Luận văn Khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm Openamix - LSC và Trichoderma lên xử lý rác thải sinh hoạt

m và hiệu quả. Quá trình ủ chất thải có những hạn chế sau: + Sản phẩm của quá trình ủ chất thải hữu cơ là phân ủ. Chất lƣợng phân ủ phụ thuộc rất nhiều ở chất lƣợng chất thải đem vào ủ. Ở nƣớc ta, việc phân loại chất thải tại nguồn chƣa đƣợc thực hiện triệt để nên các loại phân ủ là hỗn hợp chứa rất nhiều các chất độc hoặc các chất không phù hợp với sự phát triển của cây trồng. + Trong quá trình ủ, xảy ra rất nhiều phản ứng sinh hoá. Quá trình phân giải của VSV sẽ làm giảm khối lƣợng hữu cơ có trong chất thải, đây là hiện tƣợng luôn xảy ra ở bất kỳ quá trình lên men nào, trong đó lƣợng nitơ và carbon thƣờng mất nhiều nhất. Nitơ là nguyên tố rất quan trọng cho cây trồng khi chúng đƣợc chuyển sang dạng vô cơ hoà tan. Quá trình ủ là quá trình mất nitơ, lƣợng nitơ này mất đi không đƣợc cung cấp giống nhƣ đất ruộng trong điều kiện tự nhiên. Do đó, quá trình ủ cũng đƣợc xem là quá trình lãng phí năng lƣợng. + Trong quá trình ủ thƣờng tạo ra một lƣợng khí có mùi hôi thối và một lƣợng nƣớc ở đáy khối ủ, cả khí thải và nƣớc đọng đều phải đƣợc xử lý. Nhƣ vậy, để giải quyết quá trình ủ triệt để, phải chi phí thêm giai đoạn xử lý khí và xử lý nƣớc đọng (vì chất thải có COD, BOD). b. Các quá trình sinh học cơ bản xảy ra khi ủ chất thải Các chất thải hữu cơ thƣờng có nguồn gốc động vật và thực vật, nên chúng đều có chung những tính chất cơ bản sau: + Tính chất dễ phân huỷ Các tế bào động vật và thực vật đều đƣợc cấu tạo từ các hợp chất hữu cơ nhƣ protein, gluxit, lipit, vitamin và một số thành phần khác. Các hữu cơ này là những thành phần rất dễ phân huỷ khi động vật hay thực vật bị chết. Chất thải hữu cơ là một bộ phận của xác động vật, thực vật không còn sử dụng trong các mục đích sản xuất và đời sống. Tính chất dễ phân hủy này là một tính chất rất quan trọng trong chu trình chuyển hoá giữa sự sống và vật chất không sống. Tham gia chủ yếu vào quá trình phân giải này chủ yếu là hệ VSV có trong chất thải. + Tính gây ô nhiễm môi trƣờng Vì là vật chất dễ phân giải nên các hợp chất hữu cơ này cũng là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nhƣ: Ô nhiễm do các chất khí tạo ra trong quá trình ủ. Ô nhiễm do các chất độc đƣợc giải phóng khỏi khối chất thải, tạo ra trong quá trình ủ, bị lẩn vào trong quá trình thu gom, vận chuyển và vận hành khối ủ. Ô nhiễm do VSV gây ra. Chính vì thế trong quản lý và xử lý các chất thải hữu cơ, cần phải hạn chế hoặc loại bỏ các quá trình tạo ra ba dạng ô nhiễm trên. + Sự Phát triển của vi sinh vật Các chất thải hữu cơ bao giờ cũng chứa rất nhiều loài VSV khác nhau, trong đó tồn tại cả VSV có lợi và VSV có hại.  