Khóa luận: Điều chế phân đạm lân vi sinh và đánh giá khả năng sử dụng sản phẩm (ĐH Sư Phạm TP.HCM)

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu tốt nghiệp hóa vô cơ điều chế phân đạm lân vi sinh và đánh giá khả năng sử dụng sản phẩm, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất biện pháp

• Tác giả: Phan Thị Tuyết Nga
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Linh
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa Vô Cơ
• Đề tài: Điều chế phân đạm, lân vi sinh và đánh giá khả năng sử dụng sản phẩm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• DANH MỤC SƠ ĐỎ, HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG
• MỤC LỤC
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
• 1.1. Thanh phan
• 1.2. Tac dung, vai tro
• 1.3. Phân đạm vi sinh
• 1.3.1. Phương pháp pho biến
• 1.3.2. Phương pháp của nhóm tác giả Nguyễn Văn Thao
• 1.4. Ứng dụng
• 1.5. Thanh phan
• 1.6. Tác dụng, vai trò
• 1.7. Phân lân vi sinh
• 1.8. Ứng dụng
• 2. CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆN
• 2.1. Nguyên liệu, đụng cụ và thiết bị
• 2.2. Quá trình xử lí dịch ủ hỗn hợp ruột vit, ruột ca va bã đậu nành
• 2.3. Quá trình xử lí dich ủ có bô sung mudi phosphate vô cơ
• 2.4. Quy trình thực nghiệm với các chat độn zeolite 4A va bentonite
• 2.4.1. Khảo sát khả năng hap phy của chat độn trong sản xuất phân dang vién
• 2.4.1.1. Hap phụ nitrate
• 2.4.2. Khảo sát khả nang giải hap của chất độn trong sản xuất phân dang vién
• 2.5. Phương pháp phân tích chi số NO và PO3TM
• 2.5.1. Do hàm lượng nitrafC
• 2.5.2. Do hàm lượng phosphate
• 3. CHƯƠNG III: KET QUÁ VA BIEN LUẬN
• 3.1. Khao sát biến thiên hàm lượng nitrate trong các địch ủ theo thời gian
• 3.1.1. Hỗn hợp ruột cá và b5 đâu ñành
• 3.1.2. Hỗn hợp ruột vịt và bã đậu nành
• 3.2. Khao sát biến thiên hàm lượng nitrate trong các địch ù (có bố sung muối phosphate Võ'VỚ)I0ieö
• 3.3. Khao sát khả năng sử dụng các chất độn bentonite và zeolite 4A trong sản xuất PMA GANS VIỆT H
• 3.3.1. Khảo sát khả năng hap phụ nitrate và phosphate trên các chất d6n
• 3.3.1.1. Hap phụ nitrate
• 3.3.1.2. Hap phụ phosphate
• 3.3.2. Khao sát khả năng giải hap nitrate và phosphate của phân dạng viên
• 3.3.2.1. Giải hap PLAS
• 4. CHƯƠNG IV: KET LUẬN VA KIEN NGHỊ
• 5. CHƯƠNG V: TÀI LIEU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Khám phá phân đạm lân vi sinh Nền tảng nông nghiệp bền vững

Phân đạm lân vi sinh là một loại phân bón sinh học tiên tiến, chứa các chủng vi sinh vật sống có khả năng chuyển hóa các hợp chất dinh dưỡng khó tan thành dạng dễ hấp thụ cho cây trồng. Khác với phân bón hóa học, sản phẩm này hoạt động dựa trên cơ chế sinh học tự nhiên, góp phần quan trọng vào việc cải tạo đất và phát triển nông nghiệp bền vững. Vai trò của các vi sinh vật là trung tâm của công nghệ này. Vi sinh vật cố định đạm, điển hình là chi Azotobacter, có khả năng chuyển hóa nitơ (N₂) từ không khí thành dạng amoni (NH₄⁺) mà cây có thể sử dụng. Song song đó, vi sinh vật phân giải lân khó tan, như Bacillus subtilis, tiết ra các axit hữu cơ và hoạt tính enzyme phosphatase để hòa tan các hợp chất phosphate không tan trong đất, giải phóng ion lân (P) cho cây. Sự kết hợp của hai nhóm vi sinh vật này tạo ra một nguồn cung cấp dinh dưỡng N và P liên tục, ổn định và thân thiện với môi trường. Việc ứng dụng loại phân bón này không chỉ giúp gia tăng năng suất cây trồng mà còn cải thiện cấu trúc đất, tăng cường hệ vi sinh vật có lợi, giảm sự phụ thuộc vào phân bón vô cơ và hạn chế ô nhiễm môi trường do rửa trôi hóa chất. Đây được xem là giải pháp cốt lõi, đáp ứng yêu cầu cấp thiết về an ninh lương thực và bảo vệ hệ sinh thái.

