Khóa luận Nghiên cứu một số qui trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh

3 khi sử dụng phân hữu cơ vi sinh, từ vụ thứ 4 trở đi có thể duy trì mức giảm 40 - 50% lượng NPK thông thường. - Sự cạnh tranh giữa các thương hiệu gây chấn động về giá sản phẩm. - Nguyên liệu tuy rất nhiều nhưng khó thu gom và xử lý. Trình độ sản xuất còn yếu kém, chất lượng sản phẩm còn thấp. 2.5 Tình hình sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh ở Việt Nam [11],[14],[16] [18],[22] - Qua nghiên cứu cho thấy việc bón phân ở Việt Nam còn có một số điểm hạn chế như sau: + Tỷ lệ NPK mất cân đối nghiêm trọng, tỷ lệ này ở Việt Nam là 10:3:1, như vậy tỷ lệ kali còn rất thấp so với đạm và lân. Hàm lượng đạm cao đã làm mất cân bằng dinh dưỡng trong đất làm đất chóng thoái hóa nên hiệu quả sử dụng phân bón chưa cao. + Hàm lượng phân hữu cơ hầu như chưa đáp ứng đủ yêu cầu của các loại cây, đặc biệt là các loại cây dài ngày ở vùng đồi núi, kể cả cây lâm nghiệp. - Một xu thế khác mà thế giới đang chuyển hướng sử dụng là phân hữu cơ vi sinh. Hiện một số doanh nghiệp trong nước phát triển tốt sản phẩm này. - Phân hữu cơ vi sinh thì có thể giúp tiết kiệm chi phí sản xuất, tăng thêm nguồn thu nhập cho doanh nghiệp và hộ chăn nuôi. Ngoài ra, lợi ích lớn nhất mà nó đem lại là giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường thường thấy ở các cơ sở chăn nuôi cũng như khu vực dân cư xung quanh. Vì vậy mà phân hữu cơ vi sinh ngày càng được sử dụng nhiều ở Việt Nam. - Điển hình như các tỉnh Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình, Hà Nội, Thái Nguyên, Thanh Hóa, Thái Bình, Nam Định, Bình Dương, Đắk Lắk...đã triển khai áp dụng quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh tại các hộ gia đình và đã thu được kết quả khả quan. - Từ năm 2007, Trung tâm PED (Trung tâm dân số, môi trường và phát triển) đã đưa vào dự án “Hỗ trợ đồng bào tái định cư thủy điện Bản Vẽ ổn định cuộc sống”. Đã có trên 90% hộ gia đình trong tổng số gần 2.000 hộ tái định cư đã và thường xuyên sử dụng tiến bộ kỹ thuật này và đạt được kết quả là đã phục hồi toàn bộ đất vườn (đất mới khai hoang) của vùng tái định cư để người dân có thể trổng trọt. - Biết được những lợi ích mà phân hữu cơ vi sinh mang lại thì năm 2009, PED đã phối hợp với Hội Liên Hiệp Phụ Nữ Thái Nguyên mở rộng sử dụng phân hữu cơ vi sinh tại các vùng chè trọng điểm của tỉnh Thái Nguyên, đã lập 13 đại lý bán men ủ phân tại 13 bản tái định cư, và đã bán được hơn 1.500 gói men. PED còn chuyển giao kỹ thuật và cung ứng men cho huyện Anh Sơn (Nghệ An), đã có hơn 200 hộ sử dụng. - Cùng với Trung Tâm Nghiên Cứu Và Phát Triển Cộng Đồng Nông Thôn (CCRD), PED, Trung Tâm Phát Triển Cộng Đồng Bền Vững (S-CODE) cũng triển khai và thực hiện dự án này. Sau gần 2 năm thực hiện dự án tại 3 xã tại tỉnh Hà Nam, nông dân đã sản xuất hơn 500 tấn phân hữu cơ vi sinh đưa vào đồng ruộng cho kết quả rất tốt. - Hoặc vào năm 2009, phòng công thương huyện phối hợp với Trung Tâm Ứng Dụng Khoa Học Công Nghệ mở 4 lớp tập huấn hướng dẫn cho khoảng 200 hộ dân trong huyện Hàm