VSV có lợi là toàn bộ VSV có khả năng phân giả vật chất hữu cơ có trong chất thải hữu cơ nhƣ protein, lipit, gluxit. VSV này tạo ra những loại enzyme tƣơng ứng để thuỷ phân chúng, tạo ra nhƣng sản phẩm khác nhau. Chúng bao gồm cả vi khuẩn, nấm sợi, xạ khuẩn và cả nấm men, trong đó chủ yếu là các loài vi khuẩn. Ở giai đoạn đầu, VSV sẽ tăng rất nhanh về số lƣợng, nhiệt độ sẽ tăng dần đến nhiệt độ tối đa khoảng 60 – 650C. Ở nhiệt độ này phần lớn VSV ƣa ấm bị tiêu diệt, còn lại những VSV ƣa nóng phát triển. Các loại VSV này thay nhau phân giải chất thải và chuyển chúng dần đến trạng thái ổn định. Vùng 1: Sự phát triển của các VSV ƣa ấm Vùng 2: Sự phát triển của loài VSV ƣa nóng Vùng 3: sự phát triển trở lại của loài VSV ƣa ấm Hình 2.2 Sự phát triển của VSV theo thời gian và nhiệt độ đống ủ [7] Tuỳ theo khí hậu vùng mà ta tiến hành ủ chất thải, thời gian đầu có thể kéo dài 3–7 ngày, thời gian kế tiếp bắt đầu từ ngày thứ 5 trở đi. Sau đó nhiệt độ sẽ giảm dần và luôn thay đổi trong khoảng 40 – 550C. - VSV có hại bao gồm các loài VSV gây bệnh và các loài khác, chúng đi vào chất thải chủ yếu từ nguyên liệu, hoặc đƣờng không khí với số lƣợng không nhiều. Loại VSV gây bệnh có trong chất thải hữu cơ đƣợc trình bày ở bảng 2.8. Nhiệt độ (0C) 20 40 60 1 2 3 Thời gian (ngày) Bảng 2.8 VSV gây bệnh có trong chất thải hữu cơ STT Loài gây bệnh Bệnh Quá trình truyền bệnh 1 2 3 Vi khuẩn Vibro cholerae Salmonella typhi Shigella dysenteriac E.coli Virus Poliovirus Coxsakicvirus Echovirus Reovirus Adenovirus Hepatilis Protozea Giardia lamblia Entamocba hyotolytica Balantidiumcoli Bệnh tả Các bệnh đƣờng tiêu hoá Rối loạn tiêu hoá Rối loạn tiêu hoá Bệnh bại liệt Các bệnh đƣờng hô hấp và đƣờng tiêu hoá khác nhau Các bệnh đƣờng hô hấp Bệnh viêm gan Nhiễm đƣờng ruột, gây ra các bệnh khác nhau Ngƣời sang ngƣời Ngƣời (hay động vật) sang ngƣời Ngƣời sang ngƣời Ngƣời sang ngƣời Ngƣời sang ngƣời Ngƣời sang ngƣời Ngƣời sang ngƣời Ngƣời (hay động vật) sang ngƣời Ngƣời sang ngƣời Ngƣời sang ngƣời Ngƣời sang ngƣời Ngƣời sang ngƣời Ngƣời (hay động vật) sang ngƣời Nguồn: Phạm Hùng Việt và Lê Phƣơng Lan, 1996. Các VSV gây bệnh và một số sinh vật khác (nhƣ động vật nguyên sinh) thƣờng phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ ôn hoà. Do đó, khi nhiệt của khối ủ tăng cao (khoảng 60 – 650C) thì chúng sẽ bị tiêu diệt. Quá trình sinh lý này đƣợc thể hiện theo hình sau. Hình 2.3 Phát triển VSV gây bệnh có trong đống ủ theo nhiệt độ [7] + Phân giải các hợp chất hữu cơ Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong chất thải xảy ra mạnh khi tiến hành ủ ngay ngày thứ hai. Quá trình phân giải hợp chất hữu cơ là quá trình sinh hóa, thực hiện qua ba giai đoạn: Giai đoạn 1: Giai đoạn tổng hợp enzyme Giai đoạn sinh tổng hợp enzyme đƣợc bắt đầu ngay khi VSV tiến hành quá trình trao đổi chất và nó sẽ đạt cực đại ở thời điểm bắt đầu của giai đoạn phát triển mạnh nhất của sinh khối (Hình 2.4). Hình 2.4 Mối quan hệ giữa sự tạo thành sinh khối VSV và hoạt tính enzyme [7] Hình 2.4 cho thấy, không bao giờ hoạt tính enzyme đạt cực đại trùng với thời điểm sinh khối đạt cực đại. Khi hoạt tính enzyme đạt cực đại cũng là thời điểm các phản ứng enzyme thƣờng xẩy ra mạnh nhất và khi đó các chất thải đƣợc phân giải mạnh nhất (Hình 2.5). Số lƣợng