nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ ÁNH NGUYỆT

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM

SINH HỌC DÙNG ĐỂ XỬ LÝ BÃ NẤM VÀ PHÂN GÀ
THÀNH PHÂN HỮU CƠ PHỤC VỤ
SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành:
Mã số:

Người hướng dẫn khoa học:

Khoa học môi trường

60 44 03 01

TS. Nguyễn Thị Minh

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Ánh Nguyệt

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết
ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Minh đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời
gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Vi Sinh Vật - Khoa Môi trường, phòng thí nghiệm Jica – Khoa Quản lý đất đai - Học
viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài
và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và
giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Ánh Nguyệt

ii


MỤC LỤC

Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii

Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục từ viết tắt ......................................................................................................... vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục hình ................................................................................................................. ix

Danh mục sơ đồ ............................................................................................................... ix

Trích yếu luận văn ............................................................................................................ x

Thesis Abstract ............................................................................................................... xii
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1

1.3.

Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2

1.2.
1.4.
1.5.

Giả thuyết khoa học ............................................................................................ 2
Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 2

Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn......................................... 2

Phần 2. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ................................................................... 4
2.1.

Chế phẩm sinh học ............................................................................................. 4

2.1.2.

Phân loại ............................................................................................................. 5

2.1.1.
2.1.3.
2.1.4.
2.2.

2.2.1
2.2.2.
2.2.3.
2.3.

Khái niệm ........................................................................................................... 4
Chất mang của chế phẩm sinh học ..................................................................... 5
Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học............................................................ 9
Cơ sở khoa học của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế

phẩm sinh học ................................................................................................... 11
Cơ sở lý luận của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế

phẩm sinh học ................................................................................................... 11
Cơ sở thực tiễn của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế

phẩm sinh học ................................................................................................... 16
Cơ sở pháp lý của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế

phẩm sinh học ................................................................................................... 18

Đặc điểm của phế thải trồng nấm và phân gà ................................................... 19

iii


2.3.1.

Đặc điểm của phế thải trồng nấm ..................................................................... 19

2.4.

Ảnh hưởng của phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà tới môi trường. ............... 22

2.3.2.
2.4.1.
2.4.2.
2.5.

2.5.1.

2.5.2.

Đặc điểm của phân gà ....................................................................................... 20
Ảnh hưởng của phế thải trồng nấm tới môi trường .......................................... 22

Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi gà tới môi trường ..................................... 23
Tình hình nghiên cứu xử lý phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà trên thế

giới và Việt Nam .............................................................................................. 24
Tình hình nghiên cứu xử lý phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà trên thế giới ........ 24

Tình hình nghiên cứu xử lý phân gà và bã nấm tại Việt Nam .......................... 26

Phẩn 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 32
3.1.

Địa điểm nghiên cứu......................................................................................... 32

3.3.

Đối tượng/vật liệu nghiên cứu .......................................................................... 32

3.2.
3.4.
3.5.

3.5.1.
3.5.2.
3.5.3.
3.5.4.

3.5.5.
3.5.6.
3.5.4.

3.5.7.
3.5.8.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 32
Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 32

Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 33

Nuôi cấy chủng giống vi sinh vật trên môi trường chuyên tính bán rắn .......... 33
Tuyển chọn giống vi sinh vật bằng cách đánh giá trực tiếp các đặc tính

sinh học ............................................................................................................. 33
Xác định tính đối kháng của chủng giống vi sinh vật theo phương pháp

cấy vạch ............................................................................................................ 35

Phương pháp phân tích chất lượng phân hữu cơ sau xử lý và chất lượng đất ....... 35

Xác định môi trường nhân sinh khối vi sinh vật............................................... 35
Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm sinh học theo phương pháp phối

trộn chất mang thanh trùng. .............................................................................. 37
Phương pháp phân tích chất lượng phân hữu cơ sau xử lý và chất lượng đất ....... 39

Phương pháp thử nghiệm trên cây trồng bằng thí nghiệm đồng ruộng. ........... 39
Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 39

Phần 4. Kết quả và thảo luận ...................................................................................... 40
4.1.

4.2.
4.3.

Kết quả phân tích một số tính chất của phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà ........ 40
Đặc điểm của các chủng giống vi sinh vật được tuyển chọn có hoạt tính

sinh học cao để sản xuất chế phẩm sinh học xử lý bã nấm và phân gà ............ 41

Xác định điều kiện nhân sinh khối giống vi sinh vật........................................ 43

iv


4.3.1.

Ảnh hưởng của pH ............................................................................................ 43

4.3.3.

Môi trường nhân sinh khối ............................................................................... 46

4.3.2.
4.3.4.
4.3.5.
4.3.6.
4.4.
4.5.

Ảnh hưởng của nhiệt độ.................................................................................... 45
Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy (A) ............................................................. 48

Ảnh hưởng của tốc độ sục khí (B) .................................................................... 49

Tỷ lệ giống cấp 2 và thời gian thu sinh khối .................................................... 50
Lựa chọn chất mang cho chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và

phân gà .............................................................................................................. 51
Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà ....... 55

4.6.

Đánh giá chất lượng của chế phẩm sinh học .................................................... 57

4.7.1.

Theo dõi diễn biến nhiệt độ đống ủ .................................................................. 58

4.7.

4.7.2.
4.8.

