng nhất với kết quả đánh giá định tính khả năng
chuyển hoá lân khó tan của các chủng Bacillus nghiên cứu. Số liệu bảng 8 cho
thấy mức độ hoà tan lân của các chủng Bacillus đạt 1-20µg/ml sau 10 ngày
nuôi cấy. Môi trường nuôi cấy 2 chủng B17 và B34 có hàm lượng lân tan thấp
nhất, khoảng 1µg/ml, chủng B14, và B18 có hàm lượng hoà tan lân tương 1520µg/ml.

Khả năng chuyển hoá lân từ các nguồn phốt phát khác nhau của chủng
Bacillus sử dụng trong nghiên cứu cho thấy các nguồn photphat khác nhau có
ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng, phát triển của Bacillus cũng như mức độ
hoà tan lân của chúng. Ca3(PO4)2 là nguồn photpho được Bacillus sử dụng tốt
nhất. Cả hai loại quặng apatit và photphorit đều không có ảnh hưởng tốt đến
sinh trưởng, phát triển của Bacillus. Trong môi trường nuôi cấy có bổ sung hai
loại quặng apatit và photphorit mật độ Bacillus chỉ đạt 107-108CFU/ml.Sự sinh
14

trưởng, phát triển của chủng B14, B18 trong môi trường nuôi cấy chứa các
nguồn photpho khác nhau được minh hoạ trong các biểu đồ 1 và 2.
Bảng 8. Khả năng hoà tan lân của các chủng Bacillus trong môi trường nuôi
cấy lỏng sau thời gian nuôi cấy 10 ngày.
STT

Chủng vi khuẩn

Chỉ số OD

Hàm lượng lân tan (µg/l)

1

B04

0,063

6

2

B08

0,050

5

3

B10

0,064

6

4

B14

0,203

20

5

B16

0,064

6

6

B17

0,009

1

7

B18

0,156

15

8

B24

0,068

6

9

B34

0,013

1

Biểu đồ 1: Khả năngphát triển của B14 trong môi trường bổ sung nguồn các
phosphate khác nhau.
10
9
8
7

mËt ®é tÕ bµo (CFU/ml)

thực vật (IAA), phân giải lân và đối kháng VSV gây bệnh vùng rễ cây trồng
cạn cho thấy các chủng Rhizobium không thể hiện rõ nét.
c). Bacillus
Khả năng chuyển hoá Ca3PO4 của các chủng Bacillus trên môi trường
đặc được tổng hợp trong bảng 7 cho thấy cả 9 chủng vi sinh vật đều có khả
năng chuyển hoá Ca3PO4 thành dạng hoà tan, trong đó chủng B.14 có đường
kính vòng phân giải phosphat khó tan lớn nhất (21,5mm), chủng B.08, B.18,
B.10, B.24 có đường kính vòng phân giải phosphat khó tan từ 14,5-15,5mm và
chủng B.17 có khả năng phân giải phosphat nhỏ nhất (đường kính vòng phân
giải = 4,0mm). Thời gian hình thành vòng phân giải đối với 8/9 chủng Bacillus
là 3 ngày, riêng chủng B14 có khả năng hình thành vòng phân giải photphat
ngay sau 1 ngày nuôi cấy.

6
5
4
3
2

1
0
2 ngµy

4 ngµy

6 ngµy

8 ngµy

Thêi gian nu«i cÊy (ngµy)
Ca3PO4
ApatÝt
Supel©n

15

10 ngµy

Photphorit


Biểu đồ 2. Khả năng phát triển của B18 trong môi trường bổ sung nguồn các
phosphate khác nhau

sau 4 ngày nuôi cấy. Chủng B08 và B18 có khả năng sinh IAA tương ứng đạt
186 và 263µg/ml sau 4 ngày nuôi cấy.
Bảng 9: Khả năng sinh IAA của các chủng Bacillus.

10

TT

Chủng vi
khuẩn

2 ngày

4 ngày

1

B04

106

87

36

2

B08

72

186

112

MËt ®é tÕ bµo (CFU/ml)

8
6
4
2
0
2 ngµy

4 ngµy
6 ngµy
8 ngµy
Thêi gian nu«i cÊy (ngµy)
Ca3PO4
ApatÝt
Supel©n
Photphorit

10 ngµy

Để xác định khả năng bền vững của hoạt chất sinh học phân giải hợp
chất photpho, dự án tiến hành đánh giá mức độ hoạt tính của vi khuẩn trong
điều kiện ly tâm và xử lý nhiệt độ, trong đó vi khuẩn được nuôi trên môi
trường có bổ sung Ca3(PO4)2 trong 3 ngày sau đó tiến hành ly tâm hoặc xử lý
nhiệt độ và đo vòng phân giải lân trên môi trường đặc. Kết quả nghiên cứư cho
thấy các chủng vi khuẩn phân giải lân trong quá trình nuôi cấy đều làm giảm
pH của môi trường, trong đó chủng B.14 trong điều kiện ly tâm có xử lý nhiệt
độ 800C trong 10 phút thì hoạt tính phân giải lân không thể hiện nữa, các
chủng còn lại không thay đổi hoạt tính phân giải lân khi xử lý ở độ nhiệt độ
800C trong 10 phút. Như vậy chủng B.14 có khả năng đã sản sinh ra 1 loại

men phosphataza phân giải hợp chất Ca3(PO4)2. Men này dễ bị phân huỷ trong
điều kiện nhiệt độ cao. Điều này cũng phù hợp với đặc điểm hình thái học của
chủng vi khuẩn có khả năng sinh men phosphataza, chúng có khả năng phát
triển trên môi trường thạch muối-khoai tây. Trên môi trường này có thể nhận
ra khá dễ dàng các khuẩn lạc vi khuẩn phân giải hợp chất photpho: đó là khuẩn
lạc lớn nhày và xung quanh có vòng trong suốt.
Để xác định hoạt tính sinh tổng hợp IAA, các chủng vi khuẩn được nuôi
cấy trong môi trường có bổ sung DL-triptophan 1%. Kết quả xác định hàm
lượng IAA sau thời gian nuôi cấy từ 2-6 ngày được trình bày trong bảng 9 cho
thấy tất cả các chủng vi khuẩn nghiên cứu đều có khả năng sinh IAA với hàm
lượng đạt từ 35-352 µg/ml môi trường, trong đó hàm lượng IAA đạt cao nhất
sau 4 ngày nuôi cấy các chủng vi khuẩn trong môi trường dinh dưỡng có bổ
sung DL- triptophan 1%. Chủng B14 có khả năng sinh IAA cao nhất (đạt 352
µg/ml), chủng B.24,B10 cho hàm lượng IAA thấp nhất (82µg/ml và 87µg/ml)

16

Hàm lượng IAA (µg/ml) sau thời gian nuôi cấy
6 ngày

3

B10

106

87

36

4

B14

343

352

149

5

B16

80

133

69

6

B17

120

238

228

7

B18

228

263

125

8

B24

80

82

35

9

B34

97

90

49

Để xác định khả năng cố định nitơ của các chủng vi khuẩn, dự án đã tiến
hành nuôi cấy các Bacillus trên môi trường vô đạm (MT Asby) và nhận thấy
mật độ chủng vi khuẩn đều thấp hơn so với môi trường chuẩn (MT Kinh).
Trên môi trường Asby, các vi khuẩn nghiên cứu không phát triển thành các
khuẩn lạc điển hình. Để khẳng định chắc chắn khả năng cố định nitơ của các vi
kluẩn phân giải lân, chuyên đề đã tiến hành đo hoạt tính khả axetylen của
chúng trên máy sắc ký khí. Kết quả phân tích không phát hiện thấy hoạt tính
khử axety len của tất cả các chủng vi khuẩn nghiên cứu, điều đó cho thấy các
chủng Bacillus nghiên cứu không có khả năng cố định nitơ
Kết quả xác định khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh vùng rễ cây
trồng được trình bày trong bảng 10 cho thấy các chủng vi sinh vật sử dụng
trong nghiên cứu ngoài hoạt tính chính là phân giải hợp chất phosphat khó tan
chúng đều có khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh héo xanh thực vật. Số liệu
nghiên cứu cũng cho thấy ngoài chủng B24 chỉ có khả năng ức chế vi khuẩn
gây bệnh héo xanh cho cây lạc, các chủng khác đều có khả năng ức chế từ 2
đến 3 loại vi sinh vật gây bệnh trên cà chua và cây lạc.
Từ kết quả nghiên cứu nêu trên dự án đã xác định hầu hết các chủng vi
khuẩn phân giải lân sử dụng trong nghiên cứu đều thuộc loại đa hoạt tính sinh
học với mức độ biểu hiện khác nhau. Chúng không những phân giải lân mà còn
có khả năng kích thích sinh trưởng thực vật, hạn chế vi sinh vật gây bệnh vùng
rễ cây trồng cạn. Đây là những ưu điểm của bộ giống vi khuẩn Bacillus phân
giải lân sử dụng trong sản xuất phân bón vi sinh vật chức năng.
17


Bảng 10: Khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh héo xanh thực vật
của chủng Bacillus.
STT

Kí hiệu

chủng

Đường kính (D-d) ức chế VSV gây bệnh (mm)
VK gây bệnh héo
xanh cà chua

VK gây bệnh héo
xanh cây lạc

Vi khuẩn gây bệnh
héo cây dưa hấu

8,2

8,0

8,5

1

B04

2

B08

4,0

4,0

5,0

3

B10

4

B14

16,2
8,2

15,0
11,0

16,0
8,5

5

B16

30

15,7

5,5

6

B17

2,8

1,4

-

7

B18

17,0

18,0

15,5

8

B24

-

5,0

-

9

B34

3,5

10,0

7,5

d). Các vi sinh vật khác đối kháng nấm gây bệnh vùng rễ cây công nghiệp
Hoạt tính kháng nấm được xác định trong điều kiện in vitro trên môi
trường thạch Waksman. Chủng nấm kiểm định và chủng vi khuẩn nghiên cứu
được cấy hai vạch song song trên cùng một đĩa.
Bảng 11. Khả năng ức chế F. oxysporum của một số vi sinh vật đối kháng
Tên chủng

Đường kính vòng đối kháng nấm (D-d cm)

