NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ VI SINH TỪ MẠT CƯA SAU TRỒNG NẤM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
***************

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT
PHÂN HỮU CƠ VI SINH TỪ MẠT CƯA
SAU TRỒNG NẤM

Ngành học

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện

:NGUYỄN THỊ THIÊN TRANG

Niên khóa

: 2009 – 2013

Tháng 06/2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
***************

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT
PHÂN HỮU CƠ VI SINH TỪ MẠT CƯA
SAU TRỒNG NẤM

Hướng dẫn khoa học

Sinh viên thực hiện

ThS. VÕ THỊ THÚY HUỆ

NGUYỄN THỊ THIÊN TRANG

KS. NGUYỄN MINH QUANG

Tháng 6/2013

i


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến:
Ban giám hiệu cùng toàn thể các thầy, cô của trường Đại học Nông Lâm Thành phố
Hồ Chí Minh đã tận tình truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm cho em trong suốt 4 năm qua.
Cô Võ Thị Thúy Huệ và thầy Nguyễn Minh Quang đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, hỗ
trợ những điều kiện tốt nhất để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Các anh, chị làm việc tại công ty TNHH Công nghệ Nông Lâm đã giúp đỡ, chỉ dẫn em
rất nhiệt tình cho em.
Tập thể lớp DH09SH đã đồng hành, chia sẽ cùng tôi những vui buồn trong suốt quá
trình học tập cũng như thời gian thực hiện đề tài.
Đặc biệt, gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ, các anh, chị, em trong gia đình đã nuôi

dưỡng, quan tâm, ủng hộ con về vật chất lẫn tinh thần để con có điều kiện học tập và hoàn
thành khóa luận này.
Và cuối cùng, em xin chúc Quý thầy cô, các anh chị, các bạn luôn dồi dào sức khỏe và
thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 6 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thiên Trang

ii


TÓM TẮT
Ở nước ta, nông nghiệp là một ngành rất quan trọng, góp phần đáng kể cho sự phát
triển chung của đất nước. Với xu hướng xã hội ngày càng phát triển, thì việc sản xuất nông
nghiệp sạch, chất lượng đang là mục tiêu của ngành nông nghiệp hiện nay. Một trong những
biện pháp hữu hiệu là ứng dụng rộng rãi các chế phẩm sinh học, sử dụng phân hữu cơ vi
sinh nhằm thay thế các hoá chất bảo vệ thực vật và các loại phân hoá học có tác động xấu
đến môi trường.
Nước ta có tiềm năng rất lớn về sản xuất nấm ăn và nấm dược liệu. Hàng năm, một
lượng lớn mùn cưa sau trồng nấm được thải ra môi trường mà chưa được nông dân tận dụng
hợp lý. Do đó đề tài “ Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ mạt
cưa sau trồng nấm” đã được thực hiện nhằm tận dụng nguồn phế liệu sẵn có vừa tạo hiệu
quả kinh tế cũng như đồng thời góp phần làm giảm nhẹ ô nhiễm môi trường và đẩy nhanh
vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.
Thí nghiệm khảo sát khả năng phân giải cellulose của 17 chủng Trichoderma, từ 17
chủng này chọn ra một chủng có khả năng phân giải cellulose cao nhất. Tiến hành ủ
compost chế phẩm Trichoderma với mạt cưa sau trồng nấm với các nghiệm thức ở quy mô
thí nghiệm. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ, độ ẩm, pH, C, N, C/N. Chọn ra
nghiệm thức tối ưu nhất để ủ pilot. Đánh giá hiệu lực của phân bón trên cây cải ngọt.
Kết quả thí nghiệm cho thấy, ở nghiệm thức thứ 5 với tỉ lệ chế phẩm là 8‰ , tỉ lệ phân đạm

là 1% và lân 5% cho kết quả tối ưu nhất. Kết quả đánh giá trên cải ngọt cho thấy hầu hết các
nghiệm thức có sử dụng phân hữu cơ sản xuất từ mạt cưa sau trồng nấm đều đạt kết quả cao
hơn so với đối chứng.

iii


SUMMARY

In our country, agriculture is a very important sector, contributing significantly to
the overall development of the country. With the trend of growing social, agricultural
production, the clean, quality is a target of agriculture today. One effective method is widely
used for biological products, use organic fertilizer to replace the plant protection chemicals
and chemical fertilizers have harmful effect on the environment.
Our country has great potential for producing edible mushroom and medicinal
mushrooms. Every year, alots of sawdust wood after rasing mushroom released to the
environment, so farmers use not avail. Demand that we proceed to implement the thesis
“Research on production of micro–organic fertilizer from sawdust woodafter raising
mushroom”, take advantage of available waste, created as well as economic effeciency and
contribute to reduce environmental pollution and accelerate the cycle of matter in nature.
Experiments surveyed cellulose degradation of 17 Trichoderma strains and from that
selected 1 of 17 strains for the highest cellulose degradation. Composted in lab–scale with
Trichoderma fungi. Test other influenced factor such as: temperature, humidity, pH, the
ratio C/N in order to establish the compost formulas, find out the best formula after that take
composting with pilot–scale. Examined on Brassica integrifoliato evaluate the quality of
fertilizer.
The results reported in formula 5 at a rate of 8‰ at a rate of 1% urea and 5%
phosphate fertilizers for optimum results. Survey on Brassica integrifoliafound that
productivity of the formulas with micro–organic fertilizers were higher than control one.
Key words: composting, sawdust after planted mushroom.

iv


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa........................................................................................................................... i
Lời cảm ơn .......................................................................................................................ii
Tóm tắt ........................................................................................................................... iii
Summary ......................................................................................................................... iv
Mục lục ............................................................................................................................ v
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... viii
Danh sách các bảng ........................................................................................................ ix
Danh sách các hình .......................................................................................................... x
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu của đề tài .................................................................................................... 1
1.3 Nội dung thực hiện .................................................................................................... 1
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 2
2.1. Phân loại và lịch sử nghiên cứu nấm Trichoderma .................................................. 2
2.1.1 Phân loại khoa học.................................................................................................. 2
2.1.2 Lịch sử nghiên cứu Trichoderma............................................................................ 2
2.1.3 Nguồn gốc............................................................................................................... 2
2.1.4 Đặc điểm hình thái.................................................................................................. 3
2.1.5 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa, sinh học ...................................................................... 4
2.1.6. Ứng dụng vi nấm Trichoderma ............................................................................. 5
2.1.6.1 Lương thực và nguyên liệu sợi ............................................................................ 5
2.1.6.2 Kích thích sự tăng trưởng của cây trồng ............................................................. 5
2.2. Phân hữu cơ vi sinh .................................................................................................. 6
2.2.1 Lịch sử phát triển phân bón vi sinh ........................................................................ 6