1.1. Định nghĩa phân bón hữu cơ vi sinh và vai trò cốt lõi

Theo Tiêu chuẩn phân bón vi sinh Việt Nam (TCVN 6169-1996), phân bón hữu cơ vi sinh là sản phẩm chứa một hoặc nhiều chủng vi sinh vật sống, được tuyển chọn với mật độ đạt tiêu chuẩn. Các vi sinh vật này, thông qua hoạt động sống của chúng, tạo ra các chất dinh dưỡng thiết yếu (N, P, K) hoặc các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản. Vai trò của chúng là vô cùng quan trọng: chúng không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn tham gia vào quá trình phân hủy chất hữu cơ, hình thành mùn, giúp đất tơi xốp và tăng khả năng giữ nước, tạo ra một môi trường lý tưởng cho bộ rễ phát triển khỏe mạnh. Sản phẩm này đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến con người, động thực vật và môi trường.

1.2. Cơ chế hoạt động của vi sinh vật cố định đạm và phân giải lân

Cơ chế hoạt động của phân vi sinh dựa trên các quá trình sinh hóa phức tạp. Vi sinh vật cố định đạm (như Azotobacter, Rhizobium) sử dụng enzyme nitrogenase để bẻ gãy liên kết ba bền vững của phân tử nitơ trong không khí (N₂) và kết hợp nó với hydro để tạo thành amoniac (NH₃), một dạng đạm cây có thể hấp thụ. Trong khi đó, vi sinh vật phân giải lân khó tan (như Bacillus, Pseudomonas) sản xuất các axit hữu cơ (ví dụ: axit gluconic, axit citric). Các axit này làm giảm độ pH cục bộ xung quanh rễ cây, hòa tan các hợp chất lân khó tan như tricalcium phosphate (Ca₃(PO₄)₂) thành dạng ion phosphate (H₂PO₄⁻, HPO₄²⁻) mà cây có thể hấp thụ. Quá trình này giúp giải phóng nguồn lân dự trữ khổng lồ trong đất, tăng hiệu quả sử dụng phân bón.

II. Thách thức từ phân hóa học vai trò của nông nghiệp bền vững

Nền nông nghiệp hiện đại đối mặt với nhiều thách thức, trong đó nổi bật là sự phụ thuộc quá mức vào phân bón hóa học. Mặc dù phân hóa học giúp tăng năng suất trong thời gian ngắn, việc lạm dụng chúng gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Đất trồng bị chai cứng, thoái hóa, mất đi độ phì nhiêu tự nhiên do hệ vi sinh vật có lợi bị tiêu diệt. Dư lượng phân bón không được cây hấp thụ hết sẽ bị rửa trôi, gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và hệ sinh thái thủy sinh. Quá trình sản xuất phân đạm hóa học cũng tiêu tốn một lượng lớn năng lượng hóa thạch và phát thải khí nhà kính, góp phần vào biến đổi khí hậu. Trong bối cảnh đó, việc chuyển đổi sang mô hình nông nghiệp bền vững là một yêu cầu cấp thiết. Hướng đi này tập trung vào việc duy trì sức khỏe của đất, bảo vệ môi trường và đảm bảo an ninh lương thực lâu dài. Một trong những giải pháp trung tâm của mô hình này là tận dụng các nguồn phế phẩm hữu cơ từ nông nghiệp và sinh hoạt để sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh. Giải pháp này không chỉ giảm thiểu ô nhiễm môi trường do rác thải mà còn tạo ra một sản phẩm giá trị, giúp cải tạo đất và trả lại dinh dưỡng cho hệ sinh thái nông nghiệp một cách tuần hoàn và hiệu quả.

2.1. Hạn chế của phân bón vô cơ Rửa trôi và thoái hóa đất

Phân bón vô cơ, đặc biệt là phân đạm, có độ hòa tan cao. Điều này khiến chúng dễ bị rửa trôi theo nước mưa hoặc nước tưới, đi vào sông ngòi, ao hồ, gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa. Đồng thời, chỉ một phần nhỏ lượng phân bón được cây trồng hấp thụ, phần còn lại thất thoát gây lãng phí kinh tế và ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng liên tục phân bón hóa học với liều lượng cao làm thay đổi đột ngột độ pH của đất, tiêu diệt các vi sinh vật có ích và phá vỡ cấu trúc đất. Đất trở nên chai cứng, giảm khả năng giữ nước và dinh dưỡng, dẫn đến hiện tượng sa mạc hóa, làm giảm nghiêm trọng năng suất cây trồng về lâu dài.

2.2. Tận dụng phế phẩm nông nghiệp Giải pháp kép cho môi trường

Việt Nam có nguồn phế phẩm hữu cơ dồi dào từ sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt như bã đậu nành, nội tạng động vật (ruột cá, ruột vịt). Việc xử lý các nguồn thải này thường tốn kém và tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm. Nghiên cứu của Phan Thị Tuyết Nga (2019) đã chứng minh khả năng biến các nguồn phế phẩm này thành nguyên liệu ủ phân hữu cơ giá trị. Quá trình này không chỉ giải quyết bài toán rác thải mà còn tạo ra phân bón sinh học giàu dinh dưỡng, góp phần xây dựng một nền kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp. Đây là một giải pháp kép, vừa bảo vệ môi trường, vừa tạo ra giá trị kinh tế, thúc đẩy mô hình nông nghiệp bền vững.