H2

2

H3

10

H15

20

H16

19

H13

18

H6

18

TH10

21

H10

17

DC29

22

CC5.10

18

VCM 1158

19

18

Kết quả bảng 11 cho thấy chủng nấm gây bệnh và vi khuẩn đều phát
triển tốt trên môi trường WA. Vùng ức chế được xác định sau 3-5 ngày nuôi ở
300C. Sự ức chế được phân biệt rõ bằng sự phát triển hạn chế hoặc hoàn toàn
không có hệ sợi nấm trong vùng ức chế gần đường phát triển của vi khuẩn.
Các chủng vi sinh vật có mức độ đối kháng Fusarium oxysporum khác nhau,
trong đó 9 chủng ký hiệu H15, H16, H13, H6, H10, TH10, DC29, CC5.10,
VCM 1158 có hoạt tính ức chế F. oxysporum lớn hơn 17 mm.
Kết quả nghiên cứu xác định khả năng đối kháng với cả F.oxysporum và
Ralstonia solanacearum cho thấy 4 chủng TH10, DC29, CC5.10 và VCM
1158 có hoạt tính cao trong ức chế cả 2 loại vi sinh vật gây bệnh này (bảng 12)
Bảng 12. Khả năng ức chế F. oxysporum và R. solanacearum
của một số vi sinh vật đối kháng .
Kí hiệu chủng

Đường kính vòng đối kháng (mm)
R. solanacearum

F. oxysporum

TH10

12

21

DC29

18

22

CC5.10

15

18

VCM 1158

14

19

1.1.2 Định tên và xác định an toàn sinh học của các vi sinh vật đa hoạt tính.
Trên cơ sở kết quả đánh giá hoạt tính sinh học các chủng vi sinh vật
được lựa chọn và kết hợp với kết quả nghiên cứu của đề tài cấp Nhà nước
“Nghiên cứu công nghệ sản xuất phân bón VSV đa chủng, phân bón chức năng phục
vụ chăm sóc cây trồng cho một số vùng sinh thái” mã số KC 04.04, dự án đã tiến

hành xác định tên các chủng vi sinh vật chưa được xác định tên bằng kỹ thuật
16S ARN riboxom, kết quả xác định được tập hợp trong bảng 13.
Độ an toàn sinh học của các chủng vi sinh vật sử dụng trong đời sống có
ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Theo hướng dẫn số 90/679/EWG của cộng đồng
Châu Âu về an toàn sinh học, nhóm tác nhân sinh học “Vi khuẩn” được phân
làm 4 cấp độ an toàn, trong đó chỉ các vi khuẩn ở cấp độ 1 và 2 được ứng dụng
trong sản xuất ở điều kiện bình thường.

- Cấp độ 1 (Risiko gruppe 1) là các vi khuẩn không có thể gây bất cứ một
nguy hiểm nào đối với người và động vật
- Cấp độ 2 (Risiko gruppe 2) bao gồm các vi khuẩn có thể gây bệnh đối
với người, động vật ở mức độ thấp, không có khả năng lan truyền và có
thể phòng, chống và loại trừ dễ dàng trong điều kiện bình thường.
19


- Cấp độ 3 (Risiko gruppe 3) là các vi khuẩn có nguy cơ gây bệnh nặng
đối với người, động vật và có khả năng lan truyền rộng, song vẫn có thể
phòng chống và loại trừ được.
- Cấp độ 4 (Risiko gruppe 4) là các vi khuẩn có thể gây bệnh nặng đối với
người, động vật, có nguy cơ lớn về mức độ lan truyền rộng và không
thể phòng, chống hoặc loại trừ.
Kết quả xác định mức độ an toàn sinh học của các chủng vi sinh lựa
chọn được tập hợp trong bảng 13. Từ kết quả đánh giá độ an toàn, dự án đã
xác định 10 chủng vi sinh vật kí hiệu 70,108, RA18, Ra42.2. B10, B18, B17,
B16, DC29, B04 được xếp loại mức độ an toàn cấp 1 và cấp 2 có thể ứng dụng
sản xuất trong điều kiện bình thường. Chủng TH10 có hoạt tính sinh học cao,
tuy nhiên do mức độ an toàn sinh học được xếp ở cấp độ 3 (nhóm vi sinh vật
hạn chế sử dụng), do vậy dự án không sử dụng cho sản xuất phân bón VSV đa
chủng, chức năng.
Bảng 13. Kết quả xác định tên và mức độ an toàn của các vi sinh vật đa
hoạt tính.
Tên xác định

các tổ hợp vi sinh vật sử dụng cho sản xuất phân bón vi sinh vật chức năng đối
với các loại cây trồng khác nhau (bảng 14)
Bảng 14. Tổ hợp vi sinh vật sử dụng cho các loại cây trồng.
Đối tượng cây

trồng sử dụng
Cây nông
nghiệp ngắn
ngày

Cây họ đậu

Mức độ an
toàn

Tên vi sinh vật

Ký hiệu

Hoạt tính sinh
học chính

Azotobacter beijerinckii

108

CĐNT

Bacillus subtilis

B10

PGL

Bacillus polyfermenticus

B16

ĐK VKHX

Bacillus subtilis

B18

PGL

RA18, RA42.2

CĐNT

Bacillus polyfermenticus

B17

ĐK VKHX

Bacillus subtilis

B18

PGL

70

CĐNT

Bradyrhizobium japonicum

STT

Ký hiệu chủng

1

70

Azotobacter beijerinckii

Cấp độ 1

2

108

Azotobacter beijerinckii

Cấp độ 1

Bacillus subtilis

B14

PGL

3

RA18

Bradyrhizobium japonicum

Cấp độ 1

Bacillus polyfermenticus

B17

ĐK VKHX

4

RA42.2

Bradyrhizobium japonicum

Cấp độ 1

Bacillus polyfermenticus

B10

PGL

5

B10

Bacillus polyfermenticus.

Cấp độ 1

Azotobacter beijerinckii

108

CĐNT

6

B14

Bacillus subtilis

Cấp độ 1

Bacillus subtilis

B18

PGL

7

B18

Bacillus subtilis

Cấp độ 1

Pseudomonas chlororaphis

DC29

ĐK nấm bệnh

8

B17

Bacillus polyfermenticus.

Cấp độ 1

Bacillus subtilis

B14

PGL

9

B16

Bacillus subtilis

Cấp độ 1

10

DC29

Pseudomonas chlororaphis

Cấp độ 2

11

TH10

Burkholderia cepacia

Cấp độ 3

1.1.3 Nghiên cứu khả năng tổ hợp các vi sinh vật đa hoạt tính.

Hồ tiêu

Cà phê và cây
công nghiệp
dài ngày khác

Azotobacter beijerinckii

CĐNT: Cố định nitơ, PGL: phân giải lân; ĐKVKHX: Đối kháng vi khuẩn héo xanh

Kết quả đánh giá giá mật độ, hoạt tính sinh học theo thời gian bảo quản

của các vi sinh vật đa hoạt tính trong các tổ hợp được trình bày trong bảng 15
và 16. Kết quả tập hợp tại bảng 15 cho thấy, mật độ các chủng vi sinh vật lựa
chọn trong điều kiện hỗn hợp và riêng lẻ không có sự sai khác về mật độ. Mật
độ được duy trì trong suốt thời gian là 6 tháng bảo quản và đạt >107CFU/g.

Trên cơ sở tính sinh học, nguồn gốc phân lập và ảnh hưởng đối với cây
trồng đã được đánh giá trong khuôn khổ đề tài KC.04.04, dự án đã xác định
20

21


Bảng 16. Hoạt tính của các vi sinh vật trong điều kiện tổ hợp

Bảng 15. Khả năng tồn tại của các vi sinh vật trong điều kiện tổ hợp

Chủng vi sinh
vật

Ký hiệu
chủng Công thức
nhiễm

Bradyrhizobium
japonicum

RA18

Bradyrhizobium
japonicum

RA42.2

Azotobacter
beijerinckii

108

Azotobacter
beijerinckii

70

Bacillus subtilis

Bacillus subtilis

Bacillus
polyfermenticus
Bacillus subtilis

Bacillus
polyfermenticus
Pseudomonas
chlororaphis

B16

B18

B17

Đơn chủng

B10

DC29

0 giờ

10 ngày

6 tháng

4,18 x 108

5,02 x 108

4,30 x 107

8

8

Hỗn hợp

4,21 x 10

3,25 x 10

3,35 x 107

Đơn chủng

4,15 x 108

6,10 x 108

5,29 x 107

8

8

Hỗn hợp

3,98 x 10

5,34 x 10

4,21 x 107

Đơn chủng

6,31 x 106

4,13 x 107

5,67 x 107

Hỗn hợp

6,45 x 106

4,04 x 108

5,50 x 107

Đơn chủng

7,12 x 106

6,85 x 107

3,14 x 107

Hỗn hợp

7,85 x 106

6,87 x 108

4,00 x 107

8

8

7

Ký hiệu
chủng

Công thức
nhiễm

Hoạt tính của các vi sinh vật
(CFU/g) sau thời gian bảo quản
0 giờ

10 ngày

6 tháng

Bradyrhizobium
japonicum

RA18

Đơn chủng
Hỗn hợp

+
+

+

+

Bradyrhizobium

japonicum

RA42.2

Đơn chủng
Hỗn hợp

+

+

+

Azotobacter
beijerinckii

108

Đơn chủng
Hỗn hợp

+

+

+

Azotobacter
beijerinckii

70

Đơn chủng
Hỗn hợp

+

+

+

Bacillus subtilis

B16

Đơn chủng
Hỗn hợp

+

+

+

Bacillus subtilis

B18

Đơn chủng
Hỗn hợp

+

+

+

Đơn chủng

6,55 x 10

4,45 x 10

6,73 x 10

Hỗn hợp

6,37 x 108

5,74 x 108

1,95 x 108

Bacillus
polyfermenticus

B17

Đơn chủng
Hỗn hợp

+

+

+

Đơn chủng

2,35 x 108

4,76 x 108

5,10 x 107

8

8

Bacillus subtilis

B14

Đơn chủng
Hỗn hợp

+

+

+

Bacillus
polyfermenticus

B10

Đơn chủng
Hỗn hợp

+

+

+

DC29

Đơn chủng
Hỗn hợp

+

+

+

Hỗn hợp

2,30 x 10

5,67 x 10

4,40 x 107

Đơn chủng

7,35 x 108

5,57 x 108

2,10 x 107

8

6,67 x 10

Hỗn hợp
B14

Chủng vi sinh
vật

Mật độ vi sinh vật (CFU/g) sau thời
gian bảo quản

8

8

7

4,87 x 10

3,40 x 10
8

Đơn chủng

4,46 x 10

2,52 x 10

2,80 x 108

Hỗn hợp

3,74 x 108

4,22 x 108

4,56 x 107

8

8

8

Pseudomonas

chlororaphis

Ghi chú: (-): không có hoạt tính; (+): Có hoạt tính

Đơn chủng

4,96 x 10

4,74 x 10

3,68 x 10

1.4.1.Qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật chức năng.