Thuận Nam sản xuất phân hữu cơ vi sinh. Tuy nhiên do thói quen sử dụng phân hóa học và phân chuồng tự nhiên, nên không mấy người “mặn mà” . Phải sau một thời gian, khi một số người sử dụng phân bón sản xuất theo mô hình này đạt hiệu quả cao, thì nhiều người bắt đầu tin tưởng và làm theo. - Trong năm nay, được sự hỗ trợ từ ngân hàng thế giới, Viện Sinh Học Nhiệt Đới sẽ hợp tác với Công ty Kim Long, Bình Dương tiếp tục thử nghiệm các chế phẩm vi sinh để sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh với quy mô 5 tấn/mẻ. - Hiện nay, việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh đã được triển khai thực hiện trên các mô hình trồng chè ở xã Hùng Sơn (huyện Anh Sơn), trồng rau ở xã Quỳnh Liên (Quỳnh Lưu), trồng cam ở nông trường Xuân Thành (Quỳ Hợp)… Tại xã Hùng Sơn (Anh Sơn) có 120 hộ sử dụng phân hữu cơ vi sinh và sản xuất được hơn 600 tấn sản phẩm., bón cho cây chè năng suất tăng 25% so với khi chưa sử dụng nguồn phân hữu cơ vi sinh. Việc sử dụng phân HCVS cho cây trồng đang được ngành nông nghiệp Nghệ An tiếp tục nhân ra diện rộng. - Ở Hội An đã xây dựng mô hình ứng dụng công nghệ vi sinh phân hủy rơm rạ để làm phân bón tại hai hộ nông dân Huỳnh Thu (thôn Trà Quế) và Trang Quốc Kim (thôn Trảng Kèo), xã Cẩm Hà, Hội An, Quảng Nam. Nhiều nông dân của Hội An, Quảng Nam cũng đề nghị ngành nông nghiệp nên tiến hành việc xử lý rơm rạ làm phân bón ngay tại ruộng, ngay sau vụ Đông Xuân để tạo nguồn phân bón lót cho lúa trong vụ hè thu, đồng thời cung ứng chế phẩm sinh học để nông dân chủ động trong việc xử lý. Trong tương lai, ngành nông nghiệp Hội An cũng sẽ quan tâm xây dựng nhiều mô hình phát triển nông nghiệp bền vững, không gây ô nhiễm môi trường, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp, góp phần thực hiện thắng lợi đề án xây dựng thành phố sinh thái. - Việc ứng dụng phân HCVS là vấn đề cần được quan tâm trong bối cảnh thành phố đang hướng đến một nền nông nghiệp đô thị sinh thái, do đó, ngành nông nghiệp sẽ tiếp tục nghiên cứu để loại phân hữu cơ vi sinh này được sử dụng rộng rãi hơn. 2.6 Các chủng vi sinh vật chủ yếu được sử dụng sản xuất phân hữu cơ vi sinh 2.6.1 Chủng vi sinh vật cố định đạm [13] - Gồm 2 nhóm: nhóm hiếu khí và nhóm kị khí - Thường sống cộng sinh với các cây họ đậu, chúng xâm nhập vào rễ cây và sống cộng sinh trong đó, tạo thành các nốt sần ở rễ cây. - Sử dụng chất hữu cơ của cây để sinh trưởng đồng thời hút đạm từ không khí để cung cấp cho cây, một phần tích luỹ lại trong cơ thể chúng. - Các loài VSV điển hình như : tảo lam (Cyanobacterium), vi khuẩn Azotobacter, Bradyrhizobium, Rhyzobium, xạ khuẩn Actinomyces, Klebsiella, Beijerinckia, Clostridium… Hình 2.1: Azotobactor Hình2.2:Rhyzobium Hình 2.3: Clostridium - Chúng có tác dụng làm tăng cường nguồn N cho cây, có khả năng tạo các chất kích thích sinh trưởng như thymine, acid nicotinic, acid pantotenic, biotin…. Ngoài ra chủng Beijerinckia, Clostridium còn có tính chịu chua cao. - Thời gian gần đây, cùng với những tiến bộ của khoa học và công nghệ, các nhà khoa học đã sử dụng công nghệ gen để