2.2.2 Định nghĩa .............................................................................................................. 6
2.2.3 Thành phần phân vi sinh......................................................................................... 7
2.3. Tổng quan về compost.............................................................................................. 7
2.3.1 Lịch sử hình thành .................................................................................................. 7
v


2.3.2 Định nghĩa .............................................................................................................. 7
2.3.3. Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong quá trình ủ .................................................... 8
2.3.3.1 Phản ứng sinh hóa................................................................................................ 8
2.3.3.2 Phản ứng sinh học................................................................................................ 9
2.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ compost .................................................. 10
2.3.4.1 Các yếu tố vật lý ................................................................................................ 10
2.3.4.2 Các yếu tố hóa sinh............................................................................................ 12
2.5. Một số phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 14
2.5.1. Trên thế giới ........................................................................................................ 14
2.5.1.1 Phương pháp ủ phân theo luống dài (đánh luống cấp khí tự nhiên).................. 14
2.5.1.2 Phương pháp ủ phân theo luống dài hoặc đống ............................................... 15
2.5.1.3 Phương pháp ủ trong container ......................................................................... 16
2.5.2 Nghiên cứu sản xuất phân compost ở Việt Nam .................................................. 16
2.6.Tổng quan về mạt cưa dừa ...................................................................................... 17
2.6.1 Khả năng giữ ẩm................................................................................................... 18
2.6.2 Tính ổn định về mặt vật lý.................................................................................... 18
2.6.3 Tính chất hóa học ................................................................................................. 18
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 19
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ........................................................................... 19
3.2. Vật liệu ................................................................................................................... 19
3.2.1 Hóa chất làm môi trường ...................................................................................... 19
3.2.2 Dụng cụ và thiết bị .............................................................................................. 19
3.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 20

3.3.1 Qui trình thực hiện................................................................................................ 20
3.3.2. Các phương pháp xác định hoạt độ enzyme ........................................................ 21
3.3.2.1 Phương pháp xác định hàm lượng đường khử .................................................. 21
3.3.2.2 Phương pháp xác định hoạt độ enzyme cellulase ............................................. 22
3.3.3 Phương pháp đếm khuẩn lạc xác định mật số tế bào ........................................... 23
3.3.4. Nhiệt độ ............................................................................................................... 24
3.3.5. Độ ẩm .................................................................................................................. 24
vi


3.3.6 Đo pH ................................................................................................................... 25
3.3.7 Phương pháp xác định tổng số cacbon hữu cơ (10TCN 366–99) ........................ 25
3.3.8 Định lượng ni tơ tổng số bằng phương pháp Kjeldahl (10 TCN 304–97) ........... 25
3.3.9 Nhân sinh khối nấm Trichoderma trên môi trường bán rắn ................................. 25
3.3.10 Khảo sát ảnh hưởng của nấm Trichoderma lên quá trình ủ .............................. 26
3.3.12 Xử lý số liệu ....................................................................................................... 27
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................... 28
4.1 Kết quả định tính dựa vào đường kính vòng tơ và vòng phân giải ...................... 28
4.2 Kết quả định lượng hoạt độ enzym cellulase của các chủng nấm ......................... 29
4.3 Đặc tính của mùn cưa đầu vào và các chế phẩm vi sinh . ....................................... 30
4.4. Theo dõi sự thay đổi các yếu tố trong quá trình ủ ở qui mô .................................. 30
4.4.1 Theo dõi sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình ủ ................................................... 30
4.4.2 Theo dõi sự thay đổi độ ẩm trong quá trình ủ ...................................................... 32
4.4.3 Theo dõi sự thay đổi pH trong quá trình .............................................................. 32
4.4.4 Theo dõi sự thay đổi hàm lượng cacbon trong quá trình ủ................................... 33
4.4.5 Theo dõi sự thay đổi hàm lượng nitơ trong quá trình ủ........................................ 34
4.4.6 Theo dõi sự thay đổi của tỉ lệ C/N trong quá trình ủ ............................................ 34
4.4.7 Theo dõi sự thay đổi hàm lượng cellulose trong quá trình ủ................................ 35
4.4.8 Đánh giá cảm quan phân hữu cơ vi sinh .............................................................. 35
4.4.9 Xây dựng phương pháp ủ ..................................................................................... 37

4.4.10 Kết quả ủ pilot .................................................................................................... 37
4.4.11 Kết quả thử nghiệm trên cây cải ngọt ................................................................. 38
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 40
5.1 Kết luận.................................................................................................................... 40
5.2 Đề nghị .................................................................................................................... 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 41
PHỤ LỤC

vii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CMC

Carboxymethyl cellulase

C

Carbon

CP

Chế phẩm

CT

Công thức

C/N

Tỷ số carbon trên ni tơ

CFU/g

Colony forming units/gram

Composting

Quá trình ủ hiếu khí chất thải hữu cơ bởi VSV

DC

Đối chứng

DNS

Acid dinitrosalisylic

K

Kali

OD

Optical density

N

Ni tơ

NT

Nghiệm thức

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

VSV

Vi sinh vật

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang
Bảng 2.1 Tỉ lệ C/N các loại phân (tính theo chất khô) ................................................. 13 
Bảng 2.2So sánh các chỉ tiêu hóa học của mạt cưa dài ................................................ 18 
Bảng 3.1 Xây dựng đường chuẩn gluose ...................................................................... 22 
Bảng 3.2 Thực hiện phản ứng của enzyme cellulase .................................................... 23 
Bảng 4.1 Đường kính vòng tơ và vòng phân giải cellulase của các chủng. ................. 28 
Bảng 4.2 Đặc tính lý hóa của mạt cưa sau trồng nấm................................................... 30 
Bảng 4.3 Đặc điểm lý, hóa, sinh của bột sinh khối nấm Trichoderma ......................... 30 
Bảng 4.4 Thành phần nguyên liệu dùng thử nghiệm hiệu lực phân bón ...................... 37 
Bảng 4.5 Kết quả khối ủ pilot sau 28 ngày ủ ................................................................ 37 
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của lượng phân compost đến chiều cao cây .............................. 38 
Bảng 4.7 Ảnh hưởng của lượng phân compost đến số lá cây ...................................... 38 