Hỗn hợp

2,92 x 108

4,02 x 108

6,24 x 107

8

8

8

1.1.4.1. Môi trường nhân sinh khối cho Azotobacter.
Các loại vi sinh vật khác nhau sử dụng các nguồn Cacbon vô cơ và

cacbon hữu cơ không giống nhau. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các
nguồn cacbon khác nhau đến mật độ Azotobacter trong quá trình sinh trưởng
phát triển được tập hợp trong bảng 17 cho thấy trong môi trường sử dụng rỉ
mật Azotobacter sinh trưởng phát triển tốt hơn so sử dụng đường glucoza. Rỉ
đường là hỗn hợp các hợp chất đường, nitrogen, các vitamin và các hợp chất
vô cơ, trong đó đường có khả năng lên men chiếm trên 50%. Trong rỉ đường
ngoài ra còn có nhiều vitamin đặc biệt là biotin và một số vi lượng cần thiết

Đơn chủng

3,85 x 10

3,63 x 10

1,50 x 10

Hỗn hợp

2,90 x 108

3,42 x 108

5,75 x 107

Kết quả đánhgiá hoạt tính sinh học trong bảng 16 cho thấy, hoạt tính
sinh học của các chủng vi sinh vật lựa chọn không có sự sai khác ở điều kiện
riêng lẻ và hỗn hợp chủng tại thời điểm 0h, 10 ngày và 60 ngày, các chủng vi
sinh vẫn giữ được hoạt tính sinh học ban đầu.

22

23


cho sinh trưởng, phát triển của Azotobacter. Kết quả cho thấy có thể sử dụng rỉ
mật như một nguồn dinh dưỡng cacbon trong nhân sinh khối Azotobacter.
Bảng 17. Khả năng phát triển của Azotobacter trong môi trường chứa
các nguồn cacbon khác nhau.
Thời gian
nuôi

Mật độ tế bào (CFU/ml) trong môi trường

Bảng 19. Khả năng phát triển của Azotobacter trong môi trường có bổ
sung bột men bia.
Thời gian
nuôi

AT

0 giờ

4,00 x 106

4,00 x 106

4,00 x 106

6

7

3,60 x 107

8

Mật độ tế bào (CFU/ml) trong môi trường
SX3*

SX2

AT*

SX1*

1 ngày

0 giờ

5,20 x 106

5,20 x 106

2 ngày

8,87 x 10

2,55 x 10

3,55 x 108

1 ngày

8,50 x 106

1,60 x 107

3 ngày

2,35 x 108

2,35 x 108

2,85 x 108

2 ngày

8,87 x 107

2,90 x 108

4 ngày

8

8

2,15 x 108

3 ngày

2,35 x 108

2,85 x 108

4 ngày

8

8

2,16 x 10

2,30 x 10

* Môi trường AT: sử dụng đường glucoza; Môi trường SX1: sử dụng rỉ mật

Kết quả đánh giá ảnh hưởng của các nguồn nitơ khác nhau đến sinh
trưởng phát triển của chủng Azotobacter trình bày trong bảng 18 cho thấy mặc
dầu Azotobacter là loại vi sinh vật cố định nitơ tự do có thể tự tổng hợp nitơ
cho nhu cầu của cơ thể từ không khí, song sự phát triển của Azotobacter sẽ
mạnh hơn nếu môi trường được bổ sung nitơ. Sau 2 ngày nuôi cấy mật độ
Azotobacter đạt 2,55 x 108 CFU/ml môi trường.
Bảng 18. Khả năng phát triển của Azotobacter trong môi trường chứa
các nguồn nitơ khác nhau.
Thời gian
nuôi

Mật độ tế bào (CFU/ml) trong môi trường
AT

SX2

0 giờ

5,20 x 106

4,00 x 106

1 ngày

8,50 x 106

1,60 x 107

2 ngày

8,87 x 10

7

2,55 x 108

3 ngày

2,35 x 10

8

2,35 x 108

4 ngày

2,16 x 108

2,10 x 108

* Môi trường AT: Vô đạm; Môi trường SX2: Bổ sung nước chiết đậu

Bột men bia là một sản phẩm phụ trong công nghệ sản xuất bia, nó chứa
nhiều chất dinh dưỡng có giá trị đối với vi sinh vật, đặc biệt là protein và
vitamin. Trong công nghệ lên men, bột men bia được sử dụng như một loại
nguyên liệu thay thế để giảm giá thành. Để xác định khả năng sử dụng bột men
bia trong sản xuất sinh khối Azotobacter bằng phương pháp lên men chìm, dự
án đã tiến hành nghiên cứu khả năng nhân sinh khối chủng Azotobacter trong
môi trường có bổ sung bột men bia.
24

*

8,50 x 10

1,60 x 10

7

2,16 x 10

2,10 x 10

Môi trường có chứa bột men bia

Bảng số liệu 19 cho thấy bột men bia với liều lượng bằng 1/10 so với
đậu trắng đã có tác dụng đến sinh trưởng, phát triển của Azotobacter tốt hơn so
với đậu trắng và cao hơn hẳn so với môi trường không bổ sung nguồn nitơ,
mật độ tế bào đạt 3,55 x 108 CFU/ml sau 2 ngày nuôi cấy.
Từ các kết quả nghiên cứu nêu trên đề tài đã tổng hợp các thành phần
môi trường nhân sinh khối cho Azotobacter và đánh giá khả năng sử dụng môi
trường này cho sản xuất sinh khối Azotobacter bằng phương pháp lên men
chìm. Kết quả nghiên cứu được tập hợp trong bảng 20 cho thấy trong môi
trường có bổ sung rỉ mật và bột men bia Azotobacter phát triển tốt. Mật độ
Azotobacter sau 2 ngày nuôi cấy đạt 5,30 x 108 CFU/ml môi trường.
Kết quả đánh giá hoạt tính của các chủng Azotobacter nuôi cấy trong
các môi trường khác nhau được tập hợp trong bảng 21 cho thấy, Azotobacter
trong các môi trường khác nhau vẫn được duy trì hoạt tính sinh học ban đầu
(cố định nitơ, kích thích sinh trưởng, sinh polyshacarit, ức chế VKHX). Mức
độ hoạt tính sinh học của các chủng Azotobacter trong các môi trường khác
nhau vẫn được giữ nguyên hoặc giảm không đáng kể so với nuôi cấy trong
môi trường gốc.
Bảng 20. Khả năng phát triển của Azotobacter trong môi trường có bổ sung
bột men bia và rỉ mật.
Thời gian
nuôi

Mật độ tế bào (CFU/ml) trong môi trường
SX4*

AT
5,20 x 106

4,37 x 106

6

3,65 x 108

7

5,30 x 108

3 ngày

8

2,35 x 10

3,21 x 108

4 ngày

2,16 x 108

1,10 x 108

0 giờ
1 ngày
2 ngày

*

8,50 x 10
8,87 x 10

Môi trường có chứa bột men bia và rỉ mật

25


Bảng 21. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến hoạt tính
của các chủng Azotobacter.
Môi
trường
nuôi cấy

Hoạt tính sinh học
Cố định Nitơ
(nmol Etylen
/ml/ngày)

Sinh IAA
(µg
IAA/ml)

Sinh
Polyshaca
rit (g/l)

ức chế vi khuẩn gây
bệnh héo xanh lạc
(vòng vô khuẩn D-d)

AT

4281,6

390

353

0,6

SX1

4345,6

430

360

0,6

SX2

4342,0

430

362

0,6

SX3

4325,6

425

355

0,5

SX4

4330,4

428

354

0,6

Từ kết nghiên cứu về môi trường nuôi cấy nêu trên dự án xác định môi
trường SX4 phù hợp cho nhân sinh khối Azotobacter. Trong môi trường SX4
Azotobacter đạt mật độ cao nhất sau 2 ngày nuôi. Các hoạt tính sinh học của
Azotobacter (cố định nitơ, phân giải lân, sinh tổng hợp IAA và đối kháng vi
khuẩn héo xanh) trong môi trường SX4 hầu như không thay đổi so với môi
trường vô đạm.
1.1.4.2. Môi trường nhân sinh khối cho Rhizobium.
Kết quả đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của Rhizobium trong
môi trường có bổ sung các nguồn đường khác nhau được thể hiện trong bảng

22.
Bảng 22. Khả năng phát triển của Bradyrhizobium trong môi trường có chứa
các nguồn đường khác nhau.
Thời gian
nuôi
0 giờ

Mật độ tế bào (CFU/ml) trong môi trường
YMB

SX5

2,58 x 106

2,22 x 106

6

6

1 ngày

7,20 x 10

7,23 x 10

2 ngày

2,50 x 107

3,30 x 107

3 ngày

8

5,20 x 10

1,97 x 108

4 ngày

3,90 x 108

2,55 x 108

5 ngày

8

4,20 x 108

6 ngày

8

6,92 x 10

6,87 x 108

7 ngày

1,16 x 109

1,16 x 109

8 ngày

9

1,14 x 109

5,00 x 10

1,10 x 10

26

SX5: Môi trường chứa Glucosa thay thế cho Manitol

Kết quả nghiên cứu cho thấy khi thay thế maniton bằng đường glucoza
chủng Rhizobium vẫn sinh trưởng phát triển bình thường. Mật độ chủng
Rhizobium trong môi trường mới tại một số thời điểm kiểm tra tuy có thấp
hơn so với môi trường YMB, song đến ngày thứ 7 mật độ chủng Rhizobium ở
cả hai môi trường là tương đương nhau, đạt1,16 x 109 CFU/ml môi trường.
Như vậy có thể sử dụng glucoza thay thế cho maniton, một loại đường hiếm và
đắt tiền.
Kết quả đánh giá khả năng thay thế cao nấm men bằng bột men bia đến
khả năng sinh trưởng và phát triển của Rhizobium được trình bày trong bảng
23 đã xác định trong môi trường có bổ sung bột men bia mật độ chủng