VSV/1g 60 t ( 0 C) Hoạt tính enzym (g) Sinh khối (tb/g) Thời gian (ngày) Hình 2.5 Ảnh hƣởng của hoạt tính enzym lên hàm lƣợng cơ chất [7] Các chất tham gia vào phản ứng thuỷ phân là những chất cảm ứng. Những chất này tác động lên tế bào VSV và nhờ tác động này mà enzyme đƣợc tạo thành. Nhƣ vậy, điều kiện cần trƣớc tiên cho quá trình sinh tổng hợp enzyme là phải có chất cảm ứng. Trong các chất thải hữu cơ, các chất nhƣ protein, gluxit, lipit đều là những chất cảm ứng. Những enzyme đƣợc tạo thành nhƣ protease, amylase, lipase……là những enzyme cảm ứng. Trong khi ủ chất thải, các VSV sẽ tham gia tổng hợp rất nhiều loại enzyme khác nhau. Do đó, có rất nhiều phản ứng khác nhau xẩy ra trong đó. Giai đoạn 2: Khi các enzyme đƣợc tạo thành, các enzyme này sẽ thoát khỏi tế bào VSV để thải ra ngoài. Ở ngoài tế bao, các enzyme sẽ tiến hành các phản ứng thuỷ phân, sản phẩm của quá trình thuỷ phân là các chất có kích thƣớc nhỏ hơn kích thƣớc của chất tham gia phản ứng. Khi đó một phần của chất mới tạo thành từ phản ứng thuỷ phân sẽ xâm nhập vào trong tế bào để tham gia quá trình trao đổi chất trong tế bào, một phần khác còn nằm ngoài môi trƣờng. Theo lý thuyết, sản phẩm cuối cùng của một chuổi phản ứng enzyme thƣờng có tác động ức chế ngƣợc đến tốc độ phản ứng enzyme tham gia đầu tiên của chuổi phản ứng. Do đó, khi lƣợng các chất đƣợc tạo thành tồn tại quá nhiều, nó sẽ ức chế ngƣợc, phản ứng enzyme của toàn bộ chuổi phản ứng sẽ bị ức chế. Điều đó cho ta hiểu nguyên nhân tại sao quá trình phân giải các chất thải xảy ra chậm (hình 2.6). Hoạt tính enzym (g) Hàm lƣợng chất hữu cơ bị phân huỷ Thời gian (ngày) Phản ứng của enzyme trong đống chất thải còn chịu ảnh hƣởng của ẩm độ, nhiệt độ, các chất kìm hãm trong chất thải. Hình 2.6 Quá trình tổng hợp và phản ứng enzyme [7] Nhƣ vậy, khi phát triển trong khối chất thải ủ, chúng ta có hai sản phẩm mới đƣợc tạo thành: Sản phẩm bậc một: số lƣợng tế bào VSV (còn gọi là sinh khối). Sản phẩm bậc hai: sản phẩm phân giải của VSV. Giai đoạn 3: Là giai đoạn các chất đƣợc tạo thành từ các phản ứng enzyme ngoại bào xâm nhập đƣợc vào trong tế bào. Ở đây sẽ có hai kiểu phản ứng: Phản ứng đồng hoá (tổng hợp) và phản ứng dị hoá (phân giải). Các phản ứng tạo ra sinh khối VSV, năng lƣợng và các sản phẩm. Năng lƣợng đƣợc tạo ra từ các phản ứng phân giải nội bào sẽ đƣợc tế bào sử dụng để tiến hành các phản ứng tổng hợp. Một phần vật chất đƣợc tạo ra từ quá trình trên, tế bào không sử dụng sẽ đƣợc thẩm thấu ngƣợc lại môi trƣờng. Những sản phẩm này đƣợc gọi chung là các sản phẩm bậc hai. Nhƣ vậy, sản phẩm bậc hai là sản phẩm của quá trình trao đổi chất, chúng có thể là các sản phẩm tổng hợp thừa hoặc có thể là những sản phẩm phân giải. Tổng hợp Enzym trong tế bào Tham gia trao đổi chất Sản phẩm trao đổi chất Chất thải Kích thích Chất phân giải Sản phẩm phân giải Ức chế Các yếu tố môi trƣờng Sinh khối (sản phẩm bậc nhất) Sản phẩm bậc hai + Quá trình thuỷ phân tế bào vi sinh vật Ý nghĩa quan trọng nhất của quá trình thuỷ phân