III. Hướng dẫn quy trình sản xuất phân vi sinh từ phế phẩm hữu cơ

Quy trình điều chế phân đạm lân vi sinh từ phế phẩm hữu cơ là một quá trình sinh học được kiểm soát chặt chẽ. Cốt lõi của quy trình sản xuất phân vi sinh này là tận dụng hệ chủng vi sinh vật tự nhiên có sẵn trong các nguyên liệu như nội tạng động vật. Các vi sinh vật này, đặc biệt là các chủng thuộc chi Bacillus, có khả năng phân giải protein mạnh mẽ. Quá trình bắt đầu bằng việc lựa chọn và xử lý nguyên liệu ủ phân hữu cơ như ruột cá, ruột vịt và bã đậu nành. Các nguyên liệu này được làm sạch, xay nhuyễn và phối trộn theo tỷ lệ thích hợp. Bước tiếp theo là giai đoạn lên men. Kỹ thuật lên men yếm khí được ưu tiên lựa chọn để ngăn chặn sự xâm nhập của các vi sinh vật gây hại từ bên ngoài và tối ưu hóa quá trình chuyển hóa protein thành amoni và sau đó là nitrate. Một phát hiện quan trọng từ nghiên cứu của Phan Thị Tuyết Nga (2019) là việc bổ sung muối phosphate vô cơ (ví dụ NaH₂PO₄) vào dịch ủ. Thao tác này không chỉ cung cấp nguồn lân cho phân bón mà còn có tác dụng bất ngờ trong việc duy trì và thậm chí làm tăng hàm lượng nitrate, qua đó nâng cao đáng kể giá trị dinh dưỡng của sản phẩm cuối cùng.

3.1. Lựa chọn nguyên liệu ủ phân hữu cơ và chủng vi sinh vật tự nhiên

Nguyên liệu đầu vào quyết định chất lượng của phân bón. Các phế phẩm giàu protein như ruột cá, ruột vịt là nguồn cung cấp nitơ dồi dào. Bã đậu nành cung cấp thêm carbon và các chất dinh dưỡng khác, tạo môi trường cân bằng cho vi sinh vật phát triển. Điểm đặc biệt của phương pháp này là không cần bổ sung các chế phẩm vi sinh thương mại. Các chủng vi sinh vật như Bacillus subtilis có sẵn trong nội tạng động vật sẽ đóng vai trò là tác nhân chính trong quá trình phân giải protein và khoáng hóa chất hữu cơ, giúp tiết kiệm chi phí và đơn giản hóa quy trình sản xuất.

3.2. Kỹ thuật lên men yếm khí để tối ưu hóa quá trình chuyển hóa

Lên men yếm khí là quá trình phân hủy sinh học trong điều kiện không có oxy. Phương pháp này được lựa chọn vì nó giúp hạn chế thất thoát nitơ dưới dạng khí (N₂, N₂O), kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật không mong muốn và giảm thiểu mùi hôi. Trong môi trường yếm khí, các vi sinh vật cố định đạm và phân giải protein hoạt động hiệu quả, chuyển hóa protein phức tạp thành các axit amin, sau đó thành amoni (quá trình amoni hóa) và cuối cùng thành nitrate (quá trình nitrate hóa). Công nghệ lên men này phù hợp với điều kiện sản xuất quy mô nhỏ và phòng thí nghiệm, giúp kiểm soát chất lượng sản phẩm tốt hơn.

3.3. Bổ sung phosphate vô cơ Bí quyết duy trì và tăng hàm lượng đạm

Một phát hiện đột phá trong nghiên cứu là tác động của việc bổ sung muối phosphate. Thực nghiệm cho thấy, trong dịch ủ không có phosphate, hàm lượng nitrate có xu hướng giảm dần theo thời gian. Ngược lại, khi bổ sung một lượng nhỏ muối NaH₂PO₄, hàm lượng nitrate không những được duy trì ổn định mà còn có dấu hiệu tăng lên. Điều này cho thấy phosphate có thể đóng vai trò như một chất điều hòa, ảnh hưởng đến hoạt động của cộng đồng vi sinh vật, thúc đẩy quá trình nitrate hóa. Đây là một bí quyết quan trọng để tạo ra sản phẩm phân đạm lân vi sinh có hàm lượng dinh dưỡng cao và ổn định.