Rhizobium hầu như không có sự sai khác so với môi trường YMB.
Bảng 23. Khả năng phát triển của Rhizobium trong môi trường có chứa các
nguồn nitơ khác nhau.
Thời gian nuôi

Mật độ tế bào (CFU/ml) trong môi trường
YMB

SX6

0 giờ

2,58 x 106

2,12 x 106

1 ngày

7,20 x 106

7,36 x 106

2 ngày

2,50 x 107

2,65 x 107

3 ngày

8

5,20 x 10

5,17 x 108

4 ngày

3,90 x 108

3,85 x 108

5 ngày

8

5,02 x 108

6 ngày

8

6,92 x 10

6,97 x 108

7 ngày

1,16 x 109

1,14 x 109

8 ngày

9

1,08 x 109

5,00 x 10

1,10 x 10

Từ các kết quả nghiên cứu trên dự án đã tiến hành thí nghiệm với môi
trường sản xuất 7, trong đó cao nấm men được thay thế bằng bột men bia và
đường maniton được thay thế bằng đường glucoza. Kết quả theo dõi sự sinh
trưởng phát triển của Bradyrhizobium trong môi trường SX7 được tập hợp
trong bảng 24. Số liệu tập hợp trong bảng 24 cho thấy mật độ chủng
Rhizobium đạt cao nhất sau 6 ngày lên nhân sinh khối trong hệ thống lên men
chìm có sục khí ở điều kiện nhiệt độ phòng. Trong môi trường SX7 chủng
Rhizobium phát triển tốt không thua kém môi trường YMB và đạt mật độ cao
nhất sau 6 ngày nuôi cấy (4,07 x 109CFU/ml môi trường). Từ các kết quả
nghiên cứu nêu trên đề tài rút ra kết luận có thể thay thế môi trường nhân sinh
khối chủng Rhizobium YMB bằng môi trường SX7, trong đó đường maniton
và cao nấm men được thay thế bằng đường glucoza và bột men bia với nồng
độ tương đương.
27


Bảng 24. Khả năng phát triển của Bradyrhizobium trong môi trường
YMB và môi trường SX 7.

Thời gian
nuôi

Mật độ tế bào (CFU/ml) trong môi trường

môi trường SX7 Rhizobium vẫn giữ được hoạt tính cố định nitơ tương tự trong
môi trường YMB
1.1.4.3 Môi trường lên men cho Bacillus phân giải lân.
Chủng Bacillus đại diện cho nhóm Bacillus có hoạt tính phân giải hợp
chất phosphat khó tan sử dung trong nghiên cứu có kí hiệu B18. Kết quả đánh
giá khả năng sinh trưởng, phát triển của chủng B18 trong 3 môi trường sản
xuất kí hiệu SX1.1, SX1.2, SX 2 và môi trường nước chiết đậu được trình bày
trong bảng 26.

YMB

SX7

0 giờ

5,80 x 106

2,22 x 106

1 ngày

2,18 x 107

1,23 x 107

2 ngày

4,37 x 107

5,30 x 107

3 ngày

1,75 x 108

1,97 x 108

Thời gian
nuôi cấy

Môi trường
đậu SX

Môi trường
SX1.1

Môi trường
SX1.2

Môi trường
SX2

4 ngày

3,12 x 108

3,55 x 108

0h

1,25x106

1,25x106

1,25x106

1,25x106

5 ngày

4,66 x 108

6,20 x 108

12h

3,6x108

5,7x109

3,2x109

3,6x109

6 ngày

3,95 x 109

4,07 x 109

24h

7,6x109

1,0x1010

5,2x109

8,8x109

10

9

5,9x109

Bảng 26. Khả năng sinh trưởng của chủng B18 trên các loại môi trường.

10

7 ngày

1,09 x 109

1,16 x 109

36h

1,3x10

2,06x10

8 ngày

1,05 x 109

1,10 x 109

48 h

5,8x109

1,76x1010

Kết quả đánh giá hoạt tính của các chủng Rhizobium được thể hiện trong
bảng 25 cho thấy chủng Rhizobium trong các môi trường khác nhau vẫn được
duy trì hoạt tính sinh học ban đầu (cố định nitơ). Hoạt tính sinh học của các
chủng Rhizobium trong các môi trường khác nhau không có sự sai khác so với
nuôi cấy trong môi trường gốc (YMB).
Bảng 25. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến khả năng
cố định nitơ của các chủng Rhizobium.
Khả năng cố định nitơ (nmol C2H4/cây/ngày)

YMB

748,0

SX5

738,0

SX6

745,0

Môi trường
nuôi cấy

Đường kính vòng
phân giải Ca3(PO4)2

SX7

747,0

SX1.1
SX1.2

28

1,17x1010

9,9x109

Khi nhân sinh khối chủng B18 trên các môi trường sản xuất SX1.1,

SX1.2, SX 2 cho thấy sau 12h mật độ tế bào cao hơn so với môi trường nước
chiết đậu sản xuất. Sau 48 giờ nuôi cấy, mật độ vi khuẩn B18 trong môi trường
SX1.1 và SX1.2 đạt mật độ cao hơn so với môi trường SX2 và môi trường
nước chiết đậu sản xuất. Như vậy trong quá trình sản xuất chế phẩm vi sinh
có thể sử dụng môi trường SX1.1 và môi trường SX1.2 làm môi trường nhân
sinh khối cho chủng vi khuẩn phân giải lân B18.
Tiến hành xác định hoạt tính phân giải lân và hoạt tính ức chế vi khuẩn
và nấm gây bệnh của chủng B18, kết quả thu được không sai khác nhiều trong
các điều kiện môi trường sản xuất khác nhau. Kết quả kiểm tra hoạt tính chủng
B18 được trình bày trong bảng 27.

Môi trường nhân sinh khối

Từ các kết quả nêu trên dự án rút ra kết luận có thể sử dụng môi trường
SX7 cho sản xuất sinh khối Rhizobium trong hệ thống lên men chìm. Với môi
trường SX7 mật độ Rhizobium đạt cao, ổn định sau 6 ngày nuôi cấy. Trong

6,7x10

Bảng 27. Hoạt tính sinh học của chủng B18.
Đường kính vòng đối kháng (mm)
VKHX lạc

VKHX cà chua

14,8

14,0

13,0

15,0

14,5

14,3

Như vậy các môi trường sản xuất SX1.1; SX1.2 không ảnh hưởng có ý
nghĩa đến hoạt tính phân giải lân cũng như hoạt tính ức chế với sinh vật gây
29


bệnh của chủng B18. Thành phần chính môi trường nhân sinh khối vi sinh vật
phân giải lân sử dụng trong sản xuất được trình bày trong bảng 28, bảng tổng
hợp cho thấy các nguyên liệu sử dụng trong lên men sinh khối vi sinh vật phân
giải lân đều có giá thành thấp và sẵn ở Việt Nam.
Bảng 28. Thành phần chính môi trường nhân sinh khối vi sinh vật
phân giải lân.
TT

Yếu tố dinh
dưỡng

Môi trường
SX1.1

Môi trường
SX1.2

Bảng 30. Hoạt tính sinh học của chủng B16 sau lên men trên môi trường SX2.

Môi trường

Thời
Mật độ tế
gian lên
bào
Đối kháng vi khuẩn
men
(CFU/g)
héo xanh cà chua
(giờ)
(D-d, mm)

SX2

1

Nguồn C

Rỉ đường

Rỉ đường

2

Nguồn N

Bột nấm men

Bột nấm men

Bột nấm men, NH4

3

Khoáng

CaCO3

CaCO3

MgSO4, CaCO3

Saccharosa, glucosa

1.1.4.4 Môi trường lên men cho Bacillus đối kháng.
Kết quả kiểm tra mật độ tế bào vi sinh vật trên các môi trường lên men
vi khuẩn đối kháng vi khuẩn gây bệnh héo xanh được tổng hợp trong bảng 29
cho thấy chủng B16, B17 đều có khả năng sinh trưởng và phát triển rất tốt trên
cả 4 loại môi trường thử nghiệm, mật độ tế bào đạt cao tại thời điểm 48 giờ và
sau đó tương đối ổn định. Tại thời điểm 48 giờ mật độ cả 2 chủng đều đạt
>4x109 CFU/ml. Kết quả này cho thấy các môi trường trên đều phù hợp với
quá trình sinh trưởng và phát triển của chủng B16 và B17.
Bảng 29. Phát triển của vi khuẩn đối kháng trong các môi trường khác nhau.
Kí
hiệu
chủng
B16

Mật độ tế bào (CFU/ml)
Môi trường

12 giờ
4

24 giờ
7

36 giờ
8

48 giờ
9

60 giờ
9

4,20x109

SX 1

5,66x10

7,48x10

7,66x10

4,68x10

4,80x10

King B

7,64x104

6,64x107

7,62x108

4,74x109

4,66x109 4,52x109

4

7

8

9

Nước chiết
đậu
B17

0 giờ

6,48x10

5,68x10

6,46x10

5,06x10

9

5,18x10

đánh giá khả năng sinh trưởng của các chủng vi sinh vật trên 4 loại môi
trường, dự án đã lựa chọn môi trường sản xuất SX2 có giá thành rẻ, mật độ tế
bào vi sinh vật đạt cao và ổn định. Kết quả kiểm tra hoạt tính sinh cũng được
tiến hành song song với quá trình nhân sinh khối 2 chủng B16 và B17 trên môi
trường SX2, kết quả kiểm tra hoạt tính sinh học được thể hiện trong bảng 30
và 31.