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của lượng phân compost đến khối lượng cây ............................ 39 

ix


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang
Hình 2.1 Nấm Trichoderma ............................................................................................ 2 
Hình 2.2 Nấm Trichoderma phát triển trên gỗ mục ....................................................... 3 
Hình 2.3 Sự phát triển vùng rễ của bắp và đậu nành với sự hiện diện . ......................... 5 
Hình 2.4 Biến thiên nhiệt độ của các pha ....................................................................... 9 
Hình 3.1 Sơ đồ thực hiện thí nghiệm ............................................................................ 20 
Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tro trấu lên quá trình ủ. ..... 26 
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá hiệu lực phân bón trên cải ngọt ................. 27 
Hình 4.1 Vòng phân giải CMC chủng T103 và chủng T17.......................................... 29 
Hình 4.2 Hoạt độ enzyme của 5 chủng Trichoderma sau 48 giờ nuôi cấy ................... 29 
Hình 4.3 Biểu đồ theo dõi sự biến thiên nhiệt độ . ....................................................... 31 
Hình 4.4 Biểu đồ theo dõi sự biến thiên độ ẩm ........................................................... 32 
Hình 4.5 Biểu đồ theo dõi sự biến thiên pH ................................................................ 33 
Hình 4.6 Biểu đồ theo dõi sự biến thiên hàm lượng cacbon ........................................ 33 
Hình 4.7 Biểu đồ theo dõi sự biến thiên nitơ ............................................................... 34 
Hình 4.8 Biểu đồ theo dõi sự biến thiên tỉ lệ C/N ....................................................... 35 
Hình 4.9 Biểu đồ theo dõi sự biến thiên hàm lượng cellulose ..................................... 35 
Hình 4.10 Mạt cưa trước khi ủ...................................................................................... 36 
Hình 4.11 Mạt cưa sau khi ủ 28 ngày ........................................................................... 36 

x

Chương 1MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam có nhiều tiến bộ vượt trội và đóng
góp cho sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước song rõ ràng sản xuất nông nghiệp
lâu nay vẫn chưa chú trọng đúng mức việc bảo vệ môi trường. Vì vậy, sản xuất nông
nghiệp sạch, nâng cao chất lượng nông sản nhằm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm
và thân thiện với môi trường đang là mục tiêu của ngành nông nghiệp hiện nay. Một
trong những biện pháp hữu hiệu để sản xuất nông nghiệp sạch là ứng dụng rộng rãi các
chế phẩm sinh học, sử dụng phân hữu cơ vi sinh nhằm thay thế các hoá chất bảo vệ
thực vật và các loại phân hoá học có tác động xấu đến môi trường.
Nước ta có tiềm năng lớn về sản xuất nấm ăn và nấm dược liệu do có nguồn
nguyên liệu trồng nấm phong phú, nguồn lao động nông thôn dồi dào, điều kiện thời
tiết thuận lợi cho phát triển nhiều chủng loại nấm và có thể trồng nấm quanh năm.
Hàng năm, các cơ sở trồng nấm thải ra ngoài môi trường hàng triệu tấn mạt cưa
sau khi đã thu hoạch nấm. Việc tận dụng hiệu quả nguồn phế liệu sẵn có này có ý
nghĩa rất lớn trong việc tạo hiệu quả kinh tế đồng thời góp phần làm giảm nhẹ ô
nhiễm môi trường và đẩy nhanh vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Do đó đề tài
“Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ mạt cưa sau trồng
nấm” đã được thực hiện.
1.2 Yêu cầu của đề tài
Tận dụng nguồn phế phẩm mạt cưa sau trồng nấm sản xuất phân hữu cơ vi sinh
giúp giảm nguy cơ gây ô nhiễm môi trường do phế phẩm này gây ra, đồng thời tạo
nguồn phân bón hữu cơ cung cấp cho cây trồng.
1.3 Nội dung thực hiện
Nội dung chính của đề tài bao gồm định tính và định lượng hoạt tính enzyme
cellulose của các chủng Trichoderma; xây dựng quy trình ủ phân compost từ mạt cưa
sau trồng nấm có sự tham gia của các chủng Trichoderma ở quy mô phòng thí nghiệm
và pilot; đánh giá hiệu lực của phân bón trên cây cải ngọt.
1

Chương 2TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Phân loại và lịch sử nghiên cứu nấm Trichoderma
2.1.1 Phân loại khoa học
Giới: Fungi
Ngành: Ascomycota
Lớp: Euascomycetes
Bộ: Hypocreales
Họ: Hypocreaceae
Giống: Trichoderma
Hình 2.1 Nấm Trichoderma
( />2.1.2 Lịch sử nghiên cứu Trichoderma
Các chi Trichoderma đã được mô tả năm 1791 tại Đức và bốn loài đã được mô tả
ban đầu. Năm 1927, Gilman và Abbott được công nhận bốn loài. Các loài này được
phân biệt dựa trên cơ sở màu sắc và hình dạng bào tử nấm của chúng và về sự xuất
hiện của Colony. Phần lớn các loài được xác định là T. lignorum (= T. viride) bởi vì
các bào tử của của nó có dạng hình cầu hoặc là T. koningii có dạng hình chữ nhật.
Tiềm năng sử dụng Trichoderma sp. Như là các tác nhân kiểm soát sinh học đã được
đề xuất hơn 80 năm trước đây bởi Weindling (1923) là người đầu tiên cho thấy hoạt
động kí sinh của các thành viên của các chi này với tác nhân gây bệnh như R. solani.
Trichodermacó lẽ nổi tiếng nhất là “kí sinh nấm” được đề xuất như một tác nhân kiểm
soát inh học chống lại tác nhân gây bệnh truyền qua đất trên nhiều cây trồng.
2.1.3 Nguồn gốc
Trichoderma được tìm thấy khắp mọi nơi trừ những vĩ độ cực Nam và cực Bắc.
Hầu hết các dòng Trichoderma đều hoại sinh, chúng phổ biến trong những khu rừng
nhiệt đới hay cận nhiệt đới, ở rễ cây, trong đất hay xác vi sinh vật đã chết, hoặc những
thực phẩm bị chua, ngũ cốc, lá cây hay kí sinh trên những loại nấm khác (Gary