tế bào đối với quá trình ủ chất thải là chúng giải phóng ra protein của tế bào. Các nhà khoa học cho rằng, chính protein của tế bào kết hợp với các sản phẩm thuỷ phân cellulose, lignin, pectin có trong chất thải sẽ tạo ra hợp chất keo. Đây là tiền chất để chuyển hoá thành mùn. Mùn là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lƣợng phân ủ và đánh giá tốc độ phân giải chất thải hữu cơ. Quá trình tự phân và giả thuyết tạo mùn đƣợc trình bày ở hình 2.7. Hình 2.7 Giả thuyết tạo mùn + Quá trình tổng hợp vật chất ở tế bào vi sinh vật [7] Các chất trong chất thải đƣợc thuỷ phân và tạo ra những chất có trọng lƣợng phân tử nhỏ. Các chất có trọng lƣợng phân tử nhỏ hoặc sẽ bị vô cơ hoá hoặc đƣợc chuyển thành vật chất của tế bào. Để tạo ra vật chất của tế bào, tế bào VSV thực hiện hai quá trình: tổng hợp và tự dƣỡng. Khi vật chất hữu cơ có trong chất thải hữu cơ qua nhiều quá trình chuyển hoá để cuối cùng tạo vật chất hữu cơ có trong tế bào VSV, là một quá trình xảy ra rất nhanh và khi đó khối lƣợng vật chất đƣợc chuyển hoá rất lớn. Quá trình tổng hợp là quá trình thu năng lƣợng. Năng lƣợng đƣợc nhận từ ATP trong ty thể, từ các phản ứng thuỷ phân và từ các vật chất dự trữ năng lƣợng khác. Ngoài ra, đối với các VSV tự dƣỡng (quang năng hoặc hoá năng) cũng đóng vai trò không nhỏ trong quá trình thu nhận các chất vô cơ trong chất thải và chứa chúng trong các hợp chất hữu cơ trong tế bào, trong đó các kim loại nặng đƣợc tích luỹ có ý nghĩa rất lớn trong xử lý môi trƣờng. Tự phân và phân giải Sản phẩm Chất có tính kết keo Mùn Các chất thuỷ phân từ hydratcacbon Tế bào Quá trình phản nitrat hoá Là quá trình chuyển nitơ ở các hợp chất vô cơ sang dạng nitơ phân tử và bay vào không khí. Đây là quá trình có hại vì quá trình này xẩy ra sẽ làm giảm chất lƣợng phân ủ, thể hiện nhƣ hình 2.8. Hình 2.8 Các quá trình sinh học khi ủ chất thải [7] Chất thải hữu cơ Vật chất không tham gia vào quá trình trao đổi chất ở VSV Vật chất gây độc hại cho quá trình trao đổi chất ở VSV Vật chất tham gia vào quá trình trao đổi chất ở VSV Trao đổi chất ở tế bào VSV Đồng hoá Dị hoá Tổng hợp vật chất tế bào Phân giải và chuyển hoá vật chất hữu cơ Tăng khối lƣợng và số lƣợng tế bào VSV Sản phẩm phân giải và chuyển hoá Phân giải tế bào VSV chết Tạo các chất có tính keo Sản phẩm phân giải tế bào Tạo mùn Quá trình vô cơ hoá Phản nitrat hoá N2  Quá trình vô cơ hoá hợp chất hữu cơ Đây là quá trình chuyển hoá các hợp chất hữu cơ thành các hợp chất vô cơ, quá trình này thƣờng xảy ra trong những đống chất thải hữu cơ. Quá trình này đƣợc thực hiện qua hai giai đoạn nhờ hoạt đồng của nhiều VSV khác nhau. - Quá trình amôn hoá C10H19O3N + 12,5 O2 10 CO2 + 8 H2O + NH3 C5H7O2N + 5 O2 5 CO2 + 2 H2O + NH3 - Quá trình nitrat hoá Quá trình này xẩy ra theo hai giai đoạn NH4 + + 3/2 O2 NO2 - + 2 H + + H2O (Quá trình Nitrosomonas). NO2 - + 1/2 O2 NO3 - (Quá trình Nitrobacter). 