9

4,86x10

SX 2

6,82x104

7,44x107

8,28x108

4,76x109

4,82x109 4,62x109

SX 1

3,84x104

3,76x107

5,86x108

4,34x109

3,48x109 3,52x109

King B

4,26x104

4,84x107

6,76x108

3,32x109

3,56x109 3,44x109

Nước chiết
đậu

3,78x104

3,96x107

5,64x108

3,26x109

3,38x109 3,42x109

3,26x104

3,80x107

5,28x108

3,44x109

3,52x109 3,64x109

Hoạt tính sinh học
Sinh tổng
hợp IAA
(µg/ml)

Phân giải
Ca3(PO4)2
(D-d, mm)

Khả năng cố

định nitơ (nmol
Etylen/ml/ngày)

0

2,56x105

6

98

11,5

177,3

12

7,24x106

10

103

11,5

189,0

24

5,16x108

21

112

11,5

198,5

36

3,50x109

30

133

11,5

234,2

48

9

7,35x10

31

132

11,5

229,3

60

7,56x109

31

130

11,5

228,7

Bảng 31. Hoạt tính sinh học của chủng B17 sau lên men trên môi trường SX2.
Thời
gian
lên
men
(giờ)

Mật độ tế
bào
(CFU/g)

0

2,34x105

Hoạt tính sinh học
Đối kháng vi khuẩn
héo xanh cà chua
(D-d, mm)

Sinh tổng
hợp IAA
(µg/ml)

Phân giải
Ca3(PO4)2
(D-d, mm)

Khả năng cố
định nitơ (nmol
Etylen/ml/ngày)

6

162

4

114,3

12

6

5,20x10

11

188

4

132,6

24

4,26x108

22

206

4

150,7

36

9

6,76x10

28

238

4

196,5

48

8,32x109

27

227

4

197,3

60

9

27

227

4

196,2

8,44x10

Trong sản xuất công nghiêp việc sử dụng nguyên liệu sẵn có với giá
thành thấp có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm chi phí sản xuất. Sau khi

Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học của chủng B16 và B17 trên môi
trường SX2 cho thấy, hoạt tính sinh học của chúng không thay đổi so với môi
trường chuẩn. Như vậy đối với nhóm Bacillus đối kháng vi sinh vật gây bệnh
héo xanh thực vật, việc sử dụng môi trường SX2 không những đảm bảo về
mặt chất lượng mà còn có hiệu quả kinh tế cao do sử dụng nguyên liệu rẻ tiền
và sẵn có.

30

31

SX 2


1.1.4.5 Môi trường lên men cho Pseudomonas chlororaphis đối kháng.
Chủng Pseudomonas chlororaphis được hoạt hoá, nhân giống cấp 1
trong bình tam giác 100ml (môi trường KingB), sau đó tiến hành lên men cấp
1 với 2 loại môi trường (King B và MT1). Sau các khoảng thời gian nuôi cấy
xác định mật độ vi khuẩn. Kết quả được thể hiện trong bảng 32 cho thấy P.
chlororaphis phát triển tốt ở cả 2 loại môi trường nghiên cứu. Môi trường
King B là môi trường đặc hiệu cho vi khuẩn Pseudomonas, vì vậy mật độ của
P. chlororaphis trong môi trường này cao hơn so với môi trường MT1, song
mức độ sai khác không đáng kể. Do vậy môi trường MT1 được xác định cho
nhân giống P. chlororaphis

Bảng 32. Mật độ P. chlororaphis trong các môi trường nhân giống.
Thời gian
(giờ)

KingB

MT1

20

1,3.107

3,5.106

25

1,2.108

3,2.107

28

3,9.109

2,4.108

30

4,5.109

3,6.108

35

7,8.10

9

9

5,6.10

9

40

Kết quả kiểm tra mật độ vi sinh vật sau 25 h đến 45 h lên men trên các
thiết bị lên men được thể hiện ở bảng 34. Kết quả trên bảng 34 cho thấy môi
trường CT4 thích hợp hơn cả cho sự sinh trưởng và phát triển của chủng vi
khuẩn nghiên cứu, sau 35 giờ mật độ tế bào đạt 2,7.108 CFU/ml. Sau 40 giờ
nuôi cấy, mật độ vi khuẩn trong tất cả 4 loại môi trường đều có xu hướng
giảm. Dựa và kết quả đạt được, dự án đã lựa chọn môi trường CT4 làm môi
trường nhân sinh khối cho chủng P. chlororaphis qui mô công nghiệp.
Bảng 34. Mật độ vi sinh vật sau các khoảng thời gian lên men.
Thời gian
(giờ)

CT1

CT2

CT3

CT4

25

2,1.106

1,5.106

1,6.106

3,5.106

30

2,5.106

2,2.106

1,9.106

1,6.107

35

6,3.106

1,2.107

1,5.107

2,7.108

40

6

7

7

1,4.108

6

4,4.107

Mật độ vi khuẩn(CFU/ml)

2,9.10

9

1,3.10

Thành phần môi trường MT1 sử dụng hoá chất tinh khiết và đắt tiền, do
vậy dự án tiến hành nghiên cứu tìm thành phần dinh dưỡng thay thế khác có
giá trị rẻ hơn và dễ kiếm. Nguyên liệu thay thế và thành phần các môi trường

thử nghiệm nhân giống chủng P. chlororaphis được trình bày trong bảng 33.

45

Thành phần

CT1

K2O: 1,0gr; P2O5: 0,5gr; MgSO4: 0,2gr; NaCl: 0,2gr; Rỉ đường: 10
ml; CaCl2: 0,1gr; MnSO4:0,001gr; FeSO40,001gr; Tiết động vật 1,0
ml

CT2

K2O: 1,0gr; P2O5: 0,5gr; MgSO4: 0,2gr; NaCl: 0,2gr; Rỉ đường:
10ml; CaCl2: 0,1gr; MnSO4:0,001gr; FeSO40,001gr, Urea 0,5gr

CT3

K2O: 1,0gr; P2O5:0,5gr; MgSO4: 0,2gr; NaCl: 0,2gr; Rỉ đường:
10ml; CaCl2: 0,1gr; MnSO4:0,001gr; FeSO4:0,001gr; Tiết động vật
2,0ml

CT4

K2O: 1,0gr; P2O5: 0,5gr; MgSO4: 0,2gr; NaCl: 0,2gr; Rỉ đường:
10ml; CaCl2: 0,1gr; MnSO4:0,001gr FeSO4:0,001gr ; Urea: 1,0gr

32

1,6.10

5

2,6.10

1,8.10

1,6.10

6

3,9.10

1,2.10

1.1.4.6. Sản xuất sinh khối vi sinh vật đa hoạt tính trên thiết bị lên men chìm.
Trên cơ sở các thông số kỹ thuật trong lên men sinh khối các vi sinh vật
đa hoạt tính đã được nghiên cứu trong khuôn khổ đề tài KC.04.04, dự án đã
tiến hành nghiên cứu đánh giá và xác định điều kiện tối ưu cho sản xuất sinh
khối các vi sinh vật đa hoạt tính trong các nồi lên men dung tích 500lít/nồi.
Kết quả nghiên cứu được tổng hợp trong bảng 35.
Bảng 35. Điều kiện lên men tối ưu của các vi sinh vật đa hoạt tính trên thiết bị
lên men chìm quy mô công nghiệp.

Bảng 33. Thành phần môi trường lên men.
Công thức

Mật độ vi sinh vật (CFU/ml)

Thông số kỹ thật

Chủng vi sinh vật
Bacillus

Rhizobium

Pseudomonas

Azotobacter

6,5-7,0

6,8

7,0

6,8-7,0

Nhiệt độ lên men (oC)

30±2

30±1

30

28-32

Thời gian lên men (giờ)

36h

120h

35h

48h

Tỷ lệ giống gốc (%)

5%

5%

5%

5%

Môi trường lên men

SX2

SX7

CT4

SX4

Tốc độ cánh 0 giờ - 6 giờ

khuấy
6 giờ - 12 giờ
(vòng/phút) 12h giờ - kết thúc
Lưu lượng cấp khí (m3 khí/1m3
môi trường)

220
300
350

220
300
350

220
300
350

220
300
350

0,75

0,64

0,75

0,75

Ph

33


Kết quả nhân sinh khối vi sinh vật đa hoạt tính bằng phương pháp lên men
chìm được tổng hợp trong bảng 35 cho thấy mật độ các vi sinh vật trong dịch
lên men đạt 108-109 CFU/ml sau thời gian lên men 35-48 giờ đối với Bacillus,
Pseudomonas và Azotobacter. Riêng chủng Rhizobium thời gian nhân sinh
khối là 120 giờ.

STT

Ký hiệu

1

70

Azotobacter beijerinckii

6,30 x 109

2

108

Azotobacter beijerinckii

7,21 x 109

Mật độ (CFU/g)

3

RA18

Bradyrhizobium japonicum

1,16 x 1010

Bradyrhizobium japonicum

2,07 x 1010

Bảng 36. Mật độ sinh khối các vi sinh vật sau lên men.
Tên vi sinh vật

Bảng 37. Mật độ sinh khối các vi sinh vật sau ly tâm.
Tên vi sinh vật

Mật độ (CFU/g)

STT

Ký hiệu

1

70

Azotobacter beijerinckii

5,30 x 108

4

RA42.2

2

108

Azotobacter beijerinckii

3,21 x 108

5

B10

Bacillus polyfermenticus.

6,58 x 1010

3

RA18

Bradyrhizobium japonicum

3,6 x 109

6

B18

Bacillus subtilis

8,32 x 1010

4

RA42.2

Bradyrhizobium japonicum

4,07 x 109

7

B17

Bacillus polyfermenticus.

6,24 x 1010

5

B18

Bacillus subtilis

4,76 x 109

8

B16

Bacillus subtilis

8,32 x 1010

6

B17

Bacillus polyfermenticus.

3,44 x 109

9

B14

Bacillus subtilis

8,32 x 1010

DC29

Pseudomonas chlororaphis

6,670 x 1010

B16

Bacillus subtilis

5,26 x 109

10

7
8

B10

Bacillus polyfermenticus.

4,52 x 109

9

B14

Bacillus subtilis

6,12 x 109

10

DC29

Pseudomonas chlororaphis

2,70 x 109

1.1.4.7 Xử lý nâng cao mật độ vi sinh vật trong sinh khối sau lên men.
Dịch vi sinh vật sau nhân sinh khối trên thiết bị lên men chìm được đưa
vào máy ly tâm liên tục (separator) để tách nước tự do. Vận tốc ly tâm ban đầu
là 15000 vòng/ phút sau đó tăng từ từ để đạt vận tốc 20000 vòng/phút. Mật độ
tế bào vi sinh vật sau ly tâm được xác định thông qua phương pháp nuôi cấy
pha loãng, kết quả cho thấy mật độ vi sinh vật trong sinh khối vi sinh vật đã
tăng 10 đến 100 lần. Kết quả nghiên cứu này đã mở ra triển vọng tạo chế phẩm
vi sinh vật đa chủng chức năng đậm đặc với mật độ vi sinh vật hữu ích cao hơn
hẳn chế phẩm truyền thống sản xuất trên cơ sở phối trộn sinh khối vi sinh vật
sau lên men với chất mang đã xử lý. Số liệu nghiên cứu được tập hợp trong
bảng 37.