4.8.1.
4.8.2

Hiệu quả của chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà ................ 58

Đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật của đống ủ sau 45 ngày .......................................... 59
Hiệu quả của phân hữu cơ sau tái chế .............................................................. 62

Hiệu quả của phân hữu cơ sau tái chế trên cây cải bẹ đông dư. ....................... 62

Hiệu quả của phân hữu cơ đến tính chất đất ..................................................... 65

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 67
5.1.
5.2.

Kết luận............................................................................................................. 67

Kiến nghị .......................................................................................................... 68

Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 69

Phụ lục .......................................................................................................................... 73

v


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

C/N

Cacbon/Nitơ

CT

Công thức

FAO

Tổ chức Nông – Lương Liên hợp quốc

CPSH
ĐC

HTX

TCVN
VCK
VSV

Chế phẩm sinh học

Đối chứng

Hợp tác xã

Tiêu chuẩn Việt Nam

Vật chất khô

Vi sinh vật

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Ưu điểm và hạn chế của hai dạng chế phẩm vi sinh trên nền chất

mang khử trùng và không khử trùng .............................................................. 6

Bảng 2.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến vi sinh vật ....................................... 14

Bảng 2.3. Tính chất của bã thải sau trồng nấm ............................................................ 19
Bảng 2.4. Thành phần của phân gia cầm (%) ............................................................... 20

Bảng 2.5. Các loại vi khuẩn có trong phân gia súc, gia cầm ........................................ 21
Bảng 2.6. Tỷ lệ nguyên liệu sản xuất 1 tấn phân hữu cơ vi sinh từ phân gà độn

trấu ............................................................................................................... 27

Bảng 2.7. Các chỉ tiêu kỹ thuật của phân hữu cơ ......................................................... 28

Bảng 2.8. Các thông số kỹ thuật của phân vi sinh từ bã thải sau trồng nấm ................ 31
Bảng 3.1. Thành phần môi trường nuôi cấy ................................................................. 33
Bảng 3.2.

Môi trường xác định hoạt tính enzym ......................................................... 34

Bảng 3.3. Phương pháp phân tích chất lượng phân hữu cơ sau xử lý .......................... 35

Bảng 3.4. Thành phần môi trường nhân sinh khối VSV .............................................. 36
Bảng 3.5. Phương pháp phân tích chất lượng phân hữu cơ sau xử lý .......................... 39
Bảng 4.1.

Tính chất của phế thải trồng nấm và chăn nuôi gà ..................................... 40

Bảng 4.2. Đặc tính của các chủng giống VSV tuyển chọn được ................................. 42

Bảng 4.3. Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng và phát triển của các chủng

VSV.............................................................................................................. 44

Bảng 4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của các

chủng VSV ................................................................................................... 45

Bảng 4.5. Khả năng sinh trưởng và phát triển của các chủng vi sinh vật lựa

chọn trên các loại môi trường khác nhau ..................................................... 47

Bảng 4.6. Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy (A) đến mật độ tế bào của các

chủng vi khuẩn lựa chọn .............................................................................. 48

Bảng 4.7. Ảnh hưởng của tốc độ sục khí đến mật độ tế bào của các chủng vi
Bảng 4.8

khuẩn lựa chọn ............................................................................................. 49
Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấp 2 đến mật độ tế bào của các chủng vi

khuẩn lựa chọn ............................................................................................. 50

vii


Bảng 4.9

Động thái phát triển của chủng Pseudomonas và Bacillus subtilis trên

thiết bị lên men chìm.................................................................................... 51

Bảng 4.10. Mật độ tế bào các chủng vi sinh vật khi nuôi cấy trên các nguồn cơ

chất ............................................................................................................... 52

Bảng 4.11. Mật độ tế bào các chủng vi sinh vật khi nuôi ở các tỷ lệ phối trộn

chất mang khác nhau .................................................................................... 53

Bảng 4.12. Mật độ tế bào các chủng vi sinh vật khi nuôi trong cơ chất với các tỷ

lệ giống cấy .................................................................................................. 54

Bảng 4.13. Các thông số kỹ thuật cho nhân sinh khối tối ưu của các chủng VSV ....... 54

Bảng 4.14. Đánh giá chất lượng của chế phẩm sinh học................................................ 57
Bảng 4.15. Một số chỉ tiêu phân tích đống ủ .................................................................. 60
Bảng 4.16. So sánh chất lượng của phân hữu cơ sau ủ .................................................. 61
Bảng 4.17. Hiệu quả của phân hữu cơ đến sinh trưởng và phát triển của cây cải

bẹ Đông dư ................................................................................................... 63

Bảng 4.18. Chất lượng đất trước và sau thí nghiệm ....................................................... 65

viii


DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1

Khả năng thích ứng pH của các chủng VSV ............................................... 45

Hình 4.3

Đống ủ sau 45 ngày...................................................................................... 61

Hình 4.2
Hình 4.4
Hình 4.5

Đồ thị diễn biến nhệt độ đống ủ ở hai công thức ......................................... 58
Cây trồng mẫu đối chứng và bón phân hữu sau 35 ngày ............................. 64

Cây trồng sau thu hoạch ............................................................................... 65

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1 Công nghệ xử lý phế thải trồng nấm bằng phương pháp ủ đống ................. 25
Sơ đồ 2.2 Các bước ủ phân gà thành phân hữu cơ ....................................................... 26
Sơ đồ 2.3 Quy trình xử lý phân gà độn trấu thành phân hữu cơ .................................. 28
Sơ đồ 2.4 Quy trình sản xuất phân vi sinh từ bã thải sau trồng nấm. ........................... 30
Sơ đồ 4.1

Quy trình sản xuất chế phấm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà ............56

ix


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã

nấm và phân gà thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp” được tiến hành
nhằm mục đích: Xác định được nguyên liệu chính và xây dựng được quy trình sản

xuất chế phẩm sinh học (CPSH) dùng để xử lý bã nấm và phân gà; sản xuất được
phân hữu cơ phục vụ cho sản xuất nông nghiệp từ bã nấm và phân gà bằng CPSH;

phân hữu cơ sau tái chế đạt tiêu chuẩn của thông tư số 41/2014/TT-BNNPTNT
đảm bảo an toàn phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.