2.4 Sơ lƣợc về các chế phẩm sinh học khảo sát trong thí nghiệm 2.4.1 Openamix – LSC  Giới thiệu chung Openamix – LSC là chất điện giải đƣợc phát minh vào năm 1929, đƣợc thử nghiệm từ năm 1971 và sản xuất trên thị trƣờng năm 1987. Kết quả đã tăng sản lƣợng nông nghiệp đáng kể do hiệu quả cải tạo đất xấu thành đất tốt.  Hoạt động [14] Đặc tính về điện học: Openamix là chất điện giải bổ sung vào đất khích thích cây trồng tăng trƣởng. Đặc tính sinh học: Openamix cung cấp chất dinh dƣỡng cho rễ, là nguồn năng lƣợng cung cấp cho đất trồng duy trì sự sống của cây và kích thích sự tăng trƣởng bình thƣờng mặc dù có hay không có ánh nắng mặt trời. Đặc tính hoá học: Ổn định pH. Đặc tính vật lý: Làm cho đất trồng mềm, dễ tán nhuyễn và ngăn chặn đất bị chai. Ngoài ra, Openamix cũng còn có tác dụng làm mềm đá và hoàn trả lại chất kim khí nặng.  Công dụng [14] Cải tạo đất trở lại bình thƣờng và ổn định. Bởi vì nó cung cấp cho đất khí oxy và nitơ, vô hiệu hoá chất kiềm và axit, làm đất có trị số pH trung tính (pH = 7). Khi dùng riêng biệt, Openamix - LSC giảm bớt sử dụng nƣớc chống xói mòn đất, bảo vệ hạt giống khỏi bị trôi, kích thích tăng trƣởng, đồng thời vô hiệu hoá sắt, clor, lƣu huỳnh, chất kiềm, muối hoặc các chất hại Boron. Openamix - LSC tồn tại trong đất ngăn chặn mầm bệnh tấn công cây trồng, ngăn không cho côn trùng phá hoại mùa màng. Openamix –LSC làm giảm mùi hôi trong phân, trong sữa bò. Openamix làm trị số trung tính pH, giúp phân giải các chất thiên nhiên có sẳn trong vùng đệm của lớp đất trồng để sử dụng khi cần thiết. Giúp thay đổi tính chất mềm dẻo của đất trồng, làm bộ rễ phát triển sâu và rộng có thể hút đƣợc nhiều chất dinh dƣỡng, qua đó giúp tăng sản lƣợng. Openamix – LSC làm tăng khả năng thẩm thấu của đất trồng, khả năng hấp thu và dự trữ các chất dinh dƣỡng, hạn chế nƣớc chảy tràn lan và xói mòn đất. Giảm bớt việc sử dụng phân bón, nƣớc tƣới các chất này thẩm thấu vào đất và đƣợc giữ lại ở đó. Tóm lại sử dụng chế phẩm Openamix – LSC sẽ cho ra sản phảm tốt hơn, giá trị kinh tế cao đặc biệt là giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng.  Thành phần Bảng 2.9 Nguyên tố vi lƣợng của Openamix – LSC Nguồn: Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm, 2002. Thành phần aminoacid Glycine 0,04% Alanine 0,12% Histidine 0,03% Isoleucine 3,93% Z Kí hiệu Nguyên tố Nồng độ Abs. Error 14 15 16 17 19 20 22 23 24 25 26 27 28 29 30 33 35 47 48 50 51 52 53 56 80 81 82 83 Si P S Cl K Ca Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn As Br Ag Cd Sn Sb Te I Ba Hg Tl Pb Bi Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Potassium Calcium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nikel Copper Zinc Arsenic Bromine Silver Cadmium Tin Antimony Tellurium Iodine Balium Mercury Thallium Lead Bismuth 0,00127% <0,00030% 1,970% 0,00718% <0,0020% 0,00293% <0,00050% <0,00050% <0,00050% <0,00050% <0,00050% <0,00020% <0,00010% <0,00010% 0,00016% <0,00010% <0,00010% <0,00050% <0,00050% 0,00084% <0,00060% <0,00070% <0,00070% <0,00080% <0,00020% <0,00020% <0,00020% <0,00020% 0,0013% 0,0% 0,004% 0,00020% 0,0% 