34

1.1.4.8. Sản xuất thử nghiệm chế phẩm vi sinh vật chức năng đậm đặc.
Từ các kết quả nghiên cứu hoàn thiện ở trên kết hợp với các kết quả
nghiên cứu trong khuôn khổ đề tài KC04.04 về chất mang cho sản xuất phân vi
sinh vật đa chủng chức năng (VSVĐCCN), dự án đã tiến hành sản xuất thử
nghiệm chế phẩm VSVĐCCN đậm đặc. Kết quả kiểm tra chất lượng chế phẩm
được tập hợp trong bảng 38 đã xác định chế phẩm có chất lượng cao hơn yêu
cầu về chế phẩm phân bón vi sinh vật được qui định trong TCVN.
Với qui trình đã hoàn thiện, dự án tổ chức sản xuất chế VSVĐCCN đậm

đặc và phối hợp với 3 công ty sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh vật đa chủng,
chức năng (HCVSVĐCCN) với số lượng khoảng 8000 tấn, trong đó chế phẩm
được sử dụng với liều lượng 1kg/1tấn nguyên liệu hữu cơ. Sản phẩm phân
HCVSVĐCCN được sử dụng tại nhiều địa phương trong cả nước và được
người nông dân đánh giá cao. Kết quả khảo nghiệm hiệu lực của phân
HCVSVĐCCN sản xuất trên nền hữu cơ đã xử lý và chế phẩm vi sinh vật đa
chủng, chức năng đậm đặc được trình bày chi tiết trong mục 1.2.3. Kết quả
đánh giá hiệu quả phân hữu cơ vi sinh vật đa chủng, chức năng đối với cây
trồng.

35


Bảng 38. Mật độ các nhóm vi sinh vật chính chứa trong chế phẩm
VSVĐCCN đậm đặc.
Nhóm vi sinh vật

Sơ đồ 1. Quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng,
chức năng chất lượng cao trên thiết bị lên men chìm quy mô công nghiệp.

Đơn vị đo

Mật độ

Vi khuẩn nốt sần.

CFU/g

4,98 x 109

Vi sinh vật phân giải lân.

CFU/g

5,23 x 109

Vi sinh vật đối kháng vi khuẩn héo xanh

CFU/g

3,96 x 109

Đơn vị đo

Mật độ

Vi khuẩn cố định nitơ

CFU/g

5,03 x 109

Vi sinh vật phân giải lân

CFU/g

5,71 x 109

Vi sinh vật đối kháng vi khuẩn héo xanh

CFU/g

4,21 x 109

1. Chế phẩm sử dụng cho cây bộ đậu.

Giống gốc VSV cố
định nitơ

Giống gốc VSV
phân giải lân

Giống gốc VSV
ĐK vi sinh vật gây
bệnh

Kiểm tra hoạt tính

Kiểm tra hoạt tính

Kiểm tra hoạt tính

Nhân giống cấp I

Nhân giống cấp I

Nhân giống cấp I

Nhân giống cấp II

Nhân giống cấp II

Nhân giống cấp II

Xử lý sinh khối

Xử lý sinh khối

Xử lý sinh khối

2.Chế phẩm sử dụng cho khoai tây, dưa.
Nhóm vi sinh vật

3. Chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây lâu năm.
Vi khuẩn cố định nitơ

CFU/g

5,15 x 109

Vi sinh vật phân giải lân

CFU/g

5,33 x 109

CFU/g

9

Vi sinh vật đối kháng F.Oxysporum

3,78 x 10

Chất mang

Xử lý chất mang

Phối trộn

1.1.4.9. Tổng hợp quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật chức năng chất
lượng cao trên thiết bị lên men chìm quy mô công nghiệp.

Kiểm tra chất
lượng

Trên cơ sở kết quả hoàn thiện công nghệ về đánh giá tuyển chọn bộ
giống vi sinh vật đa hoạt tính sinh học, nghiên cứu môi trường lên men phù
hợp, nghiên cứu bổ sung điều kiện lên men tối ưu trên thiết bị lên men chìm,
kỹ thuật xử lý sinh khối sau lên men nhằm tạo chế phẩm VSVĐCCN (có mật
độ vi sinh vật hữu ích cao) và kế thừa các kết quả đã được của đề tài KHCN
cấp Nhà nước KC.04.04 giai đoạn 2001-2005, dự án đã xây dựng quy trình
công nghệ sản xuất chế phẩm VSVĐCCN đậm đặc. Quy trình công nghệ được
tóm tắt trong sơ đồ 1 và chi tiết hoá trong: Sản phẩm của Khoa học công nghệ
của Dự án – Qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng, chức năng đậm
đặc.
36

Bao gói

Bảo quản sử dụng

37


1.2. Qui trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật đa chủng, chức năng

Bảng 40. Ảnh hưởng của tỷ lệ rỉ mật đến quần thể vi sinh vật trong cơ chất

1.2.1. Xử lý nguyên liệu hữu cơ làm cơ chất cho phân HCVSVĐCCN

Tỷ lệ rỉ
đường
(%)

Men ủ vi sinh vật là kết quả nghiên cứu của đề tài khoa học cấp Nhà
nước KC.04.04 đã được Hội đồng khoa học Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn đề nghị công nhận là tiến bộ kỹ thuật và khuyến cáo sử dụng rộng
rãi trong sản xuất. Với mục đích sử dụng có hiệu quả chế phẩm trong chế biến
nguyên liệu hữu cơ làm cơ chất cho sản xuất phân HCVSVĐCCN, dự án đã
tiến hành nghiên cứu, đánh giá các yếu ảnh hưởng đến quá trình ủ để từ đó xây
dựng qui trình xử lý nguyên liệu hữu cơ cho sản xuất phân HCVSVĐCCN.
Kết quả nghiên cứu chính được tổng hợp như sau:
a). Nhiệt độ ban đầu của khối ủ
Thí nghiệm được tiến hành với độ ẩm nguyên liệu là 50% và nhiệt độ
khởi điểm là 20 và 300 C. Cứ sau 2 ngày đo nhiệt độ khối ủ và đếm số lượng
VSV hiếu khí phân giải xenluloza. Kết quả kiểm tra trong bảng 39 cho thấy ở
nhiệt độ ban đầu 30oC nhiệt độ khối ủ tăng nhanh cùng với sự gia tăng của vi
sinh vật hiếu khí.
Bảng 39. Biến động nhiệt độ và mật độ VSV hiếu khí phân giải xenluloza

ở các nhiệt độ ban đầu khác nhau
Ngày

0

Nhiệt độ
môi trường
( 0C )
31

Nhiệt độ (oC) trong khối ủ
với nhiệt độ ban đầu

Mật độ VSV hiếu khí (CFU/g)
trong khối ủ với nhiệt độ ban
đầu
20oC
30oC

20oC

30oC

20

30

65x107

65x107

7

95x107

2

28

36

48

84x10

4

26

46

55

95x107

6

30

52

57

115x107

100x10

7

120x107

7

145x107
130x107

8

32

55

65

110x10

10

29

60

60

120x107
7

7

12

33

36

35

90x10

110x10

14

35

35

35

70x107

70x107

b). Nguồn dinh dưỡng cacbon
Để tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cho các vi sinh vật khởi
động trong khối ủ, dự án đã bổ xung rỉ đường với các nồng độ khác nhau.
Tiến hành đánh giá số lượng vi sinh vật phân giải xenlulo hiếu khí sau thời
gian ủ 3 ngày.

38

Mật độ tế bào sau 3 ngày ủ (CFU/ml)
Vi khuẩn phân
giải xenlulo

Xạ khuẩn phân
giải xenlulo

Nấm mốc

Nấm
men

VSV tổng
số

0,1

2,2× 109

2,9× 109

3,3× 108

3,6× 107

5,5× 109

0,3

7,8× 109

6,5× 109

9,2× 108

7,5× 107

1,40× 1010

0,5

9

8,5× 10

9

7,8× 10

8

7,1× 10

7

8,2× 10

1,50× 1010

1,0

8,2× 109

6,8× 109

8,8× 108

7,7× 107

1,51× 1010

Kết quả tập hợp trong bảng 40 cho thấy với nồng độ rỉ đường tăng từ
0,1-0,5% mật độ vi sinh vật tăng theo, tuy nhiên khi tăng nồng độ rỉ mật ≥
0,5% sự sai khác về mật độ vi sinh vật trong đống ủ là không đáng kể. Mật độ
vi sinh vật phân giải xenlulo hiếu khí và mật độ xạ khuẩn trong công thức 0,3
và 0,5% rỉ mật gần tương đương nhau.
c). Lượng men ủ
Để xác định lượng men ủ phù hợp cho quá trình xử lý nguyên liệu đề tài đã
tiến hành thí nghiệm với số lượng men ủ khác nhau trên cùng một cơ chất. Sau

thời gian ủ 3 ngày tiến hành lấy mẫu và phân tích mật độ các nhóm vi sinh vật
có trong khối ủ. Kết quả nghiên cứu được tổng hợp trong bảng 41. Qua số liệu
bảng 41 có thể nhận thấy số lượng vi sinh vật phân giải xenlulo hiếu khí trong
khối ủ tăng khi số lượng men ủ sử dụng tăng, tuy nhiên mức tăng của vi sinh
vật trong khối ủ cũng không tỷ lệ thuận với số lượng men ủ sử dụng. Với tỷ lệ
men ủ lớn hơn 0,3% mức độ tăng của vi sinh vật hiếu khí trong khối ủ không
rõ so với số lượng men ủ sử dụng là 0,3%. Xạ khuẩn, nhóm vi sinh vật chính
trong men ủ đạt mật độ cao nhất ở nồng độ men khởi động 0,3%, song sự
chênh lệch về mật độ xạ khuẩn ở các tỷ lệ men ủ 0,2; 0,3 và 0,4% gần như
không nhận thấy.
Bảng 41: Ảnh hưởng của tỷ lệ men khác nhau đến quần thể vi sinh vật trong cơ
chất hữu cơ sau 3 ngày ủ.
Tỷ lệ men ủ
(%)