2


J.Samuels, 2004). Trichoderma rất ít được tìm thấy trên thực vật và không sống nội kí
sinh với thực vật.
Mỗi dòng nấm Trichoderma khác nhau có yêu cẩu nhiệt dộ và độ ẩm khác nhau (Gary
E.Harman, 2000).
Khi nuôi cấy, chúng phát triển rất nhanh ở nhiệt độ 25 – 30oC, nhưng kém phát
triển hoặc không phát triển được ở nhiệt độ trên 35oC (tùy theo loài), Trichoderma
phát triển tốt ở pH từ 4,5 – 6,5 và ưa độ ẩm.

Hình 2.2 Nấm Trichoderma phát triển trên gỗ mục
( />2.1.4 Đặc điểm hình thái
Khuẩn ty (sợi nấm) của Trichoderma không màu, có tốc độ phát triển rất nhanh,
trên môi trường PGA ban đầu có màu trắng, khi sinh bào tử thì chuyển sang xanh
đậm, xanh vàng hoặc lục trắng. Ở một số loài còn có khả năng tiết ra một số chất
làm thạch của môi trường PGA hóa vàng.
Ở một số loài Trichoderma cuống bào tử chưa được xác định. Cuống bào tử là
một nhóm sợi nấm bện vào nhau. Một số loài khác có cuống bào tử mọc lên
từ những cụm hay những nốt sần dọc theo sợi nấm hoặc ở khu vực tỏa ra của khuẩn
lạc (T.koningii), có kích thước từ 1–7 µm, có hình đệm rất rắn chắc hoặc dạng như
bông không rắn chắc, những nốt sần dạng này được tách dễ dàng khỏi bề mặt thạch
agar và chúng hoạt động như chồi mầm.
Bào tử đính của Trichoderma là một khối tròn mọc lên ở đầu cuối của cuống
sinh bào tử (phân nhiều nhánh), mang các bào tử trần bên trong không có
3


vách ngăn, không màu, liên kết nhau thành chùm nhỏ nhờ chất nhầy. Đặc điểm nổi
bật của nấm Trichoderma là bào tử có màu xanh đặc trưng, một số ít có màu trắng

(như T.virens), vàng hay xanh xám. Chủ yếu hình cầu, hình ellip hoặc hình oval (với tỉ
lệ dài: rộng từ 1 – 1,1µm) hay hình chữ nhật (với tỉ lệ dài: rộng là hơn 1,4 µm), đa số
các bào tử trơn láng. Kích thước không quá 5 µm.
Nhờ có khả năng tạo thành bào tử chống chịu (chlamydospores) mà
T.harzianum có thể tồn tại 110 – 130 ngày dù không được cung cấp chất dinh
dưỡng. Chlamydospores là những cấu trúc dạng ngủ làm tăng khả năng sống sót của
Trichoderma trong môi trường không được cung cấp chất dinh dưỡng nên
chlamydospores có thể được dùng để tạo chế phẩm phòng trừ sinh học.
2.1.5 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa, sinh học
Đa số các dòng nấm Trichoderma phát triển ở trong đất có độ pH từ 2,5 đến 9,5.
Phát triển tốt ở pH 4,5 – 6,5. Nhiệt độ để Trichoderma phát triển tối ưu
thường là 25– 300C. Một vài dòng phát triển tốt ở 350C. Một số ít phát triển được ở
400C (Gary J. Samuels, 2004). Theo Prasun K. M. và Kanthadai R. (1997) hình
thái khuẩn lạc và bào tử của Trichoderma khác nhau khi ở những nhiệt độ khác nhau.
Ở 350C chúng tạo ra những khuẩn lạc rắn dị thường với sự hình thành bào tử nhỏ và ở
mép bất thường, ở 370C không tạo ra bào tử sau 7 ngày nuôi cấy.
Trichoderma là loài sản xuất nhiều kháng sinh và enzyme như chitinolytic
(enzyme phân giải chitin), cellulolytic (enzyme phân giải cellulose), đây là hai enzyme
chính phân giải thành và màng tế bào, phá hủy khuẩn ty của các nấm đối kháng với
Trichoderma. Một vài loài Trichoderma có tác động làm tăng tỉ lệ nẩy mầm. Tuy
nhiên cơ chế của tác động này chưa được biết (Gary J. Samuels, 2004).
Trong quá trình sinh sản vô tính của Trichoderma có thể xảy ra hiện tượng
độtbiến nên di truyền lại cho thế hệ sau hoặc sai sót từ quá trình phân chia tế bào và
tác động của điều kiện môi trường sống khác nhau nên sẽ dẫn đến sự sai khác và đa
dạng trong kiểu gen cũng như kiểu hình của cùng một loài Trichoderma. Vì thế, sẽ tạo
ra những dòng thích nghi tốt trong điều kiện sinh thái, địa lý khác nhau và đây chính
là những dòng rất có ý nghĩa trong nghiên cứu cũng như trong việc tạo chế phẩm
sinh học kiểm soát mầm bệnh thực vật (Gary E. Harman, 2000).
4

2.1.6 Ứng dụng vi nấm Trichoderma
2.1.6.1 Lương thực và nguyên liệu sợi
Nấm Trichoderma có hiệu lực cao trong sản xuất nhiều loại enzyme ngoại bào.
Chúng được sử dụng cho sản xuất cellulose và những enzyme khác để làm giảm tính
phức tạp của polysaccharide. Polysaccharide là chất được sử dụng nhiều trong lương
thực và trong công nghiệp sợi. Chẳng hạn, cellulose của những sợi nấm này được sử
dụng để làm tăng độ mềm và tăng độ trắng của vải bông.
Những loại enzyme này cũng được sử dụng trong thức ăn gia cầm để tăng sự
tiêu hoá hemicellulose từ lúa mạch hay từ những loại thực phẩm khác (Gary E.
Harma, Corel University, Geneve, NY14456).
2.1.6.2 Kích thích sự tăng trưởng của cây trồng

Hình 2.3 Sự phát triển vùng rễ của bắp và đậu nành với sự hiện diện và
không hiện diện của nấm Trichoderma dòng T–22.
With T–22: có sử dụng nấm Trichoderma.Without T–22: không sử dụng nấm Trichoderma.