IV. Phương pháp điều chế phân bón chậm tan với Zeolite và Bentonite

Để nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón và giảm thiểu thất thoát dinh dưỡng do rửa trôi, việc điều chế phân bón dưới dạng viên chậm tan là một giải pháp tối ưu. Nghiên cứu đã khảo sát việc sử dụng hai loại chất độn phổ biến và chi phí thấp tại Việt Nam là Zeolite 4A và Bentonite. Cả hai vật liệu này đều có cấu trúc mao quản, diện tích bề mặt lớn, giúp hấp phụ và giữ các ion dinh dưỡng như nitrate (NO₃⁻) và phosphate (PO₄³⁻). Quy trình sản xuất phân vi sinh dạng viên bao gồm việc trộn dịch ủ đã lên men hoặc muối dinh dưỡng với chất độn theo các tỷ lệ khác nhau. Hỗn hợp sau đó được phối trộn với chất kết dính (như PVA) để tạo thành dạng bùn nhão, ép đùn thành viên và sấy khô ở nhiệt độ thích hợp cho đến khi đạt khối lượng không đổi. Sản phẩm cuối cùng là các viên phân bón cứng chắc, dễ dàng vận chuyển, bảo quản và sử dụng. Các viên phân này khi được bón vào đất sẽ từ từ giải phóng dinh dưỡng theo thời gian, cung cấp nguồn dưỡng chất ổn định cho cây trồng trong suốt chu kỳ sinh trưởng, đồng bộ với nhu cầu của cây.

4.1. Khảo sát khả năng hấp phụ nitrate và phosphate của chất độn

Kết quả thực nghiệm cho thấy Zeolite 4A và Bentonite có khả năng hấp phụ khác nhau đối với các ion dinh dưỡng. Zeolite 4A thể hiện khả năng hấp phụ nitrate tốt hơn và ổn định hơn so với Bentonite. Ngược lại, Bentonite lại cho thấy khả năng hấp phụ phosphate vượt trội hơn. Cụ thể, trong 6 giờ, dung lượng hấp phụ nitrate của Zeolite 4A đạt 0,1 mg/g, trong khi của Bentonite chỉ là 0,01725 mg/g sau 7 giờ. Đối với phosphate, dung lượng hấp phụ của Bentonite đạt 0,075 mg/g sau 6 giờ, cao hơn so với Zeolite 4A. Sự khác biệt này là cơ sở khoa học để lựa chọn chất độn phù hợp tùy thuộc vào mục tiêu dinh dưỡng của phân bón.

4.2. Quy trình tạo viên và sấy khô để đảm bảo độ ổn định sản phẩm

Sau khi phối trộn hỗn hợp dinh dưỡng và chất độn, dung dịch chất kết dính Polyvinyl alcohol (PVA) được thêm vào để tạo độ dẻo. Hỗn hợp bùn nhão được ép qua xilanh để tạo viên có kích thước đồng đều. Giai đoạn sấy khô là cực kỳ quan trọng, thường được thực hiện ở 105°C cho đến khi khối lượng viên phân không thay đổi. Quá trình này giúp loại bỏ hoàn toàn độ ẩm, ngăn ngừa sự phát triển của nấm mốc, giúp viên phân cứng chắc và ổn định trong quá trình bảo quản. Việc kiểm soát chặt chẽ quy trình này đảm bảo chất lượng và hiệu quả sử dụng phân bón khi đưa ra ứng dụng thực tế.

V. Bí quyết đánh giá chất lượng phân bón vi sinh theo tiêu chuẩn

Việc đánh giá chất lượng phân bón là bước không thể thiếu để xác định hiệu quả và tính khả dụng của sản phẩm. Quá trình này dựa trên nhiều chỉ tiêu khác nhau, từ phân tích hóa học đến các thử nghiệm sinh học. Đầu tiên, cần tiến hành phân tích thành phần NPK tổng số để xác định hàm lượng dinh dưỡng cơ bản có trong phân bón. Song song đó, việc xác định mật độ vi sinh vật sống, đặc biệt là các chủng chức năng như vi sinh vật cố định đạm và vi sinh vật phân giải lân khó tan, là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá hoạt lực của phân vi sinh. Các chỉ tiêu này cần được so sánh với tiêu chuẩn phân bón vi sinh hiện hành (ví dụ TCVN) để đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu. Một trong những đặc tính ưu việt của sản phẩm nghiên cứu là khả năng giải phóng dinh dưỡng chậm. Do đó, việc đánh giá khả năng giải hấp (slow-release) của viên phân là cực kỳ quan trọng. Thử nghiệm này được thực hiện bằng cách ngâm viên phân trong nước và đo lường nồng độ dinh dưỡng được giải phóng theo thời gian, mô phỏng quá trình diễn ra trong đất.

5.1. Phân tích thành phần NPK và mật độ vi sinh vật trong sản phẩm

Việc phân tích thành phần NPK được thực hiện bằng các phương pháp đo quang phổ hoặc các kỹ thuật phân tích hóa học tiêu chuẩn để định lượng nồng độ nitrate và phosphate. Đây là chỉ số cơ bản về giá trị dinh dưỡng của phân bón. Quan trọng hơn, mật độ vi sinh vật được xác định bằng phương pháp đếm khuẩn lạc trên môi trường thạch dinh dưỡng đặc hiệu. Kết quả này cho biết số lượng vi sinh vật có lợi còn sống và có khả năng hoạt động sau quá trình sản xuất và bảo quản, là yếu tố quyết định đến hiệu quả sinh học của sản phẩm khi bón vào đất.