Số lượng tế bào (CFU/g)
Vi khuẩn
9

Xạ khuẩn

Nấm mốc

Nấm men

9

8

7

Tổng số

0,1

2,1× 10

2,9× 10

1,8× 10

2,0× 10

4,8× 109

0,2

4,2× 109

6,8× 109

3,8× 108

3,2× 107

1,20× 1010

0,3

7,5× 109

7,2× 109

8,7× 108

7,9× 107

1,50× 1010

0,4

7,8× 109

6,9× 109

7,9× 108

9,2× 107

1,56× 1010

39


Bảng 43. Biến động mật độ vi sinh vật theo thời gian ủ.

d). Độ ẩm của nguyên liệu.
Nguyên liệu xử lý làm cơ chất hữu cơ cho phân bón hữu cơ vi sinh vật
chức năng được điều chỉnh ở các độ ẩm khác nhau trước khi ủ. Trong thời gian
3 ngày đầu sau khi ủ tiến hành lấy mẫu và kiểm tra mật độ các vi sinh vật phân

giải xenlulo hiếu khí. Kết quả tập hợp trong bảng 42 cho thấy mật độ xạ khuẩn
và vi nấm tăng dần từ nguyên liệu có độ ẩm 25% đến độ ẩm 40% sau đó giảm
dần, trong khi ở độ ẩm 35% đến 60% mật độ nấm men và vi khuẩn không có
sự biến động đáng kể.
Bảng 42. Biến động của vi sinh vật trong khối ủ có độ ẩm khác nhau.
Độ ẩm
(%)

Số lượng tế bào (CFU/g)
Vi khuẩn

Xạ khuẩn

Nấm mốc

Nấm men

Tổng số

25

1,3× 109

4,7× 109

5,9× 107

6,6× 107

5,0× 109

30

2,2× 109

5,9× 109

6,0× 109

7,2× 107

7,1× 109

35

3,1× 109

7,8× 109

6,5× 109

7,1× 107

1,18× 1010

40

4,5× 109

8,3× 109

7,0× 109

7,0× 107

1,20× 1010

45

5,0× 109

7,6× 109

6,6× 109

6,8× 107

1,29× 1010

50

4,8× 109

4,3× 109

5,2× 109

7,2× 107

7,5× 109

55

3,5× 109

4,5× 109

4,2× 109

6,7× 107

6,0× 109

60

2,5× 109

4,2× 109

2,3× 109

6,8× 107

5,5× 109

e). Thời gian ủ.
Để xác định thời gian xử lý cơ chất hữu cơ làm nguyên liệu cho sản xuất
phân hữu cơ vi sinh vật chức năng dự án đã tiến hành xác định mật độ các
nhóm vi sinh vật trong khối ủ ở các thời điểm khác nhau trong điều kiện có
đảo trộn. Nguyên liệu được ủ trong các đống có độ dày 40cm. Sau 3 ngày đảo

trộn 1 lần. Kết quả theo dõi nhiệt độ và mật độ các nhóm vi sinh vật được tập
hợp trong bảng 43. Khi nhiệt độ khối ủ tăng, mật độ xạ khuẩn đồng thời cũng
tăng theo và đạt mức cao nhất ở mức 109 CFU/g, trong khi mật độ nấm mốc,
nấm men và vi khuẩn chỉ tăng khi nhiệt độ khối ủ không vượt quá 55oC. Sau
khi nhiệt độ vượt quá mức 60oC mật độ vi khuẩn, nấm mốc và nấm men đều
giảm hẳn.

40

Thời gian
(ngày)

Nhiệt độ
(oC)

1

Số lượng tế bào (CFU/g)
Vi khuẩn

Xạ khuẩn

Nấm mốc

Nấm men

40

9,6× 107

9,9× 107

4,8× 106

6,8× 107

2

55

4,5× 107

1,50× 108

6,5× 106

1,6× 107

3

75

3,4× 107

1,21× 108

2,1× 106

1,2× 107

4

47

9,6× 107

9,8× 107

5,2× 106

3,2× 107

5

56

4,1× 107

1,27× 108

4,6× 106

1,7× 107

6

65

-

8,8× 107

-

-

7

42

-

4,0× 107

-

-

8

35

-

3,0× 107

-

-

(-): không phát hiện ở nồng độ pha loãng10

-1

Từ các kết quả nghiên cứu nêu trên dự án đã tiến hành chế biến thử
nghiệm cơ chất hữu cơ cho sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật chức năng. Số liệu
bảng 44 cho thấy sau thời gian ủ 1-2 ngày nhiệt độ khối ủ bắt đầu tăng và đạt
nhiệt độ cực đại sau 3 ngày, trong đó công thức sử dụng phân gà có tốc độ
tăng nhiệt độ và nhiệt độ tối đa (72oC) cao hơn công thức sử dụng than bùn
(60oC). Sự tăng nhiệt độ khối ủ có tác dụng tăng cường các phản ứng hoá học
xảy ra trong quá trình ủ, kích thích sự hoạt động của vi sinh vật ưa nhiệt đồng
thời tiêu diệt các vi sinh vật không có lợi chứa trong nguyên liệu ủ. Nhiệt độ
khối ủ không có sự thay đổi với môi trường bên ngoài được xác định là 7 ngày
đối với phân gà và 15 ngày đối với than bùn.
Bảng 44. Kết qủa theo dõi biến động nhiệt độ trong quá trình chế biến cơ
chất hữu cơ.
Nhiệt độ (0C) cao nhất
Cơ chất sử dụng

Thí nghiệm

Thời gian
ủ chín
(ngày)

Môi trường

Đối chứng

Than bùn

32

35

60

15

Phân gà

32

55

72

7

Sự thay đổi tính chất lý, hoá học của các nguồn nguyên liệu trước và sau
khi ủ được trình bày trong bảng 45. Kết quả cho thấy hàm lượng cacbon tổng
41


số của tất cả các nguyên liệu khi sử dụng kỹ thuật ủ mới giảm có ý nghĩa so
với đối chứng không. Hàm lượng N tổng số, P tổng số và K tổng số có sự thay
đổi chút ít so với đối chứng do hàm lượng cacbon tổng số giảm thông qua hoạt
động của vi sinh vật .

Cơ chất giàu cacbon sau khi xử lý được đánh giá về độ hoai mục và độ

an toàn đối với cây trồng. Số liệu nghiên cứu trong bảng 47 cho thấy các
nguyên liệu hữu cơ sau khỉ xử lý bằng phương pháp ủ cải tiến đều có thể sử
dụng làm cơ chất trồng cây.

Bảng 45. Thành phần hoá học của cơ chất trước và sau khi ủ.

Bảng 47. Khả năng sử dụng phế thải giàu hợp chất cacbon sau xử lý làm cơ
chất trồng cây

Loại cơ chất

Thành phần hoá học (%)
Hữu cơ

N

P2O5

K2O

Trọng lượng rau cải (g/chậu)

Loại phế thải/ nguyên liệu

Than bùn
- Trước khi ủ

39,96

0,96

0,40

0,30

Than bùn

- Sau khi ủ

24,27

1,05

0,46

0,35

Phân gà

- Trước khi ủ

43,70

1,27

1,39

1,35

- Sau khi ủ

31.05

1,51

1,48

1,55

Phân gà

Đánh giá cảm quan cho thấy sử dụng men ủ vi sinh vật cơ chất giàu hợp
chất cacbon chuyển hoá màu và dễ bị mủn, đặc biệt khử được mùi khó chịu
của cơ chất (bảng 46).

Đối chứng

Thí nghiệm

60

95

Không mọc

125

Từ các kết quả nghiên cứu nêu trên dự án đã tập hợp thành qui trình chế
biến nguyên liệu, phế thải hữu cơ làm cơ chất cho phân bón hữu cơ vi sinh vật
đa chủng, chức năng và được tóm tắt trong sơ đồ 2.

Sơ đồ 2: Qui trình xử lý nguyên liệu, phế thải hữu cơ làm cơ chất
cho phân bón hữu cơ vi sinh vật đa chủng, chức năng.

Bảng 46. Tính chất cảm quan của nguyên liệu trong quá trình ủ.
Chỉ tiêu đánh giá

Phân gà

Than bùn

Nguyên liệu hữu cơ

Thành phần cơ giới:
- Trước khi ủ

Bết, không xốp

Bết, không xốp

Xử lí thô

- Đối chứng

Bết, không xốp

Bết, không xốp

(nghiền, sàng, loại bỏ tạp chất...)

- Thí nghiệm

Tơi xốp

Tơi xốp

Dinh dưỡng khoáng
cho VSV

- Trước khi ủ

đen

Nâu

Rỉ mật

Phối trộn

- Đối chứng

đen

Nâu

- Thí nghiệm

đen sáng

Nâu đen

Men ủ
vi sinh

Ủ hoạt hoá

Màu sắc

Mùi
- Trước khi ủ

Mùi hôi

-

- Đối chứng

Mùi hôi

-

- Thí nghiệm

Không còn mùi

42

Cơ chất hữu cơ

43

1.2.2 Sản xuất phânHCVSVĐCCN trên cơ sở nguyên liệu hữu cơ đã xử lý
và chế phẩm VSVCN đậm đặc.
Với mục tiêu sản xuất sản phẩm phân VSVĐCCN đảm bảo chất lượng
trên cơ sở chế phẩm đậm đặc và cơ chất đã xử lý, dự án đã triển khai nghiên
cứu về tỷ lệ phối trộn chế phẩm vi sinh vật đậm đặc và cơ chất hữu cơ, đánh
giá chất lượng sản phẩm tạo ra theo thời gian bảo quản và nghiên cứu hiệu lực
của phân HCVSVĐCCN đối với một số cây trồng ở các vùng sinh thái khác
nhau. Kết quả phân tích mật độ các nhóm vi sinh vật trong sản phẩm trong 15
ngày đầu sản xuất được tập hợp trong bảng 48.

vật chức năng sau 6 tháng bảo quản có giảm đi chút ít so với mật độ ban đầu
(sau khi sản xuất 15 ngày). Tuy nhiên so với TCVN về phân bón vi sinh vật,
sản phẩm vẫn đạt yêu cầu chất lượng. Mật độ các nhóm vi sinh vật chức năng
tại thời điểm này dao động trong khoảng 1,01 x 106 đến 6,05 x 106 CFU/g
phân bón.
Bảng 49. Sự biến động của các nhóm vi sinh vật chức năng trong phân
HCVSVĐCCN sử dụng cho khoai tây.
Nhóm vi sinh vật