Khả năng của nấm Trichoderma là làm tăng sự nảy mầm và phát triển của
cây,giúp cho bộ rễ phát triển mạnh hơn. Giúp cho những vụ mùa nhƣ bắp, cây cải trở
nênkháng tốt với khô hạn khi sử dụng những chế phẩm từ nấm Trichoderma.
Theo G. E. Harman, Corel University, Geneve, NY14456 nghiên cứu trên câybắp
cho thấy khi bón vào rễ cây dòng nấm Trichoderma harzianumT–22 thì giảm40%
lượng phân đạm cần bón cho cây.

5


2.2. Phân hữu cơ vi sinh
2.2.1 Lịch sử phát triển phân bón vi sinh
Phân bón vi sinh do Noble Hiltner sản xuất đầu tiên tại Đức năm 1896 và được

đặt tên là Nitragin. Sau đó phát triển sản xuất tại một số nước khác như ở Mỹ (1896),
Canada (1905), Nga (1907), Anh (1910) và Thụy Điển (1914).
Nitragin là loại phân được chế tạo bởi vi khuẩn Rhizoliumdo Beijerink phân lập
năm 1888 và được Fred đặt tên vào năm 1889 dùng để bón cho các loại cây thích hợp
họ đậu. Từ đó cho đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu nhằm ứng dụng và
mở rộng việc sản xuất các loại phân bón vi sinh cố định ni tơ mà thành phần còn được
phối hợp thêm một số VSV có ích khác như một số xạ khuẩn cố định ni tơ sống tự do
Frankia spp., Azotobacter spp., các vi khuẩn cố định ni tơ sống tự do Clostridium,
Pasterium, Beijerinkiaindica, các xạ khuẩn có khả năng giải cellulose, hoặc một số
chủng VSV có khả năng chuyển hóa các nguồn dự trữ phospho và kali ở dạng khó hoà
tan với số lượng lớn có trong đất mùn, than bùn, trong các quặng apatit, phosphoric...
chuyển chúng thành dạng dễ hoà tan, cây trồng có thể hấp thụ được.
Ở Việt Nam, phân VSV cố định đạm cây họ đậu và phân VSV phân giải lân đã
được nghiên cứu từ năm 1960. Đến năm 1987, phân Nitragin trên nền chất mang than
bùn mới được hoàn thiện. Năm 1991 đã có hơn 10 đơn vị trong cả nước tập trung
nghiên cứu phân VSV. Các nhà khoa học đã phân lập được nhiều chủng VSV cố định
đạm và một số VSV phân giải lân.
2.2.2 Định nghĩa phân hữu cơ vi sinh
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam năm 1996 (TCVN 6168–1996), phân bón VSV được
định nghĩa là phân vi sinh vật (phân vi sinh) là sản phẩm chứa các vi sinh vật sống, đã
được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động
sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được (N, P,
K, S, Fe...) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và (hoặc) chất
lượng nông sản. Phân vi sinh vật phải bảo đảm không gây ảnh hưởng xấu đến ngư,
động, thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản.

6


2.2.3 Thành phần phân vi sinh

Thành phần chính của phân vi sinh gồm có VSV có ích được tuyển chọn (một
hay nhiều chủng), chất mang (có thanh trùng hay không thanh trùng) và các VSV tạp.
Chất mang là chất để VSV được cấy vào đó mà tồn tại và phát triển, tạo điều kiện
thuận lợi cho vận chuyển, bảo quản, sử dụng. Chất mang không được chứa các chất có
hại cho VSV, người, động, thực vật, môi trường sinh thái, chất lượng nông sản.
VSV được tuyển chọn là các VSV được nghiên cứu, đánh giá hoạt tính sinh học
và hiệu quả sinh học đối với đất, cây trồng dùng để sản xuất phân vi sinh.
VSV tạp theo quy định này là VSV có trong phân nhưng không thuộc loại VSV
đã được tuyển chọn.
2.3. Tổng quan về compost
2.3.1 Lịch sử hình thành
Lịch sử quá trình ủ phân compost đã có từ rất lâu, ngay từ khi khai sinh nông
nghiệp hàng nghìn năm trước Công nguyên. Cách đây 3.000 năm trước Công nguyên,
Ai Cập được xem là quốc gia sử dụng phân compost trong nông nghiệp đầu tiên trên
thế giới. Người Trung Quốc đã ủ chất thải từ cách đây 4.000 năm, người Nhật đã sử
dụng compost làm phân bón trong nông nghiệp từ nhiều thế kỷ.
Tuy nhiên đến năm 1943, quá trình ủ phân compost mới được nghiên cứu một
cách khoa học và được báo cáo bởi giáo sư người Anh Albert Howard thực hiện tại Ấn
Độ. Đến nay đã có nhiều tài liệu viết về quá trình ủ phân compost và nhiều mô hình
công nghệ ủ phân compost quy mô lớn được phát triển trên thế giới.
2.3.2 Định nghĩa về compost
Theo Haug (1993), quá trình chế biến compost và compost được định nghĩa như
sau là quá trình chế biến compost là quá trình phân hủy sinh học và ổn định chất hữu
cơ dưới điều kiện thermophilic. Kết quả của quá trình phân hủy sinh học tạo ra nhiệt,
sản phẩm cuối cùng ổn định, không mang mầm bệnh và có ích trong việc ứng dụng
trong cây trồng.
Compost là sản phẩm của quá trình chế biến compost, đã được ổn định như
humus, không chứa các mầm bệnh, không lôi kéo côn trùng, có thể được lưu trữ an
toàn và có lợi cho sự phát triển cây trồng.
7