tạo ra các chủng vi sinh vật cố định đạm có nhiều đặc điểm tốt: khả năng cố định đạm cao, khả năng cộng sinh tốt. Công nghệ sinh học cũng giúp tạo ra những chủng vi sinh vật có đặc tính cạnh tranh cao với các loài vi sinh vật trong đất. - Mặt khác, công nghệ sinh học đã cho phép các nhà khoa học tách được gen quy định đặc tính cố định đạm từ vi khuẩn và đem cấy vào nhân tế bào cây trồng, làm cho một số loài cây trồng cũng tạo được khả năng cố định đạm như vi khuẩn. 2.6.2 Chủng vi sinh vật phân giải lân [5] - Cây chỉ có thể hút được lân từ đất dưới dạng hoà tan trong dung dịch đất, vì vậy mà cây chỉ có thể hút được lân ở dạng dễ tiêu trong đất. - Lân ở dạng khó tan trong đất cây không hút được, có nhiều loại đất như đất đỏ bazan, đất đen, v.v.. hàm lượng lân trong đất khá cao, nhưng cây không hút được vì lân ở dưới dạng khó hoà tan. - Trong đất thường tồn tại một nhóm vi sinh vật có khả năng hoà tan lân. - Nhóm vi sinh vật này được các nhà khoa học đặt tên cho là nhóm hoà tan lân, các nước nói tiếng Anh đặt tên cho nhóm này là phosphate solubilizing microorganisms. - Phân giải hợp chất phosphor khó tan thành dễ tan giúp cây trồng dễ hấp thụ. - Các loài điển hình như: Aspergillus niger,Penicillium, Rhizopus, Sclerotium, xạ khuẩn Streptomyces, một số loài thuộc các chi vi khuẩn Pseudomonas, Alcaligenes, Micrococens, Bacillus subtilis, B.megaterium, Serratia, Proteus… Hình 2.4: Apergillus Hình 2.5: Penicillicum Hình 2.6: B.subtilic Hình 2.7: Serratia - Nhóm vi sinh vật này dễ dàng nuôi cấy trên môi trường nhân tạo. Nhiều nơi người ta đã đưa trộn sinh khối hoặc bào tử các loại vi sinh vật hoà tan lân sau khi nuôi cấy và nhân lên trong phòng thí nghiệm, với bột phosphoric hoặc apatit rồi bón cho cây. - Ngoài ra có một số loài vi sinh vật sống cộng sinh trên rễ cây có khả năng hút lân để cung cấp cho cây. Trong số này, đáng kể là loài VA mycorrhiza. Loài này có thể hoà tan phosphat sắt trong đất để cung cấp lân cho cây. Ngoài ra loài này còn có khả năng huy động các nguyên tố Cu, Zn, Fe… cho cây trồng. 2.6.3 Chủng vi sinh vật phân giải cellulose [1] - Cellulose là thành phần chủ yếu trong tế bào thực vật, chiếm tới 50% tổng số hydratcacbon trên trái đất. Cellulose thường có mặt ở các dạng sau: + Phế liệu nông nghiệp: rơm rạ, lá cây, vỏ lạc, vỏ trấu, vỏ thân ngô… + Phế liệu công nghiệp thực phẩm: vỏ và xơ quả, bã mía, bã cà phê, bã sắn… + Phế liệu công nghiệp chế biến gỗ: rễ cây, mùn cưa, gỗ vụn… + Các chất thải gia đình: rác, giấy các loại… - Các loài vi sinh vật phân giải cellulose như: Cytophaga, Cellulomonas, giống Bacillus, giống Clostridium, Aspergillus, Penicillium, Actinomices, trichoderma… Hình 2.8: Cellulomonas Hình 2.9: C.Tetani C. difficile - Trong điều kiện thoáng khí cellulose có thể bị phân giải dưới tác dụng của nhiều vi sinh vật hiếu khí. - Vi sinh vật kị khí có khả năng tham gia tích cực vào quá trình phân giải cellulose. - Có khả năng tiết ra enzyme cellulaza để phân giải celluloza. - Góp phần quan trọng trong việc nâng cao độ phì nhiêu của đất. 2.7 Vai trò của vi sinh vật đối với cây trồng [12] - Sự tác động trực tiếp của VSV đến cây trồng thể hiện qua sự tổng hợp, khoáng hóa hoặc chuyển hóa các chất dinh dưỡng xảy ra trong quá trình chuyển hóa vật chất của VSV như: quá trình cố định Nitơ, phân giải lân, sinh tổng hợp auxin, giberellin, etylenv.