Kết quả tuyển chọn được 4 chủng VSV là Pseudomonas, Bacillus subtilis,

Trichoderma, Streptomyces được phân lập từ các nguồn bã nấm và phân gà với

hoạt tính enzym xenlulaza, amylaza và proteaza mạnh, có tính bền nhiệt cao, thích

ứng với khoảng nhiệt độ rộng, có khả năng cạnh tranh tốt, khả năng thích ứng pH
rộng và không đối kháng với nhau và an toàn với cây trồng. Điều kiện tối ưu nhân

sinh khối VSV là nhiệt độ 30oC với pH=7. Môi trường nhân sinh khối của
Pseudomonas và Bacillus subtilis là nước thịt – pepton và được lên men với tốc độ

cánh khuấy 350 vòng/phút, lưu lượng khí cấp 0,70-0,75 lít kk/lít mt/phút, thời gian
42 giờ; môi trường nhân sinh khối của Trichoderma là PDA, Streptomyces là môi

trường tinh bột sau đó được phối trộn với chất mang là cám: trấu với tỷ lệ 3:1. Tỷ
lệ giống đưa vào để nhân giống cấp 2 là 3%.

Quy trình sản xuất chế phấm sinh học được xây dựng gồm 5 bước chính: (i)

nhân giống và thu sinh khối VSV, (ii) chuẩn bị chất mang, (iii) phối trộn/lên men
chế phẩm, (iv) kiểm tra chất lượng, (v) bảo quản và sử dụng. Sau khi phối trộn 6
tháng chất lượng của chế phẩm sinh học vẫn đạt TCVN 6168:2002.

Thí nghiệm xử lý thử bã nấm và phân gà bằng CPSH cho kết quả CPSH có

khả năng phân giải chất hữu cơ từ bã nấm và phân gà thành phân hữu cơ trong thời

gian là 40 ngày. Phân hữu cơ sau ủ với CPSH đạt tiêu chuẩn chất lượng theo tiêu

chuẩn của thông tư số 41/2014/TT-BNNPTNT. Lượng vi sinh vật gây bệnh gần
như không còn nữa, số lượng vi sinh vật hữu ích như vi khuẩn amon hóa, vi sinh
vật phân giải xenlulozo tương đối cao.

Thử nghiệm phân hữu cơ sau ủ trên cây rau cải bẹ Đông dư cho thấy rõ các

chỉ tiêu sinh trưởng của cây trồng ở công thức bón phân hữu cơ cao hơn hẳn các

x


công thức đối chứng và đặc biệt là tỷ lệ sâu bệnh giảm 23,51%. Chất lượng đất sau
thí nghiệm cũng được cải thiện về hàm lượng N, P, K dễ tiêu do vi sinh vật phân

hủy và chuyển hóa các hợp chất khó tan thành dễ tiêu, giúp tăng cường hàm lượng
dinh dưỡng cho cây và cải tạo đất trồng trọt. Kết quả nghiên cứu cho thấy chế
phẩm sinh học được sản xuất ứng dụng để xử lý bã nấm và phân gà đã tạo thành
phân hữu cơ chất lượng cao phục vụ sản xuất nông nghiệp an toàn và bền vững.

xi


THESIS ABSTRACT
The subject "Research on production process of bioproduct to treat eatable

fungal residues and chicken manure into organic fertilizer service for agricultural

production" is conducted for the purpose: Identify the main raw materials and building
the production process of bioproduct (BP) using for treatment of eatable fungal residue

and chicken manure; produce the organic fertilizer from eatable fungal residues and
chicken manure to serve agricultural production by BP; the organic fertilizer after
recycling meets standards of Circular No. 41/2014 / TT-BNN and security, service of
agricultural production.

Selection results were 4 microorganism strains including Pseudomonas, Bacillus

subtilis, Trichoderma, Streptomyces isolated from sources of mushrooms residues and
chicken manures with cellulase, amylase and protease enzyme activity strong, high

thermotolerant, adapt to the wide temperature and pH range, good competitiveness, and
not antagonistic to each other and safety for plants. Optimal conditions for microbial
biomass is 30°C with pH = 7.

The media for Pseudomonas and Bacillus subtilis biomass is gravy - peptone

and is fermented with paddle speed of 350 rev/min, 0.70 to 0.75 liters of air/ medium

liter/min, time 42 hours; media for Trichoderma biomass is PDA and starch media for

Streptomyces, then blended with the substrate bran : rice husk at a ratio of 3: 1. The rate
for propagating in level 2 is 3%.

The production process of biological products was built of 5 major stages: (i)

Propagation and collection of microorganism biomass, (ii) preparing the substrate, (iii)

mixing / fermentation bioproducts, (iv) Evaluate quality, (v) storage and using. The
quality of bioproduct still has achieved ISO 6168: 2002 after 6 months.