Đơn vị đo

Kết quả phân tích sau bảo quản

Bảng 48. Mật độ vi sinh vật trong phân HCVSVĐCCN sử dụng cho khoai tây.
Tỷ lệ chế phẩm
VSVCN và cơ chất
hữu cơ
1:1000

2:1000

5:1000

Nhóm Vi sinh vật

Mật độ (CFU/g) tại thời điểm
sau sản xuất (ngày)

2 tháng

4 tháng

6 tháng

Vi sinh vật tổng số

CFU/g

2,12 x 107

1,02 x 107

6,05 x 106

0

7

14

VSV cố định nitơ

CFU/g

4,21 x 106

2,11 x 106

1,01 x 106

VSVCĐN tự do

6,25x106

7,25x106

7,17x106

VSV phân giải lân

CFU/g

1,39 x 107

8,23 x 106

4,42 x 106

VSVPGL

9,25x106

2,15x107

2,02x107

5

6

5,07x106

VSV đối kháng vi khuẩn
héo xanh

CFU/g

2,23 x 106

1,67 x 106

1,03 x 106

VSVĐK vi khuẩn héo
xanh

7,25x10

5,25x10

VSVCĐN tự do

8,17x106

7,25x106

7,91x106

VSVPGL

9,32x106

2,41x107

2,78x107

6

6

9,61x106

VSVĐK vi khuẩn héo
xanh

8,21x10

9,95x10

VSVCĐN tự do

7,17x106

9,25x106

9,31x106

6

1,41x10

7

7

3,98x10

9,72x10

6

9,66x106

VSVPGL

9,02x10

6

VSVĐK vi khuẩn héo 7,81x10
xanh

Trong quá trình bảo quản dự án đã tiến hành kiểm tra các đặc điểm hoá
và lý học khác của sản phẩm. Kết quả phân tích được tập hợp trong bảng 50
cho thấy tỷ lệ các chất dinh dưỡng chứa trong sản phẩm hầu như không có sự
biến động. Độ ẩm của sản phẩm có dấu hiệu giảm hơn so với ban đầu, xong ở
mức độ không đáng kể.
Bảng 50. Sự biến động các đặc điểm lý, hoá học của phân HCVSVĐCCN
sử dụng cho khoai tây.
Chỉ tiêu chất lượng

Đơn vị đo

Kết quả phân tích sau bảo quản

pH

2 tháng

4 tháng

6 tháng

7,0

7,0

7,0

Kết quả đánh giá chất lượng phân HCVSVĐCCN được tập hợp trong
bảng 48 cho thấy mật độ các vi sinh vật chức năng trong sản phẩm được phối
trộn với các tỷ lệ chế phẩm vi sinh vật chức năng khác nhau không có sự sai
khác đáng kể. Mật độ vi sinh vật dao động trong khoảng từ 5,07x106 đến
3,98x107 vi sinh vật/g phân bón. Theo tiêu chuẩn TCVN 7185-2002 về phân
bón hữu cơ vi sinh vật, các sản phẩm thuộc loại này đều phải có mật độ các vi
sinh vật có ích ( cố định đạm, phân giải hợp chất photpho khó tan...) ≥ 106.
Như vậy để bảo đảm tiêu chuẩn Việt Nam về phân bón hữu cơ vi sinh vật chỉ
cần phối trộn chế phẩm vi sinh vật chức năng với cơ chất hữu cơ đã xử lý theo
tỷ lệ 1/1000.
Phân HCVSVĐCCN được bảo quản ở điều kiện phòng trong thời gian 6
tháng. Kết quả theo dõi biến động của các nhóm vi sinh vật trong sản phẩm
được tập hợp trong bảng 49. Kết quả nghiên cứu cho thấy mật độ các vi sinh

Từ kết quả sản xuất thử nghiệm với sản phẩm phân HCVSVĐCCN sử
dụng cho khoai tây dự án đã tiến hành các sản xuất thử nghiệm với sản phẩm
sử dụng cho hồ tiêu, cây công nghiệp và cây bộ đậu. Kết quả tương tự như sản
phẩm sử dụng cho khoai tây được xác định đối với sản phẩm sử dụng cho hồ
tiêu và cây công nghiệp (bảng 51).

44

45

Độ ẩm

%

30,5

29,89

29,50

Hữu cơ tổng số

%

16,01

16,02

16,00

N tổng số

%

1,01

1,02

1,03

P2O5 hữu hiệu

%

1,05

1,03

1,04

K2O

%

1,07

1,06

1,06


Bảng 51. Chất lượng phân HCVSVĐCCN sử dụng cho cây công nghiệp.
Chỉ tiêu chất lượng

Đơn vị
đo

PH

Kết quả phân tích sau bảo quản
2 tháng

4 tháng

7,0

7,0

6 tháng
7,0

Độ ẩm

%

31,5

30,89

31,00

Hữu cơ tổng số

%

16,61

16,57

16,49

N tổng số

%

1,04

1,03

1,03

P2O5 hữu hiệu

%

1,05

1,04

1,04

K2O

%

1,15

VSV cố định nitơ

CFU/g

VSV phân giải lân

CFU/g

VSV đối kháng F. oxysporum

CFU/g

1,14

4,21 x 10

6

1,49 x 10

7

2,33 x 10

6

1,16
6

1,21 x 106

6

3,32 x 106

6

1,05 x 106

2,31 x 10
6,13 x 10
1,27 x 10

Trong sản phẩm phân HCVSVĐCCN sử dụng cho cây bộ đậu, sau thời
gian bảo quản 2 tháng mật độ vi khuẩn nốt sần giảm hẳn và không thể phát
hiện được ở độ pha loãng 10-2 sau tháng thứ 4 (bảng 52). Do vi khuẩn nốt sần
là loại vi sinh vật không sinh nha bào hoặc bào tử nên đề tài chỉ xác định mật
độ vi khuẩn nốt sần trong phân HCVSVĐCCN sử dụng cho cây bộ đậu trong
thời gian bảo quản 2 tháng. Sản phẩm loại này không bảo đảm mật độ vi
khuẩn nốt sần sau thời gian bảo quản 2 tháng
Bảng 52. Chất lượng phân HCVSVĐCCN sử dụng cho lạc.
Chỉ tiêu chất lượng
PH
Độ ẩm
Hữu cơ tổng số
N tổng số
P2O5 hữu hiệu
K2O
VSV cố định nitơ
VSV phân giải lân
VSV đối kháng VKHX

Đơn vị đo

Kết quả phân tích sau bảo quản
2 tháng
4 tháng
6 tháng
7,0

7,0
7,0
29,5
29,49
29,2
16,81
16,67
16,72
1,01
1,02
1,01
1,00
1,01
1,00
1,05
1,04
1,04
4,21 x 106
1,09 x 107
7,11 x 106
2,21 x 106
2,00 x 106
1,31 x 106
1,02 x 106

%
%
%
%
%

CFU/g
CFU/g
CFU/g

1.2.3. Hiệu quả phân HCVSVĐCCN đối với cây trồng.
1.2.3.1. Cà chua.
46

Thử nghiệm trên cà chua được thực hiện với 2 loại đất. Đối với giống cà
chua Trang Nông F1 được tiến hành tại huyện Mê Linh - Vĩnh phúc, giống cà
chua Ấn Độ được tiến hành tại huyện Ý Yên – Nam Định. Kết quả đánh giá
ảnh hưởng của phân HCVSVĐCCN tập hợp tại bảng 53 và bảng 54 cho thấy,
số quả trung bình/cây và P trung bình quả cà chua tại các công thức thí nghiệm
có sử dụng phân HCVSVCN đều cao hơn so với công thức đối chứng. Số
lượng quả/cây ở công thức đối chứng chỉ đạt 15,20 quả/cây (thí nghiệm tại Mê
Linh – Vĩnh Phúc)và 15,5 quả/cây tại Ý Yên – Nam Định, trong khi đó các
công thức có sử dụng phân HCVSVCN đạt số quả trung bình đạt cao nhất ở
công thức 2 là 17,15 quả/cây. Các công thức có sử dụng phân HCVSVĐCCN
và giảm lượng phân khoáng - công thức 3 (giảm 20% lượng phân khoáng NP)
đạt số quả/cây là 16,83, công thức 4 (giảm 30% lượng phân khoáng NP) cho
số quả/cây đạt 16,00 đều cao hơn so với công thức đối chứng. Về trọng lượng
quả, ở cả ba công thức có sử dụng phân HCVSVĐCCN đều cao hơn so với
canh tác bình thường của nông dân. Số liệu thử nghiệm tại Mê Linh – Vĩnh
Phúc cho thấy năng suất của cà chua ở công thức đối chứng là 16,57 tấn/ha/vụ.
Công thức 2 cho năng suất cà chua 19,47 tấn/ha/vụ tăng 17,50% so với đối
chứng. Công thức 3 giảm 20% lượng phân bón NP cho năng suất là 18,28
tấn/ha, cao hơn với công thức đối chứng là 1,71 tấn/ha tương đương với tỷ lệ
tăng là 10,32%. Công thức 4 giảm 30% lượng phân bón NP cho năng suất là
17,51 tấn/ha, cao hơn so với công thức đối chứng là 0,94 tấn/ha tương đương
với tỷ lệ tăng là 5,67%.

Bảng 53. Hiệu quả của phân HCVSVĐCCN đến cà chua taị Vĩnh Phúc.
Công thức

CT1= ĐC: Nền NPK
(120-70-90) + 20 tấn PC
CT2: Nền NPK + 2 tấn
phân HCVSVĐCCN
CT3: 80% nền NPK +2
tấn phân HCVSVĐCCN
CT4: 70% nền NPK +2
tấn phân HCVSVĐCCN
CV(%)

Số quả
trung bình
(quả/cây)
15,20

P trung
bình quả
(g/quả)
47,51

Năng
suất
(tấn/ha)
16,57

17,15

50,35

16,83
16,00

Tăng so với ĐC
tấn/ha
%
-

-

19,47

2,90

17,50

49,27

18,28ns

1,71

10,32

48,06

17,51ns

0,94

5,67

7,10

LSD 0,05

2,4

Số liệu thử nghiệm tại Ý Yên – Nam Định cho thấy năng suất của cà
chua ở công thức đối chứng là 16,85 tấn/ha, trong khi công thức 2 , 3 và 4 cho
năng suất cà chua lần lượt là 19,50 tấn/ha, 18,89 tấn/ha và 18,35 tấn/ha cao
47