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 các VSV có thể cạnh tranh dinh dưỡng với VSV bất lợi hoặc sinh tổng hợp các chất có tác dụng trung hòa, phân hủy, chuyển hóa các tác nhân có hại hoặc tiêu diệt, ức chế các VSV bất lợi. CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ VI SINH 3.1 Các nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ vi sinh [3] - Rác thải hữu cơ: các loại rác thải hữu cơ có thể phân hủy được. - Than bùn đã được hoạt hóa: bùn có ở khắp nơi: cống, rãnh, mương, hồ… - Phế phẩm nông nghiệp - công nghiệp: rác phế thải có nguồn gốc từ thực vật: lá cây, vỏ của các loại lương thực như vỏ dừa, vỏ trấu, vỏ cà phê, phân chuồng,…, rỉ đường, phế thải của các quy trình sản xuất công nghệp: sản xuất bia, thức ăn gia súc, thực phẩm… - Quặng apatit hay photphoric nghiền nhỏ. Hình 3.1: Quặng Apatit Hình 3.2: Quặng Phosphoric - Chế phẩm sinh học. - Chất xúc tác sinh học. Sơ đồ quy trình sản xuất chung: [23] 3.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất: Dinh dưỡng Nguyên liệu hữu cơ Xử lý sơ bộ Cơ chất hữu cơ Men ủ vi sinh vật Phối trộn, ủ Phối trộn Chế phẩm VSV Kiểm tra chất Bổ sung thêm NPK, vi lượng ( theo nhu cầu) Phân hữu cơ vi sinh Dưới 500C Sơ đồ 3.3: Quy trình sản xuất chung phân HCVS 3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất - Các phế thải hữu cơ được cắt ngắn. - Làm ẩm và đưa vào các hố ủ có bổ sung ure, lân supe cho 1 nguyên liệu và sinh khối vi sinh vật. - Sau 10 ngày nuôi cấy được hòa vào nước và trộn đều với khối nguyên liệu. - Sau đó khi nhiệt độ khối ủ ổn định ở mức 300C người ta bổ sung chế phẩm vi sinh vật có ích khác vào khối ủ. Đó là vi sinh vật cố định Nitơ (Azobacteria), vi khuẩn nấm hoặc nấm sợi phân giải phosphate khó tan (Bacillus polymixa, Pseudomonas,…). Ngoài ra có thể bổ sung 1% quặng Phosphate hoặc bổ sung NPK vi lượng vào khối ủ cùng với sinh khối vi sinh vật. Để đảm bảo oxy hóa cho vi sinh vật hoạt động để quá trình chế biến được nhanh chóng nên đảo trộn khối ủ 20 ngày 1 lần. - Thời gian chế biến khoảng 1 - 4 tháng tùy thành phần của loại nguyên liệu. Sản phẩm phân hữu cơ vi sinh dạng này không chỉ có hàm lượng mùn tổng số mà còn có hàm lượng Nitơ tổng số cao hơn loại phân hữu cơ chế biến bằng phương chế biến 40 - 45%. 3.3 Chế phẩm sinh học [2], [4], [21] 3.3.1 Giới thiệu - Chế phẩm sinh học là tập hợp nhiều VSV hữu hiệu đã được nghiên cứu và tuyển chọn như: Bacillus, Lactobacillus, Streptomyces, Aspergillus… vi sinh vật phân giải mạnh chất hữu cơ, VSV chất kháng sinh, VSV chất ức chế và tiêu diệt vi sinh vật gây hại. - Một gam chế phẩm chứa trên một tỉ vi sinh vật có tác dụng phân giải rác thải, phế thải nông nghiệp, mùn bã hữu cơ, phân bắc, phân giải nhanh chất thải hữu cơ, phân chuồng làm phân bón hữu cơ vi sinh. - Làm giảm tối đa mùi hôi thối