The testing in treatment of mushrooms residue and chicken manure by BP given

result likely the bioproduct could decompose organic compounds from mushrooms

residue and chicken manure into organic fertilizer within 40 days. The organic fertilizer
after composting obtained quality standards of Circular regulation No. 41/2014/TTBNN. The amount of desea microorganisms almost disappeared, the useful

microorganisms density such as ammonium bacteria, cellulose decomposing
microorganisms were high.

xii


The testing of organic fertilizer on vegetable (Brassica juncea Dong Du)

expressed that the growth of crops in organic fertilizer treatments significant higher than
in the control and especially pest rate decreased 23.51%. After testing, soil quality has
also improved the levels of exchangeable P, K by microorganisms decompose and

transform soluble compounds, enhances nutrient for plants and soil. The study results
showed that bioproduct could apply in mushroom residue and chicken manure treatment
into organic fertilizer with high quality, service for safe and sustainable agricultural
production.

xiii


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hiện nay sản xuất nông nghiệp nước ta đang sử dụng ngày càng nhiều phân
bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật. Điều này đã làm cho cấu trúc đất bị thay
đổi, đồng ruộng mất dần độ phì nhiêu, môi trường bị ô nhiễm và sức khỏe của
con người bị ảnh hưởng. Chính vì vậy, xu hướng phát triển nông nghiệp bền
vững với việc tăng cường sử dụng chế phấm sinh học và phân bón hữu cơ thay
thế cho phân bón hóa học và các loại hóa chất bảo vệ thực vật trong canh tác
nhằm cải tạo đất, bảo đảm an toàn sinh học, nâng cao năng suất cây trồng và bảo
vệ môi trường đang là mục tiêu tái cơ cấu của nền nông nghiệp Việt Nam.

Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi nước ta nói chung và chăn nuôi
gia cầm nói riêng luôn được chú trọng phát triển, chiếm tỷ trọng không nhỏ trong
sản xuất nông nghiệp. Song song với đó, chất thải từ chăn nuôi gia cầm lại là
nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nếu không được xử lý triệt để. Theo tổng cục
chăn nuôi (2011), hàng năm ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm thải ra môi trường
khoảng 79-80 triệu tấn chất thải rắn nhưng chỉ khoảng 40% số chất thải này được
xử lý, số còn lại thường xả trực tiếp ra môi trường. Lượng phế thải này phần lớn
là những hợp chất hữu cơ giàu cacbon, các nguyên tố khoáng đa lượng và vi
lượng. Đây là nguồn nguyên liệu phù hợp cho sản xuất phân hữu cơ sinh học chất
lượng cao phục vụ sản xuất nông nghiệp an toàn.

Bên cạnh việc đầu tư cho ngành chăn nuôi, nghề trồng nấm ở nước ta cũng
đang được đẩy mạnh phát triển, do nghề trồng nấm không đòi hỏi diện tích đất
trồng và nhiều vốn đầu tư như các loại cây trồng khác. Nguyên liệu đầu vào chủ
yếu là rơm rạ, mùn cưa và công lao động. Tuy nhiên, việc xử lý phế thải sau
trồng nấm cũng là điều đáng quan tâm. Một trang trại trồng nấm quy mô vừa và
nhỏ ở ngoại ô thải ra khoảng 100 tấn bã nấm mỗi năm. Nếu không xử lý đúng
cách thì đó là nguồn gây ra ô nhiễm cho môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe
của người dân xung quanh và rất lãng phí. Sử dụng các chế phẩm sinh học để xử
lý bã nấm thành phân hữu cơ sinh học phục vụ cho sản xuất nông nghiệp là một
giải pháp hợp lý, đem lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường.

Thêm vào đó, phân gà có hàm lượng Nito cao, không bón trực tiếp cho
cây trồng được; bã nấm ngược lại có hàm lượng cacbon cao, nếu bón cho cây
1


trồng thì dinh dưỡng không đủ. Do đó, khi kết hợp cả hai nguồn thài này sẽ cân
bằng được dinh dưỡng trong phân bón. Chính vì vậy, phân bón hữu cơ tái chế
từ bã nấm và phân gà sẽ là loại phân hữu cơ chất lượng cao không những có tác
dụng cải tạo đất mà còn cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, lại thân thiện
với môi trường.

Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu

quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà thành
phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp”.
1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Chế phẩm sinh học được sản xuất theo quy trình đưa ra có khả năng xử lý bã

nấm và phân gà thành phân hữu cơ chất lượng cao phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Xác định được các nguyên liệu chính và xây dựng được quy trình sản xuất

chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm và phân gà.

Sản xuất được phân hữu cơ có chất lượng tốt đạt tiêu chuẩn theo thông tư số
41/2014/TT-BNNPTNT, đảm bảo an toàn phục vụ cho sản xuất nông nghiệp từ
bã nấm và phân gà bằng chế phẩm sinh học.
1.4. PHẠM Vİ NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu: Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử

lú bã nấm và phân gà thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp.

Vật liệu nghiên cứu: Các chủng giống vi sinh vật có khả năng phân giải và
chuyển hóa chất hữu cơ và các nguyên liệu thành phần (chất nền, phụ gia...); phế
thải nông nghiệp: bã nấm sò và phân gà; nguyên liệu chất mang: cám gao, vỏ
trấu, than bùn.

Thời gian nghiên cứu: 01/2015 – 01/2016.
Địa điểm nghiên cứu: -

-

Học viện Nông nghiệp Việt Nam,

Xã Cổ Loa – huyện Đông Anh – Hà Nội.