5.2. Đánh giá khả năng giải hấp chậm slow release của phân viên

Khả năng giải hấp chậm được đánh giá qua các thử nghiệm đồng ruộng mô phỏng. Kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian giải hấp dinh dưỡng phụ thuộc vào loại chất độn và tỷ lệ phối trộn. Ví dụ, viên phân chứa phosphate và Zeolite 4A đã xử lý acid theo tỷ lệ 1:2 có thời gian giải hấp kéo dài đến 26 ngày. Đây là khoảng thời gian lý tưởng, phù hợp với chu kỳ hấp thụ dinh dưỡng của nhiều loại cây trồng, giúp tối đa hóa hiệu quả sử dụng phân bón và giảm thiểu thất thoát ra môi trường.

5.3. So sánh hiệu quả của Zeolite 4A và Bentonite trong thực nghiệm

Thực nghiệm đã chỉ ra kết luận rõ ràng: Zeolite 4A là chất độn phù hợp hơn để sản xuất phân đạm chậm tan do khả năng hấp phụ và giải hấp nitrate ổn định, kéo dài. Ngược lại, Bentonite phù hợp hơn cho phân lân chậm tan. Tuy nhiên, khi xét tổng thể cho một sản phẩm phân đạm lân vi sinh, Zeolite 4A được đánh giá cao hơn do quá trình giải hấp cả nitrate và phosphate đều ổn định. Việc acid hóa Zeolite 4A về pH trung tính cũng cho thấy hiệu quả giải hấp tốt hơn, đặc biệt với nitrate.

VI. Tiềm năng của phân đạm lân vi sinh trong nền nông nghiệp 4

Sản phẩm phân đạm lân vi sinh điều chế từ phế phẩm hữu cơ mang trong mình tiềm năng to lớn, đặc biệt trong bối cảnh nền nông nghiệp đang chuyển dịch theo hướng công nghệ cao và bền vững (Nông nghiệp 4.0). Loại phân bón này không chỉ là một sản phẩm cung cấp dinh dưỡng, mà còn là một công cụ sinh học giúp cải tạo đất, phục hồi hệ sinh thái vi sinh vật và tăng cường sức khỏe cây trồng một cách tự nhiên. Việc tổng kết hiệu quả sử dụng phân bón cho thấy sản phẩm này giúp giảm chi phí đầu vào, tăng năng suất cây trồng và nâng cao chất lượng nông sản, đáp ứng các tiêu chuẩn ngày càng khắt khe của thị trường về nông sản an toàn. Hướng nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất phân vi sinh ở quy mô lớn, khảo sát các dạng chuyển hóa khác của nitơ để bảo toàn dinh dưỡng tối đa, và phát triển các sản phẩm dạng lỏng tiện dụng. Đồng thời, cần tiến hành thêm các thử nghiệm đồng ruộng trên nhiều loại cây trồng và điều kiện thổ nhưỡng khác nhau để xây dựng quy trình sử dụng hiệu quả, góp phần nhân rộng mô hình này và thúc đẩy một nền nông nghiệp bền vững tại Việt Nam.

6.1. Tổng kết hiệu quả sử dụng phân bón và ý nghĩa kinh tế

Nghiên cứu đã chứng minh có thể điều chế thành công phân vi sinh mà không cần đến chế phẩm thương mại, chỉ bằng cách tận dụng nội tạng động vật và bổ sung muối phosphate. Điều này giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất. Việc sử dụng chất độn Zeolite 4A tạo ra sản phẩm chậm tan với thời gian giải phóng dinh dưỡng lên tới 26 ngày, giúp giảm số lần bón phân, tiết kiệm công lao động và tăng hiệu quả sử dụng phân bón. Ý nghĩa kinh tế không chỉ nằm ở việc giảm chi phí sản xuất phân bón mà còn ở việc xử lý phế phẩm, bảo vệ môi trường và tạo ra nông sản chất lượng cao.

6.2. Hướng nghiên cứu phát triển phân bón sinh học trong tương lai

Để phát triển hơn nữa, các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật ưu việt, có hoạt tính enzyme cao từ chính các nguồn phế phẩm. Việc khảo sát toàn diện các dạng chuyển hóa của nitơ trong quá trình ủ sẽ giúp tìm ra biện pháp hạn chế thất thoát dinh dưỡng. Bên cạnh đó, việc nghiên cứu chế tạo phân bón sinh học dạng lỏng từ dịch ủ sẽ tạo ra sản phẩm dễ sử dụng cho các hệ thống tưới tiêu hiện đại. Cuối cùng, việc đánh giá tác động của phân bón lên chất lượng nông sản và sức khỏe đất là rất cần thiết để khẳng định giá trị toàn diện của sản phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH KHOA HOÁ HỌC (DẠIHỌC SSP TP. HO CHÍ MINH ~e==GÑ (2.2 #2<~=« PHAN THỊ TUYẾT NGA DANH GIA KHA NANG SU DUNG SAN PHAM KHOA LUAN TOT NGHIEP Chuyên ngành: Hoá Vô Cơ Cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Linh TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM TP. HÒ CHÍ MINH Thang 5 - 2019 („VDAIHỌC SP TP.