trong nước thải, thúc đẩy nhanh quá trình làm sạch nước thải. - Hạn chế mầm bệnh có hại trong chất thải. - Nhiều chế phẩm vi sinh làm phân bón được sản xuất theo nhiều hướng khác nhau, nhiều dạng khác nhau phụ thuộc vào điều kiện kinh tế, công nghệ. Thành phần vi sinh vật trong các chế phẩm làm phân hữu cơ ở mỗi cơ sở sản xuất khác nhau. Có hai dạng chế phẩm chủ yếu là chế phẩm nấm (ít phổ biến hơn do khó bảo quản và dễ bị nhiễm tạp) và các chế phẩm vi khuẩn rất phổ biến trên thị trường. - Các chế phẩm vi khuẩn được sản xuất theo nhiều dạng với những ưu nhược điểm khác nhau: dạng trên môi trường thạch, dạng dịch thể, dạng khô, dạng đông khô, nhưng phổ biến nhất hiện nay trên thế giới là dạng bột chất mang. VSV được tẩm vào chất mang, cư ngụ và được bảo vệ chức năng chuyên tính cho đến khi sử dụng. - Nguồn chất mang có thể dùng là than bùn, bã mía, bột cellulose hoặc rác thải hữu cơ nghiền (Đông Nam Á), hoặc bentonit với bột cá (Ấn Độ), còn ở Mỹ hiện nay sử dụng bột Polyacrylamit. Việt Nam đang sử dụng các chất mang phổ biến là than bùn, mùn mía, cám trấu,… Trên thế giới, một số chế phẩm VSV đang được sử dụng phổ biến và hiệu quả. 3.3.2 Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học Lên men giống cấp 1,2,3 Chế phẩm VSV Sinh khối VSV Giống gốc Chủng VSV Kiểm tra hoạt tính, điều kiện lên men tối ưu Xử lý sinh khối VSV sau khi lên men Sinh khối VSV đậm đặc Xử lý sinh khối VSV đậm đặc Chế phẩm vi sinh vật Kiểm tra chất lượng Đóng bao Nhân giống Sơ đồ 3.4: Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học 3.3.3 Thuyết minh quy trình sản xuất chế phẩm sinh học Tuyển chọn, hoạt hóa và bảo quản các chủng giống gốc vi sinh vật. - Tinh sạch giống gốc: cấy zích zắc các chủng trên môi trường đĩa petri thích hợp của từng chủng cho vào tủ ấm bật ở nhiệt độ thích hợp. + Môi trường đối với chủng VSV cố định đạm: sử dụng cơ chất nghèo Nitơ, bổ sung glucose. + Môi trường đối với chủng VSV phân giải lân: chứa nguồn Phosphor duy nhất là Ca3(PO4)2 hoặc lecitin. + Môi trường đối với chủng VSV phân giải cellulose: chứa nguồn cacbon duy nhất là celluloza tự nhiên. - Sau 2 - 4 ngày chon đĩa petri có mọc khuẩn lạc đều, tách biệt và không bị nhiễm được cấy vào ống nghiệm chứa môi trường giữ giống và cho vào tủ ấm ở nhiệt độ thích hợp sau 5 - 7 ngày. - Sau một tháng sản xuất thì tiến hành hoạt hóa lại giống gốc để đảm bảo hoạt tính của giống gốc ổn định: cấy gạt giống gốc đã pha loãng trên môi trường hoạt hóa giống thích hợp của từng chủng cho vào tủ ấm bật ở nhiệt độ thích hợp. - Sau 2 - 4 ngày chọn đĩa petri có mọc khuẩn lạc đều, tách biệt và không bị nhiễm thuốc. - Chọn khuẩn lạc có hoạt tính cao nhất để cấy tinh sạch và giữ giống. - Bảo quản giống: bảo quản bằng lạnh thường giữ giống trong 6 tháng và bảo quản lạnh sâu giữ giống được 2 năm. Nhân giống - Nhân giống cấp 1: Cấy các chủng giống từ ống nghiệm vào bình tam giác chứa môi trường riêng cho từng chủng - Nuôi cấy lắc 220 vòng/phút ở nhiệt độ thích hợp. Sau 24 giờ nuôi cấy thu được giống cấp 1. - Nhân giống cấp 2: Cấy các chủng giống cấp 1 từ bình