1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚİ, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm sinh học xử lý bã nấm và

phân gà thành phân hữu cơ có ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

2


Xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dùng để xử lý bã nấm

và phân gà thành phân hữu cơ có chất lượng cao.

Sử dụng CPSH tạo ra phân hữu cơ từ bã nấm và phân gà góp phần giảm
thiểu ô nhiễm môi trường do quá trình thải bỏ trực tiếp bã nấm và phân gà ra
ngoài môi trường.

Phân hữu cơ được sản xuất từ bã nấm và phân gà là nguồn nguyên liệu sẵn
có, rẻ tiền sẽ đáp ứng một phần lớn nhu cầu tiêu thụ phân bón, đem lại lợi ích về
mặt kinh tế cho người dân.
Sử dụng phân bón hữu góp phần cải thiện tính chất đất làm tăng độ xốp, cải
tạo và nâng cao độ phì nhiêu cho đất, giảm các VSV gây hại và thúc đẩy hệ VSV
có ích phát triển, tạo ra sự thông thoáng giúp rễ cây phát triển mạnh hơn, cường
độ hô hấp tối đa nên khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng tốt hơn, trong phân
hữu cơ cũng có đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng N, P, K, dinh dưỡng khoáng và
VSV hữu ích cung cấp cho cây trồng giúp tăng năng suất và chất lượng nông sản.

3

PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. CHẾ PHẨM SINH HỌC
2.1.1. Khái niệm
Chế

phẩm sinh học (CPSH) - Probiotics có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp bao
gồm hai từ pro có nghĩa là “thân thiện” và biotics có nghĩa là “sự sống”. Thay
cho việc tiêu diệt các bào tử vi khuẩn, chế phẩm sinh học được sản xuất với mục
đích kích thích sự gia tăng các loài vi khuẩn có lợi.

Probiotic ban đầu được sử dụng bởi Lilley và Stillwell vào năm 1965 để
miêu tả các chất tiết ra bởi một vi sinh vật dùng để đẩy nhanh sự phát triển của
vật chủ. Do đó, nó mang ý nghĩa đối lập với “kháng sinh” nên chưa được đưa vào
sử dụng và định nghĩa này cũng chưa đầy đủ.

Năm 1971, Sperti định nghĩa Probiotic mô tả chất chiết xuất ở các lớp biểu

mô có thể dùng để kích thích sự phát triển của các vi sinh vật.

Năm 1974, Parker đã sửa lại định nghĩa về Probiotic, là “sinh vật và các
‘chất‘ của vi sinh vật, góp phần cân bằng lại vi khuẩn đường ruột”. Dù vậy, định
nghĩa này sử dụng Probiotic nói đến vi sinh đường ruột nhưng bao gồm ‘chất‘ lại
mang thêm một ý nghĩa rộng (bao gồm cả thuốc kháng sinh).

Đến năm 1989, giáo sư Fuller R. định nghĩa như sau: “Sự bổ sung thức ăn
vi khuẩn sống trong đó có lợi ích ảnh hưởng đến vật chủ bằng cách cải thiện sự
cân bằng với vi khuẩn đường ruột của nó”.

Ngày nay, CPSH đã và đang được sử dụng khá hiệu quả để phòng bệnh cho

người, gia súc, gia cầm và nuôi trồng thủy sản, sử dụng để sản xuất ra các chế
phẩm ứng dụng rất hiệu quả nhằm kiểm soát côn trùng gây hại cho cây trồng.
Ngoài ra, các chế phẩm vi sinh còn được sử dụng để làm phân bón vi sinh nhằm
phân giải các chất hữu cơ làm giàu cho đất, phân giải lân khó tiêu thành lân dễ
tiêu để cây trồng hấp thu được. Như vậy có thể đưa ra khái niệm chung về CPSH
như sau:“Chế phẩm sinh học là những sản phẩm bao gồm hỗn hợp nhiều chủng
vi sinh vật có ích được sử dụng nhằm mục đích cải thiện môi trường, nâng cao
sức khỏe con người và cây trồng vật nuôi” (Trần Thị Hồng, 2012).

4


2.1.2. Phân loại

Có nhiều cách phân loại CPSH khác nhau.

 Theo tính chất, CPSH được chia thành 3 dạng chính: Dạng lỏng (nước),

dạng bột và dạng viên. Trong đó thường gặp nhất là dạng lỏng và dạng bột.
 Theo công dụng, CPSH chia thành các loại sau

- CPSH có tác dụng xử lý chất thải, nước thải, rác thải (sinh hoạt, chăn

nuôi, trồng trọt, công nghiệp, y tế…).

- CPSH có tác dụng trong kích thích sinh trưởng, sinh sản của vật nuôi,

cây trồng (Trần Thanh Loan, 2012).

2.1.3. Chất mang của chế phẩm sinh học

Hiện nay, hầu hết các nước trên thế giới đều sản xuất loại chế phẩm vi sinh vật
(VSV) trên nền chất mang, trong đó sinh khối VSV được tẩm nhiễm vào chất mang là
các hợp chất hữu cơ hoặc không hữu cơ tự nhiên hoặc tổng hợp có tác dụng làm nơi trú
ngụ và bảo vệ VSV chuyên tính trong chế phẩm từ khi sản xuất đến lúc sử dụng.
Theo Trần Thị Phương (2005), chất mang cần có các đặc điểm như sau:
-

Khả năng hút nước cao (Water holding capacity): 150-200%;

-

Không chứa các chất độc hại đối với vi sinh vật tuyển chọn, đất và cây trồng;

-

Hàm lượng cacbon hữu cơ cao, tốt nhất >60%;
Hàm lượng muối khoáng không vượt quá 1%;

Kích thước hạt phù hợp với đối tượng sử dụng.