0,0002% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,00037% 0,00006% 0,0% 0,0% 0,00004% 0,0% 0,00004% 0,0% 0,0% 0,00023% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,00012% 0,00005% 0,0% Bảng 2.10 Nguyên tố vi lƣợng của Openamix - LSC Z Kí hiệu Nguyên tố Nồng độ Abs. Error 14 15 16 17 19 20 22 23 24 25 26 27 28 29 30 33 35 47 48 50 51 52 53 56 80 81 82 83 Si P S Cl K Ca Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn As Br Ag Cd Sn Sb Te I Ba Hg Tl Pb Bi Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Potassium Calcium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nikel Copper Zinc Arsenic Bromine Silver Cadmium Tin Antimony Tellurium Iodine Balium Mercury Thallium Lead Bismuth 0,00127% <0,00030% 1,970% 0,00718% <0,0020% 0,00293% <0,00050% <0,00050% <0,00050% <0,00050% <0,00050% <0,00020% <0,00010% <0,00010% 0,00016% <0,00010% <0,00010% <0,00050% <0,00050% 0,00084% <0,00060% <0,00070% <0,00070% <0,00080% <0,00020% <0,00020% <0,00020% <0,00020% 0,0013% 0,0% 0,004% 0,00020% 0,0% 0,0002% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,00037% 0,00006% 0,0% 0,0% 0,00004% 0,0% 0,00004% 0,0% 0,0% 0,00023% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,00012% 0,00005% 0,0% Nguồn: Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm, 2006. Thành phần aminoacid Leucine 16 ppm Glutamic acid 23 ppm Isolecine 17 ppm Phenylalanine 11 ppm Threonine 25 ppm Lysin 20 ppm Aspartic acid 24 ppm Tyrosine 26 ppm Methionine 27 ppm 4-Hydroxyproline 135 ppm Bảng 2.11 Phân tích thành phần hóa học của hợp chất OPENAMIX Tên Công thức Đặc tính -Acetonitrile -Bisulfate -Acrylamide -Polyacrylamide -Napthalenesulfonic acid -α-Napthol -Sulfonic acid -CH3CN -Hợp chất có gốc- HSO4 - -CH2CHCONH2 -(CH2CHCONH2)x -C10H8O3S -C10H7OH Hợp chất có gốc –SO2OH -Chất lỏng không màu, tan trong nƣớc, dùng trong tổng hợp hữu cơ. -Dẩn xuất từ acid sulfuric. -Tinh thể không màu, không mùi, có điểm nóng chảy 84,5oc, tan trong nƣớc, rƣợu và aceton, đƣợc dùng trong tổng hợp hữu cơ, polymer hóa, xử lý rác cống, chế hóa quặng. -Hợp chất kết tinh, nóng chảy ở 96oc, tan trong nƣớc và trong cồn, dùng để điều chế α- Napthol. -Bột không màu hoặc vàng, nóng chảy ở 96 oc, dùng để chế tạo thuốc nhuộm và hƣơng phẩm và để tổng hợp các chất hữu cơ, còn gọi là 1-Hydronapthalene, 1-Napthol. -Dẫn xuất bằng cách thay thế nguyên tử hydro bằng acid sulfuric. Ví dụ:Biến đổi Benzen C6H6 -> Acid Benzensulfuric (C6H6CO3H) tan trong nƣớc bằng cách xử lý với Acidsulfuric, dùng để sản xuất thuốc nhuộm. Nguồn: Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm, 2002. 