tam giác vào nồi lên men chứa môi trường riêng cho từng chủng, lên men khuấy 220 vòng/phút ở nhiệt độ thích hợp và có thổi khí. - Sau 24 giờ nuôi cấy thu được giống cấp 2. Lên men Lên men xốp: Trộn dịch lên men cấp 2 vào nguyên liệu lên men xốp sao cho độ ẩm đạt 40%. Cho vào thùng lên men xốp và lên men sau 3 ngày. Xử lý sinh khối sau khi lên men - Nguyên liệu sau khi lên men xốp được cho vào sàng và dàn mỏng chuyển lên giá sấy ở nhiệt độ sấy khoảng 45 - 500C. - Hàng ngày tiến hành đảo. - Khi nguyên liệu khô đạt đến độ ẩm khoảng 15% thu nguyên liệu, trộn đều các chủng giống, nghiền nguyên liệu bằng máy nghiền với mắt sàng nhỏ nhất. - Sinh khối VSV đậm đặc sau khi được xử lý thì thành chế phẩm VSV. Kiểm tra chất lượng - Các mẫu nguyên liệu được kiểm tra chất lượng theo từng đợt hàng sản xuất bằng các đệm vi sinh vật trên môi trường nuôi cấy, xác định hoạt tính phân giải cellulose, tinh bột, protein,lipid và khả năng sinh kháng sinh của từng chủng vi sinh vật. Khi sản phẩm đạt yêu cầu thì tiến hành đóng gói. - Sản phẩm được cho vào bao và đóng gói với nhiều khối lượng khác nhau: 150gr, 200gr… 3.4 Giới thiệu một số loại chế phẩm sinh học 3.4.1 Chế phẩm sinh học BIOVAC [10] Chế phẩm sinh học BIOVAC là gì? - Là tập đoàn các chủng vi sinh vật hữu cơ có ích tác dụng chính trong việc phân giải các loại phế thải nông nghiệp thành phân hữu cơ vi sinh. - BIOVAC bao gồm các chủng vi sinh vật chính sau: vi sinh vật phân giải lân, vi sinh vật phân giải cellulose, vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật tổng hợp IAA, vi sinh vật sinh acid lactic. Tác dụng của chế phẩm BIOVAC - Phân giải các dạng lân khó tiêu thành dạng dễ tiêu giúp cho cây trồng hấp thu nhanh chóng. - Tạo các chất dinh dưỡng và mùn. - Tạo chất kích thích sinh trưởng IAA giúp cây sinh trưởng và phát triển khỏe mạnh. - Tiết ra các chất kháng sinh kìm hãm và tiêu diệt các loại vi sinh vật gây hại, các loại mầm bệnh, côn trùng có vòng đời sống trong đất. 3.4.2 Chế phẩm sinh học EMUNIV [15] Hình 3.5: EMUNIV - Là hỗn hợp vi sinh vật hữu ích có khả năng phân giải mạnh: cellulose, tinh bột, protein, lipid, pectin,... - Có khả năng sinh chất kích thích sinh trưởng thực vật. - Sinh chất kháng sinh. - Chuyển hóa lân khó tiêu thành dễ tiêu. - Phân giải nhanh rác thải và phế thải nông nghiệp làm phân bón hữu cơ vi sinh. - Phân giải nhanh phân bắc, phân chuồng. Giảm tối đa mùi hôi thối. - Diệt mầm bệnh, trứng giun, hạn chế ruồi muỗi. 3.4.3 Chế phẩm EM (Effective Microorganisms) [21], [5] Chế phẩm EM là gì? - Đây là chế phẩm trộn lẫn một nhóm các loài vi sinh vật có ích trong đó có vi khuẩn acid lactic. - Gồm 80 loài VSV thuộc các giống Lactobacillus, Acetobacter, xạ khuẩn, nấm men, vi khuẩn quang hợp,…có nguồn gốc tự nhiên. Các VSV này có mối quan hệ tương hỗ thích hợp với nhau về sinh lý và cùng sống chung trong một môi trường nhân tạo không vô trùng. Hình3.6: Chế phẩm EM Tác dụng của chế phẩm EM - Cải thiện môi trường lý hóa sinh của đất, tiêu diệt tác nhân gây bệnh. - Tăng hiệu quả của phân bón hữu cơ.             - Cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao, phẩm chất nông sản tốt.             - Hạn chế sâu bệnh hại cây trồng.             - Góp phần làm sạch môi trường.             - Chế phẩm EM còn được sử dụng trong chăn nuôi. Cho gia súc ăn, EM làm tăng hệ vi sinh vật trong đường ruột, làm tăng sức khoẻ, giảm mùi hôi của phân. - EM còn được dùng để làm sạch môi trường nước nuôi thuỷ sản. - Các chế phẩm EM Bokasshi để phân hủy mụn xơ dừa làm phân bón hữu cơ sinh hóa. 3.4.4 Chế Phẩm EMIC [24] Chế phẩm EMIC là gì? - Là hỗn hợp các vi sinh vật hữu ích có khả năng phân giải mạnh cellulose, tinh bột, protein,…có khả năng sinh các hoạt chất có lợi cho cây trồng và môi trường. - Là chế phẩm trung tính, an toàn, không độc hại đối với người, gia súc và môi trường. Tác dụng của chế phẩm EMIC - Phân giải nhanh chất hữu cơ trong nước thải. - Thúc đẩy nhanh quá trình làm sạch nước thải. - Làm giảm tối đa mùi hôi thối của chất thải hữu cơ. - Diệt mầm bệnh sinh vật có hại trong chất thải. - Phân giải nhanh rác thải, phế thải nông nghiệp, mùn bã hữu cơ, phân bắc và phân chuồng làm phân bón hữu cơ vi sinh. - Phân hủy nhanh rác thải hữu cơ. - Phân hủy nhanh vỏ cà phê. Hình 3.7: Chế phẩm EMIC 3.5 Sản xuất phân bón HCVS quy mô hộ gia đình với chế phẩm sinh học BIOVAC [10] 3.5.1 Giới thiệu - Phân hữu cơ vi sinh là loại phân bón mà các hộ nông dân có thể tự làm từ phế thải nông nghiệp như: phân trâu, bò, lợn, gà, rơm rạ, cỏ dại, thân cây ngô, đậu, lạc, mía…được ủ với men vi sinh. Phân HCVS tự làm chứa mật độ vi sinh vật hữu ích cao, phân giải lân, cố định đạm, khử mùi, kháng sinh...giúp nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng. - Muốn sản xuất được phân HCVS, nông dân phải dùng men vi sinh. CCRD là đơn vị cung cấp men vi sinh BIOVAC. Men này chứa 1 tập đoàn các chủng vi sinh vật hữu ích sẽ giúp phân hủy các loại nguyên liệu thu gom được trong thời gian 45 - 50 ngày thành phân HCVS có giá trị dinh dưỡng cao cho cây trồng. - Theo đó để sản xuất 1 tấn phân HCVS, hộ gia đình cần có 1 lán che mưa nắng và nền cao để ủ các các nguyên liệu gồm phế thải nông nghiệp, rác thải sinh hoạt (trấu, rơm rạ, cỏ dại, bèo tây, thân cây ngô, đậu, cỏ voi, lá mía, bã mía…) khối lượng 2 - 2,5m3 hoặc bã thải từ hầm biogas 500 - 600 lít, hoặc phân gia súc gia cầm 300 - 400kg trở lên. Số nguyên liệu trên dùng 500gr men ủ (theo từng loại men), cộng với chất xúc tác vi sinh học BICAT 0,5 lít. 3.5.2 Sơ đồ quy trình sản xuất phân HCVS khi sử dụng chế phẩm BIOVAC Chế phẩm sinh học vsv đa chủng BIOVAC Than bùn Phối trộn khô Chất xúc tác sinh học BICAT Phối trộn Dịch thải hầm Biogas Phế phẩm nông nghiệp ủ bán kị khí Giữ nhiệt dưới 500C Đảo trộn Phân hữu cơ vi sinh Phối trộn NPK Nhập kho Bón ruộng Sau 45 - 60 ngày Sơ đồ: 3.8: Sản xuất phân HCVS khi sử dụng chế phẩm BioVac 3.5.3 Thuyết minh quy trình sản xuất 3.5.3.1 Chuẩn bị nguyên liệu (dùng cho sản xuất 1 tấn phân hữu cơ vi sinh) - Phế phẩm nông nghiệp: trấu, rơm, thân cây, 2,5-3 m3 đậu, bí lạc, rác thải sinh hoạt, bèo tây… - Than bùn (nếu có) hoặc bùn ao phơi khô 200kg - Dịch thải hầm Biogas 