Loại chất mang thường được sử dụng nhiều nhất là than bùn. Ngoài ra còn

có thể sử dụng cám gạo, đất sét, vermiculite, than đá, đất khoáng, bã mía, lõi ngô
nghiền, vỏ trấu, vỏ cà phê, bột polyacrylamid, phân ủ… làm chất mang cho chế
phẩm vi sinh vật.

Tại Hà Lan, người ta thường sử dụng chất mang từ than đá, than bùn trộn

với thân thực vật nghiền nhỏ. Ở Liên Xô cũ, người ta sử dụng chất mang là đất

hữu cơ. Tại một số nước Đông Nam Á người ta sử dụng chất mang từ bột

xenlulo, bột bã mía, lõi ngô, rác thải hữu cơ được nghiền nhỏ. Ở Ấn Độ, người ta
dùng chất mang bằng bentonit trộn với bột cá. Gần đây, ở Mỹ người ta sử dụng

chất mang từ bột polyacrylamid. Ở Việt Nam, chất mang được sử dụng chủ yếu
là than bùn. Gần đây một số nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo chất mang từ
5


rác hữu cơ, phế thải nông công nghiệp sau khi đã xử lý như: rác thải sinh hoạt,
mùn mía, bùn mía, cám trấu… (Trần Thị Phương, 2005).

Loại chế phẩm trên nền chất mang có ưu điểm là: Quy trình sản xuất đơn

giản, dễ làm, không tốn kém nhiều dẫn đến giá thành hạ, nguyên liệu sẵn có

trong tự nhiên, mật độ VSV chuyên tính trong chế phẩm cao, chuyên chở dễ, tiện

sử dụng, độ bám dính của VSV trên đối tượng sử dụng cao. Tuy nhiên, chế phẩm
dạng chất mang cũng có những nhược điểm như: dễ bị tạp nhiễm bởi vi sinh vật

không chuyên tính, chất lượng không ổn định, độ sống sót của VSV trong chế
phẩm không cao. Nếu không sử dụng kịp thời thì chế phẩm có thể bị loại bỏ hàng
loạt vì không đảm bảo mật độ VSV chuyên tính (Trần Thị Phương, 2005).

Tùy theo điều kiện, người ta có thể khử trùng chất mang trước khi nhiễm

sinh khối VSV để tạo ra chế phẩm VSV trên nền chất mang khử trùng hoặc tạo ra

chế phẩm trên nền chất mang không khử trùng bằng cách phối trộn sinh khối
VSV với chất mang sau khi xử lý mà không qua công đoạn khử trùng.

Bảng 2.1. Ưu điểm và hạn chế của hai dạng chế phẩm vi sinh
trên nền chất mang khử trùng và không khử trùng

Loại chế
phẩm

Ưu điểm

Hạn chế

Chế phẩm khử trùng

- Sử dụng cho quy mô sản xuất trung
bình.
- Có thể pha loãng được qua đó giảm
chi phí tuyển nổi lên men, môi trường
và các nhu cầu khác.
- Có chất lượng cao, thời gian tồn tại
của VSV chuyên tính lâu.
- Dễ đánh giá và kiểm tra chất lượng.
- Thuận lợi cho cho việc sử dụng.
- Cần khử trùng chất mang, vì vậy
tốn kém và đòi hỏi điều kiện đặc biệt.
- Cần nhiều nhân công trong quá trình
sản xuất.
- Cần có kỹ thuật và người có
kinh nghiệm trong sản xuất.

6

Chế phẩm không khử trùng

- Sử dụng cho quy mô sản xuất trung
bình và lớn.
- Kỹ thuật phối trộn đơn giản.
- Có thể sử dụng mọi loại vật liệu
địa phương.
- Đầu vào ít, không cần kỹ thuật đặc
biệt và người có kinh nghiệm trong
quá trình sản xuất.
- Không pha loãng được sinh khối,
do vậy cần phải lên men với số
lượng lớn và cần nhiều môi trường.
- Sản phẩm không bảo quản được lâu.
- Khó đánh giá và kiểm tra chất lượng.
Nguồn: Trần Thị Phương (2005)


Để đảm bảo chất lượng chế phẩm sinh học tốt, ngoài việc lựa chọn các
chủng giống vi sinh có hoạt lực tốt, có tính thích nghi cao thì việc tìm chọn chất
mang thích hợp để vi sinh vật tồn tại và phát triển cùng với đó là nguyên liệu dễ
kiếm, giá thành rẻ là việc làm hết sức quan trọng. Dưới đây là đặc điểm của một
số loại nguyên liệu thường được sử dụng làm chất mang cho CPSH.
 Vỏ trấu

Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay
xát. Trong vỏ trấu chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá

trình đốt và khoảng 25% còn lại chuyển thành tro. Chất hữu cơ chứa chủ yếu
xellulose, lignin và Hemi - xellulose (90%), ngoài ra có thêm thành phần khác như
hợp chất nitơ và vô cơ. Lignin chiếm khoảng 25-30% và xellulose chiếm khoảng
35-40%. Các chất hữu cơ của trấu là các mạch polycarbohydrat rất dài nên hầu hết
các loài sinh vật không thể sử dụng trực tiếp được (Bùi Hữu Đoàn, 2009).