2.4.2 Trichoderma 2.4.2.1 Đặc điểm sinh học của Trichoderma [9] a. Vị trí phân loại Trichoderma là một trong những nhóm vi nấm gây nhiều khó khăn cho công tác phân loại do còn nhiều đặc điểm cần thiết cho việc phân loại vẫn còn chƣa đƣợc biết đầy đủ. Harman and Kubicek (1998) đã phân loại Trichoderma nhƣ sau: Giới: Fungi Ngành: Ascomycota Lớp: Euascomycetes Bộ: Hypocreales Họ: Hypocreaceae Giống: Trichoderma Ainsworth, G. S. and Sussman, A. S. (1968) lại cho rằng Trichoderma thuộc lớp Deuteromycetes, bộ Moniliales, họ Moniliaceae. Trong lúc đó theo hai nhà khoa học Elisa Esposito và Manuela da Silva đã phân Trichoderma thuộc họ Hypocreaceae, lớp túi Ascomycetes; loài Trichoderma đƣợc phân thành 5 nhóm: Trichoderma, Longibrachiatum, Saturnisporum, Pachybasium và Hypocreanum. Trong đó, 3 nhóm Trichoderma, Pachybasium, Longibrachiatum có giai đoạn teleomorph (hình thái ở giai đoạn sinh sản hữu tính) là Hypocrea. Nhóm Hypocreanum hiếm khi gặp dƣới dạng teleomorph độc lập; nhóm Saturnisporum không tìm thấy hình thái teleomorph. b. Đặc điểm hình thái Trichoderma là một loài nấm bất toàn, sinh sản vô tính bằng đính bào tử từ khuẩn ty. Khuẩn ty của vi nấm không màu, cuống sinh bào tử phân nhánh nhiều, ở cuối nhánh phát triển thành một khối tròn mang các bào tử trần không có vách ngăn, không màu, liên kết nhau thành chùm nhỏ ở đầu cành nhờ chất nhầy. Bào tử hình cầu, hình elip hoặc hình thuôn. Khuẩn lạc nấm có màu trắng hoặc từ lục trắng đến lục, vàng xanh, lục xỉn đến lục đậm. Các chủng của Trichoderma có tốc độ phát triển nhanh, chúng có thể đạt đƣờng kính khuẩn lạc từ 2 - 9 cm sau 4 ngày nuôi cấy ở 20OC. c. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá  Môi trƣờng sống Trichoderma sp. là nhóm vi nấm phổ biến ở đất nông nghiệp, đồng cỏ, rừng, đầm muối và đất sa mạc. Hầu hết chúng là những vi sinh vật hoại sinh, nhƣng chúng cũng có khả năng tấn công các loại nấm khác. Trichoderma rất ít tìm thấy trên thực vật sống và không sống nội kí sinh với thực vật. Chúng có thể tồn tại trong tất cả các vùng khí hậu từ miền cực Bắc đến những vùng núi cao cũng nhƣ miền nhiệt đới. Tuy nhiên, có một sự tƣơng quan giữa sự phân bố các loài và các điều kiện môi trƣờng. Trichoderma polysporum và Trichoderma viride có mặt ở vùng khí hậu lạnh, trong khi Trichoderma harzianum có ở các vùng khí hậu nóng. Điều này tƣơng quan với nhu cầu nhiệt độ tối đa cho từng loài. Các loài Trichoderma thƣờng xuất hiện ở đất acid, và Gochenaur (1970) cho rằng có thể có tƣơng quan giữa sự hiện diện của Trichoderma viride với đất acid trong vùng khí hậu rất lạnh ở Peru. Trichoderma phát triển tốt ở bất cứ pH nào nhỏ hơn 7 và có thể phát triển tốt ở đất kiềm nếu nhƣ ở đó có sự tập trung một lƣợng CO2 và bicarbonate [9]. Trichoderma có thể sử dụng nhiều nguồn thức ăn khác nhau từ carbonhydrat, amino acid đến ammonia. Trichoderma là vi nấm ƣa độ ẩm, chúng đặc biệt chiếm ƣu thế ở những nơi ẩm ƣớt, những khu rừng khác nhau. Trichoderma hamatum và Trichoderma pseudokoningii có thể chịu điều kiện có độ ẩm cao hơn so với những loài khác. Tuy nhiên, Trichoderma sp. thƣờng không chịu đƣợc độ ẩm thấp và điều này đƣợc cho là một yếu tố góp phần làm cho số lƣợng Trichoderma giảm rõ rệt trong những nơi có độ ẩm thấp, song các loài Trichoderma sp. khác nhau thì yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm cũng khác nhau. Trichoderma sp. có thể đƣợc phát hiện trong đất bởi mùi hƣơng của chúng, hƣơng dừa (6-pentyl-α-pyrone dễ bay hơi) thƣờng đƣợc tạo ra trong quá trình sinh trƣởng của Trichoderma.  