HỒ CHÍ MINH ~~--G#JLÌ#2~««« PHAN THỊ TUYẾT NGA DIEU CHE PHAN DAM, LAN VISINH VA ĐÁNH GIA KHẢ NANG SU DUNG SAN PHAM KHOA LUAN TOT NGHIEP Chuyên ngành: Hoá Vô cơ Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Linh TRƯỜNG ĐH SƯ PHAM TP. HO CHÍ MINH Tháng 5 - 2019 LỜI CÁM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện khoá luận, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của thay cô cùng bạn bè. Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Thị Trúc Linh, người đã trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm trong quá trình học tập và nghiên cứu, tạo điêu kiện dé tôi hoàn thành khoá luận.

Tôi cũng xin cảm ơn quý thay cô trong Khoa Hoá trường Đại hoc Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng day và trao cho tôi những kiến thức quý báu, tạo nên tang đề tôi thực hiện khoá luận. Cuối cùng tôi xin cảm ơn sự hỗ trợ và giúp đỡ từ gia đình và bạn bè, họ đã tiếp thêm động lực dé tôi nỗ lực phan đấu và hoàn thành khoá luận. DANH MỤC SƠ ĐỎ, HÌNH ANH Sơ đồ 1.1: Quy trình sử dụng VSV phân giải lân.1: Quy trình tông hợp phân nitrate Vi sinh.2: Quy trình tông hợp phân nitrate, phosphate vị sinh .1: Hàm lượng nitrate trong dịch ủ của hỗn hợp ruột cá va bã đậu nành theo (HỘI|ETfTLcisitiaiiisiiizii5115515011055501630155136555881885508538368156813681885888388565358738838885888598838555983858681882 21 Hình 3.2: Hàm lượng nitrate trong dich ủ của hỗn hợp ruột vịt và bã đậu nành theo HHỜI EÏlficiccooisiiositigiiniti13111311381516188315613363551551883888318835233553555335381558359833828558333955386888358685885 22 Hình 3.3: Hàm lượng nitrate bién thiên trong quá trình khảo sát hap phụ bằng chất độn bentonite và zeolite 4A theo thời 814n. ngHH rệt 26 Hình 3.4: Hàm lượng phosphate biến thiên trong quá trình khảo sát hấp phụ bang chat độn bentonite và zeolite 4A theo thời gian.

- ngư 27 DANH MỤC BẢNG Bang 1.1: Khả năng phân giải hợp chat phosphorus khó tan của VSV.2: Kha năng hòa tan lần của VSỀV.1: Quá trình tạo phân dạng viên chứa mudi nitrate với chất độn zeolite 4A .2: Quá trình tao phân dạng viên chứa muối nitrate với chất độn bentonite .3: Quá trình tạo phân dang viên chứa mudi phosphate với chất độn zeolite 4A Bảng 3.3: Hàm lượng nitrate và phosphate trong dịch ủ ruột cá và bã đậu nành trộn miiôi|NãH/EO\ THÔ sss ssoscssasazsasssnsaoasesassessssnuvusssssansossssansoasssanvesaaissssostasatroaisescnseviees 24 Bang 3.4: Hàm lượng nitrate và phosphate trong dịch ủ ruột vit và bã đậu nành trộn muối NaH¿PO¿.5: Hàm lượng nitrate biến thiên trong quá trình khảo sát hấp phụ bằng chất AGnizeolite 4A theo thời g1an ¡.::‹::::::::::cc:icci0200020121211641123136531136122135635163356368255363355338865 25 Bảng 3.6: Hàm lượng nitrate biến thiên trong quá trình khảo sát hấp phụ bằng chất Gini bentonitsitheo HO SAAN osc cssscisicsasesisccssssasscasscasiaassndssnasscsasecansensnasusvansicssiscaceassensaas 25 Bảng 3.7: Ham lượng phosphate biến thiên trong quá trình khảo sát hap phụ bang chat độn Zeolite 4A thco thời gian. HH HT Hàn 26 Bảng 3.8: Hàm lượng phosphate tbiến thiên trong quá trình khảo sát hap phụ bằng chất độn bentonite theo thời gian. 20 St tình v2002102210221121101111111 1112 xe, 27 Bảng 3.9: Hàm lượng nitrate giải hap của phân dạng viên với chất độn bentonite.10: Ham lượng nitrate giải hap của phân dạng viên với chất độn zeolite 4A 1 HH.11: Hàm lượng nitrate giải hap của phân dạng viên với chat độn zeolite 4A đã Bang 3.13: Hàm lượng phosphate giải hap của phân dạng viên với chất độn zeolite 4A bân ĐẤT anuasnnenusboitiinttt010010161100101301831013010038108185831381818015813185881503801384318319808169161313816188186E 33 Bang 3.14: Hàm lượng phosphate giải hap của phân dạng viên với chất độn zeolite 4A ÑGT|HOẤktgggipintiigiit3401550153101ã11420133i615616ã41132853351881845975813583808ã138835328288551ã358ã18888353138388ã51551832 34 Bảng 3.15: Kết quả giải hap nitrate NOš theo thời gian.222222-225zzS2zzccccez 35 Bảng 3.16: Kết quả giải hấp phosphate POẬ” theo thời gian. 1H MỤC LỤC DANH MỤC SƠ BO), HÌNH ÃNH.