Thành phần thực tế của vỏ trấu thay đổi tùy theo giống lúa và có liên quan

tới các điều kiện đất đai mà cây lúa được trồng.

Vỏ trấu có khả năng giữ nước tốt, độ xốp cao, không chứa chất độc hại đối

với VSV và cây trồng.
 Cám gạo

Cám gạo là phụ phẩm chính thu được từ lúa sau khi xay xát và
thường chiếm khoảng 10% trọng lượng lúa. Cám gạo được hình thành từ lớp vỏ
nội nhũ, mầm phôi của hạt, cũng như một phần từ tấm. Cám gạo có màu sáng
và mùi thơm đặc trưng. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cám
gạo biến động rất lớn, phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật xay xát gạo. Tỷ lệ vỏ trấu
sau khi xay xát ảnh hưởng nhiều tới hàm lượng protein, béo và xơ của cám gạo
thành phẩm. Tỷ lệ protein trong cám gạo mịn có thể đạt 12 - 14%. Lượng protein
thô ở cám gạo cao hơn so với ở bắp hạt (chỉ đạt 8,3%). Hàm lượng chất béo, xơ
trong khoảng 13 - 14% và 7 - 8%. Tuy nhiên, theo kết quả phân tích đã công bố
cho thấy các chỉ tiêu này biến động rất lớn. Cụ thể, hàm lượng chất béo thô
khoảng 110 - 180g/kg vật chất khô (VCK) và lượng xơ biến động trong khoảng
90 - 120g/kg VCK. Theo báo cáo của Gene và cs (2002) và Creswell (1987) qua
phân tích nhiều mẫu cám gạo được thu thập từ các nước Đông Nam Á cho thấy
thành phần dinh dưỡng của chúng rất biến động. Cám có hàm lượng béo cao

nhưng mức năng lượng trao đổi (ME) thấp khoảng 2.850 Kcal/kg (NRC 1994,
7


1999) là do hàm lượng xơ thô cao. Cám gạo có các thành phần xơ chủ yếu như
arabinoxylan, cellulose và lignin.

Arabinoxylan là những thành phần chủ yếu có trong cấu thành của xơ ở
cám gạo. Đây là một loại đường đa do những đường đơn arabinose và xylose tạo
nên nhờ các liên kết 1-3, 1-4 glucoside. Cám gạo cũng như các nguyên liệu có
nguồn gốc thực vật khác thường chứa hàm lượng phốt pho khá cao ở dạng
phytate (Gene và cs, 2002)
 Than bùn

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.

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.
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
(Vũ Thị Thu Hằng, 2014).

Than bùn cho phản ứng chua. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong than
bùn thay đổi tuỳ thuộc vào thành phần các loài thực vật và quá trình phân huỷ
các chất hữu cơ.

Than bùn có hợp chất bitumic rất khó phân giải. Nếu bón trực tiếp cho cây
không những không có tác dụng tốt mà còn làm giảm năng suất cây trồng. Vì
vậy, than bùn muốn dùng làm phân bón phải khử hết bitumic.

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. Các chất đạm này cần được phân huỷ
thành đạm vô cơ cây mới sử dụng được.

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
(Vũ Thị Thu Hằng, 2014).

8


2.1.4. Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học

2.1.4.1. Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học trong chăn nuôi

Lợi ích của sử dụng CPSH trong chăn nuôi mang lại nhiều hiệu quả cao, đặc
biệt là về mặt môi trường. Khi môi trường trong sạch, vật nuôi sẽ sinh trưởng
phát triển tốt, nâng cao hiệu quả chăn nuôi và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Sử dụng CPSH trong chăn nuôi giúp:

 Làm tăng sức khỏe vật nuôi, tăng cường sức đề kháng và khả năng chống

chịu đối với các điều kiện ngoại cảnh.

 Tăng cường khả năng tiêu hóa và hấp thụ các loại thức ăn.

 Kích thích khả năng sinh sản, tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi.

 Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại

chăn nuôi.

 CPSH có tác dụng đối với mọi vật nuôi, bao gồm các loại gia súc, gia cầm

và các loài thủy hải sản (Trần Thanh Loan, 2012).

2.1.4.2. Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản
(tôm, cá)

Trong nuôi trồng thủy sản, CPSH được ứng dụng khá phổ biến do những lợi

ích mà nó mang lại.

 Phân hủy các chất hữu cơ trong nước, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước.

 Hấp thụ các khí độc như NH3, H2S…, cải thiện chất lượng nước, kích
thích các sinh vật có lợi khác trong ao phát triển như sinh vật phù du, sinh vật tự
nhiên có lợi và làm giảm sự gia tăng lớp bùn đáy ao.

 Nâng cao khả năng miễn dịch của tôm cá (do kích thích tôm cá sản sinh ra
kháng thể).

 Ức chế sự hoạt động và phát triển của vi sinh vật có hại (do các loài vi

sinh vật có lợi sẽ cạnh tranh thức ăn và tranh giành vị trí bám với sinh vật có hại).
Trong môi trường nước, nếu sinh vật có lợi phát triển nhiều sẽ kìm hãm, ức chế
và lấn át sự phát triển của sinh vật có hại, do đó sẽ hạn chế được những mầm
bệnh gây bệnh cho tôm cá.