Chất chuyển hóa thứ cấp và kháng sinh Trichoderma sp. sản xuất nhiều loại kháng sinh. Ngày nay, danh sách của các chất trên đƣợc kéo dài thêm ra, bao gồm đa dạng các chất có hoạt tính: glioviridin (một diketopiperazin), sesquiterpenoids, trichothecenes (trichodermin), cyclic peptides, isocyanid-bao gồm các chất chuyển hóa (trichoviridin). Bên cạnh khả năng ức chế vi sinh vật khác, chắc chắn những chất chuyển hóa này liên quan đến sự tăng trƣởng yếu kém của thực vật bậc cao hơn. Các chủng Trichoderma cũng sinh ra nhiều loại hợp chất ức chế dễ bay hơi có thể trợ giúp cho sự hình thành khuẩn lạc của chúng trong đất. 2.4.2.2 Khả năng kiểm soát sinh học của Trichoderma [9] a. Tƣơng tác với nấm bệnh Sự tƣơng tác đối kháng giữa Trichoderma và các loại nấm khác đƣợc phân loại nhƣ sau: tiết ra các chất kháng nấm bệnh (antibiosis), kí sinh lên cơ thể của nấm bệnh (mycoparasitism), cạnh tranh dinh dƣỡng với nấm bệnh (competition for nutrient). Các cơ chế này không tách biệt nhau, và cơ chế đối kháng thực tế có thể là một trong những loại cơ chế này. Cả cơ chế tạo ra các chất kháng nấm và cơ chế kí sinh có thể liên quan đến sự cạnh tranh dinh dƣỡng, thật ra sự sản xuất ra các chất độc đƣợc biết có ảnh hƣởng đến tình trạng dinh dƣỡng của môi trƣờng tăng trƣởng. Trichoderma sp. gia tăng sử dụng và tập trung các chất dinh dƣỡng (Cu, P, Fe, Mn, Na) trong rễ trong môi trƣờng ngập nƣớc. Sự gia tăng khả năng sử dụng này cho biết sự cải tiến các cơ chế sử dụng dinh dƣỡng của cây trồng. Hơn nữa, có thể gia tăng trạng thái cân bằng dinh dƣỡng khi thêm nguồn nitơ trong phân bón. Dữ liệu này cho thấy Trichoderma gia tăng hiệu quả sử dụng nguồn nitơ trong phân bón trên cây.Và khả năng này có thể làm giảm sự ô nhiễm nitrat trong đất và bề mặt nƣớc. Các phân tích đã cho thấy Trichoderma gây ra sự gia tăng sử dụng các yếu tố bao gồm As, Co, Cd, Ni, Va, Mg, Mn, Cu, Bo, Zn, Al, Na. Sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hoá học lâu ngày làm cho đất canh tác bị thoái hóa, chai sạn; làm cho giun đất không phát triển đƣợc, làm hạn chế độ xốp, độ thông khí cần thiết cho rễ cây cũng thiếu hụt. Vì vậy, ở các nƣớc có nền nông nghiệp phát triển trên thế giới có xu hƣớng sử dụng các phân bón hữu cơ sinh học thế hệ mới, thực chất là một sự kết hợp giữa phân bón vi sinh và thuốc trừ sâu sinh học, dựa trên cơ sở đấu tranh sinh học. Tác dụng phân bón hữu cơ nhƣ sau:  Phòng ngừa các nấm gây bệnh thối mốc, bệnh héo rũ, bệnh chết cỏ, bệnh nấm sƣơng mai, bệnh đốm nâu… Hạn chế tác hại nguy hiểm do các nấm gây mục gỗ nhờ khả năng bất hoạt enzym của các nấm gây bệnh, đồng thời bảo vệ cây trồng khỏi các côn trùng đục phá than.  Đẩy mạnh tốc độ tăng trƣởng của cây trồng nhờ khả năng giúp cây trồng tạo ra bộ rễ cứng cáp hơn. Gần đây, khi khảo sát các loài Trichoderma sp. ở các lớp đất sâu, ngƣời ta còn thấy Trichoderma sp. làm tăng số lƣợng các rễ sâu (các r