2.3.3. Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong quá trình ủ
2.3.3.1 Phản ứng sinh hóa
Quá trình phân hủy bùn hữu cơ diễn ra rất phức tạp, theo nhiều giai đoạn và tạo
nhiều sản phẩm trung gian.
Quá trình phân hủy protein: protein peptides  amino acids hợp chất
ammonium nguyên sinh chất của vi khuẩn và ni tơ hoặc NH3.
Đối với carbohydrate, quá trình phân hủy: carbohydrate  đường đơn  acid
hữu cơCO2 và nguyên sinh chất của vi khuẩn.
Những chuyển hóa sinh hóa diễn ra trong quá trình ủ hiếu khí rất phức tạp. Căn
cứ vào sự biến thiên nhiệt độ có thể chia quá trình ủ hiếu khí thành các pha sau:
 Pha thích nghi (latent phase) là giai đoạn cần thiết để VSV thích nghi với môi
trường mới.
 Pha tăng trưởng (growth phase) đặc trưng bởi sự tăng nhiệt độ do quá trình
phân hủy sinh học.
Pha ưa nhiệt (thermophilic phase) là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất.
Đây là giai đoạn ổn định chất thải và tiêu diệt VSV gây bệnh hiệu quả nhất. Phản
ứng hóa sinh xảy ra trong ủ hiếu khí và phân hủy kỵ khí được đặc trưng bởi hai
phương trình:
CHONS + O2 + VSV hiếu khí  CO2 + NH3 + sản phẩm khác + năng lượng
CHONS + VSV kỵ khí  CO2 + H2S + CH4 + NH3 + sản phẩm khác + năng lượng.
 Pha trưởng thành (maturation) là giai đoạn giảm nhiệt độ đến bằng nhiệt độ
môi trường. Trong pha này, quá trình lên men xảy ra chậm, thích hợp cho sự hình
thành chất keo mùn (quá trình chuyển hóa các phức chất hữu cơ thành chất mùn), các
chất khoáng (sắt, canxi, ni tơ) và cuối cùng thành mùn. Ngoài ra còn xảy ra các phản
ứng nitrat hóa, ammonia (sản phẩm phụ của quá trình ổn định chất thải) bị oxy hóa
sinh học tạo thành nitrit (NO2¯) và cuối cùng thành nitrat (NO3¯):
NH4+ + 3/2O2 NO2¯ + 2H+ + H2O
NO2¯ + 1/2O2 NO3¯

Kết hợp hai phương trình trên, quá trình nitrat hóa diễn ra như sau:
NH4+ + 2O2 NO3¯ + 2H+ + H2O
8


Mặt khác, trong mô tế bào, NH4+ cũng được tổng hợp với phản ứng đặc trưng
cho quá trình tổng hợp:
NH4+ + 4CO2 + HCO3¯ + H2O  C5H7O2N + 5O2
Phương trình phản ứng nitrat hóa tổng cộng xảy ra như sau:
22NH4+ + 37O2 + 4CO2 + HCO3¯  21NO3¯ + C5H7O2N + 20H2O + 42H+

Hình 2.4 Biến thiên nhiệt độ của các pha
( />2.3.3.2 Phản ứng sinh học
Ủ compost là quá trình sinh học mà các chất hữu cơ có trong chất thải rắn được
biến đổi thành các chất mùn ổn định do hoạt động của các tổ chức có thể sống trong
điều kiện tự nhiên hiện diện trong chất thải. Các tổ chức này gồm các loại VSV như vi
khuẩn, nấm, chất thải hữu cơ được phân hủy ban đầu từ sinh vật tiêu thụ bậc một như
vi khuẩn, nấm. Sự ổn định chất thải do các phản ứng của vi khuẩn thực hiện.
Khi nhiệt độ tăng vi khuẩn Thermophilic xuất hiện chiếm hầu hết các vị trí trong
khối ủ, nấm thường tăng trưởng từ 5 – 10 ngày sau khi ủ. Nếu nhiệt độ cao hơn 50 –
600C thì nấm và hầu hết các vi khuẩn bị ức chế, chỉ còn các dạng bào tử có thể phát
triển. Trong giai đoạn cuối cùng, khi nhiệt độ giảm nhóm vi khuẩn Atinomycetes trở
nên chiếm ưu thế làm cho bề mặt đống ủ sẽ xuất hiện màu trắng hoặc nâu. Các loại vi
khuẩn thermophilic, hầu hết là các loài Bacillus đóng vai trò quan trọng trong việc
phân hủy protein và hợp chất hydratcarbon. Mặc dù chỉ hoạt động bên lớp ngoài của
đống ủ và chỉ hoạt động ở giai đoạn cuối nhưng nhóm Atinomycetes đóng vai trò
trong việc phân hủy cellulose, lignin và các chất bền vững khác. Sau giai đoạn tiêu thụ
9