ii MỤC LUC. tớ nh 008080600800988090808089080808600000080900080890900880000 iv MỜ ĐẦU SGccccceentinieiioiEIEEEE010011110000011310000111135001150180001351801001G11011001110118011106100113E 1 CHƯƠNGI: ‘TONG QUẦN cecceeeeececeeoiiieecieceeeeiotooeocittioiteioeccotooooooitooooooigoaosoec 3 INNuriooàẽaađađađdđadđadđẢđẢđẢdđđaiŸỶẢỔẢ.cccccccccsseesssessseesssesssscsnneneneeenevee St0E42088108531053315503839084982393553435253185S0ƒ 5 AI PATA TT TT 1 10 1101000/1010/17/70000/000740/1170770717070100//077111777 7177010111077 01/071 17T 6 TG ge) ee "ốc 6 ÍL2;2 TT ÁG:0UTE;.VÌÌEO:iiziii4icii200141004110414341214015521164116355521866118346833538338549836138318340:54ãã0:a61 6 J:3/FTidnillndiisifhi,.::::s sen si21112222002202230102023222212012212230253088513523038525225g 7 WSa ENaC eee es cxsccczcsssczzezeseccscoeacsseccnecaseseccossenssevsasesesssanesazessszsecaossaveatvoseeseses 7 bu ga ,—ễ®”'”®”'-. 9 CHƯƠNGHĨ: THỰC NGHIỆN| ssccssossssssssssssssssssssscssssssescvesssessvssssessosesscssosessessssescessss 13 II.1 Nguyên liệu, đụng cụ và thiết bị.„ 13 TDD NGO yen HIỆU!:sssziissnaiiiiiiiioiiiiiiiitiiiiiitiii1114111411143418514855144153313565158133878585 13 BOD Dyan Ce ine esas sisescesscrncarseaccsscsserrsermnarnernsamastssannsansenearsamensanness 13 11.2 Quá trình xử lí dịch ủ hỗn hợp ruột vit, ruột ca va bã đậu nành.3 Quá trình xử lí dich ủ có bô sung mudi phosphate vô cơ.4 Quy trình thực nghiệm với các chat độn zeolite 4A va bentonite.1 Khảo sát khả năng hap phy của chat độn trong sản xuất phân dang vién.1 Hap phụ nitrate.2 Khảo sát khả nang giải hap của chất độn trong sản xuất phân dang vién.15 REAPTG ahaha On AN asec Ýớ ớ 15 II.2 Giải hap phosphate -.5 Phương pháp phân tích chi số NO và PO3TM wo.1 Do hàm lượng nitrafC. 5< S1 HH0 HH tiệt 19 11.2 Do hàm lượng phosphate.- HH HH nu tờ 19 CHƯƠNG III: KET QUÁ VA BIEN LUẬN.1 Khao sát biến thiên hàm lượng nitrate trong các địch ủ theo thời gian.

21 BUT: 1 Hỗn hợp ruột cá và b5 đâu ñành.2 Hỗn hợp ruột vịt và bã đậu nành.2 Khao sát biến thiên hàm lượng nitrate trong các địch ù (có bố sung muối phosphate Võ'VỚ)I0ieö (HÔI GIÁTcoccosiioooioiiioiiiooiioatoniiootiieitii20104401261136816111618185 24 III.3 Khao sát khả năng sử dụng các chất độn bentonite và zeolite 4A trong sản xuất PMA GANS VIỆT H:::i2i:2i:2020it4201014101101201011111131411462100411633594483481545382313633532059613831534386453842 25 III.1 Khảo sát khả năng hap phụ nitrate và phosphate trên các chất d6n .1 Hap phụ nitrate.2 Hap phụ phosphate.2 Khao sát khả năng giải hap nitrate và phosphate của phân dạng viên .1 Giải hap PLAS: sis csssccissciisssssstiscisinssseiassoiseeiseataecsseanis ši95ã13853695/6951786138695693 28 TEE 3252)Gita Hap Pio spe T0 1" ớ ớớ na ae sa 31 CHƯƠNG IV: KET LUẬN VA KIEN NGHỊ,.----sss5ccsssccsssecsse 36 CHƯƠNG V: TÀI LIEU THAM KHẢO. oooccoooooeeonooenooooeoonnnoee 37 MỞ ĐÀU Nông nghiệp là một trong những tiềm lực phát triển kinh tế của Việt Nam. Nước ta vốn xuất thân từ nền nông nghiệp trồng trọt lúa nước trai đài từ Bắc đến Nam nên không thẻ bỏ qua hai mũi nhọn chính là đồng bang sông Hong va đồng bằng sông Cửu Long. Nhờ có diện tích dat đai lớn, khí hậu nhiệt đới thuận lợi, nguồn nước déi dào từ ao, hồ.

mà nước ta phát triển đa dang các loại cây trong, từ cây lương thực thực phẩm như lúa, ngô, bắp, sắn. đến cây ăn quá như thanh long, xoải, cam, táo và các loại cây chè, cà phê. Trong đó có nhiều mặt hàng được xuất khâu đến các nước khác trên thé giới. Dé dem lại hiệu quả kinh tế cao từ sản xuất nông nghiệp, yêu tô phân bón nham tang nang suat cây trông là điệu không thê thiêu.