 Giúp ổn định độ pH của nước, gián tiếp làm tăng oxy hòa tan trong nước

làm tôm, cá khỏe mạnh, ăn nhiều và mau lớn.

9


 Các vi sinh vật có trong chế phẩm sinh học khi đưa vào cơ thể tôm qua
đường thức ăn sẽ giúp tôm tăng cường khả năng tiêu hóa và hấp thụ chất dinh
dưỡng kích thích sự ăn mồi của tôm… làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn và
chống các bệnh đường ruột cho tôm.

 Do đó, sử dụng chế phẩm sinh học sẽ có ý nghĩa nhiều mặt trong việc
nâng cao hiệu quả kinh tế cho các mô hình nuôi thủy sản như:
-

Tăng tỷ lệ sống và tăng năng suất do tôm cá nuôi ít bị hao hụt.

-

Giảm chi phí sử dụng thuốc kháng sinh và hóa chất trong việc điều

trị bệnh.
-

Làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn (giảm hệ số thức ăn).

Tôm cá mau lớn và rút ngắn thời gian nuôi

- Giảm chi phí thay nước (Trần Thanh Loan, 2012).

2.1.4.3. Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học trong trồng trọt
Trong trồng trọt, CPSH cũng có tác dụng ở nhiều mặt :

 Chế biến phân hữu cơ vi sinh: phân giải phụ phẩm nông nghiệp (rơm,
rạ, thân ngô…) thành phần chất hữu cơ vi sinh có chất lượng cao.

 Phân giải nhanh chất thải hữu cơ, rác thải, phân gia súc, gia cầm và
phế thải nông nghiệp thành các chất dinh dưỡng cho cây trồng.



Chuyển hóa phân lân khó tiêu thành dễ tiêu.
Hoai mục nhanh chất thải hữu cơ.

 Xử lý đất trồng: làm tăng độ tơi xốp, cải tạo và nâng cao độ phì nhiêu
cho đất và giảm các vi sinh vật gây hại.



Điều tiết sinh trưởng cây trồng.

Ngâm ủ và xử lý hạt giống (Trần Thanh Loan, 2012).

2.1.4.4. Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học trong sinh hoạt

Rác thải hữu cơ trong sinh hoạt hàng ngày chiếm một khối lượng lớn (trung
bình 1 người thải 250-400g rác mỗi ngày) bao gồm: cọng rau, thức ăn thừa, vỏ
hoa quả, bã chè… Sử dụng CPSH xử lý rác thải hữu cơ trong sinh hoạt giúp cho:
 Phân giải nhanh các chất hữu cơ.

 Hạn chế mùi hôi thối của nhà tiêu.

10


 Giảm được các vi sinh vât gây hại.

 Ủ rác thải, chất thải thành phân hữu cơ tốt cho cây trồng, cải thiện môi

trường đất và thúc đẩy hệ vi sinh vật có ích phát triển (Trần Thanh Loan, 2012).
2.1.4.5. Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học về mặt xã hội
Chế phẩm sinh học còn có nhiều tác dụng về mặt xã hội:

 Giảm được chi phí vận chuyển rác và diện tích chôn lấp rác.

 Thu gom và xử lý rác thải nhằm cải thiện môi trường sống của cộng

đồng: sạch, vệ sinh vàvăn minh.

 Nâng cao chất lượng cuộc sống cho con người, tăng cường tính trách

nhiệm và đoàn kết.

 Đảm bảo sự phát triển bền vững (Trần Thanh Loan, 2012).

2.2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC XỬ LÝ PHẾ THẢI CHĂN NUÔI VÀ
TRỒNG TRỌT BẰNG CHẾ PHẨM SINH HỌC

2.2.1 Cơ sở lý luận của việc xử lý phế thải chăn nuôi và trồng trọt bằng chế
phẩm sinh học

Mỗi chất hữu cơ đều bị một nhóm VSV tương ứng phân hủy một phần hay
toàn bộ, các sản phẩm phân hủy này lại được các loại VSV khác phân hủy tiếp,
cứ như thế đến tận các chất vô cơ. Như vậy, vật chất luôn luôn được tuần hoàn
bởi hai quá trình đối lập nhau: sự tổng hợp các chất hữu cơ từ chất vô cơ, và phân
hủy chất hữu cơ thành chất vô cơ. Các quá trình phân hủy này chủ yếu do vi sinh
vật thực hiện, ở bất kỳ đâu có sự hiện diện của chúng: trong đất, trong nước hay
trong cơ thể sinh vật khác (Ngô Tự Thành, 2010).
2.2.1.1. Phân giải các hợp chất hữu cơ

 Phân giải xenlulose: xenlulose là hợp phần cơ sở của sinh khối thực vật,

được tạo thành nhiều hơn tất cả các chất tự nhiên khác cộng lại và chiếm khoảng

một nửa sinh khối do quang hợp tạo thành. Xác thực vật nằm lại trong đất và rơi
trở lại đất trung bình chứa 45%, riêng ở cây bông là 90% xenlulose. Vì thế bên
cạnh CO2, xenlulose cũng chiếm một vị thế trung tâm trong vòng tuần hoàn của
cacbon (Ngô Tự Thành, 2010).

Hệ vi sinh vật phân hủy tàn dư thực vật chủ yếu là xenlulose khá phong phú

gồm có vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm mốc. Chúng có khả năng tiết vào môi trường
enzym thủy phân xenlulose là enzym xenlulaza. Hệ enzym này gồm 3 enzym là
11