bậc một hay sơ cấp thực hiện xong, các chất này sẽ là thức ăn cho sinh vật tiêu thụ thứ
cấp như: ve, bọ cánh cứng, giun tròn, động vật nguyên sinh, phiêu sinh.
2.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ compost
2.3.4.1 Các yếu tố vật lý
 Nhiệt độ
Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính của VSV trong quá
trình chế biến phân hữu cơ và cũng là một trong các thông số giám sát và điều khiển
quá trình ủ. Trong luống ủ, nhiệt độ cần duy trì là 55 – 650C, vì ở nhiệt độ này, quá
trình chế biến phân vẫn hiệu quả và mầm bệnh bị tiêu diệt. Khi nhiệt độ tăng trên
ngưỡng này sẽ ức chế hoạt động của VSV. Ở nhiệt độ thấp hơn phân hữu cơ không đạt
tiêu chuẩn về mầm bệnh. Nhiệt độ trong luống ủ có thể điều chỉnh bằng nhiều cách
khác nhau như hiệu chỉnh tốc độ thổi khí và độ ẩm, cô lập khối ủ với môi trường bên
ngoài bằng cách che phủ hợp lý.
 Độ ẩm (nước)
Độ ẩm là một yếu tố cần thiết cho hoạt động của VSV trong quá trình chế biến
phân hữu cơ. Vì nước cần thiết cho quá trình hòa tan chất dinh dưỡng vào nguyên sinh
chất của tế bào.
Độ ẩm tối ưu cho quá trình ủ phân nằm trong khoảng 50 – 60%. Các VSV đóng
vai trò quyết định trong quá trình phân hủy thường tập trung tại lớp nước mỏng trên bề
mặt của phân tử. Nếu độ ẩm quá nhỏ (nhỏ hơn 30%) sẽ hạn chế hoạt động của VSV,
còn khi độ ẩm quá lớn (lớn hơn 65%) thì quá trình phân hủy sẽ chậm lại, sẽ chuyển
sang chế độ phân hủy kỵ khí vì quá trình thổi khí bị cản trở do hiện tượng bít kín các
khe rỗng không cho không khí đi qua, gây mùi hôi, rò rỉ chất dinh dưỡng và lan truyền
VSV gây bệnh.
Độ ẩm ảnh hưởng đến quá trình thay đổi nhiệt độ trong quá trình ủ vì nước có
nhiệt dung riêng cao hơn tất cả các vật liệu khác.
Trong trường hợp độ ẩm của khối ủ thấp, có thể điều chỉnh bằng cách thêm nước
vào. Còn khi độ ẩm của khối ủ cao có thể điều chỉnh bằng cách trộn với vật liệu độn có
độ ẩm thấp hơn như mạt cưa, rơm rạ.

10


Độ ẩm của phân bắc, bùn, phân động vật thường cao hơn giá trị tối ưu, do đó cần
bổ sung thêm các chất phụ gia để giảm độ ẩm đến giá trị cần thiết. Đối với hệ thống
làm compost vận hành liên tục, độ ẩm có thể được khống chế bằng cách tuần hoàn sản
phẩm compost.
 Kích thước nguyên liệu
Kích thước nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ phân hủy. Quá trình phân
hủy hiếu khí xảy ra trên bề mặt hạt, hạt có kích thước nhỏ sẽ có tổng diện tích bề mặt
lớn nên sẽ tăng sự tiếp xúc với oxy, gia tăng vận tốc phân hủy. Tuy nhiên, nếu kích
thước hạt quá nhỏ và chặt làm hạn chế sự lưu thông khí trong đống ủ, điều này sẽ làm
giảm oxy cần thiết cho các VSV trong đống ủ và giảm mức độ hoạt động của VSV.
Ngược lại, hạt có kích thước quá lớn sẽ có độ xốp cao và tạo ra các rãnh khí làm cho
sự phân bố khí không đều, không có lợi cho quá trình chế biến phân hữu cơ.
Đường kính hạt tối ưu cho quá trình chế biến khoảng 3 – 50 mm. Kích thước hạt
tối ưu có thể đạt được bằng nhiều cách như cắt, nghiền và sang vật liệu thô ban đầu.
 Độ rỗng (độ xốp)
Độ rỗng của khối vật liệu ủ là một yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến
phân hữu cơ. Độ rỗng thay đổi tùy theo loại vật liệu chế biến phân. Thông thường, để
quá trình chế biến diễn ra tốt thì độ rỗng khoảng 35 – 60%, tối ưulà 32–36%.
Độ rỗng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cung cấp oxy cần thiết cho sự trao đổi
chất, hô hấp của VSV hiếu khí và sự oxy hóa các phân tử hữu cơ hiện diện trong lớp
vật liệu ủ. Độ rỗng thấp sẽ hạn chế sự vận chuyển oxy, nên hạn chế sự giải phóng nhiệt
và làm tăng nhiệt độ trong khối ủ. Ngược lại, độ rỗng cao có thể dẫn tới nhiệt độ trong
khối ủ thấp, mầm bệnh không bị tiêu diệt. Độ rỗng có thể được điều chỉnh bằng cách
sử dụng vật liệu tạo cấu trúc với tỉ lệ trộn hợp lý.
 Thổi khí
Khối ủ được cung cấp không khí từ môi trường xung quanh để VSV sử dụng cho
sự phân hủy chất hữu cơ, cũng như làm bay hơi nước và giải phóng nhiệt. Nếu khí

không được cung cấp đầy đủ thì trong khối ủ có thể có những vùng kị khí, gây mùi
hôi.

11


Nếu cấp quá nhiều khí sẽ dẫn đến chi phí cao và gây mất nhiệt của khối phân,
kéo theo sản phẩm không đảm bảo an toàn vì có thể chứa VSV gây bệnh. Khi pH của
môi trường trong khối phân lớn hơn 7, cùng với quá trình thổi khí sẽ làm thất thoát ni
tơ dưới dạng NH3. Còn nếu thổi khí quá ít môi trường bên trong khối phân trở thành kị
khí. Vận tốc thổi khí cho quá trình ủ phân thường trong khoảng 5 –10 m3 khí/tấn
nguyên liệu/giờ.
Lượng không khí cung cấp cho khối phân hữu cơ có thể được thực hiện bằng
cách đảo trộn, sử dụng ống khí, đổ chất thải từ tầng lưu chất trên cao xuống thấp và
thổi khí.
2.3.4.2 Các yếu tố hóa sinh
 Tỉ lệ Cacbon/Nitơ
Tỉ lệ C/N của nguyên liệu có ảnh hưởng đến sự phát triển của VSV.Tỉ lệ C/N tối
ưu cho quá trình ủ phân khoảng 30:1. Ở mức tỉ lệ thấp hơn, N sẽ thừa và sinh ra khí
NH3 gây ra mùi khai. Ở mức tỉ lệ cao hơn hạn chế sự phát triển của VSV do thiếu N.
chúng phải trải qua nhiều chu kỳ chuyển hóa, oxy hóa phần C dư cho đến khi đạt tỉ lệ
C/N thích hợp. Do đó, thời gian cần thiết cho quá trình làm phân bị kéo dài hơn và sản
phẩm thu được chứa ít mùn hơn. Theo nghiên cứu cho thấy nếu tỉ lệ C/N ban đầu là
20, thời gian cần thiết cho quá trình làm phân là 12 ngày, nếu tỉ lệ này dao động trong
khoảng 20 – 50, thời gian cần thiết là 14 ngày và nếu tỉ lệ C/N bằng 78, thời gian cần
thiết sẽ là 21 ngày. Mặc dù vậy, tỉ lệ này cũng có thể được hiệu chỉnh theo giá trị sinh
học của vật liệu ủ, trong đó quan trọng nhất là cần quan tâm tới các vật liệu ủ có hàm
lượng lignin cao (Nguyễn Thị Hiền, 2009). Khi bắt đầu quá trình ủ phân, tỉ lệ C/N là
30:1 và giảm dần còn 15:1 ở các sản phẩm cuối cùng do 2/3 cacbon được giải phóng
tạo ra CO2 khi các hợp chất hữu cơ bị phân hủy bởi các VSV.