Hiện nay hiệu qua sử dụng phân bón ở Việt Nam và các nước khác trên thế giới không cao do bị mat mát bởi nhiều nguyên nhân như sự bay hoi, quá trình rửa trôi, xói mòn. Muôn khai thác hiệu quả tiềm năng dinh dưỡng của đất trồng trong nông nghiệp nhằm hạn chế dan việc bón bổ sung những loại phân hoá học hay các loại khoáng vô cơ khác, hạn chế tối đa những anh hưởng không tốt đến biến đổi khí hậu mà đo chính quá trình sản xuất nông nghiệp gây ra, các nhà khoa học trong lĩnh vực trồng trọt đã nghiên cứu và cho ra đời công nghệ vi sinh và công nghệ enzyme đề phát huy vai trò của các vi sinh vật (VSV) nhằm chuyển hoá các hợp chất khó tan, khó tiêu thành những chất dinh dưỡng mà hệ rễ của cây trồng dễ hap thu hơn [5, 14]. Theo Tiêu chuẩn Việt Nam năm 1996 (TCVN 6169-1996) định nghĩa: “Phan bón vi sinh vật (gọi tắt là phân vi sinh) là sản phâm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sông, đã được tuyên chọn có mật độ đạt theo tiêu chuẩn hiện hành. Thông qua các hoạt động của chúng sau quá trình bón vào đất tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng sử dụng được (N, P,K.) hay các hoạt chat sinh học, góp phan nang cao nang suất và (hoặc) chat lượng nông sản.

Phân vi sinh bảo đảm không gây ảnh hưởng xau đến người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản”. Đối với nước nông nghiệp như Việt Nam việc sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp đặc biệt cần thiết, Vấn dé đặt ra là tạo được loại phân bón vừa cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng trong một thời gian dai, chéng bị rửa trôi, vừa thân 1 thiện với môi trường, giá thành thấp va dé vận hành. Liên hệ đến một van dé khác ở Việt Nam, các chất thải hữu cơ ít được tận dụng như: bã đậu, vỏ các loại hạt, nội tạng động vật, đỏ ăn thừa,. Thông thường chúng sẽ bị vứt đi và được thu lại để phân huỷ thông qua hệ thong máy móc.

Điều này cần tiêu tốn một khoảng chi phí lớn nhằm đầu tư và vận hành các thiết bị xử lí rác thải. Hơn nữa, tại các vùng nông thôn ý thức người dan còn chưa được cao. việc xả thăng chat thải xuống ao hồ hay chôn lắp dưới đất, nếu không xử lí kịp thời sẽ gây ra các van dé ô nhiễm môi trường. ảnh hưởng hệ sinh thái.

Nhiều nghiên cứu trong va ngoài nước cho thấy rằng việc tận dụng các nguồn phế phẩm trong sản xuất và sinh hoạt hằng ngày nhằm tạo ra nguồn dam, lân cho phân bón đem đến những kết quả khả quan [2, 4, 9, 10]. Không chỉ giải quyết được vẫn đề môi trường mả còn có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế. Bên cạnh đó, một số nhà khoa học Nhật Bản, Australia, Thái Lan và Việt Nam đã nghiên cứu phối chế phân đạm với một số loại bột quặng tự nhiên như silicone, zeolite dé sản xuất phan đạm chậm tan. Các sản phẩm này dựa trên cơ chế liên kết hoá học mà nhờ đó làm giảm tốc độ tan của phân đạm, giảm sự mất đạm do trực di và do chuyên hoá dé thành NH: hoặc N2 bay hơi vào khí quyền.

Công nghệ này cũng góp phân tiết kiệm lượng đạm bón vào từ 20-30% [5, 13]. Dựa vào những quan sát trên, chúng tôi chọn ra hướng nghiên cứu trên đối tượng bã đậu nành, ruột cá, ruột vịt dé tong hợp phân vi sinh với tên đề tài “Điều chế phân đạm, lân vi sinh và đánh giá kha năng sử dụng sản phẩm” nhằm giải quyết được 2 van đề: tận dụng nguồn chat thải hữu cơ, bảo vệ môi trường và tạo ra sản phâm phân bón phục vụ ngành nông nghiệp. CHUONG I: TONG QUAN 1.1 Thanh phan Phân đạm là tên gọi chung dé chi các loại phân bón có chứa nguyên tổ nitrogen.