200-500 lít - Chế phẩm sinh học đa chủng BIOVAC 0,5 kg - Chất xúc tác sinh học BICAT 0,5 lít 3.5.3.2 Các bước tiến hành Bước 1: Phối trộn khô Các chế phẩm nông nghiệp: Rơm rạ, bèo tây và cỏ phải được băm nhỏ, chặt khúc với độ dài không quá 10 - 15 cm, phơi khô. Các thành phần nguyên liệu trên được phối trộn ở dạng khô một cách kỹ càng. Bước 2: Phối trộn ướt Hòa 0,5 kg chế phẩm sinh học BIOVAC và 0,5 lít chất xúc tác BICAT với khoảng 50 - 100 lít dịch thải hầm Biogas hoặc nước phân, sau đó tưới đều lên lớp hỗn hợp khô, nguyên liệu khô đã được trộn sẵn ở bước 1 (vừa tưới vừa đảo đều). Bước 3: Ủ bán kỵ khí Sau khi hoàn thành công đoạn trộn ướt, toàn bộ khối lượng nguyên liệu hỗn hợp này được chất đống, và nén chặt, được phủ bên ngoài bằng đất bùn hoặc rơm rạ. Hình 3.9: Ủ phân Đảo trộn: Cứ sau khi ủ 20 ngày phải đảo đống ủ 1 lần. Đảo từ trên xuống dưới, từ trong ra ngoài để khối nguyên liệu được ủ đều. Trung bình sau 45 - 60 ngày ủ, nguyên liệu ủ trên cho ta sản phẩm phân hữu cơ vi sinh. Sản phẩm có thể phối trộn thêm NPK trước khi bón ruộng. 3.5.4 Kết quả 3.5.4.1 Đánh giá cảm quan Sản phẩm sau khi ủ 60 ngày là một hỗn hợp tơi xốp đều, có màu đen nâu, đặc biệt là những hộ gia đình có thêm thành phần than bùn thì phân có màu đen hơ, không có mùi hôi thối. 3.5.4.2 Sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm Bảng 3.10: Diễn biến của nhiệt độ trong hỗn hợp nguyên liệu ủ Thời gian (ngày) 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Nhiệt ộ trong đống ủ 25 30 33 37 43 Đảo 35 40 41 45 Đảo 32 36 36 Nhiệt độ và độ ẩm hạ thấp trong thời gian ủ 60 ngày chứng tỏ quá trình sinh sinh khối của các chủng vi sinh vật đã kết thúc, sự phân hủy các chất hữu cơ trong hỗn hợp phân bón đã xảy ra hoàn toàn. Tổng thời gian ủ từ ngày thứ 15 đến 45, nhiệt độ của khối ủ luôn dao động trong suốt khoảng 37 - 45oC. Chứng tỏ quá trình lên men vi sinh vật đã diễn ra rất mạnh mẽ. Trong quá trình ủ, độ ẩm trong khối khí giảm dần. Quá trình giảm dần độ ẩm trong khối khí đã diễn ra đúng quy luật, do hai nguyên nhân: Sự tăng nhiệt độ làm cho hơi nước bốc hơi mạnh, và nước cần cho quá trình phân giải cellulose. 3.5.4.3 Các kết quả phân tích chất lượng Bảng 3.11: Hàm lượng các thành phần dinh dưỡng (%) (*) Thành phần Có than bùn Không có than bùn P2O5 Tổng số P2O5 dễ tan 0,28 0,13 0,25 0,1 K2O Tổng số 0,06 0,1 N Tổng số 0,5 0,29 Mùn (độ hoai mục) 15,9 16,5 Axit humix 2,54 1,43 Bảng 3.12: Số lượng vi sinh vật hữu ích, Coliform, Fecacoliform và trứng giun trong 1gam sản phẩm (phân vi sinh vật đa chủng) Vi sinh vật Kết quả Số lượng vi sinh vật hữu ích trong 1 gam phân sau khi ủ (**) 3,1.107 Số lượng Coliform và Feacacoliform trong 1 gam phân sau khi ủ (**) 540 Số lượng trứng giun trong 1 gam phân vi sinh vật sau khi ủ (***) 0 3.5.4.4 Giá thành sản phẩm Để có số liệu so sánh với các loại phân hữu cơ vi sinh đang lưu hành trên thị trường kinh phí sản xuất 1 tấn phân hữu cơ vi sinh có thể xác định như sau: Bảng 3.13: Bảng thống kê giá thành của sản phẩm STT Hạng mục ĐVT Số lượng Đơn giá Thành tiền (đồng) 1 Chế phẩm sinh học kg