Trong thực tế, việc tính toán và hiệu chỉnh chính xác tỉ lệ C/N tối ưu gặp phải
khó khăn vì những lý do sau:
Một phần các chất như cenllulose và lignin khó bị phân hủy sinh học, chỉ bị
phân hủy sau một khoảng thời gian dài.
Một số chất dinh dưỡng cần thiết cho VSV không sẵn có.

12


Quá trình cố định N có thể xảy ra dưới tác dụng của nhóm vi khuẩn azotobacter,

đặc biệt khi có đủ PO43¯.
Phân tích hàm lượng C khó đạt kết quả chính xác.
Bảng 2.1 Tỉ lệ C/N các loại phân (tính theo chất khô)
STT

Chất thải

N (% khối lượng)

Tỉ lệ C/N

1

Phân bắc

5,5 – 6,5

6 – 10

2

Nước tiểu

15 – 18

0,8

3

Máu

10 – 14

3,0

4

Phân động vật

–

4,1

5

Phân bò

1,7

18

6

Phân gia cầm

6,3

15

7

Phân cừu

3,75

22

8

Phân heo

3,75

20

9

Phân ngựa

2,3

25

4–7

11

10

Bùn cống thải
khô

 Oxy
Oxy cũng là một trong những thành phần cần thiết cho quá trình ủ phân rác. Khi
VSV oxy hóa carbon tạo năng lượng, oxy sẽ được sử dụng và khí CO2 được sinh ra.
Khi không có đủ oxy thì sẽ trở thành quá trình yếm khí và tạo ra mùi hôi của khí H2S.
Các VSV hiếu khí có thể sống được ở nồng độ oxy bằng 5%. Nồng độ oxy lớn hơn
10% được coi là tối ưu cho quá trình ủ phân rác hiếu khí.
Tổng lượng khí cần cung cấp và do lưu lượng dòng khí là các thông số quan
trọng đối với hệ thống ủ trong thùng kín. Nhu cầu oxy thay đổi theo tiến trình ủ gián
đoạn, do đó cần xác định nhu cầu oxy tối đa để chọn máy thổi khí và thiết kế hệ thống
ống phân phối khí phù hợp.
 Dinh dưỡng
Cung cấp đủ photpho, kali và các chất vô cơ khác như Ca, Fe, Bo, Cu,... là cần
thiết cho sự chuyển hóa của VSV. Thông thường, các chất dinh dưỡng này không có
giới hạn bởi chúng hiện diện phong phú trong các vật liệu làm nguồn nguyên liệu cho
13

quá trình ủ phân.
 pH
Giá trị pH trong khoảng 5,5 – 8,5 là tối ưu cho các VSV trong quá trình ủ phân.
Các VSV, nấm tiêu thụ các hợp chất hữu cơ và thải ra các acid hữu cơ. Trong giai
đoạn đầu của quá trình ủ phân rác, các acid này bị tích tụ và kết quả làm giảm pH, kìm
hãm sự phát triển của nấm và VSV, kìm hãm sự phân hủy lignin và cellulose. Các acid
hữu cơ sẽ tiếp tục bị phân hủy trong quá trình ủ phân rác. Nếu hệ thống trở nên yếm
khí, việc tích tụ các acid có thể làm pH giảm xuống đến 4,5 và gây ảnh hưởng nghiêm
trọng đến hoạt động của VSV.
 Vi sinh vật
Hệ VSV cần thiết cho quá trình ủ phân compost đã có sẵn trong vật liệu hữu cơ,
tự thích nghi và phát triển theo từng giai đoạn của quá trình ủ phân compost.
Chế biến phân hữu cơ là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều loại vi sinh vật
khác nhau. Vì sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ bao gồm: Actinomycetes
và vi khuẩn. Những loại vi sinh vật này có sẵn trong chất hữu cơ, có thể bổ sung thêm
vi sinh vật từ các nguồn khác để giúp quá trình phân hủy xảy ra nhanh và hiệu quả
hơn.
 Chất hữu cơ
Vận tốc phân hủy dao động tuỳ theo thành phần, kích thước, tính chất của chất
hữu cơ. Chất hữu cơ hoà tan thì dễ phân hủy hơn chất hữu cơ không hoà tan. Lignin và
ligno – cellulosics là những chất phân hủy rất chậm.
2.5Một số phương pháp nghiên cứu
2.5.1.Những phương pháp nghiên cứu trên thế giới
2.5.1.1 Phương pháp ủ phân theo luống dài (đánh luống cấp khí tự nhiên)
Dạng đánh luống cấp khí tự nhiên là quá trình ủ phân trong đó CTR được sắp xếp
theo các luống dài, hẹp và được đảo trộn theo một chu kỳ nhất định nhằm cấp khí cho
luống ủ.
Các luống ủ có chiều cao thay đổi từ 1m (đối với nguyên liệu có mật độ dày như
phân) đến 3,5m (đối với nguyên liệu nhẹ như lá cây). Chiều rộng ủ thay đổi từ 1,5 – 6m.

14